Καθώς οι απαιτήσεις μεγέθους PCB γίνονται όλο και μικρότερες, οι απαιτήσεις πυκνότητας της συσκευής γίνονται όλο και μεγαλύτερες και ο σχεδιασμός των PCB γίνεται πιο δύσκολος. Πώς να επιτύχετε υψηλό ρυθμό διάταξης PCB και να συντομεύσετε το χρόνο σχεδιασμού, τότε θα μιλήσουμε για τις δεξιότητες σχεδιασμού του σχεδιασμού, της διάταξης και της καλωδίωσης PCB.

Πριν ξεκινήσετε την καλωδίωση, θα πρέπει να αναλυθεί προσεκτικά ο σχεδιασμός και να ρυθμιστεί προσεκτικά το λογισμικό του εργαλείου, γεγονός που θα κάνει το σχέδιο να ευθυγραμμίζεται περισσότερο με τις απαιτήσεις.

1. Προσδιορίστε τον αριθμό των στρώσεων του PCB

Το μέγεθος της πλακέτας κυκλώματος και ο αριθμός των στρωμάτων καλωδίωσης πρέπει να καθοριστούν στην αρχή του σχεδιασμού. Ο αριθμός των στρωμάτων καλωδίωσης και η μέθοδος STack-up θα επηρεάσουν άμεσα την καλωδίωση και την αντίσταση των τυπωμένων γραμμών.

Το μέγεθος του πίνακα βοηθά στον προσδιορισμό της μεθόδου στοίβαξης και του πλάτους της τυπωμένης γραμμής για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα σχεδίασης. Προς το παρόν, η διαφορά κόστους μεταξύ των πλακών πολλαπλών στρώσεων είναι πολύ μικρή και είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε περισσότερα στρώματα κυκλώματος και να κατανέμετε ομοιόμορφα τον χαλκό κατά το σχεδιασμό.
2. Κανόνες και περιορισμοί σχεδιασμού

Για να ολοκληρώσετε με επιτυχία την εργασία καλωδίωσης, τα εργαλεία καλωδίωσης πρέπει να λειτουργούν με τους σωστούς κανόνες και περιορισμούς. Για να ταξινομηθούν όλες οι γραμμές σήματος με ειδικές απαιτήσεις, κάθε κατηγορία σήματος πρέπει να έχει προτεραιότητα. Όσο μεγαλύτερη είναι η προτεραιότητα, τόσο πιο αυστηροί είναι οι κανόνες.

Οι κανόνες περιλαμβάνουν το πλάτος των εκτυπωμένων γραμμών, τον μέγιστο αριθμό διαδρομών, τον παραλληλισμό, την αμοιβαία επιρροή μεταξύ των γραμμών σήματος και τους περιορισμούς του επιπέδου. Αυτοί οι κανόνες έχουν μεγάλη επίδραση στην απόδοση του εργαλείου καλωδίωσης. Η προσεκτική εξέταση των απαιτήσεων σχεδιασμού είναι ένα σημαντικό βήμα για την επιτυχή καλωδίωση.

3. Διάταξη εξαρτημάτων

Στη βέλτιστη διαδικασία συναρμολόγησης, οι κανόνες σχεδιασμού για κατασκευασσιμότητα (DFM) θα περιορίσουν τη διάταξη των εξαρτημάτων. Εάν το τμήμα συναρμολόγησης επιτρέπει στα εξαρτήματα να κινούνται, το κύκλωμα μπορεί να βελτιστοποιηθεί κατάλληλα για να διευκολύνει την αυτόματη καλωδίωση.

Οι καθορισμένοι κανόνες και περιορισμοί θα επηρεάσουν τον σχεδιασμό της διάταξης. Το εργαλείο αυτόματης καλωδίωσης λαμβάνει υπόψη μόνο ένα σήμα τη φορά. Ρυθμίζοντας τους περιορισμούς καλωδίωσης και ρυθμίζοντας το στρώμα της γραμμής σήματος, το εργαλείο καλωδίωσης μπορεί να ολοκληρώσει την καλωδίωση όπως φαντάστηκε ο σχεδιαστής.

Για παράδειγμα, για τη διάταξη του καλωδίου τροφοδοσίας:

① Στη διάταξη PCB, το κύκλωμα αποσύνδεσης τροφοδοσίας πρέπει να σχεδιάζεται κοντά στα σχετικά κυκλώματα, αντί να τοποθετείται στο τμήμα τροφοδοσίας, διαφορετικά θα επηρεάσει το φαινόμενο παράκαμψης και το παλμικό ρεύμα θα ρέει στη γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας και στη γραμμή γείωσης, προκαλώντας παρεμβολές ;

②Για την κατεύθυνση τροφοδοσίας εντός του κυκλώματος, θα πρέπει να παρέχεται ισχύς από το τελικό στάδιο στο προηγούμενο στάδιο και ο πυκνωτής του φίλτρου ισχύος αυτού του τμήματος θα πρέπει να είναι τοποθετημένος κοντά στο τελικό στάδιο.

③ Για ορισμένα κύρια κανάλια ρεύματος, όπως η αποσύνδεση ή η μέτρηση του ρεύματος κατά τον εντοπισμό σφαλμάτων και τη δοκιμή, θα πρέπει να τοποθετηθούν κενά ρεύματος στα εκτυπωμένα καλώδια κατά τη διάταξη.

Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι η ρυθμιζόμενη τροφοδοσία ρεύματος θα πρέπει να τοποθετείται σε ξεχωριστή πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη διάταξη. Όταν το τροφοδοτικό και το κύκλωμα μοιράζονται μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, στη διάταξη, είναι απαραίτητο να αποφύγετε τη μικτή διάταξη του σταθεροποιημένου τροφοδοτικού και των στοιχείων του κυκλώματος ή να κάνετε το τροφοδοτικό και το κύκλωμα να μοιράζονται το καλώδιο γείωσης. Επειδή αυτού του είδους η καλωδίωση όχι μόνο είναι εύκολο να προκαλέσει παρεμβολές, αλλά και δεν μπορεί να αποσυνδέσει το φορτίο κατά τη συντήρηση, μόνο μέρος των τυπωμένων καλωδίων μπορεί να κοπεί εκείνη τη στιγμή, καταστρέφοντας έτσι την τυπωμένη πλακέτα.
4. Σχέδιο με ανεμιστήρα

Στο στάδιο του σχεδιασμού ανεμιστήρα, κάθε ακίδα της συσκευής επιφανειακής στήριξης θα πρέπει να έχει τουλάχιστον μία μέσω, έτσι ώστε όταν χρειάζονται περισσότερες συνδέσεις, η πλακέτα κυκλώματος να μπορεί να πραγματοποιήσει εσωτερική σύνδεση, διαδικτυακή δοκιμή και επανεπεξεργασία κυκλώματος.

Προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματικότητα του αυτόματου εργαλείου δρομολόγησης, πρέπει να χρησιμοποιηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η μεγαλύτερη μέσω μεγέθους και η εκτυπωμένη γραμμή και το διάστημα ορίζεται στα 50 χιλιοστά. Είναι απαραίτητο να υιοθετήσετε τον τύπο via που μεγιστοποιεί τον αριθμό των διαδρομών καλωδίωσης. Μετά από προσεκτική εξέταση και πρόβλεψη, ο σχεδιασμός της διαδικτυακής δοκιμής κυκλώματος μπορεί να πραγματοποιηθεί στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού και να πραγματοποιηθεί στο μεταγενέστερο στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας. Προσδιορίστε τον τύπο via fan-out σύμφωνα με τη διαδρομή καλωδίωσης και τη διαδικτυακή δοκιμή κυκλώματος. Η ισχύς και η γείωση θα επηρεάσουν επίσης την καλωδίωση και τον σχεδιασμό του ανεμιστήρα.

5. Χειροκίνητη καλωδίωση και επεξεργασία βασικών σημάτων

Η χειροκίνητη καλωδίωση είναι μια σημαντική διαδικασία σχεδιασμού πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος τώρα και στο μέλλον. Η χρήση χειροκίνητης καλωδίωσης βοηθά τα εργαλεία αυτόματης καλωδίωσης να ολοκληρώσουν τις εργασίες καλωδίωσης. Με τη μη αυτόματη δρομολόγηση και στερέωση του επιλεγμένου δικτύου (net), μπορεί να διαμορφωθεί μια διαδρομή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτόματη δρομολόγηση.

Τα βασικά σήματα καλωδιώνονται πρώτα, είτε χειροκίνητα είτε σε συνδυασμό με εργαλεία αυτόματης καλωδίωσης. Αφού ολοκληρωθεί η καλωδίωση, το αρμόδιο μηχανολογικό και τεχνικό προσωπικό θα ελέγξει την καλωδίωση σήματος. Αφού περάσει η επιθεώρηση, τα καλώδια θα σταθεροποιηθούν και, στη συνέχεια, τα υπόλοιπα σήματα θα καλωδιωθούν αυτόματα. Λόγω της ύπαρξης σύνθετης αντίστασης στο καλώδιο γείωσης, θα φέρει κοινή παρεμβολή σύνθετης αντίστασης στο κύκλωμα.

Επομένως, μην συνδέετε τυχαία σημεία με σύμβολα γείωσης κατά τη διάρκεια της καλωδίωσης, η οποία μπορεί να προκαλέσει επιβλαβή ζεύξη και να επηρεάσει τη λειτουργία του κυκλώματος. Σε υψηλότερες συχνότητες, η αυτεπαγωγή του σύρματος θα είναι αρκετές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από την αντίσταση του ίδιου του σύρματος. Αυτή τη στιγμή, ακόμα κι αν μόνο ένα μικρό ρεύμα υψηλής συχνότητας ρέει μέσα από το καλώδιο, θα συμβεί μια ορισμένη πτώση τάσης υψηλής συχνότητας.

Επομένως, για κυκλώματα υψηλής συχνότητας, η διάταξη PCB θα πρέπει να είναι διατεταγμένη όσο το δυνατόν πιο συμπαγή και τα τυπωμένα καλώδια πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά. Υπάρχει αμοιβαία επαγωγή και χωρητικότητα μεταξύ των τυπωμένων καλωδίων. Όταν η συχνότητα εργασίας είναι μεγάλη, θα προκαλέσει παρεμβολές σε άλλα μέρη, η οποία ονομάζεται παρεμβολή παρασιτικής σύζευξης.

Οι μέθοδοι καταστολής που μπορούν να ληφθούν είναι:
① Προσπαθήστε να συντομεύσετε την καλωδίωση σήματος μεταξύ όλων των επιπέδων.
②Τοποθετήστε όλα τα επίπεδα των κυκλωμάτων με τη σειρά των σημάτων για να αποφύγετε τη διέλευση σε κάθε επίπεδο γραμμών σήματος.
③Τα καλώδια δύο παρακείμενων πλαισίων πρέπει να είναι κάθετα ή σταυρωτά, όχι παράλληλα.
④ Όταν τα καλώδια σήματος πρόκειται να τοποθετηθούν παράλληλα στην πλακέτα, αυτά τα καλώδια θα πρέπει να χωρίζονται με μια ορισμένη απόσταση όσο το δυνατόν περισσότερο ή να χωρίζονται με καλώδια γείωσης και καλώδια ρεύματος για να επιτευχθεί ο σκοπός της θωράκισης.
6. Αυτόματη καλωδίωση

Για την καλωδίωση των βασικών σημάτων, πρέπει να εξετάσετε τον έλεγχο ορισμένων ηλεκτρικών παραμέτρων κατά τη διάρκεια της καλωδίωσης, όπως η μείωση της κατανεμημένης επαγωγής κ.λπ. Αφού κατανοήσετε ποιες παραμέτρους εισόδου έχει το εργαλείο αυτόματης καλωδίωσης και την επίδραση των παραμέτρων εισόδου στην καλωδίωση, την ποιότητα της η αυτόματη καλωδίωση μπορεί να ληφθεί σε κάποιο βαθμό Εγγύηση. Κατά την αυτόματη δρομολόγηση σημάτων θα πρέπει να χρησιμοποιούνται γενικοί κανόνες.

Ρυθμίζοντας συνθήκες περιορισμού και απαγορεύοντας τις περιοχές καλωδίωσης για τον περιορισμό των στρώσεων που χρησιμοποιούνται από ένα δεδομένο σήμα και τον αριθμό των διαδρομών που χρησιμοποιούνται, το εργαλείο καλωδίωσης μπορεί αυτόματα να δρομολογήσει τα καλώδια σύμφωνα με τις σχεδιαστικές ιδέες του μηχανικού. Μετά τον καθορισμό των περιορισμών και την εφαρμογή των κανόνων που δημιουργήθηκαν, η αυτόματη δρομολόγηση θα επιτύχει αποτελέσματα παρόμοια με τα αναμενόμενα αποτελέσματα. Μετά την ολοκλήρωση ενός τμήματος του σχεδιασμού, θα διορθωθεί για να μην επηρεαστεί από την επακόλουθη διαδικασία δρομολόγησης.

Ο αριθμός των καλωδιώσεων εξαρτάται από την πολυπλοκότητα του κυκλώματος και τον αριθμό των γενικών κανόνων που ορίζονται. Τα σημερινά εργαλεία αυτόματης καλωδίωσης είναι πολύ ισχυρά και συνήθως μπορούν να ολοκληρώσουν το 100% της καλωδίωσης. Ωστόσο, όταν το εργαλείο αυτόματης καλωδίωσης δεν έχει ολοκληρώσει όλες τις καλωδιώσεις σήματος, είναι απαραίτητο να δρομολογήσετε χειροκίνητα τα υπόλοιπα σήματα.
7. Διάταξη καλωδίωσης

Για ορισμένα σήματα με λίγους περιορισμούς, το μήκος καλωδίωσης είναι πολύ μεγάλο. Αυτή τη στιγμή, μπορείτε πρώτα να προσδιορίσετε ποια καλωδίωση είναι λογική και ποια παράλογη και, στη συνέχεια, να την επεξεργαστείτε χειροκίνητα για να συντομεύσετε το μήκος της καλωδίωσης σήματος και να μειώσετε τον αριθμό των εισαγωγών.