Como determinar rapidamente o número de capas, cableado e deseño do PCB?

A medida que os requisitos de tamaño do PCB son cada vez máis pequenos, os requisitos de densidade do dispositivo son cada vez máis altos e o deseño do PCB faise máis difícil. Como conseguir unha alta taxa de deseño de PCB e acurtar o tempo de deseño, entón falaremos sobre as habilidades de deseño de planificación, deseño e cableado de PCB.

""

 

Antes de iniciar o cableado, o deseño debe ser coidadosamente analizado e o software da ferramenta debe ser coidadosamente configurado, o que fará que o deseño sexa máis acorde cos requisitos.

1. Determine o número de capas do PCB

O tamaño da placa de circuíto e o número de capas de cableado deben determinarse ao comezo do deseño. O número de capas de cableado e o método STack-up afectarán directamente o cableado e a impedancia das liñas impresas.

O tamaño do taboleiro axuda a determinar o método de apilado e o ancho da liña impresa para conseguir o efecto de deseño desexado. Na actualidade, a diferenza de custo entre placas multicapa é moi pequena, e é mellor usar máis capas de circuítos e distribuír uniformemente o cobre ao deseñar.
2. Normas e restricións de deseño

Para completar con éxito a tarefa de cableado, as ferramentas de cableado deben funcionar baixo as regras e restricións correctas. Para clasificar todas as liñas de sinal con requisitos especiais, cada clase de sinal debe ter unha prioridade. Canto maior sexa a prioridade, máis estritas serán as regras.

As regras implican o ancho das liñas impresas, o número máximo de vías, o paralelismo, a influencia mutua entre as liñas de sinal e as restricións de capa. Estas regras teñen unha gran influencia no rendemento da ferramenta de cableado. A consideración coidadosa dos requisitos de deseño é un paso importante para un cableado exitoso.

 

3. Disposición de compoñentes

No proceso de ensamblaxe óptimo, as regras de deseño para a manufacturabilidade (DFM) restrinxirán a disposición dos compoñentes. Se o departamento de montaxe permite que os compoñentes se movan, o circuíto pódese optimizar adecuadamente para facilitar o cableado automático.

As regras e restricións definidas afectarán ao deseño do esquema. A ferramenta de cableado automático só considera un sinal á vez. Ao establecer as restricións de cableado e establecer a capa da liña de sinal, a ferramenta de cableado pode completar o cableado tal e como imaxinaba o deseñador.

Por exemplo, para a disposición do cable de alimentación:

①No deseño do PCB, o circuíto de desacoplamento da fonte de alimentación debe deseñarse preto dos circuítos relevantes, en lugar de colocarse na parte da fonte de alimentación, se non, afectará o efecto de derivación e a corrente pulsante fluirá na liña eléctrica e na liña de terra, causando interferencias. ;

②Para a dirección da fonte de alimentación dentro do circuíto, a enerxía debe subministrarse desde a fase final ata a fase anterior e o condensador do filtro de potencia desta parte debe estar disposto preto da fase final;

③Para algunhas canles de corrente principais, como a desconexión ou a medición da corrente durante a depuración e probas, as lagoas de corrente deben estar dispostas nos cables impresos durante o deseño.

Ademais, hai que ter en conta que a fonte de alimentación regulada debe estar disposta nunha placa de circuíto impreso separada na medida do posible durante o deseño. Cando a fonte de alimentación e o circuíto comparten unha placa de circuíto impreso, no deseño, é necesario evitar a disposición mixta da fonte de alimentación estabilizada e os compoñentes do circuíto ou facer que a fonte de alimentación e o circuíto compartan o cable de terra. Debido a que este tipo de cableado non só é fácil de producir interferencias, senón que tamén é incapaz de desconectar a carga durante o mantemento, só se pode cortar parte dos cables impresos nese momento, danando así a tarxeta impresa.
4. Deseño de fan-out

Na fase de deseño de fan-out, cada pin do dispositivo de montaxe en superficie debe ter polo menos unha vía, de xeito que cando se necesiten máis conexións, a placa de circuíto poida realizar conexións internas, probas en liña e reprocesamento de circuítos.

Para maximizar a eficiencia da ferramenta de enrutamento automático, débese utilizar o maior tamaño e a liña impresa na medida do posible e o intervalo establécese en 50 mil. É necesario adoptar o tipo de vía que maximice o número de camiños de cableado. Despois dunha coidadosa consideración e predición, o deseño da proba en liña do circuíto pódese realizar na fase inicial do deseño e realizarse na fase posterior do proceso de produción. Determine o tipo de saída de vía de acordo coa ruta de cableado e as probas en liña do circuíto. A alimentación e a terra tamén afectarán ao deseño do cableado e do ventilador.

5. Cableado manual e procesamento de sinais clave

A fiación manual é un proceso importante de deseño de placas de circuíto impreso agora e no futuro. O uso de cableado manual axuda ás ferramentas de cableado automático a completar o traballo de cableado. Ao enrutar e fixar manualmente a rede seleccionada (rede), pódese formar un camiño que se pode usar para o enrutamento automático.

Os sinais clave son cableados primeiro, xa sexa manualmente ou combinados con ferramentas de cableado automáticas. Despois de completar o cableado, o persoal técnico e de enxeñería competente comprobará o cableado do sinal. Despois de pasar a inspección, arranxaranse os fíos e, a continuación, os sinais restantes conectaranse automaticamente. Debido á existencia de impedancia no cable de terra, traerá unha interferencia de impedancia común ao circuíto.

Polo tanto, non conecte aleatoriamente ningún punto con símbolos de conexión a terra durante o cableado, o que pode producir un acoplamento prexudicial e afectar o funcionamento do circuíto. A frecuencias máis altas, a inductancia do fío será varias ordes de magnitude maior que a resistencia do propio fío. Neste momento, aínda que só unha pequena corrente de alta frecuencia flúe polo fío, producirase unha certa caída de tensión de alta frecuencia.

Polo tanto, para os circuítos de alta frecuencia, o deseño do PCB debe estar disposto o máis compacto posible e os cables impresos deben ser o máis curtos posible. Hai inductancia e capacitancia mutua entre os fíos impresos. Cando a frecuencia de traballo é grande, provocará interferencias noutras partes, o que se denomina interferencia de acoplamento parasitario.

Os métodos de supresión que se poden tomar son:
① Intente acurtar o cableado do sinal entre todos os niveis;
②Dispoña todos os niveis de circuítos na orde dos sinais para evitar cruzar cada nivel de liñas de sinal;
③Os cables de dous paneis adxacentes deben ser perpendiculares ou cruzados, non paralelos;
④ Cando os fíos de sinal se deben colocar en paralelo no taboleiro, estes fíos deben estar separados a unha certa distancia na medida do posible, ou separados por fíos de terra e fíos de alimentación para conseguir o propósito de blindaxe.
6. Cableado automático

Para o cableado de sinais clave, cómpre considerar o control dalgúns parámetros eléctricos durante o cableado, como a redución da inductancia distribuída, etc. Despois de entender que parámetros de entrada ten a ferramenta de cableado automático e a influencia dos parámetros de entrada no cableado, a calidade do cableado. a fiación automática pódese obter ata certo punto Garantía. Deben utilizarse regras xerais ao enrutar automaticamente os sinais.

Ao establecer condicións de restrición e prohibir as áreas de cableado para limitar as capas utilizadas por un determinado sinal e o número de vías utilizadas, a ferramenta de cableado pode encamiñar automaticamente os cables segundo as ideas de deseño do enxeñeiro. Despois de establecer as restricións e aplicar as regras creadas, o enrutamento automático conseguirá resultados similares aos resultados esperados. Despois de completar unha parte do deseño, arranxarase para evitar que se vexa afectado polo proceso de enrutamento posterior.

O número de cableado depende da complexidade do circuíto e do número de regras xerais definidas. As ferramentas de cableado automáticas actuais son moi potentes e normalmente poden completar o 100% do cableado. Non obstante, cando a ferramenta de fiación automática non completou toda a fiación do sinal, é necesario enrutar manualmente os sinais restantes.
7. Disposición do cableado

Para algúns sinais con poucas restricións, a lonxitude do cableado é moi longa. Neste momento, primeiro pode determinar que cableado é razoable e que cableado non é razoable, e despois editalo manualmente para acurtar a lonxitude do cableado do sinal e reducir o número de vías.