Ketika persyaratan ukuran PCB menjadi semakin kecil, persyaratan kepadatan perangkat menjadi semakin tinggi, dan desain PCB menjadi semakin sulit. Bagaimana mencapai tingkat tata letak PCB yang tinggi dan mempersingkat waktu desain, selanjutnya kita akan berbicara tentang keterampilan desain perencanaan, tata letak, dan pengkabelan PCB.

Sebelum memulai pengkabelan, desain harus dianalisis dengan cermat dan perangkat lunak perkakas harus diatur dengan cermat, yang akan membuat desain lebih sesuai dengan persyaratan.

1. Tentukan jumlah lapisan PCB

Ukuran papan sirkuit dan jumlah lapisan kabel perlu ditentukan pada awal desain. Jumlah lapisan kabel dan metode Stack-up akan secara langsung mempengaruhi kabel dan impedansi saluran yang dicetak.

Ukuran papan membantu menentukan metode penumpukan dan lebar garis yang dicetak untuk mencapai efek desain yang diinginkan. Saat ini, perbedaan biaya antara papan multi-layer sangat kecil, dan lebih baik menggunakan lebih banyak lapisan sirkuit dan mendistribusikan tembaga secara merata saat mendesain.
2. Aturan dan batasan desain

Agar berhasil menyelesaikan tugas pengkabelan, alat pengkabelan harus bekerja berdasarkan aturan dan batasan yang benar. Untuk mengklasifikasikan semua jalur sinyal dengan persyaratan khusus, setiap kelas sinyal harus memiliki prioritas. Semakin tinggi prioritasnya, semakin ketat aturannya.

Aturan tersebut melibatkan lebar garis yang dicetak, jumlah maksimum vias, paralelisme, pengaruh timbal balik antara garis sinyal, dan batasan lapisan. Aturan-aturan ini mempunyai pengaruh yang besar terhadap kinerja alat pengkabelan. Pertimbangan yang cermat terhadap persyaratan desain merupakan langkah penting untuk keberhasilan pemasangan kabel.

3. Tata letak komponen

Dalam proses perakitan yang optimal, aturan desain untuk manufakturabilitas (DFM) akan membatasi tata letak komponen. Jika departemen perakitan mengizinkan komponen untuk dipindahkan, sirkuit dapat dioptimalkan dengan tepat untuk mempermudah pengkabelan otomatis.

Aturan dan batasan yang ditentukan akan mempengaruhi desain tata letak. Alat pengkabelan otomatis hanya mempertimbangkan satu sinyal dalam satu waktu. Dengan mengatur batasan pengkabelan dan mengatur lapisan garis sinyal, alat pengkabelan dapat menyelesaikan pengkabelan seperti yang dibayangkan oleh perancang.

Misalnya, untuk tata letak kabel listrik:

①Dalam tata letak PCB, rangkaian pemisahan catu daya harus dirancang di dekat sirkuit yang relevan, bukan ditempatkan di bagian catu daya, jika tidak maka akan mempengaruhi efek bypass, dan arus berdenyut akan mengalir pada saluran listrik dan saluran tanah, menyebabkan gangguan ;

②Untuk arah catu daya di dalam rangkaian, daya harus disuplai dari tahap akhir ke tahap sebelumnya, dan kapasitor filter daya bagian ini harus diatur di dekat tahap akhir;

③Untuk beberapa saluran arus utama, seperti memutus atau mengukur arus selama debugging dan pengujian, celah arus harus diatur pada kabel yang dicetak selama tata letak.

Selain itu, perlu dicatat bahwa catu daya yang diatur harus diatur sebanyak mungkin pada papan sirkuit tercetak terpisah selama tata letak. Ketika catu daya dan sirkuit berbagi papan sirkuit tercetak, dalam tata letak, perlu untuk menghindari tata letak campuran dari catu daya yang distabilkan dan komponen sirkuit atau membuat catu daya dan sirkuit berbagi kabel ground. Karena pengkabelan jenis ini tidak hanya mudah menimbulkan gangguan, tetapi juga tidak mampu memutus beban selama pemeliharaan, hanya sebagian kabel tercetak yang dapat dipotong pada saat itu, sehingga merusak papan cetak.
4. Desain kipas keluar

Pada tahap desain fan-out, setiap pin perangkat pemasangan permukaan harus memiliki setidaknya satu via, sehingga ketika diperlukan lebih banyak koneksi, papan sirkuit dapat melakukan koneksi internal, pengujian online, dan pemrosesan ulang sirkuit.

Untuk memaksimalkan efisiensi alat perutean otomatis, ukuran via terbesar dan jalur tercetak harus digunakan sebanyak mungkin, dan intervalnya diatur ke 50mil. Penting untuk mengadopsi tipe via yang memaksimalkan jumlah jalur pengkabelan. Setelah pertimbangan dan prediksi yang cermat, desain tes sirkuit online dapat dilakukan pada tahap awal desain dan direalisasikan pada tahap akhir proses produksi. Tentukan jenis fan-out via sesuai dengan jalur pengkabelan dan pengujian online sirkuit. Daya dan ground juga akan mempengaruhi desain kabel dan kipas.

5. Pengkabelan manual dan pemrosesan sinyal utama

Pengkabelan manual adalah proses penting dalam desain papan sirkuit cetak sekarang dan di masa depan. Menggunakan pengkabelan manual membantu alat pengkabelan otomatis untuk menyelesaikan pekerjaan pengkabelan. Dengan melakukan routing secara manual dan memperbaiki jaringan yang dipilih (net), jalur yang dapat digunakan untuk routing otomatis dapat dibentuk.

Sinyal kunci disambungkan terlebih dahulu, baik secara manual atau digabungkan dengan alat pengkabelan otomatis. Setelah pengkabelan selesai, teknisi dan personel teknis terkait akan memeriksa kabel sinyal. Setelah pemeriksaan berlalu, kabel akan diperbaiki, dan kemudian sinyal yang tersisa akan disambungkan secara otomatis. Karena adanya impedansi pada kabel ground maka akan menimbulkan interferensi impedansi persekutuan pada rangkaian.

Oleh karena itu, jangan menghubungkan titik mana pun secara acak dengan simbol grounding selama pengkabelan, yang dapat menghasilkan sambungan berbahaya dan mempengaruhi pengoperasian sirkuit. Pada frekuensi yang lebih tinggi, induktansi kawat akan beberapa kali lipat lebih besar dibandingkan resistansi kawat itu sendiri. Pada saat ini, meskipun hanya arus frekuensi tinggi kecil yang mengalir melalui kabel, penurunan tegangan frekuensi tinggi tertentu akan terjadi.

Oleh karena itu, untuk rangkaian frekuensi tinggi, tata letak PCB harus disusun sekompak mungkin dan kabel yang dicetak harus sependek mungkin. Ada induktansi dan kapasitansi timbal balik antara kabel yang dicetak. Frekuensi kerja yang besar akan menimbulkan interferensi pada bagian lain yang disebut interferensi kopling parasit.

Cara-cara penindasan yang dapat dilakukan adalah:
① Cobalah untuk memperpendek kabel sinyal di antara semua level;
②Susun semua level sirkuit sesuai urutan sinyal untuk menghindari persilangan setiap level garis sinyal;
③Kabel dari dua panel yang berdekatan harus tegak lurus atau bersilangan, tidak sejajar;
④ Jika kabel sinyal akan dipasang secara paralel di papan, kabel ini harus dipisahkan sejauh mungkin dengan jarak tertentu, atau dipisahkan dengan kabel ground dan kabel listrik untuk mencapai tujuan pelindung.
6. Pengkabelan otomatis

Untuk pengkabelan sinyal utama, Anda perlu mempertimbangkan untuk mengontrol beberapa parameter kelistrikan selama pengkabelan, seperti mengurangi induktansi terdistribusi, dll. Setelah memahami parameter masukan apa yang dimiliki alat pengkabelan otomatis dan pengaruh parameter masukan pada pengkabelan, kualitas dari pengkabelan otomatis dapat diperoleh sampai batas tertentu Jaminan. Aturan umum harus digunakan saat merutekan sinyal secara otomatis.

Dengan menetapkan kondisi pembatasan dan melarang area pengkabelan untuk membatasi lapisan yang digunakan oleh sinyal tertentu dan jumlah vias yang digunakan, alat pengkabelan dapat secara otomatis merutekan kabel sesuai dengan ide desain insinyur. Setelah menetapkan batasan dan menerapkan aturan yang dibuat, perutean otomatis akan mencapai hasil yang serupa dengan hasil yang diharapkan. Setelah sebagian desain selesai, maka akan diperbaiki agar tidak terpengaruh oleh proses perutean selanjutnya.

Jumlah pengkabelan tergantung pada kompleksitas rangkaian dan jumlah aturan umum yang ditentukan. Alat pengkabelan otomatis saat ini sangat kuat dan biasanya dapat menyelesaikan 100% pengkabelan. Namun, bila alat pengkabelan otomatis belum menyelesaikan semua pengkabelan sinyal, maka perlu merutekan sisa sinyal secara manual.
7. Pengaturan kabel

Untuk beberapa sinyal dengan sedikit kendala, panjang kabelnya sangat panjang. Saat ini, pertama-tama Anda dapat menentukan kabel mana yang masuk akal dan kabel mana yang tidak masuk akal, lalu mengedit secara manual untuk memperpendek panjang kabel sinyal dan mengurangi jumlah vias.