1. איך להתמודד עם כמה קונפליקטים תיאורטיים בחיווט בפועל?
בעיקרון, נכון לחלק ולבודד את האדמה האנלוגית/דיגיטלית. יש לציין כי עקבות האות לא צריכה לחצות את החפיר ככל האפשר, ונתיב הזרם החוזר של ספק הכוח והאות לא צריך להיות גדול מדי.
מתנד הקריסטל הוא מעגל תנודת משוב חיובי אנלוגי. כדי לקבל אות תנודה יציב, עליו לעמוד במפרטי ההגברה והפאזה של הלולאה. מפרטי התנודות של האות האנלוגי הזה מופרעים בקלות. גם אם יתווספו עקבות מגן קרקע, ייתכן שההפרעה לא תהיה מבודדת לחלוטין. יתרה מכך, הרעש במישור ההארקה ישפיע גם על מעגל תנודת המשוב החיובי אם הוא רחוק מדי. לכן, המרחק בין מתנד הגביש לשבב חייב להיות קרוב ככל האפשר.
אכן, יש התנגשויות רבות בין חיווט מהיר ודרישות EMI. אבל העיקרון הבסיסי הוא שההתנגדות והקיבול או חרוז הפריט שנוספו על ידי EMI לא יכולים לגרום לכמה מאפיינים חשמליים של האות לא לעמוד במפרט. לכן, עדיף להשתמש במיומנויות של סידור עקבות וערימת PCB כדי לפתור או לצמצם בעיות EMI, כגון אותות במהירות גבוהה העוברים לשכבה הפנימית. לבסוף, קבלים התנגדות או חרוז פריט משמשים כדי להפחית את הנזק לאות.
2. כיצד לפתור את הסתירה בין חיווט ידני לחיווט אוטומטי של אותות במהירות גבוהה?
רוב הנתבים האוטומטיים של תוכנות חיווט חזקות קבעו אילוצים לשליטה בשיטת הפיתול ובמספר ה-vias. יכולות המנוע המתפתל ופריטי הגדרת האילוצים של חברות EDA שונות לפעמים שונות מאוד.
למשל, האם יש מספיק אילוצים לשלוט בדרך של פיתול סרפנטין, האם ניתן לשלוט במרווח העקבות של צמד הדיפרנציאלי וכו'. זה ישפיע האם שיטת הניתוב של הניתוב האוטומטי יכולה לענות על הרעיון של המעצב.
בנוסף, הקושי בהתאמה ידנית של החיווט קשור גם בהחלט ליכולתו של המנוע המתפתל. למשל, יכולת הדחיפה של ה-trace, יכולת הדחיפה של ה-via, ואפילו יכולת הדחיפה של ה-trace לציפוי הנחושת וכדומה. לכן, בחירה בנתב בעל יכולת מנוע מתפתל חזק היא הפתרון.
3. על קופון הבדיקה.
קופון הבדיקה משמש למדידת האם העכבה האופיינית של לוח ה-PCB המיוצר עומדת בדרישות התכנון עם TDR (Time Domain Reflectometer). בדרך כלל, לעכבה שיש לשלוט יש שני מקרים: חוט יחיד וזוג דיפרנציאלי.
לכן, רוחב השורות והמרווח בין השורות בקופון הבדיקה (כאשר יש זוג דיפרנציאלי) צריכים להיות זהים לקו שיש לשלוט בו. הדבר החשוב ביותר הוא מיקום נקודת ההארקה במהלך המדידה.
על מנת להפחית את ערך השראות של מוביל הארקה, מקום ההארקה של בדיקה TDR בדרך כלל קרוב מאוד לקצה הבדיקה. לכן, המרחק והשיטה בין נקודת מדידת האות לנקודת הקרקע בקופון הבדיקה חייבים להתאים לבדיקה שבה נעשה שימוש.
4. בתכנון PCB במהירות גבוהה, ניתן לצפות את השטח הריק של שכבת האות בנחושת, וכיצד יש להפיץ את ציפוי הנחושת של שכבות אותות מרובות על הקרקע ואספקת החשמל?
בדרך כלל, ציפוי הנחושת באזור הריק מקורקע ברובו. רק שימו לב למרחק בין הנחושת לקו האות בעת החלת נחושת ליד קו האות המהיר, מכיוון שהנחושת המופעלת תפחית מעט את העכבה האופיינית של העקבות. היזהר גם לא להשפיע על העכבה האופיינית של שכבות אחרות, למשל במבנה של קו פס כפול.
5. האם ניתן להשתמש במודל קו המיקרו-סטריפ כדי לחשב את העכבה האופיינית של קו האות במישור הכוח? האם ניתן לחשב את האות בין ספק הכוח למישור ההארקה באמצעות מודל הסטריפליין?
כן, יש להתייחס למישור הכוח ומישור ההארקה כמישורי ייחוס בעת חישוב העכבה האופיינית. לדוגמה, לוח ארבע שכבות: שכבה עליונה-שכבת כוח-שכבה קרקע-תחתונה. בשלב זה, מודל העכבה האופייני של השכבה העליונה הוא מודל קו מיקרו-סטריפ עם מישור ההספק כמישור הייחוס.
6. האם ניתן ליצור נקודות בדיקה אוטומטית על ידי תוכנה על לוחות מודפסים בצפיפות גבוהה בנסיבות רגילות כדי לעמוד בדרישות הבדיקה של ייצור המוני?
באופן כללי, האם התוכנה מייצרת אוטומטית נקודות בדיקה כדי לעמוד בדרישות הבדיקה תלויה בשאלה האם המפרט להוספת נקודות בדיקה עומד בדרישות ציוד הבדיקה. בנוסף, אם החיווט צפוף מדי והכללים להוספת נקודות בדיקה נוקשים, ייתכן שלא תהיה דרך להוסיף אוטומטית נקודות בדיקה לכל קו. כמובן שצריך למלא ידנית את המקומות לבדיקה.
7. האם הוספת נקודות בדיקה תשפיע על איכות האותות המהירים?
האם זה ישפיע על איכות האות תלוי בשיטה של הוספת נקודות בדיקה ובמהירות האות. בעיקרון, נקודות בדיקה נוספות (אל תשתמש בפין ה-via או DIP הקיים כנקודות בדיקה) עשויות להתווסף לקו או למשוך קו קצר מהקו.
הראשון שווה ערך להוספת קבל קטן על הקו, בעוד שהשני הוא ענף נוסף. שני התנאים הללו ישפיעו על האות המהיר פחות או יותר, ומידת ההשפעה קשורה למהירות התדר של האות ולקצב הקצה של האות. ניתן לדעת את גודל ההשפעה באמצעות סימולציה. באופן עקרוני, ככל שנקודת הבדיקה קטנה יותר, כך טוב יותר (כמובן שעליה לעמוד בדרישות כלי הבדיקה) ככל שהענף קצר יותר, כך טוב יותר.