ככל שדרישות גודל ה- PCB הופכות קטנות יותר וקטנות יותר, דרישות צפיפות המכשירים הופכות גבוהות יותר וגבוהות יותר, ועיצוב PCB הופך להיות קשה יותר. כיצד להשיג שיעור פריסת PCB גבוה ולקצר את זמן העיצוב, ואז נדבר על כישורי העיצוב של תכנון, פריסה וחיווט של PCB.

לפני שתתחיל את החיווט, יש לנתח בזהירות את העיצוב ולהגדיר בזהירות את תוכנת הכלים, מה שיגרום לעיצוב יותר בקנה אחד עם הדרישות.

1. קבע את מספר שכבות ה- PCB

יש לקבוע את גודל לוח המעגל ומספר שכבות החיווט בתחילת העיצוב. מספר שכבות החיווט ושיטת הערימה ישפיעו ישירות על החיווט והעכבה של הקווים המודפסים.

גודל הלוח עוזר לקבוע את שיטת הערימה ואת רוחב הקו המודפס כדי להשיג את אפקט העיצוב הרצוי. נכון לעכשיו, הפרש העלויות בין לוחות רב שכבתיים הוא קטן מאוד, ועדיף להשתמש יותר בשכבות מעגלים ולהפיץ באופן שווה את הנחושת בעת העיצוב.
2. כללי תכנון ומגבלות

כדי להשלים בהצלחה את משימת החיווט, כלי החיווט צריכים לעבוד תחת הכללים וההגבלות הנכונים. כדי לסווג את כל קווי האות עם דרישות מיוחדות, לכל מחלקת איתות צריכה להיות בעדיפות. ככל שהעדיפות גבוהה יותר, כך החוקים מחמירים יותר.

הכללים כוללים את רוחב הקווים המודפסים, המספר המרבי של ה- VIA, ההקבלה, ההשפעה ההדדית בין קווי האות והגבלות השכבה. לכללים אלה יש השפעה רבה על ביצועי כלי החיווט. שיקול זהיר של דרישות העיצוב הוא צעד חשוב לחיווט מוצלח.

3. פריסת רכיבים

בתהליך ההרכבה האופטימלי, כללי תכנון לייצור (DFM) יגבילו את פריסת הרכיבים. אם מחלקת ההרכבה מאפשרת לרכיבים לנוע, ניתן לבצע אופטימיזציה המתאימה למעגל כדי להקל על החיווט האוטומטי.

הכללים והאילוצים המוגדרים ישפיעו על עיצוב הפריסה. כלי החיווט האוטומטי שוקל רק אות אחד בכל פעם. על ידי קביעת אילוצי החיווט והגדרת שכבת קו האות, כלי החיווט יכול להשלים את החיווט כפי שדמיין המעצב.

לדוגמה, עבור פריסת כבל החשמל:

① בפריסת ה- PCB, יש לתכנן את מעגל ניתוק אספקת החשמל בסמוך למעגלים הרלוונטיים, ולא למקם בחלק אספקת החשמל, אחרת הוא ישפיע על אפקט העוקף, וזרם פועם יזרום על קו החשמל וקו הקרקע, ויגרום להפרעה;

② לכיוון אספקת החשמל בתוך המעגל, יש לספק כוח מהשלב הסופי לשלב הקודם, ויש לארגן את קבל מסנן הכוח של חלק זה בסמוך לשלב הסופי;

③ לערוצים הנוכחיים העיקריים, כגון ניתוק או מדידת זרם במהלך ניפוי באגים ובדיקה, יש לארגן פערים נוכחיים על החוטים המודפסים במהלך הפריסה.

בנוסף, יש לציין כי יש לארגן את אספקת החשמל המוסדרת על לוח מעגלים מודפס נפרד ככל האפשר במהלך הפריסה. כאשר אספקת החשמל והמעגל חולקים לוח מעגלים מודפס, במתווה, יש צורך להימנע מהפריסה המעורבת של ספק הכוח המייצב ורכיבי המעגל או להפוך את אספקת החשמל והמעגל לחלוק את חוט הקרקע. מכיוון שחיווט מסוג זה אינו קל רק לייצור הפרעות, אלא גם אינו מסוגל לנתק את העומס במהלך התחזוקה, ניתן לחתוך רק חלק מהחוטים המודפסים באותה תקופה, ובכך לפגוע בלוח המודפס.
4. עיצוב מאוורר

בשלב העיצוב של המאוורר, לכל סיכה של מכשיר הרכבה על פני השטח צריך להיות לפחות דרך אחת, כך שכאשר יש צורך בחיבורים נוספים, לוח המעגל יכול לבצע חיבור פנימי, בדיקות מקוונות ועיבוד מחדש של מעגלים.

על מנת למקסם את היעילות של כלי הניתוב האוטומטי, יש להשתמש בגודל הגדול ביותר בגודל ובקו המודפס ככל האפשר, והמרווח מוגדר כ- 50 מיליון. יש צורך לאמץ את סוג ה- VIA שממקסם את מספר נתיבי החיווט. לאחר התחשבות ותחזית מדוקדקים, ניתן לבצע את תכנון הבדיקה המקוונת במעגל בשלב המוקדם של העיצוב ולהיממש בשלב המאוחר יותר של תהליך הייצור. קבע את סוג ה- Via-Fan-Out בהתאם לנתיב החיווט ובדיקת המעגל המקוון. הכוח והאדמה ישפיעו גם על עיצוב החיווט ועל המאוורר.

5. חיווט ידני ועיבוד אותות מפתח

חיווט ידני הוא תהליך חשוב של תכנון לוח מעגלים מודפס כעת ובעתיד. שימוש בחיווט ידני מסייע בכלי חיווט אוטומטיים להשלמת עבודת החיווט. על ידי ניתוב ותיקון ידני של הרשת שנבחרה (NET), ניתן ליצור נתיב שניתן להשתמש בניתוב אוטומטי.

אותות המפתח מחוברים תחילה, באופן ידני או בשילוב עם כלי חיווט אוטומטיים. לאחר סיום החיווט, אנשי ההנדסה והטכניים הרלוונטיים יבדקו את חיווט האות. לאחר העברת הבדיקה, החוטים יתוקנו ואז האותות הנותרים יחברו אוטומטית. בשל קיומו של עכבה בחוט הקרקע, הוא יביא הפרעות עכבה נפוצות למעגל.

לכן, אל תחברו באופן אקראי שום נקודות עם סמלי הארקה במהלך החיווט, העלולים לייצר צימוד מזיק ולהשפיע על פעולת המעגל. בתדרים גבוהים יותר, השראות החוט יהיו מספר סדרי גודל גדולים יותר מההתנגדות של החוט עצמו. בשלב זה, גם אם רק זרם קטן בתדר גבוה זורם דרך החוט, תתרחש ירידת מתח בתדר גבוה מסוים.

לפיכך, עבור מעגלים בתדר גבוה, יש לארגן את פריסת ה- PCB בצורה קומפקטית ככל האפשר והחוטים המודפסים צריכים להיות קצרים ככל האפשר. יש השראות הדדיות וקיבול בין החוטים המודפסים. כאשר תדר העבודה גדול, הוא יגרום להפרעה לחלקים אחרים, הנקראים הפרעות צימוד טפיליות.

שיטות הדיכוי שניתן לקחת הן:
① נסה לקצר את חיווט האות בין כל הרמות;
Sharning את כל רמות המעגלים בסדר האותות כדי להימנע מחציית כל רמה של קווי האות;
③ החוטים של שני לוחות סמוכים צריכים להיות בניצב או צולבים, לא מקבילים;
④ כאשר יש להניח חוטי איתות במקביל בלוח, יש להפריד בין חוטים אלה במרחק מסוים ככל האפשר, או להפריד על ידי חוטי קרקע וחוטי כוח כדי להשיג את מטרת ההגנה.
6. חיווט אוטומטי

לצורך חיווט של אותות מפתח, עליכם לשקול לשלוט בכמה פרמטרים חשמליים במהלך חיווט, כגון הפחתת השראות מבוזרת וכו '. לאחר הבנת אילו פרמטרי קלט יש לכלי החיווט האוטומטי והשפעת פרמטרי הקלט על החיווט, ניתן להשיג את איכות החיווט האוטומטי על מנת מסוימת. יש להשתמש בכללים כלליים בעת ניתוב אוטומטי של אותות.

על ידי קביעת תנאי הגבלה ואיסור אזורי חיווט להגביל את השכבות המשמשות אות נתון ומספר ה- VIA המשמש, כלי החיווט יכול לנתב אוטומטית את החוטים בהתאם לרעיונות העיצוב של המהנדס. לאחר קביעת האילוצים ויישום הכללים שנוצרו, הניתוב האוטומטי ישיג תוצאות הדומות לתוצאות הצפויות. לאחר סיום חלק מהעיצוב, הוא ייקבע כדי למנוע את היפגעו מתהליך הניתוב שלאחר מכן.

מספר החיווט תלוי במורכבות המעגל ובמספר הכללים הכלליים המוגדרים. כלי החיווט האוטומטיים של ימינו חזקים מאוד ויכולים בדרך כלל להשלים 100% מהחיווט. עם זאת, כאשר כלי החיווט האוטומטי לא השלים את כל חיווט האות, יש לנתב ידנית את האותות שנותרו.
7. הסדר חיווט

עבור כמה אותות עם מעט אילוצים, אורך החיווט ארוך מאוד. בשלב זה תוכלו לקבוע תחילה איזה חיווט סביר ואיזה חיווט אינו סביר, ואז לערוך ידנית כדי לקצר את אורך חיווט האות ולהקטין את מספר ה- VIA.