Hoe snel het aantal lagen, de bedrading en de lay-out van de printplaat bepalen?

Naarmate de eisen aan de PCB-afmetingen kleiner en kleiner worden, worden de eisen aan de apparaatdichtheid steeds hoger en wordt het PCB-ontwerp moeilijker. Hoe je een hoge PCB-lay-out kunt bereiken en de ontwerptijd kunt verkorten, daarna zullen we praten over de ontwerpvaardigheden van PCB-planning, lay-out en bedrading.

''

 

Voordat met de bedrading wordt begonnen, moet het ontwerp zorgvuldig worden geanalyseerd en moet de toolsoftware zorgvuldig worden ingesteld, waardoor het ontwerp beter aansluit bij de vereisten.

1. Bepaal het aantal lagen van de printplaat

De grootte van de printplaat en het aantal bedradingslagen moeten aan het begin van het ontwerp worden bepaald. Het aantal bedradingslagen en de STack-up-methode hebben directe invloed op de bedrading en impedantie van de gedrukte lijnen.

De grootte van het bord bepaalt mede de stapelmethode en de breedte van de gedrukte lijn om het gewenste ontwerpeffect te bereiken. Momenteel is het kostenverschil tussen meerlaagse platen erg klein en is het beter om bij het ontwerpen meer circuitlagen te gebruiken en het koper gelijkmatig te verdelen.
2. Ontwerpregels en beperkingen

Om de bedradingstaak met succes te voltooien, moeten bedradingstools onder de juiste regels en beperkingen werken. Om alle signaallijnen met speciale vereisten te classificeren, moet elke signaalklasse een prioriteit hebben. Hoe hoger de prioriteit, hoe strenger de regels.

De regels hebben betrekking op de breedte van de gedrukte lijnen, het maximale aantal via's, parallelliteit, de wederzijdse beïnvloeding tussen signaallijnen en laagbeperkingen. Deze regels hebben een grote invloed op de prestaties van het bedradingsgereedschap. Een zorgvuldige afweging van ontwerpvereisten is een belangrijke stap voor succesvolle bedrading.

 

3. Lay-out van componenten

In het optimale assemblageproces zullen de regels voor ontwerp voor maakbaarheid (DFM) de lay-out van componenten beperken. Als de assemblageafdeling de componenten laat bewegen, kan de schakeling op passende wijze worden geoptimaliseerd om de automatische bedrading te vergemakkelijken.

De gedefinieerde regels en beperkingen zijn van invloed op het lay-outontwerp. De automatische bedradingstool houdt slechts rekening met één signaal tegelijk. Door de bedradingsbeperkingen in te stellen en de laag van de signaallijn in te stellen, kan het bedradingsgereedschap de bedrading voltooien zoals de ontwerper het zich had voorgesteld.

Voor de indeling van het netsnoer bijvoorbeeld:

①In de PCB-lay-out moet het ontkoppelingscircuit voor de voeding in de buurt van de relevante circuits worden ontworpen, in plaats van in het voedingsgedeelte te worden geplaatst, anders zal dit het bypass-effect beïnvloeden en zal er pulserende stroom op de voedingslijn en de aardleiding stromen, wat interferentie veroorzaakt ;

②Voor de stroomtoevoerrichting binnen het circuit moet stroom worden geleverd van de laatste fase naar de vorige fase, en de vermogensfiltercondensator van dit onderdeel moet dichtbij de laatste fase worden geplaatst;

③Voor sommige hoofdstroomkanalen, zoals het loskoppelen of meten van stroom tijdens het debuggen en testen, moeten tijdens het leggen stroomopeningen op de gedrukte draden worden aangebracht.

Daarnaast wordt opgemerkt dat de geregelde voeding tijdens de aanleg zoveel mogelijk op een aparte printplaat moet worden geregeld. Wanneer de voeding en het circuit een printplaat delen, is het in de lay-out noodzakelijk om de gemengde lay-out van de gestabiliseerde voeding en de circuitcomponenten te vermijden of om de voeding en het circuit de aarddraad te laten delen. Omdat dit soort bedrading niet alleen gemakkelijk interferentie veroorzaakt, maar ook de belasting tijdens onderhoud niet kan ontkoppelen, kan op dat moment slechts een deel van de gedrukte draden worden doorgesneden, waardoor de printplaat wordt beschadigd.
4. Uitwaaierend ontwerp

In de fan-out-ontwerpfase moet elke pin van het opbouwapparaat ten minste één via hebben, zodat wanneer er meer verbindingen nodig zijn, de printplaat interne verbindingen, online testen en herverwerking van circuits kan uitvoeren.

Om de efficiëntie van de automatische routeringstool te maximaliseren, moeten zoveel mogelijk de grootste via-afmetingen en gedrukte lijn worden gebruikt, en het interval is ingesteld op 50 mil. Het is noodzakelijk om het via-type te gebruiken dat het aantal bedradingspaden maximaliseert. Na zorgvuldige afweging en voorspelling kan het ontwerp van de online circuittest in een vroeg stadium van het ontwerp worden uitgevoerd en in een later stadium van het productieproces worden gerealiseerd. Bepaal het via-fan-out-type op basis van het bedradingspad en het online testen van de circuits. Stroom en aarde hebben ook invloed op de bedrading en het fan-out-ontwerp.

5. Handmatige bedrading en verwerking van sleutelsignalen

Handmatige bedrading is een belangrijk proces bij het ontwerpen van printplaten, nu en in de toekomst. Het gebruik van handmatige bedrading helpt automatische bedradingstools om de bedradingswerkzaamheden te voltooien. Door het geselecteerde netwerk (net) handmatig te routeren en vast te leggen, kan een pad worden gevormd dat kan worden gebruikt voor automatische routering.

De sleutelsignalen worden eerst bedraad, handmatig of in combinatie met automatische bedradingstools. Nadat de bedrading is voltooid, controleert het relevante technische en technische personeel de signaalbedrading. Nadat de inspectie is voltooid, worden de draden gerepareerd en worden de resterende signalen automatisch bedraad. Vanwege het bestaan ​​van impedantie in de aarddraad zal dit gemeenschappelijke impedantie-interferentie in het circuit veroorzaken.

Verbind daarom tijdens de bedrading niet willekeurig punten met aardingssymbolen, omdat dit een schadelijke koppeling kan veroorzaken en de werking van het circuit kan beïnvloeden. Bij hogere frequenties zal de inductantie van de draad enkele ordes van grootte groter zijn dan de weerstand van de draad zelf. Op dit moment zal er, zelfs als er slechts een kleine hoogfrequente stroom door de draad vloeit, een bepaalde hoogfrequente spanningsval optreden.

Daarom moet voor hoogfrequente circuits de PCB-indeling zo compact mogelijk worden ingericht en moeten de gedrukte draden zo kort mogelijk zijn. Er zijn wederzijdse inductie en capaciteit tussen de gedrukte draden. Wanneer de werkfrequentie groot is, zal deze interferentie met andere delen veroorzaken, wat parasitaire koppelingsinterferentie wordt genoemd.

De onderdrukkingsmethoden die kunnen worden toegepast zijn:
① Probeer de signaalbedrading tussen alle niveaus in te korten;
②Rangschik alle niveaus van circuits in de volgorde van de signalen om te voorkomen dat elk niveau van signaallijnen wordt overschreden;
③De draden van twee aangrenzende panelen moeten loodrecht of kruislings zijn, niet parallel;
④ Wanneer signaaldraden parallel in de kaart moeten worden gelegd, moeten deze draden zoveel mogelijk op een bepaalde afstand worden gescheiden, of worden gescheiden door aardedraden en stroomdraden om het doel van afscherming te bereiken.
6. Automatische bedrading

Voor de bedrading van sleutelsignalen moet u overwegen om bepaalde elektrische parameters tijdens de bedrading te controleren, zoals het verminderen van de gedistribueerde inductantie, enz. Nadat u begrijpt welke ingangsparameters het automatische bedradingshulpmiddel heeft en de invloed van ingangsparameters op de bedrading, kan de kwaliteit van de bedrading worden bepaald. automatische bedrading kan tot op zekere hoogte worden verkregen Garantie. Er moeten algemene regels worden gebruikt bij het automatisch routeren van signalen.

Door restrictievoorwaarden in te stellen en bedradingsgebieden te verbieden om de lagen die door een bepaald signaal worden gebruikt en het aantal gebruikte via's te beperken, kan het bedradingshulpmiddel de draden automatisch routeren volgens de ontwerpideeën van de ingenieur. Na het instellen van de beperkingen en het toepassen van de gemaakte regels, zal de automatische routering resultaten opleveren die vergelijkbaar zijn met de verwachte resultaten. Nadat een deel van het ontwerp is voltooid, wordt dit gerepareerd om te voorkomen dat het door het daaropvolgende routeringsproces wordt beïnvloed.

Het aantal bedrading hangt af van de complexiteit van het circuit en het aantal gedefinieerde algemene regels. De huidige automatische bedradingstools zijn zeer krachtig en kunnen doorgaans 100% van de bedrading voltooien. Wanneer de automatische bedradingstool echter niet alle signaalbedrading heeft voltooid, is het noodzakelijk om de resterende signalen handmatig te routeren.
7. Bedradingsschema

Voor sommige signalen met weinig beperkingen is de bedradingslengte erg lang. Op dit moment kunt u eerst bepalen welke bedrading redelijk is en welke onredelijk, en vervolgens handmatig bewerken om de lengte van de signaalbedrading te verkorten en het aantal via's te verminderen.