À medida que os requisitos de tamanho da PCB tornam-se cada vez menores, os requisitos de densidade do dispositivo tornam-se cada vez mais elevados e o design da PCB torna-se mais difícil. Como alcançar uma alta taxa de layout de PCB e reduzir o tempo de design, então falaremos sobre as habilidades de design de planejamento, layout e fiação de PCB.

Antes de iniciar a fiação, o projeto deve ser analisado cuidadosamente e o software da ferramenta deve ser cuidadosamente configurado, o que tornará o projeto mais alinhado aos requisitos.

1. Determine o número de camadas do PCB

O tamanho da placa de circuito e o número de camadas de fiação precisam ser determinados no início do projeto. O número de camadas de fiação e o método STack-up afetarão diretamente a fiação e a impedância das linhas impressas.

O tamanho do cartão ajuda a determinar o método de empilhamento e a largura da linha impressa para obter o efeito de design desejado. Atualmente, a diferença de custo entre placas multicamadas é muito pequena, e é melhor usar mais camadas de circuito e distribuir uniformemente o cobre ao projetar.
2. Regras e restrições de design

Para concluir com êxito a tarefa de fiação, as ferramentas de fiação precisam trabalhar sob as regras e restrições corretas. Para classificar todas as linhas de sinal com requisitos especiais, cada classe de sinal deve ter uma prioridade. Quanto maior a prioridade, mais rigorosas serão as regras.

As regras envolvem a largura das linhas impressas, o número máximo de vias, o paralelismo, a influência mútua entre as linhas de sinal e as restrições de camada. Estas regras têm uma grande influência no desempenho da ferramenta de fiação. A consideração cuidadosa dos requisitos de projeto é um passo importante para uma fiação bem-sucedida.

3. Layout de componentes

No processo de montagem ideal, as regras de design para capacidade de fabricação (DFM) restringirão o layout dos componentes. Se o departamento de montagem permitir a movimentação dos componentes, o circuito poderá ser otimizado adequadamente para facilitar a fiação automática.

As regras e restrições definidas afetarão o design do layout. A ferramenta de ligação automática considera apenas um sinal de cada vez. Ao definir as restrições de fiação e definir a camada da linha de sinal, a ferramenta de fiação pode completar a fiação conforme o projetista imaginou.

Por exemplo, para o layout do cabo de alimentação:

①No layout da PCB, o circuito de desacoplamento da fonte de alimentação deve ser projetado próximo aos circuitos relevantes, em vez de colocado na parte da fonte de alimentação, caso contrário, afetará o efeito de bypass e a corrente pulsante fluirá na linha de energia e na linha de aterramento, causando interferência ;

②Para a direção da fonte de alimentação dentro do circuito, a energia deve ser fornecida do estágio final para o estágio anterior, e o capacitor do filtro de potência desta parte deve ser disposto próximo ao estágio final;

③Para alguns canais de corrente principais, como desconexão ou medição de corrente durante depuração e teste, as lacunas de corrente devem ser organizadas nos fios impressos durante o layout.

Além disso, deve-se notar que a fonte de alimentação regulada deve ser disposta em uma placa de circuito impresso separada, tanto quanto possível durante o layout. Quando a fonte de alimentação e o circuito compartilham uma placa de circuito impresso, no layout é necessário evitar o layout misto da fonte de alimentação estabilizada e dos componentes do circuito ou fazer com que a fonte de alimentação e o circuito compartilhem o fio terra. Como esse tipo de fiação não só é fácil de produzir interferências, mas também incapaz de desconectar a carga durante a manutenção, apenas parte dos fios impressos pode ser cortada nesse momento, danificando a placa impressa.
4. Design em leque

No estágio de projeto de fan-out, cada pino do dispositivo de montagem em superfície deve ter pelo menos uma via, para que quando mais conexões forem necessárias, a placa de circuito possa realizar conexão interna, teste on-line e reprocessamento do circuito.

Para maximizar a eficiência da ferramenta de roteamento automático, deve-se utilizar o maior tamanho de via e linha impressa possível, e o intervalo é definido em 50mil. É necessário adotar o tipo de via que maximize o número de caminhos de fiação. Após cuidadosa consideração e previsão, o teste on-line do projeto do circuito pode ser realizado no estágio inicial do projeto e realizado no estágio posterior do processo de produção. Determine o tipo de fan-out de acordo com o caminho da fiação e o teste on-line do circuito. A energia e o aterramento também afetarão a fiação e o design de distribuição.

5. Fiação manual e processamento de sinais principais

A fiação manual é um processo importante no projeto de placas de circuito impresso agora e no futuro. O uso da fiação manual ajuda as ferramentas de fiação automática a concluir o trabalho de fiação. Roteando e fixando manualmente a rede selecionada (rede), um caminho que pode ser usado para roteamento automático pode ser formado.

Os principais sinais são conectados primeiro, manualmente ou combinados com ferramentas de fiação automática. Após a conclusão da fiação, o pessoal técnico e de engenharia relevante verificará a fiação do sinal. Após a aprovação na inspeção, os fios serão fixados e, em seguida, os sinais restantes serão conectados automaticamente. Devido à existência de impedância no fio terra, trará interferência de impedância comum ao circuito.

Portanto, não conecte aleatoriamente nenhum ponto com símbolos de aterramento durante a fiação, pois pode produzir acoplamento prejudicial e afetar a operação do circuito. Em frequências mais altas, a indutância do fio será várias ordens de grandeza maior que a resistência do próprio fio. Neste momento, mesmo que apenas uma pequena corrente de alta frequência flua através do fio, ocorrerá uma certa queda de tensão de alta frequência.

Portanto, para circuitos de alta frequência, o layout da PCB deve ser organizado da forma mais compacta possível e os fios impressos devem ser o mais curtos possível. Existem indutância e capacitância mútuas entre os fios impressos. Quando a frequência de trabalho é grande, causará interferência em outras partes, o que é chamado de interferência de acoplamento parasita.

Os métodos de supressão que podem ser adotados são:
① Tente encurtar a fiação do sinal entre todos os níveis;
②Organize todos os níveis dos circuitos na ordem dos sinais para evitar cruzar cada nível das linhas de sinal;
③Os fios de dois painéis adjacentes devem ser perpendiculares ou cruzados, não paralelos;
④ Quando os fios de sinal devem ser colocados em paralelo na placa, esses fios devem ser separados por uma certa distância, tanto quanto possível, ou separados por fios terra e fios de alimentação para atingir o propósito de blindagem.
6. Fiação automática

Para a fiação dos principais sinais, é necessário considerar o controle de alguns parâmetros elétricos durante a fiação, como a redução da indutância distribuída, etc. Depois de entender quais parâmetros de entrada a ferramenta de fiação automática possui e a influência dos parâmetros de entrada na fiação, a qualidade do a fiação automática pode ser obtida até certo ponto Garantia. Regras gerais devem ser usadas ao rotear sinais automaticamente.

Ao definir condições de restrição e proibir áreas de fiação para limitar as camadas usadas por um determinado sinal e o número de vias usadas, a ferramenta de fiação pode rotear automaticamente os fios de acordo com as ideias de projeto do engenheiro. Após definir as restrições e aplicar as regras criadas, o roteamento automático alcançará resultados semelhantes aos esperados. Após a conclusão de uma parte do projeto, ela será corrigida para evitar que seja afetada pelo processo de roteamento subsequente.

O número de fiações depende da complexidade do circuito e do número de regras gerais definidas. As ferramentas de fiação automática atuais são muito poderosas e geralmente podem completar 100% da fiação. No entanto, quando a ferramenta de ligação automática não tiver concluído toda a ligação do sinal, é necessário encaminhar manualmente os sinais restantes.
7. Disposição da fiação

Para alguns sinais com poucas restrições, o comprimento da fiação é muito longo. Neste momento, você pode primeiro determinar qual fiação é razoável e qual fiação não é razoável e, em seguida, editar manualmente para encurtar o comprimento da fiação do sinal e reduzir o número de vias.