เนื่องจากข้อกำหนดด้านขนาด PCB มีขนาดเล็กลง ความต้องการความหนาแน่นของอุปกรณ์จึงสูงขึ้นเรื่อยๆ และการออกแบบ PCB ก็ยากขึ้น วิธีบรรลุอัตราเค้าโครง PCB สูงและลดเวลาการออกแบบ จากนั้นเราจะพูดถึงทักษะการออกแบบของการวางแผน PCB เค้าโครงและการเดินสายไฟ

ก่อนเริ่มเดินสายไฟ ควรวิเคราะห์การออกแบบอย่างรอบคอบ และควรตั้งค่าซอฟต์แวร์เครื่องมืออย่างระมัดระวัง ซึ่งจะทำให้การออกแบบสอดคล้องกับข้อกำหนดมากขึ้น

1. กำหนดจำนวนชั้นของ PCB

ต้องกำหนดขนาดของแผงวงจรและจำนวนชั้นสายไฟตั้งแต่เริ่มต้นการออกแบบ จำนวนชั้นการเดินสายไฟและวิธีการ STack-up จะส่งผลโดยตรงต่อการเดินสายไฟและความต้านทานของเส้นที่พิมพ์

ขนาดของบอร์ดช่วยกำหนดวิธีการเรียงซ้อนและความกว้างของเส้นที่พิมพ์เพื่อให้ได้ผลการออกแบบที่ต้องการ ปัจจุบันความแตกต่างของต้นทุนระหว่างบอร์ดหลายชั้นมีน้อยมาก และควรใช้เลเยอร์วงจรมากขึ้นและกระจายทองแดงให้เท่ากันเมื่อออกแบบ
2. กฎและข้อจำกัดในการออกแบบ

เพื่อให้งานเดินสายสำเร็จ เครื่องมือเดินสายไฟจำเป็นต้องทำงานภายใต้กฎและข้อจำกัดที่ถูกต้อง เพื่อจำแนกสายสัญญาณทั้งหมดที่มีข้อกำหนดพิเศษ แต่ละประเภทสัญญาณควรมีลำดับความสำคัญ ยิ่งลำดับความสำคัญสูง กฎก็จะยิ่งเข้มงวดมากขึ้น

กฎต่างๆ เกี่ยวข้องกับความกว้างของเส้นที่พิมพ์ จำนวนจุดผ่านสูงสุด ความขนาน อิทธิพลซึ่งกันและกันระหว่างเส้นสัญญาณ และข้อจำกัดของเลเยอร์ กฎเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องมือเดินสายไฟ การพิจารณาข้อกำหนดการออกแบบอย่างรอบคอบเป็นขั้นตอนสำคัญในการเดินสายไฟให้สำเร็จ

3. เค้าโครงของส่วนประกอบ

ในกระบวนการประกอบที่เหมาะสมที่สุด กฎการออกแบบเพื่อความสามารถในการผลิต (DFM) จะจำกัดโครงร่างส่วนประกอบ หากแผนกประกอบอนุญาตให้ส่วนประกอบเคลื่อนย้ายได้ วงจรจะสามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อทำให้การเดินสายอัตโนมัติง่ายขึ้น

กฎและข้อจำกัดที่กำหนดไว้จะส่งผลต่อการออกแบบโครงร่าง เครื่องมือเดินสายอัตโนมัติจะพิจารณาสัญญาณครั้งละหนึ่งสัญญาณเท่านั้น ด้วยการตั้งค่าข้อจำกัดในการเดินสายไฟและการตั้งค่าเลเยอร์ของสายสัญญาณ เครื่องมือการเดินสายไฟจึงสามารถเดินสายไฟให้เสร็จสมบูรณ์ตามที่ผู้ออกแบบจินตนาการได้

ตัวอย่างเช่น สำหรับโครงร่างสายไฟ:

1. ในรูปแบบ PCB วงจรแยกแหล่งจ่ายไฟควรได้รับการออกแบบใกล้กับวงจรที่เกี่ยวข้อง แทนที่จะวางไว้ในส่วนแหล่งจ่ายไฟ มิฉะนั้นจะส่งผลต่อเอฟเฟกต์บายพาส และกระแสพัลซิ่งจะไหลบนสายไฟและสายกราวด์ ทำให้เกิดการรบกวน ;

2. สำหรับทิศทางการจ่ายไฟภายในวงจร ควรจ่ายไฟจากขั้นตอนสุดท้ายไปยังขั้นตอนก่อนหน้า และควรจัดเรียงตัวเก็บประจุกรองพลังงานของส่วนนี้ใกล้กับขั้นตอนสุดท้าย

3. สำหรับช่องกระแสหลักบางช่อง เช่น การตัดการเชื่อมต่อหรือการวัดกระแสระหว่างการแก้ไขจุดบกพร่องและการทดสอบ ควรจัดเรียงช่องว่างกระแสบนสายไฟที่พิมพ์ระหว่างโครงร่าง

นอกจากนี้ควรสังเกตว่าควรจัดเรียงแหล่งจ่ายไฟที่ได้รับการควบคุมบนแผงวงจรพิมพ์แยกต่างหากให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างโครงร่าง เมื่อแหล่งจ่ายไฟและวงจรใช้แผงวงจรพิมพ์ร่วมกัน ในเค้าโครง จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงรูปแบบผสมของแหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรและส่วนประกอบของวงจร หรือเพื่อให้แหล่งจ่ายไฟและวงจรใช้สายดินร่วมกัน เนื่องจากการเดินสายไฟประเภทนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการรบกวนได้ง่าย แต่ยังไม่สามารถปลดโหลดระหว่างการบำรุงรักษาได้ จึงสามารถตัดสายไฟที่พิมพ์ออกมาได้เพียงบางส่วนในขณะนั้น ซึ่งจะทำให้บอร์ดพิมพ์เสียหาย
4. การออกแบบแบบพัดออก

ในขั้นตอนการออกแบบการกระจายออก แต่ละพินของอุปกรณ์ยึดบนพื้นผิวควรมีอย่างน้อยหนึ่งพิน เพื่อที่ว่าเมื่อจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อเพิ่มเติม แผงวงจรสามารถทำการเชื่อมต่อภายใน การทดสอบออนไลน์ และการประมวลผลวงจรใหม่

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องมือกำหนดเส้นทางอัตโนมัติ ต้องใช้ขนาดผ่านขนาดและเส้นพิมพ์ที่ใหญ่ที่สุดให้มากที่สุด และตั้งค่าช่วงเวลาเป็น 50mil จำเป็นต้องใช้ประเภท via เพื่อเพิ่มจำนวนเส้นทางสายไฟให้สูงสุด หลังจากพิจารณาและคาดการณ์อย่างรอบคอบแล้ว การออกแบบการทดสอบวงจรออนไลน์สามารถดำเนินการได้ตั้งแต่ขั้นตอนแรกของการออกแบบ และดำเนินการในขั้นตอนหลังของกระบวนการผลิต กำหนดประเภทพัดลมออกทางผ่านตามเส้นทางสายไฟและการทดสอบวงจรออนไลน์ กระแสไฟฟ้าและกราวด์จะส่งผลต่อการออกแบบสายไฟและพัดลมออกด้วย

5. การเดินสายและการประมวลผลสัญญาณสำคัญด้วยตนเอง

การเดินสายแบบแมนนวลเป็นกระบวนการสำคัญของการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ทั้งในปัจจุบันและในอนาคต การใช้การเดินสายไฟแบบแมนนวลช่วยให้เครื่องมือการเดินสายไฟอัตโนมัติสามารถเดินสายไฟได้เสร็จสมบูรณ์ ด้วยการกำหนดเส้นทางและแก้ไขเครือข่ายที่เลือก (สุทธิ) ด้วยตนเอง สามารถสร้างเส้นทางที่สามารถนำมาใช้สำหรับการกำหนดเส้นทางอัตโนมัติได้

สัญญาณหลักจะต้องต่อสายก่อน ไม่ว่าจะด้วยตนเองหรือรวมกับเครื่องมือเดินสายอัตโนมัติ หลังจากเดินสายเสร็จแล้ว เจ้าหน้าที่วิศวกรรมและเทคนิคที่เกี่ยวข้องจะตรวจสอบการเดินสายสัญญาณ หลังจากผ่านการตรวจสอบแล้ว สายไฟจะได้รับการแก้ไข จากนั้นสัญญาณที่เหลือจะถูกต่อสายโดยอัตโนมัติ เนื่องจากมีอิมพีแดนซ์อยู่ในสายกราวด์ จะทำให้วงจรรบกวนอิมพีแดนซ์ทั่วไป

ดังนั้นอย่าสุ่มเชื่อมต่อจุดใดๆ ด้วยสัญลักษณ์กราวด์ระหว่างการเดินสายไฟ ซึ่งอาจทำให้เกิดการมีเพศสัมพันธ์ที่เป็นอันตรายและส่งผลต่อการทำงานของวงจร ที่ความถี่สูงกว่า ความเหนี่ยวนำของเส้นลวดจะมีขนาดใหญ่กว่าความต้านทานของเส้นลวดหลายลำดับ ในเวลานี้ แม้ว่าจะมีกระแสไฟฟ้าความถี่สูงเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ไหลผ่านสายไฟ แรงดันไฟฟ้าความถี่สูงตกบางอย่างก็จะเกิดขึ้น

ดังนั้นสำหรับวงจรความถี่สูง เค้าโครง PCB ควรจัดวางให้กะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และสายไฟที่พิมพ์ควรสั้นที่สุด มีการเหนี่ยวนำและความจุร่วมกันระหว่างสายไฟที่พิมพ์ เมื่อความถี่ในการทำงานมีขนาดใหญ่จะทำให้เกิดการรบกวนต่อส่วนอื่น ๆ ซึ่งเรียกว่าการรบกวนการมีเพศสัมพันธ์แบบปรสิต

วิธีการปราบปรามที่สามารถทำได้คือ:
1. พยายามตัดการเดินสายสัญญาณระหว่างทุกระดับให้สั้นลง
②จัดเรียงวงจรทุกระดับตามลำดับสัญญาณเพื่อหลีกเลี่ยงการข้ามสายสัญญาณแต่ละระดับ
3. สายไฟของแผงสองแผงที่อยู่ติดกันควรตั้งฉากหรือขวาง ไม่ขนานกัน
④ เมื่อวางสายสัญญาณขนานกันในบอร์ด สายไฟเหล่านี้ควรแยกออกจากกันตามระยะห่างที่กำหนดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หรือแยกจากกันด้วยสายกราวด์และสายไฟเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการป้องกัน
6. การเดินสายอัตโนมัติ

สำหรับการเดินสายสัญญาณหลัก คุณต้องพิจารณาการควบคุมพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าบางอย่างในระหว่างการเดินสาย เช่น การลดความเหนี่ยวนำแบบกระจาย ฯลฯ หลังจากทำความเข้าใจว่าเครื่องมือการเดินสายอัตโนมัติมีพารามิเตอร์อินพุตใดบ้าง และอิทธิพลของพารามิเตอร์อินพุตที่มีต่อการเดินสาย คุณภาพของ เดินสายอัตโนมัติได้ในระดับหนึ่ง รับประกันครับ ควรใช้กฎทั่วไปเมื่อกำหนดเส้นทางสัญญาณโดยอัตโนมัติ

ด้วยการกำหนดเงื่อนไขข้อจำกัดและการห้ามพื้นที่การเดินสายไฟเพื่อจำกัดชั้นที่ใช้โดยสัญญาณที่กำหนดและจำนวนจุดผ่านที่ใช้ เครื่องมือการเดินสายไฟสามารถกำหนดเส้นทางสายไฟได้โดยอัตโนมัติตามแนวคิดการออกแบบของวิศวกร หลังจากตั้งค่าข้อจำกัดและใช้กฎที่สร้างขึ้นแล้ว การกำหนดเส้นทางอัตโนมัติจะได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกับผลลัพธ์ที่คาดหวัง หลังจากส่วนหนึ่งของการออกแบบเสร็จสมบูรณ์ จะมีการแก้ไขเพื่อป้องกันไม่ให้ได้รับผลกระทบจากกระบวนการกำหนดเส้นทางที่ตามมา

จำนวนการเดินสายไฟขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของวงจรและจำนวนกฎทั่วไปที่กำหนด เครื่องมือเดินสายไฟอัตโนมัติในปัจจุบันมีประสิทธิภาพมากและมักจะสามารถเดินสายไฟได้ 100% อย่างไรก็ตาม เมื่อเครื่องมือเดินสายอัตโนมัติไม่ได้เดินสายสัญญาณทั้งหมดให้เสร็จสิ้น จำเป็นต้องกำหนดเส้นทางสัญญาณที่เหลือด้วยตนเอง
7. การจัดสายไฟ

สำหรับสัญญาณบางสัญญาณที่มีข้อจำกัดเล็กน้อย ความยาวของสายไฟจะยาวมาก ในเวลานี้ ขั้นแรกให้คุณระบุได้ว่าการเดินสายใดเหมาะสมและการเดินสายใดไม่สมเหตุสมผล จากนั้นจึงแก้ไขด้วยตนเองเพื่อลดความยาวการเดินสายสัญญาณและลดจำนวนจุดแวะ