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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Técnicas de diseño y puntos clave para realizar el cableado automático de alta eficiencia de PCB

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Tecnología de PCB - Técnicas de diseño y puntos clave para realizar el cableado automático de alta eficiencia de PCB

Técnicas de diseño y puntos clave para realizar el cableado automático de alta eficiencia de PCB

2021-08-14
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Author:IPCB

Aunque las hUhramientas EDA actuales son muy poderosas, Actuar como Placa de circuito impreso Los requisitos de tamaño son cada vez más pequeños y la densidad del dispositivo es cada vez mayor., Dificultad Placa de circuito impreso Diseño No pequeño. Cómo lograr un alto Placa de circuito impreso Diseño Calificación y acortamiento Diseño Tiempo? Este artículo introduce Diseño Habilidades y puntos clave Placa de circuito impreso Plan, Diseño Cableado.


En la actualidad, el tiempo de diseño de Placa de circuito impreso es cada vez más corto, el espacio de Placa de circuito impreso es cada vez más pequeño, la densidad de los dispositivos es cada vez mayor, las reglas de diseño son extremadamente altas, el tamaño de los componentes es grande, lo que hace que el trabajo del diseñador sea más difícil. Para hacer frente a las dificultades de diseño y acelerar la comercialización de los productos, muchos fabricantes prefieren ahora utilizar herramientas de eda específicas para el diseño de Placa de circuito impreso. Sin embargo, las herramientas de eda específicas no producen los resultados deseados, no logran una tasa de despliegue del 100% y son muy confusas. Normalmente toma mucho tiempo terminar el resto del trabajo.


Hay un montón de software de herramientas eda popular en el mercado, pero todos son iguales excepto la terminología utilizada y la ubicación de las teclas de función. ¿Cómo realizar mejor el diseño de Placa de circuito impreso con estas herramientas? Un análisis cuidadoso del diseño y una configuración cuidadosa del software de herramientas antes de iniciar el cableado hará que el diseño sea más satisfactorio. Los siguientes son los procedimientos y procedimientos generales de diseño.


Determinar el número de capas de Placa de circuito impreso


El tamaño del tablero y el número de capas de cableado deben determinarse en la fase inicial del diseño. Si el diseño requiere el uso de conjuntos de rejillas esféricas de alta densidad (bga), debe tenerse en cuenta el número mínimo de capas de cableado necesarias para el cableado de estos dispositivos. El número de capas de cableado y el método de apilamiento afectarán directamente el cableado y la Impedancia de las líneas impresas. El tamaño de la placa de circuito ayuda a determinar el método de apilamiento y el ancho de la línea impresa para lograr el efecto de diseño deseado.


Durante muchos años, la gente ha pensado que cuanto menor es el número de capas, menor es el costo, pero hay muchos otros factores que influyen en el costo de fabricación. En los últimos años, la diferencia de costos entre las placas multicapa se ha reducido considerablemente. Es mejor utilizar más capas de circuito al principio del diseño y distribuir uniformemente el cobre para evitar que una pequeña cantidad de señales no se ajusten a las reglas definidas y a los requisitos de espacio antes del final del diseño, obligando así a A a ñadir nuevas capas. Una planificación cuidadosa antes del diseño reducirá muchos problemas en el cableado.


Normas y limitaciones de diseño


La herramienta de enrutamiento automático en sí no sabe qué hacer. Para completar las tareas de cableado, las herramientas de cableado deben funcionar bajo las reglas y limitaciones correctas. Diferentes líneas de señal tienen diferentes requisitos de cableado. Todas las líneas de señal con requisitos especiales deben clasificarse. Las diferentes categorías de diseño son diferentes. Cada categoría de señal debe tener prioridad, cuanto mayor sea la prioridad, más estrictas serán las reglas. Estas reglas incluyen la anchura de la línea impresa, el número máximo de agujeros a través, el paralelismo, la interacción entre las líneas de señal y las limitaciones de la capa. Estas reglas tienen un gran impacto en el rendimiento de las herramientas de cableado. Considerar cuidadosamente los requisitos de diseño es un paso importante para el cableado exitoso.


Componentes Diseño


Para optimizar el proceso de montaje, las reglas de diseño de manufacturabilidad (DFM) imponen restricciones a la disposición de los componentes. Si el Departamento de montaje permite el Movimiento de los componentes, el circuito se puede optimizar adecuadamente para facilitar el cableado automático. Las reglas y limitaciones definidas afectan el diseño del diseño.


La disposición debe tener en cuenta el canal de cableado y el área a través del agujero. Estas rutas y áreas son obvias para el diseñador, pero la herramienta de enrutamiento automático sólo considera una señal a la vez. Al establecer las restricciones de enrutamiento y la disposición, la capa de línea de señal permite a la herramienta de enrutamiento completar el enrutamiento de acuerdo con la visión del diseñador.

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Diseño del ventilador


Durante la fase de diseño del ventilador, para que la herramienta de cableado automático pueda conectar los pines de los componentes, cada pin del dispositivo de montaje de superficie debe tener al menos un orificio para que, cuando se necesiten más conexiones, el tablero pueda ser conectado internamente en capas, probado en línea (TIC) y reprocesado del circuito.


Para maximizar la eficiencia de la herramienta de enrutamiento automático, se debe utilizar el mayor tamaño posible del orificio y la línea impresa, preferiblemente a intervalos de 50 mils. Utilice el tipo de agujero que maximiza el número de rutas de enrutamiento. Es necesario considerar el problema de la prueba en línea en el diseño del ventilador. Los accesorios de prueba pueden ser caros y por lo general se ordenan cuando están a punto de entrar en producción completa. Es demasiado tarde si sólo se considera añadir nodos para lograr una testabilidad del 100%.


Después de una cuidadosa consideración y predicción, el diseño de la prueba en línea del circuito se puede llevar a cabo en la etapa inicial del diseño y en la etapa posterior del proceso de producción. El tipo de ventilador a través del agujero se determina de acuerdo con la ruta de cableado y la prueba en línea del circuito. La Potencia y la puesta a tierra también pueden afectar el cableado y el diseño del ventilador. Con el fin de reducir la reactancia inducida por el cable de conexión del condensador de filtro, el orificio debe estar lo más cerca posible de los pines del dispositivo de montaje de superficie y, cuando sea necesario, se puede utilizar el cableado manual. Esto puede afectar la ruta de cableado inicialmente prevista, e incluso puede conducir a reconsiderar qué tipo de through - Hole se utiliza, por lo que debe considerar la relación entre through - Hole e e inductor de pin, y establecer la prioridad de la especificación through - Hole.


Enrutamiento manual y procesamiento de señales clave


Aunque este artículo discute principalmente el enrutamiento automático, el enrutamiento manual es un proceso importante en el diseño de Placa de circuito impreso, tanto ahora como en el futuro. El cableado manual ayuda a las herramientas de cableado automático a completar el cableado. Como se muestra en la Figura 2A y en la figura 2B, las rutas que pueden seguirse durante el enrutamiento automático pueden formarse mediante el enrutamiento manual de las redes seleccionadas y su fijación.


Cualquiera que sea el número de señales críticas, estas señales deben ser enrutadas primero manualmente o en combinación con una herramienta de enrutamiento automático. Las señales críticas generalmente deben ser cuidadosamente diseñadas para lograr el rendimiento deseado. Una vez terminado el cableado, el ingeniero pertinente comprobará el cableado de la señal. Este proceso es relativamente fácil. Después de la comprobación, fije estas líneas y comience a enrutar automáticamente las señales restantes.


Apariencia de la placa de circuito


El diseño anterior a menudo se centró en el efecto visual de la placa de Circuito, pero ahora es diferente. El diseño automático de la placa de circuito no es tan hermoso como el diseño manual, pero las características electrónicas pueden cumplir con los requisitos especificados para garantizar el rendimiento completo del diseño.


Cableado automático


El enrutamiento de señales críticas requiere considerar el control de algunos parámetros eléctricos durante el enrutamiento, como la reducción de Inductancia distribuida y EMC, etc. el enrutamiento de otras señales es similar. Todos los proveedores de AED proporcionarán métodos para controlar estos parámetros. Después de conocer los parámetros de entrada de la herramienta de cableado automático y la influencia de los parámetros de entrada en el cableado, la calidad del cableado automático se puede garantizar en cierta medida.


Las reglas generales se utilizarán para el enrutamiento automático de señales. Las herramientas de enrutamiento pueden enrutarse automáticamente de acuerdo con las ideas de diseño del ingeniero estableciendo límites y prohibiendo áreas de enrutamiento para limitar el número de capas y a través de agujeros utilizados para una señal dada. Si el número de capas y a través de agujeros utilizados por la herramienta de enrutamiento automático no está limitado, cada capa se utiliza durante el enrutamiento automático y se generan muchos a través de agujeros.


Una vez establecidas las restricciones y aplicadas las reglas creadas, el enrutamiento automático obtiene resultados similares a los esperados. Por supuesto, puede ser necesario algún trabajo de clasificación para asegurar el espacio para otras señales y cableado de red. Una vez finalizado el diseño parcial, se fija para evitar que se vea afectado por el proceso de cableado posterior.


Utilice los mismos pasos para enrutar las señales restantes. El número de cables depende de la complejidad del circuito y del número de reglas generales que defina. Cuando se complete cada tipo de señal, se reducirá la restricción del cableado de red restante. Pero lo que sigue es un gran número de cableado de señales que requieren intervención manual. Las herramientas de enrutamiento automático de hoy son tan poderosas que por lo general se puede lograr el 100% del enrutamiento. Sin embargo, cuando la herramienta de cableado automático no ha completado todos los cables de señal, es necesario cableado manual de las señales restantes.


Los puntos clave del diseño del cableado automático incluyen:


1. Cambie ligeramente la configuración y pruebe varios enrutamientos;

2. Mantener las reglas básicas sin cambios, probar diferentes capas de cableado, diferentes anchos de línea y espaciamiento, diferentes anchos de línea y diferentes tipos de a través de agujeros, tales como a través de agujeros ciegos, a través de agujeros enterrados, etc., y observar cómo estos factores afectan el resultado del diseño;

3. Deje que la herramienta de enrutamiento maneje estas redes predeterminadas según sea necesario;

4. Cuanto menos importante es la señal, más libre es el enrutamiento de la herramienta de enrutamiento automático.


Cableado


Si utiliza el software de herramientas Eda, puede listar la longitud del cableado de la señal, Compruebe estos datos, Usted puede encontrar que algunas señales con pocas restricciones tienen una longitud de enrutamiento muy larga. Este problema es relativamente fácil de manejar, Y la longitud del cableado de la señal se puede acortar y el número de agujeros a través se puede reducir mediante edición manual. En el proceso de acabado, Usted necesita determinar qué cableado es razonable y qué cableado es irrazonable. Como cableado manual Diseño, Cableado automático Diseño También puede ordenar y editar durante la comprobación.