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PCB技術
PCBボードの高速配線のためのベストプラクティス技術
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PCBボードの高速配線のためのベストプラクティス技術

PCBボードの高速配線のためのベストプラクティス技術

2021-11-11
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Author:Downs

The 回路基板設計 また、高速回路をレイアウトするときに余分な努力が必要です. 敏感なネットワークは、特定の高速規則とそれに続く多くの他の高速設計要件に従って発送されなければなりません. これらは、回路図の構成からコンポーネントの配置までのすべてを含みます. 私たちはあなたの次のフィニッシュラインを完了するために高速ルーティング技術を議論するとき、これらのすべてを勉強します PCBデザイン.

高速設計検討前 PCBレイアウト

標準的な回路基板に使用されるものと比較して、高速回路を配線することは、より多くの準備を必要とする。回路基板の通常の製造およびアセンブリ要件をバランスさせながら、高速設計では、信号経路、制御されたインピーダンスルーティング、およびEMIを考慮する必要がある。レイアウトの前に準備を開始することが必要です。

回路図:あなたの高速配線を助けるために、あなたがすることができる最初のことはきれいな回路図から始めることです。PCBレイアウトプロセスでは、高速回路ロジックフローに従うことが容易であるべきである。どんな指示も将来のどんな混乱も避けるためにレイアウトスタッフに伝えられなければなりません。

PCBボード

層スタッキング:高速配線は、通常ストリップラインまたはマイクロストリップ・レイヤー構成を必要とします。これは、EMI問題を防止し、回路の信号完全性を維持するのを助ける、敏感なトレースルーティングのための遮蔽層を提供する。レイアウトを開始する前に、あなたのPCB契約メーカーとの契約に達する必要がありますスタッキングの基礎を提供し、回路基板の製造性を確保する。

デザインルール:標準的なトレース幅と間隔規則に加えて、新しいデザインルールと制約の新しいセットもあります。これらは特定のネットワークタイプ、差動ペア、トレース長とトポロジー、およびインピーダンス制御ルーティング規則を含みます。また、ブラインドおよび埋設ビア、マイクロビアおよびその他の高速規制のための特定の要件があり得る。

これらの項目をあなたのto doリストから選択すると、PCBレイアウトを開始できます。

高速PCB設計のためのレイアウトと配線技術

高速配線技術が議論されているが、第1の課題はコンポーネント配置である。良好な配線は、回路基板が高速に設計されているか否かにかかわらず、良好なコンポーネントレイアウトで始まる。

コンポーネント配置

標準のコンポーネント配置方法を使用してください。コネクタと大きなCPUとメモリデバイスから始めてください。部品を配置し続けている間、最高の信号経路を得るために、回路図の論理流れに従ってください。より重要なCPUおよびメモリデバイスの多くは、バイパスコンデンサの多数を必要とするので、すぐにそれらを配置するようにしてください、そうでなければ、将来的にそれらを配置するのに十分なスペースがない場合があります。配置するときは、ボード全体のスタックチャネルとビアのスペースを予約することを忘れないでください。高速要求に加えて、あなたの配置はまだ製造可能性(DFM)ルールの設計に従わなければならず、発熱部品の熱放散要件を考慮する必要があることを忘れないでください。

エスケープルート

今すぐルートに準備が整いましたが、トレースを敷設する前に、すべての細かいピッチデバイスのエスケープルートを作成する必要があります。あなたが何百または数千ピンのBGAパッケージなどの大部分を扱う場合は、ルーティングの各ピンにアクセスすることができます。このアクセシビリティは、通常、外部ピン列からスルーホールまで斜めにルーティングすることによって達成される。

ピンの次の行のために、非常に短いトレースは通常、BGAパッドの間のスルーホールに接続するために使用されます。しかし、BGAピンピッチがあまりに細いならば、あなたはパッド技術でVIA、Micro Viaまたは両方を使う必要があるかもしれません、しかし、あなたは最初にメーカーからこれらのPCB技術の承認を得なければなりません。ここで役に立つヒントは、部品メーカーが通常彼らの部品のために推薦された配線パターンを提供するということです。

トレースルート

エスケープルーティングを完了したら、残りのボードをルートする時間です。あなたが完全にデザイン規則をセットアップしたならば、あなたは手動でこのルーティングを完了するために自動対話型ルーティングツールまたはバッチルーティングツールを使用することができます。どのメソッドを使用しても、成功したルーティングを確実にするために以下の点を念頭に置いてください。

高速信号経路は短く保たれなければならなくて、点から点まで発送されなければなりません。

敏感なトレースは、ストリップライン構成の基準面の間で挟まれた内側層にルーティングされるべきである。

差動ペアはペアで配線しなければならない。これらのトレースをルーティングするために設計システムの自動化機能を使用し、ペアがviasまたは他の障害によって中断されないことを確認します。

ネットワークグループの長さがすべて一致しなければならない場合は、最長接続を開始します。グループの残りのネットワークのために、調整機能は、同じ長さに発送される第1のネットワークと一致するために各々のトレースに添加される。チューニングは通常、トレースを延長するために波形またはトロンボーントポロジーを追加することによって行われ、通常はCADツールによって自動的に行われる。

ノイズの多い電源や回路のアナログ領域を介してルート敏感なデジタル回線をしないでください。

パワープレーン

高速PCBのためのクリーン配電ネットワーク(PDN)の設計は、設計の全体的な成功にとって重要である。高速成分は回路のスイッチング速度によりノイズを発生し,バイパスコンデンサで制御される。また、接地面が信号戻りの基準面として使用されることを覚えておくことも重要である。これらのトレースの信号完全性を減少させるので、これらの信号リターンパスが配置、回路基板切断または分割面を介して密集してブロックされている敏感なトレースをルートしないように注意してください。

ご覧のように、高速配線は、ボード上のいくつかのユニークなトレースを配置する以上です。PCBレイアウトの多くの側面は、完全な高速設計にルーティングすることによって完了しなければならない。我々が始めに言ったように、レイアウトが始まる前に、それはあなたのPCB契約メーカーと正しく板をセットアップすることから始めます。

最高の高速ルーティング技術を得るために

通常は古いことが可能ですが PCBデザインは、層スタックをレイアウトに変えることによって働きます, 高速設計は明確に構成されたスタックから始めるべきである. Although PCBデザイナーは、通常、異なるボード層構成に慣れています, 高速設計のために考慮する必要がある他の多くの変数があります. これらは回路基板材料を含む, 制御インピーダンス配線, レイヤーペア, and assembly プロセスes. 最善のことはあなたに相談することです PCB契約メーカー あなたがデザインのために最も最適化された層構成を使用していることを保証する最初.