W miarę jak wymagania dotyczące rozmiaru płytek PCB stają się coraz mniejsze, wymagania dotyczące gęstości urządzeń stają się coraz wyższe, a projektowanie płytek PCB staje się coraz trudniejsze.Jak osiągnąć wysoki współczynnik rozmieszczenia płytek PCB i skrócić czas projektowania, wówczas porozmawiamy o umiejętnościach projektowania w zakresie planowania, układu i okablowania płytek PCB.

Przed przystąpieniem do okablowania należy dokładnie przeanalizować projekt i odpowiednio dobrać oprogramowanie narzędziowe, dzięki czemu projekt będzie bardziej zgodny z wymaganiami.

1. Określ liczbę warstw PCB

Rozmiar płytki drukowanej i liczbę warstw okablowania należy określić na początku projektu.Liczba warstw okablowania i metoda układania stosów będą miały bezpośredni wpływ na okablowanie i impedancję drukowanych linii.

Rozmiar planszy pomaga określić sposób układania i szerokość drukowanej linii, aby uzyskać pożądany efekt projektowy.Obecnie różnica w kosztach między płytkami wielowarstwowymi jest bardzo mała i podczas projektowania lepiej jest zastosować więcej warstw obwodów i równomiernie rozprowadzić miedź.
2. Zasady i ograniczenia projektowe

Aby pomyślnie wykonać zadanie okablowania, narzędzia do okablowania muszą działać zgodnie z właściwymi zasadami i ograniczeniami.Aby sklasyfikować wszystkie linie sygnałowe o specjalnych wymaganiach, każda klasa sygnału powinna mieć priorytet.Im wyższy priorytet, tym bardziej rygorystyczne zasady.

Zasady dotyczą szerokości drukowanych linii, maksymalnej liczby przelotek, równoległości, wzajemnego oddziaływania linii sygnałowych i ograniczeń warstw.Zasady te mają ogromny wpływ na działanie narzędzia do okablowania.Dokładne rozważenie wymagań projektowych jest ważnym krokiem w pomyślnym okablowaniu.

3. Układ komponentów

W optymalnym procesie montażu zasady projektowania pod kątem wykonalności (DFM) będą ograniczać układ komponentów.Jeśli dział montażu umożliwi przesuwanie komponentów, obwód można odpowiednio zoptymalizować, aby ułatwić automatyczne okablowanie.

Zdefiniowane zasady i ograniczenia będą miały wpływ na projekt układu.Automatyczne narzędzie do okablowania uwzględnia tylko jeden sygnał na raz.Ustawiając ograniczenia okablowania i ustawiając warstwę linii sygnałowej, narzędzie do okablowania może ukończyć okablowanie zgodnie z wyobrażeniami projektanta.

Na przykład dla układu przewodu zasilającego:

①W układzie PCB obwód odsprzęgający zasilacz powinien być zaprojektowany w pobliżu odpowiednich obwodów, a nie umieszczony w części zasilającej, w przeciwnym razie wpłynie to na efekt obejścia, a pulsujący prąd będzie płynął po linii zasilającej i linii uziemiającej, powodując zakłócenia ;

②W przypadku kierunku zasilania wewnątrz obwodu, moc powinna być dostarczana ze stopnia końcowego do poprzedniego stopnia, a kondensator filtra mocy tej części powinien być umieszczony w pobliżu stopnia końcowego;

③W przypadku niektórych głównych kanałów prądowych, takich jak odłączanie lub pomiar prądu podczas debugowania i testowania, podczas układania na drukowanych przewodach należy rozmieścić przerwy prądowe.

Ponadto należy pamiętać, że zasilacz regulowany powinien być w miarę możliwości umieszczony na osobnej płytce drukowanej podczas układania.Jeżeli zasilacz i obwód korzystają ze wspólnej płytki drukowanej, należy unikać mieszania układu zasilacza stabilizowanego i elementów obwodu lub sprawić, aby zasilacz i obwód miały wspólny przewód uziemiający.Ponieważ tego rodzaju okablowanie nie tylko łatwo powoduje zakłócenia, ale także nie pozwala na odłączenie obciążenia podczas konserwacji, w tym czasie może zostać przecięta tylko część drukowanych przewodów, co może spowodować uszkodzenie płytki drukowanej.
4. Konstrukcja typu fan-out

Na etapie projektowania układu fan-out każdy pin urządzenia do montażu powierzchniowego powinien mieć co najmniej jedną przelotkę, tak aby w przypadku potrzeby większej liczby połączeń płytka drukowana mogła wykonać połączenie wewnętrzne, testowanie online i ponowne przetwarzanie obwodu.

Aby zmaksymalizować wydajność narzędzia do automatycznego wyznaczania tras, należy w jak największym stopniu wykorzystać największy rozmiar przelotki i wydrukowaną linię, a odstęp jest ustawiony na 50mil.Konieczne jest przyjęcie typu przelotowego, który maksymalizuje liczbę ścieżek okablowania.Po dokładnym rozważeniu i przewidywaniu projekt testu online obwodu można przeprowadzić na wczesnym etapie projektowania i zrealizować na późniejszym etapie procesu produkcyjnego.Określ typ wentylatora przelotowego zgodnie ze ścieżką okablowania i testami online obwodu.Zasilanie i masa będą miały również wpływ na okablowanie i konstrukcję wentylatora.

5. Ręczne okablowanie i przetwarzanie kluczowych sygnałów

Ręczne okablowanie jest ważnym procesem projektowania płytek drukowanych obecnie i w przyszłości.Korzystanie z okablowania ręcznego pomaga automatycznym narzędziom do okablowania zakończyć prace związane z okablowaniem.Ręczne wyznaczanie tras i naprawianie wybranej sieci (sieci) umożliwia utworzenie ścieżki, która będzie mogła być wykorzystana do automatycznego wyznaczania tras.

Kluczowe sygnały są podłączane w pierwszej kolejności, ręcznie lub w połączeniu z automatycznymi narzędziami do okablowania.Po wykonaniu okablowania odpowiedni personel inżynieryjny i techniczny sprawdzi okablowanie sygnałowe.Po pozytywnym wyniku kontroli przewody zostaną zamocowane, a pozostałe sygnały zostaną automatycznie podłączone.Ze względu na istnienie impedancji w przewodzie uziemiającym, spowoduje to powszechne zakłócenia impedancyjne w obwodzie.

Dlatego podczas okablowania nie należy losowo łączyć żadnych punktów z symbolami uziemienia, ponieważ może to spowodować szkodliwe sprzężenie i wpłynąć na działanie obwodu.Przy wyższych częstotliwościach indukcyjność drutu będzie o kilka rzędów wielkości większa niż rezystancja samego drutu.W tym momencie, nawet jeśli przez drut przepływa tylko niewielki prąd o wysokiej częstotliwości, nastąpi pewien spadek napięcia o wysokiej częstotliwości.

Dlatego w przypadku obwodów wysokiej częstotliwości układ PCB powinien być możliwie zwarty, a drukowane przewody powinny być jak najkrótsze.Pomiędzy drukowanymi przewodami występuje wzajemna indukcyjność i pojemność.Gdy częstotliwość robocza jest duża, spowoduje to zakłócenia w innych częściach, co nazywa się zakłóceniami sprzężenia pasożytniczego.

Metody tłumienia, które można zastosować, to:
① Spróbuj skrócić okablowanie sygnałowe pomiędzy wszystkimi poziomami;
②Ułóż wszystkie poziomy obwodów w kolejności sygnałów, aby uniknąć przechodzenia przez każdy poziom linii sygnałowych;
③Przewody dwóch sąsiednich paneli powinny być prostopadłe lub krzyżowe, a nie równoległe;
④ Jeżeli przewody sygnałowe mają być ułożone równolegle w płytce, przewody te powinny być oddzielone od siebie na jak największą odległość lub oddzielone przewodami uziemiającymi i przewodami zasilającymi, aby osiągnąć cel ekranowania.
6. Automatyczne okablowanie

W przypadku okablowania kluczowych sygnałów należy rozważyć kontrolę niektórych parametrów elektrycznych podczas okablowania, takich jak zmniejszenie rozproszonej indukcyjności itp. Po zrozumieniu parametrów wejściowych narzędzia do automatycznego okablowania i wpływu parametrów wejściowych na okablowanie, jakość okablowania automatyczne okablowanie można uzyskać w pewnym stopniu Gwarancja.Przy automatycznym kierowaniu sygnałów należy stosować ogólne zasady.

Ustawiając warunki ograniczające i zakazując obszarów okablowania, aby ograniczyć warstwy wykorzystywane przez dany sygnał i liczbę używanych przelotek, narzędzie do okablowania może automatycznie poprowadzić przewody zgodnie z pomysłami projektowymi inżyniera.Po ustaleniu ograniczeń i zastosowaniu utworzonych reguł, automatyczne wyznaczanie tras pozwoli uzyskać wyniki zbliżone do oczekiwanych.Po ukończeniu części projektu zostanie ona naprawiona, aby zapobiec wpływowi późniejszego procesu trasowania.

Liczba okablowania zależy od złożoności obwodu i liczby zdefiniowanych ogólnych zasad.Dzisiejsze automatyczne narzędzia do okablowania są bardzo wydajne i zwykle mogą wykonać 100% okablowania.Jeśli jednak automatyczne narzędzie do okablowania nie wykonało wszystkich okablowań sygnałowych, konieczne jest ręczne poprowadzenie pozostałych sygnałów.
7. Układ okablowania

W przypadku niektórych sygnałów z niewielkimi ograniczeniami długość okablowania jest bardzo duża.W tym momencie możesz najpierw określić, które okablowanie jest rozsądne, a które nieuzasadnione, a następnie ręcznie dokonać edycji, aby skrócić długość okablowania sygnałowego i zmniejszyć liczbę przelotek.