虽然现在的EDA东西很强壮,但随着PCB尺度要求越来越小,器材密度越来越高,PCB规划的难度并不小。怎么完结PCB高的布通率以及缩短规划时刻呢?本文介绍PCB规划、布局和布线的规划技巧和要害。 现在PCB规划的时刻越来越短,越来越小的电路板空间,越来越高的器材密度,极端严苛的布局规矩和大尺度的组件使得规划师的作业愈加困难。为了处理规划上的困难,加速产品的上市,现在许多厂家倾向于选用专用EDA东西来完结PCB的规划。但专用的EDA东西并不能发生抱负的成果,也不能到达100%的布通率,并且很乱,一般还需花许多时刻完结余下的作业。
现在市面上盛行的EDA东西软件许多,但除了运用的术语和功用键的方位不相同外都迥然不同,怎么用这些东西更好地完结PCB的规划呢?在开端布线之前对规划进行仔细的剖析以及对东西软件进行仔细的设置将使规划愈加符合要求。下面是一般的规划进程和进程。
1、确认PCB的层数
电路板尺度和布线层数需求在规划初期确认。假如规划要求运用高密度球栅数组(BGA)组件,就有必要考虑这些器材布线所需求的最少布线层数。布线层的数量以及层叠(stack-up)方法会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的巨细有助于确认层叠方法和印制线宽度,完结希望的规划作用。
多年来,人们总是以为电路板层数越少本钱就越低,可是影响电路板的制作本钱还有许多其它要素。近几年来,多层板之间的本钱不同现已大大减小。在开端规划时最好选用较多的电路层并使敷铜均匀散布,以避免在规划接近结束时才发现有少数信号不符合已界说的规矩以及空间要求,然后被逼增加新层。在规划之前仔细的规划将削减布线中许多的费事。
2、规划规矩和约束
主动布线东西自身并不知道应该做些什幺。为完结布线使命,布线东西需求在正确的规矩和约束条件下作业。不同的信号线有不同的布线要求,要对一切特殊要求的信号线进行分类,不同的规划分类也不相同。每个信号类都应该有优先级,优先级越高,规矩也越严厉。规矩触及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的约束,这些规矩对布线东西的功用有很大影响。仔细考虑规划要求是成功布线的重要一步。
3、组件的布局
为最优化安装进程,可制作性规划(DFM)规矩会对组件布局发生约束。假如安装部分答应组件移动,能够对电路恰当优化,更便于主动布线。所界说的规矩和约束条件会影响布局规划。
在布局时需考虑布线途径(routing channel)和过孔区域。这些途径和区域对规划人员而言是清楚明了的,但主动布线东西一次只会考虑一个信号,经过设置布线约束条件以及设定可布信号线的层,能够使布线东西能像规划师所想象的那样完结布线。
4、扇出规划
在扇出规划阶段,要使主动布线东西能对组件引脚进行衔接,外表贴装器材的每一个引脚至少应有一个过孔,以便在需求更多的衔接时,电路板能够进行内层衔接、在线测验(ICT)和电路再处理。
为了使主动布线东西功率最高,必定要尽或许运用最大的过孔尺度和印制线,距离设置为50mil较为抱负。要选用使布线途径数最大的过孔类型。进行扇出规划时,要考虑到电路在线测验问题。测验夹具或许很贵重,并且一般是在行将投入全面出产时才会订货,假如这时候才考虑增加节点以完结100%可测验性就太晚了。
经过慎重考虑和猜测,电路在线测验的规划可在规划初期进行,在出产进程后期完结,根据布线途径和电路在线测验来确认过孔扇出类型,电源和接地也会影响到布线和扇出规划。为下降滤波电容器衔接线发生的感抗,过孔应尽或许接近外表贴装器材的引脚,必要时可选用手动布线,这或许会对本来想象的布线途径发生影响,乃至或许会导致你重新考虑运用哪种过孔,因而有必要考虑过孔和引脚感抗间的联系并设定过孔标准的优先级。
5、手动布线以及要害信号的处理
虽然本文首要论说主动布线问题,但手动布线在现在和将来都是印刷电路板规划的一个重要进程。选用手动布线有助于主动布线东西完结布线作业。如图2a和图2b所示,经过对挑选出的网络(net)进行手动布线并加以固定,能够构成主动布线时可根据的途径。
不管要害信号的数量有多少,首要对这些信号进行布线,手动布线或结合主动布线东西均可。要害信号一般有必要经过精心的电路规划才干到达希望的功用。布线完结后,再由有关的工程人员来对这些信号布线进行查看,这个进程相对简单得多。查看经往后,将这些线固定,然后开端对其他信号进行主动布线。
6、主动布线
对要害信号的布线需求考虑在布线时操控一些电参数,比方减小散布电感和EMC等,关于其它信号的布线也相似。一切的EDA厂商都会供给一种方法来操控这些参数。在了解主动布线东西有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后,主动布线的质量在必定程度上能够得到确保。
应该选用通用规矩来对信号进行主动布线。经过设置约束条件和制止布线区来约束给定信号所运用的层以及所用到的过孔数量,布线东西就能依照工程师的规划思维来主动布线。假如对主动布线东西所用的层和所布过孔的数量不加约束,主动布线时将会运用到每一层,并且将会发生许多过孔。
在设置好约束条件和运用所创立的规矩后,主动布线将会到达与预期附近的成果,当然或许还需求进行一些收拾作业,一起还需求确保其它信号和网络布线的空间。在一部分规划完结今后,将其固定下来,以避免遭到后边布线进程的影响。
选用相同的进程对其他信号进行布线。布线次数取决于电路的复杂性和你所界说的通用规矩的多少。每完结一类信号后,其他网络布线的约束条件就会削减。但随之而来的是许多信号布线需求手动干涉。现在的主动布线东西功用十分强壮,一般可完结100%的布线。可是当主动布线东西未完结悉数信号布线时,就需对余下的信号进行手动布线。
7、主动布线的规划要害包含:
7.1 稍微改动设置,试用多种途径布线;
7.2 坚持根本规矩不变,试用不同的布线层、不同的印制线和距离宽度以及不同线宽、不同类型的过孔如盲孔、埋孔等,调查这些要素对规划成果有何影响;
7.3让布线东西对那些默许的网络根据需求进行处理;
7.4信号越不重要,主动布线东西对其布线的自由度就越大。
8、布线的收拾
假如你所运用的EDA东西软件能够列出信号的布线长度,查看这些数据,你或许会发现一些约束条件很少的信号布线的长度很长。这个问题比较简单处理,经过手动修改能够缩短信号布线长度和削减过孔数量。在收拾进程中,你需求判别出哪些布线合理,哪些布线不合理。同手动布线规划相同,主动布线规划也能在查看进程中进行收拾和修改。
9、电路板的外观
曾经的规划常常留意电路板的视觉作用,现在不相同了。主动规划的电路板不比手动规划的漂亮,但在电子特性上能满意规则的要求,并且规划的完好功用得到确保。