硬見小百科 縮短PCB設計時間,要掌握技巧

2021-10-10 19:24:37 字數 2081 閱讀 9240

當前,隨著pcb尺寸要求越來越小,器件密度要求越來越高,pcb設計的難度也就逐漸增大。

如何在保證質量的同時縮短設計時間?需要工程師們有過硬的技術知識,以及掌握一些設計技巧。

確定pcb的層數

電路板尺寸和佈線層數需要在設計初期確定。佈線層的數量以及層疊(stack-up)方式會直接影響到印製線的佈線和阻抗。

板的大小有助於確定層疊方式和印製線寬度,實現期望的設計效果。目前多層板之間的成本差別很小,在開始設計時採用較多的電路層並使敷銅均勻分布。

設計規則和限制

要順利完成佈線任務,佈線工具需要在正確的規則和限制條件下工作。要對所有特殊要求的訊號線進行分類,每個訊號類都應該有優先順序,優先順序越高,規則也越嚴格。

規則涉及印製線寬度、過孔的數量、平行度、訊號線之間的相互影響以及層的限制,這些規則對佈線工具的效能有很大影響。認真考慮設計要求是成功佈線的重要一步。

元件的布局

在化裝配過程中,可製造性設計(dfm)規則會對元件布局產生限制。如果裝配部門允許元件移動,可以對電路適當優化,更便於自動佈線。

比如,對於電源線的布局:

②對於電路內部的電源走向,應採取從末級向前級供電,並將該部分的電源濾波電容安排在末級附近;

③對於一些主要的電流通道,如在除錯和檢測過程中要斷開或測量電流,在布局時應在印制導線上安排電流缺口。

另外,要注意穩壓電源在布局時,盡可能安排在單獨的印製板上。當電源與電路合用印製板時,在布局中,應該避免穩壓電源與電路元件混合布設或是使電源和電路合用地線。

因為這種佈線不僅容易產生干擾,同時在維修時無法將負載斷開,到時只能切割部分印製導線,從而損傷印製板。

扇出設計

手動佈線以及關鍵訊號的處理

手動佈線在現在和將來都是印刷電路板設計的乙個重要過程,採用手動佈線有助於自動佈線工具完成佈線工作。

通過對挑選出的網路(net)進行手動佈線並加以固定,可以形成自動佈線時可依據的路徑。

首先對關鍵訊號進行佈線,手動佈線或結合自動佈線工具均可。

佈線完成後,再由有關的工程技術人員對這些訊號佈線進行檢查,檢查通過後,將這些線固定,然後開始對其餘訊號進行自動佈線。由於地線中阻抗的存在,會給電路帶來共阻抗干擾。

自動佈線

對關鍵訊號的佈線需要考慮在佈線時控制一些電引數,比如減小分布電感等,在了解自動佈線工具有哪些輸入引數以及輸入引數對佈線的影響後,自動佈線的質量在一定程度上可以得到保證。在對訊號進行自動佈線時應該採用通用規則。

通過設定限制條件和禁止佈線區來限定給定訊號所使用的層以及所用到的過孔數量,佈線工具就能按照工程師的設計思想來自動佈線。

在設定好約束條件和應用所建立的規則後,自動佈線將會達到與預期相近的結果,在一部分設計完成以後,將其固定下來,以防止受到後邊佈線過程的影響。

佈線次數取決於電路的複雜性和所定義的通用規則的多少。現在的自動佈線工具功能非常強大,通常可完成100%的佈線。但是,當自動佈線工具未完成全部訊號佈線時,就需對餘下的訊號進行手動佈線。

佈線的整理

一些約束條件很少的訊號,佈線的長度很長,這時可以先判斷出哪些佈線合理,哪些佈線不合理,再通過手動編輯來縮短訊號佈線長度和減少過孔數量。

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