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PCB電路板設計過程中布線效率的提升方法

2015年09月15日08:41 SMT網

現在市面上流行的EDA工具軟件很多,但這些PCB電路板設計軟件除了使用的術語和功能鍵的位置不一樣外都大同小異,如何用這些工具更好地實現PCB的設計呢?在開始布線之前對設計進行認真的分析以及對工具軟件進行認真的設置將使設計更加符合要求。下面是一般的設計過程和步驟。

1、確定PCB電路板的層數

電路板尺寸和布線層數需要在設計初期確定。如果設計要求使用高密度球柵數組(BGA)組件,就必須考慮這些器件布線所需要的最少布線層數。布線層的數量以及層疊(stack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。電路板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,實現期望的設計效果。

多年來,人們總是認為電路板層數越少成本就越低,但是影響電路板的制造成本還有許多其它因素。近幾年來,多層電路板之間的成本差別已經大大減小。在開始設計時最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布,以避免在設計臨近結束時才發現有少量信號不符合已定義的規則以及空間要求,從而被迫添加新層。在設計之前認真的規劃將減少布線中很多的麻煩。

2、設計規則和限制

自動布線工具本身并不知道應該做些什幺。為完成布線任務,布線工具需要在正確的規則和限制條件下工作。不同的信號線有不同的布線要求,要對所有特殊要求的信號線進行分類,不同的設計分類也不一樣。每個信號類都應該有優先級,優先級越高,規則也越嚴格。規則涉及印制線寬度、過孔的最大數量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制,這些規則對布線工具的性能有很大影響。認真考慮設計要求是成功布線的重要一步。

3、組件的布局

為最優化裝配過程,可制造性設計(DFM)規則會對組件布局產生限制。如果裝配部門允許組件移動,可以對電路適當優化,更便于自動布線。所定義的規則和約束條件會影響布局設計。

在布局時需考慮布線路徑(routing channel)和過孔區域。這些路徑和區域對設計人員而言是顯而易見的,但自動布線工具一次只會考慮一個信號,通過設置布線約束條件以及設定可布信號線的層,可以使布線工具能像設計師所設想的那樣完成布線。

4、扇出設計

在扇出設計階段,要使自動布線工具能對組件引腳進行連接,表面貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔,以便在需要更多的連接時,電路板能夠進行內層連接、在線測試(ICT)和電路再處理。

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