在開始布線之前應(yīng)該對PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的分析以及對工具軟件進(jìn)行認(rèn)真的設(shè)置,這會使PCB設(shè)計(jì)更加符合要求。接下里深圳PCB設(shè)計(jì)公司-深圳宏力捷電子為大家介紹開展PCB設(shè)計(jì)前需要做哪些前期工作?
開展PCB設(shè)計(jì)前需要做的前期工作
1、確定PCB的層數(shù)
電路板尺寸和布線層數(shù)需要在PCB設(shè)計(jì)初期確定。布線層的數(shù)量以及層疊(STack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,實(shí)現(xiàn)期望的PCB設(shè)計(jì)效果。目前多層板之間的成本差別很小,在開始PCB設(shè)計(jì)時(shí)最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布。
2、PCB設(shè)計(jì)規(guī)則和限制
要順利完成布線任務(wù),布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。要對所有特殊要求的信號線進(jìn)行分類,每個(gè)信號類都應(yīng)該有優(yōu)先級,優(yōu)先級越高,規(guī)則也越嚴(yán)格。規(guī)則涉及印制線寬度、過孔的最大數(shù)量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制, 這些規(guī)則對布線工具的性能有很大影響。
認(rèn)真考慮PCB設(shè)計(jì)要求是成功布線的重要一步。
3、組件的布局
在最優(yōu)化裝配過程中,可制造性PCB設(shè)計(jì)(DFM)規(guī)則會對組件布局產(chǎn)生限制。如果裝配部門允許組件移動,可以對電路適當(dāng)優(yōu)化,更便于自動布線。所定義的規(guī)則和約束條件會影響布局PCB設(shè)計(jì)。自動布線工具一次只會考慮一個(gè)信號,通過設(shè)置布線的約束條件以及設(shè)定可布信號線的層,可以使布線工具能像PCB設(shè)計(jì)師所設(shè)想的那樣完成布線。
比如,對于電源線的布局:①在PCB 布局中應(yīng)將電源退耦電路PCB設(shè)計(jì)在各相關(guān)電路附近, 而不要放置在電源部分,否則既影響旁路效果, 又會在電源線和地線上流過脈動電流,造成竄擾;②對于電路內(nèi)部的電源走向,應(yīng)采取從末級向前級供電,并將該部分的電源濾波電容安排在末級附近;③對于一些主要的電流通道,如在調(diào)試和檢測過程中要斷開或測量電流,在布局時(shí)應(yīng)在印制導(dǎo)線上安排電流缺口。
另外,要注意穩(wěn)壓電源在布局時(shí),盡可能安排在單獨(dú)的印制板上。當(dāng)電源與電路合用印制板時(shí),在布局中,應(yīng)該避免穩(wěn)壓電源與電路元件混合布設(shè)或是使電源和電路合用地線。
因?yàn)檫@種布線不僅容易產(chǎn)生干擾,同時(shí)在維修時(shí)無法將負(fù)載斷開,到時(shí)只能切割部分印制導(dǎo)線,從而損傷印制板。
4、扇出PCB設(shè)計(jì)
在扇出PCB設(shè)計(jì)階段,表面貼裝器件的每一個(gè)引腳至少應(yīng)有一個(gè)過孔,以便在需要更多的連接時(shí),電路板能夠進(jìn)行內(nèi)層連接、在線測試和電路再處理。
為了使自動布線工具效率最高,一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印制線,間隔設(shè)置為50mil 較為理想。要采用使布線路徑數(shù)最大的過孔類型。經(jīng)過慎重考慮和預(yù)測,電路在線測試的PCB設(shè)計(jì)可在PCB設(shè)計(jì)初期進(jìn)行, 在生產(chǎn)過程后期實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)布線路徑和電路在線測試來確定過孔扇出類型,電源和接地也會影響到布線和扇出PCB設(shè)計(jì)。
5、手動布線以及關(guān)鍵信號的處理
手動布線在現(xiàn)在和將來都是PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)重要過程, 采用手動布線有助于自動布線工具完成布線工作。
通過對挑選出的網(wǎng)絡(luò)(net)進(jìn)行手動布線并加以固定,可以形成自動布線時(shí)可依據(jù)的路徑。
首先對關(guān)鍵信號進(jìn)行布線,手動布線或結(jié)合自動布線工具均可。布線完成后,再由有關(guān)的工程技術(shù)人員對這些信號布線進(jìn)行檢查,檢查通過后,將這些線固定,然后開始對其余信號進(jìn)行自動布線。
由于地線中阻抗的存在,會給電路帶來共阻抗干擾。因此,在布線時(shí)不可將凡有接地符號的點(diǎn)隨意連接,這可能會產(chǎn)生有害的耦合,影響電路的工作。
頻率較高時(shí),導(dǎo)線的感抗將比導(dǎo)線本身的電阻大幾個(gè)數(shù)量級。這時(shí)導(dǎo)線上即使只流過很小的高頻電流,也會產(chǎn)生一定的高頻電壓降。因此,對高頻電路來說,PCB 布局盡可能排列緊湊,使印制導(dǎo)線盡可能短。
印制導(dǎo)線之間還有互感和電容, 當(dāng)工作頻率較大時(shí),會對其它部分產(chǎn)生干擾,稱為寄生耦合干擾。可以采取的抑制方式有:①盡量縮短各級間的信號走線;②按信號的順序排列各級電路,避免各級信號線相互跨越;③相鄰的兩面板的導(dǎo)線要垂直或交叉,不能平行;④當(dāng)板內(nèi)要平行布設(shè)信號導(dǎo)線時(shí),應(yīng)使這些導(dǎo)線盡可能間隔一定的距離,或用地線、電源線隔開,達(dá)到屏蔽的目的。
6、自動布線
對關(guān)鍵信號的布線需要考慮在布線時(shí)控制一些電參數(shù),比如減小分布電感等,在了解自動布線工具有哪些輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對布線的影響后,自動布線的質(zhì)量在一定程度上可以得到保證。
在對信號進(jìn)行自動布線時(shí)應(yīng)該采用通用規(guī)則。通過設(shè)置限制條件和禁止布線區(qū)來限定給定信號所使用的層以及所用到的過孔數(shù)量,布線工具就能按照工程師的PCB設(shè)計(jì)思想來自動布線。在設(shè)置好約束條件和應(yīng)用所創(chuàng)建的規(guī)則后,自動布線將會達(dá)到與預(yù)期相近的結(jié)果, 在一部分PCB設(shè)計(jì)完成以后,將其固定下來,以防止受到后邊布線過程的影響。
布線次數(shù)取決于電路的復(fù)雜性和所定義的通用規(guī)則的多少。現(xiàn)在的自動布線工具功能非常強(qiáng)大,通??赏瓿?00%的布線。但是,當(dāng)自動布線工具未完成全部信號布線時(shí),就需對余下的信號進(jìn)行手動布線。
7、布線的整理
一些約束條件很少的信號,布線的長度很長,這時(shí)可以先判斷出哪些布線合理,哪些布線不合理,再通過手動編輯來縮短信號布線長度和減少過孔數(shù)量。
深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)能力:
最高信號設(shè)計(jì)速率:10Gbps CML差分信號;
最高PCB設(shè)計(jì)層數(shù):40層;
最小線寬:2.4mil;
最小線間距:2.4mil;
最小BGA PIN 間距:0.4mm;
最小機(jī)械孔直徑:6mil;
最小激光鉆孔直徑:4mil;
最大PIN數(shù)目:;63000+
最大元件數(shù)目:3600;
最多BGA數(shù)目:48+。
PCB設(shè)計(jì)服務(wù)流程
1. 客戶提供原理圖咨詢PCB設(shè)計(jì);
2. 根據(jù)原理圖以及客戶設(shè)計(jì)要求評估報(bào)價(jià);
3. 客戶確認(rèn)報(bào)價(jià),簽訂合同,預(yù)付項(xiàng)目定金;
4. 收到預(yù)付款,安排工程師設(shè)計(jì);
5. 設(shè)計(jì)完成后,提供文件截圖給客戶確認(rèn);
6. 客戶確認(rèn)OK,結(jié)清余款,提供PCB設(shè)計(jì)資料。
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