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高效實現PCB自動布線的設計技巧(上)

jf_78858299 ? 來源:電子攻城獅之路 ? 作者:電子攻城獅之路 ? 2023-03-16 14:49 ? 次閱讀
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不可否認的是,盡管現在的EDA工具很強大,但隨著PCB尺寸要求越來越高,器件密度大幅上漲,直接決定了PCB設計難度不低,很多工程師不可避免面對同樣的問題:如何高效實現PCB的布線效率及縮短設計時間呢?

1、確定PCB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陣列(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,板的大小也有助于確定層疊方式和印制線寬度,實現期望的設計效果。

當然很多人認為電路板層數越少,成本也就越低,但需要注意的是影響電路板的制造成本還有許多其他因素,而且隨著時代發展,多層板之間的成本差別已經大大減小,在開始設計時工程師最好采用較多的電路板并使覆銅均勻分布,以避免在設計鄰近結束時才發現有少量信號不符合已定義的規則及空間要求,從而被迫添加鋅層,在設計之前認真規劃將減少布線中很多麻煩。

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么,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,認真考慮涉及要求是成功布線的重要一步。

3、元件的布局

為最優化裝配過程,可制造性設計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和過孔區域,如圖所示,這謝蘆晶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智慧考慮一個信號,通過設置布線約束條件及設定可布信號線的層,可使布線工具能像設計師所設想的那樣完成布線。

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