-Ren konplexutasun gero eta handiagoa PCB design considerations, such as clock, cross talk, impedance, detection, and manufacturing processes, often forces designers to repeat a lot of layout, verification, and maintenance work. Parametroen murrizketa editoreak parametro hauek formula bihurtzen ditu, diseinatzaileek diseinuan eta ekoizpenean parametro batzuetan kontrajarriak diren parametro horiei hobeto aurre egiten laguntzeko.

Azken urteotan, PCBen diseinua eta bideratze-eskakizunak konplexuagoak bihurtu dira, eta zirkuitu integratuetako transistoreen kopurua handitu egin da Moore-ren Legeak aurreikusten duen moduan, gailuak azkarragoak eta pultsu bakoitza laburragoak izan daitezen igoera denboran zehar, baita pin kopurua handitu ere. – askotan 500 eta 2,000 artean. Horrek guztiak PCBak diseinatzerakoan dentsitatea, erlojua eta elkarrizketa-kros arazoak sortzen ditu.

Duela urte batzuk, PCBS gehienek nodo “kritikoak” (Sareak) gutxi batzuk zituzten, normalean inpedantziaren, luzeraren eta sakearen murriztapen gisa definitzen direnak. PCB diseinatzaileek eskuz bideratuko lituzkete ibilbide horiek eta gero softwarea erabiliko lukete zirkuitu osoko eskala handiko bideraketa automatizatzeko. Gaur egungo PCBSak 5,000 nodo edo gehiago izaten ditu, horietatik% 50 baino gehiago kritikoak dira. Due to the time to market pressure, manual wiring is not possible at this point. Moreover, not only has the number of critical nodes increased, but the constraints on each node have also increased.

These constraints are mainly due to the correlation parameters and design requirements of more and more complex, for example, the two linear interval may depend on an and node voltage and circuit board materials are related functions, digital IC rise time decreases of high speed and low clock speed can influence the design, due to pulse faster and to establish and maintain a shorter time, In addition, as an important part of the total delay of high-speed circuit design, interconnect delay is also very important for low-speed design.

Arazo horietako batzuk errazago konponduko lirateke taulak handiagoak balira, baina joera kontrako norabidean dago. Interkonexioen atzerapenaren eta dentsitate handiko paketearen eskakizunak direla eta, zirkuitu-plaka gero eta txikiagoa da, beraz, dentsitate handiko zirkuituaren diseinua agertzen da eta miniaturizazio-diseinurako arauak bete behar dira. Reduced rise times combined with these miniaturized design rules make crosstalk noise an increasingly prominent problem, and ball grid arrays and other high-density packages themselves exacerbate crosstalk, switching noise, and ground bounce.

Dauden mugak konpondu

Arazo horien ohiko ikuspegia da eskakizun elektrikoak eta prozesuak muga parametro finkoetara itzultzea esperientziaren, balio lehenetsien, zenbaki taulen edo kalkulu metodoen arabera. Adibidez, zirkuitu bat diseinatzen duen ingeniariak lehenik inpedantzia nominala zehaztu dezake eta, ondoren, lerro zabalera nominala “estimatu” nahi du inpedantzia lortzeko azken prozesuaren eskakizunetan oinarrituta, edo kalkulu taula edo programa aritmetikoa erabil dezake interferentziaren bila eta ondoren lan egin dezan. luzera-mugak atera.

This approach typically requires a set of empirical data to be designed as a basic guideline for PCB designers so that they can leverage this data when designing with automatic layout and routing tools. Ikuspegi honen arazoa da datu enpirikoak printzipio orokorra direla eta gehienetan zuzenak direla, baina batzuetan ez dute funtzionatzen edo emaitza okerrak ematen dituzte.

Erabil dezagun goiko inpedantzia zehazteko adibidea metodo honek sor dezakeen akatsa ikusteko. Inpedantziarekin erlazionatutako faktoreak honako hauek dira: taularen materialaren propietate dielektrikoak, kobrezko paperaren altuera, geruzen eta lur / potentzia geruzaren arteko distantzia eta lerroaren zabalera. Lehen hiru parametroak produkzio prozesuak zehazten dituenez, diseinatzaileek linearen zabalera erabili ohi dute inpedantzia kontrolatzeko. Since the distance from each line layer to the ground or power layer is different, it is clearly a mistake to use the same empirical data for each layer. This is compounded by the fact that the manufacturing process or circuit board characteristics used during development can change at any time.

Arazo horiek gehienetan prototipoak ekoizteko fasean agerian geratuko dira. Orokorrean, arazoa zirkuituaren plakaren konponketaren edo diseinuaren bidez jakitea da, plakaren diseinua konpontzeko. Hori egitearen kostua handia da, eta konponketek arazketa gehiago eskatzen duten arazo osagarriak sortzen dituzte, eta merkaturatzeko denbora atzeratuaren ondorioz lortutako diru-sarreren galerak arazketaren kostua baino askoz ere handiagoa da.Almost every electronics manufacturer faces this problem, which ultimately boils down to the inability of traditional PCB design software to keep up with the realities of current electrical performance requirements. It is not as simple as empirical data on mechanical design.

Zer erabil daiteke PCBren diseinua mugatzeko?

Irtenbidea: Murrizketak parametrizatu

Gaur egun diseinu software saltzaileek arazoa konpontzen saiatzen dira murrizketetan parametroak gehituz. Ikuspegi honen alderdirik aurreratuena hainbat barne ezaugarri elektriko guztiz islatzen dituzten zehaztapen mekanikoak zehazteko gaitasuna da. Hauek PCB diseinuan sartuta, diseinu softwareak informazio hori erabil dezake diseinu automatikoa eta bideratze tresna kontrolatzeko.

When the subsequent production process changes, there is no need to redesign. The designers simply update the process characteristic parameters, and the relevant constraints can be changed automatically. Ondoren, diseinatzaileak DRC (Diseinu Arauen Egiaztapena) exekutatu dezake prozesu berriak beste diseinu arau batzuk urratzen dituen edo ez jakiteko eta diseinuaren zer alderdi aldatu beharko liratekeen jakiteko akats guztiak zuzentzeko.

Murrizketak adierazpen matematikoen moduan sar daitezke, besteak beste, konstanteak, hainbat eragile, bektore eta beste diseinu muga batzuk barne, diseinatzaileei arauek gidatutako sistema parametrizizatua eskainiz. Constraints can even be entered as look-up tables, stored in a design file on a PCB or schematic. PCBen kableatuak, kobrezko paperaren kokapenaren eremuak eta diseinurako tresnek baldintza hauek sortutako mugak jarraitzen dituzte eta DRC-k egiaztatzen du diseinu osoak betetzen dituela muga horiek, besteak beste, lerro zabalera, tartea eta espazio eskakizunak, hala nola azalera eta altuera murrizketak.

Kudeaketa hierarkikoa

Parametrizatutako murriztapenen abantaila nagusietako bat mailakatu daitezkeela da. Adibidez, lerro zabalera orokorreko araua diseinu osoan murrizketa gisa erabil daiteke. Jakina, eskualde edo nodo batzuek ezin dute printzipio hau kopiatu, beraz, goi-mailako murriztapena saihestu daiteke eta diseinu hierarkikoko behe-mailako muga har daiteke. Parametric Constraint Solver-i, ACCEL Technologies-eko Constraint editoreari, 7 maila ematen zaizkio guztira:

1. Diseinatu beste murrizketarik ez duten objektu guztientzako mugak.

2. Maila jakin bateko objektuei aplikatutako hierarkia-mugak.

3. Nodo motaren muga mota jakin bateko nodo guztiei aplikatzen zaie.

4. Node constraint: applies to a node.

5. Klase arteko muga: bi klasetako nodoen arteko muga adierazten du.

6. Spatial constraint, applied to all devices in a space.

7. Gailuen mugak, gailu bakarrari aplikatuak.

Softwareak gailu indibidualetatik diseinurako arau osoetara mugatzen ditu diseinuaren hainbat muga eta arau hauen aplikazio ordena erakusten du diseinuan grafikoen bidez.

Example 1: Line width = F (impedance, layer spacing, dielectric constant, copper foil height). Hona hemen parametrizatutako mugak inpedantzia kontrolatzeko diseinu arau gisa nola erabil daitezkeen erakusten duen adibidea. Arestian aipatu bezala, inpedantzia konstante dielektrikoaren funtzioa da, lerro geruzarik hurbilenera arteko distantzia, kobrezko hariaren zabalera eta altuera. Diseinuak eskatzen duen inpedantzia zehaztu denez, lau parametro hauek arbitrarioki har daitezke inpedantziaren formula berriro idazteko aldagai garrantzitsutzat. Kasu gehienetan, diseinatzaileek lerro zabalera soilik kontrola dezakete.

Because of this, the constraints on line width are functions of impedance, dielectric constant, distance to the nearest line layer, and height of the copper foil. Formula muga hierarkiko gisa definitzen bada eta fabrikazio prozesuaren parametroak diseinu mailako muga gisa, softwareak automatikoki doituko du lerro zabalera, diseinatutako lerro geruza aldatzen denean konpentsatzeko. Era berean, diseinatutako zirkuitu-plaka beste prozesu batean sortzen bada eta kobrezko paperaren altuera aldatzen bada, diseinu mailan dagozkion arauak automatikoki kalkula daitezke kobrezko paperaren altueraren parametroak aldatuta.

Example 2: Device interval = Max (default interval, F (device height, detection Angle).Bai parametro murriztapenak bai diseinu arauen egiaztapena erabiltzearen abantaila nabarmena da parametrizatutako ikuspegia eramangarria eta kontrolatua dela diseinu aldaketak gertatzen direnean. This example shows how device spacing can be determined by process characteristics and test requirements. The formula above shows that device spacing is a function of device height and detection Angle.

Detekzio-angelua taula osorako konstantea izan ohi da, beraz, diseinu mailan defini daiteke. Beste makina bat egiaztatzen duzunean, diseinu osoa eguneratu daiteke diseinu mailan balio berriak sartuz. Makinaren errendimendu parametro berriak sartu ondoren, diseinatzaileak jakin ahal izango du diseinua bideragarria den ala ez, DRC abiarazita gailuaren tarteak tartekatze balio berriarekin bat egiten duen ala ez egiaztatzeko, hau da, askoz ere errazagoa da analisiak egitea, zuzentzea eta gero kalkulu gogorrak egitea. tarte-eskakizun berrietara.

Zer erabil daiteke PCBren diseinua mugatzeko?

3. adibidea: osagaien diseinua,Diseinu-objektuak eta mugak antolatzeaz gain, diseinu-arauak ere erabil daitezke osagaien diseinurako, hau da, gailuak non kokatu antzeman ditzake murrizketetan oinarritutako akatsak eragin gabe. 1. irudian nabarmentzen da muga fisikoak (hala nola tartea eta plakaren tartea eta gailuaren ertzak) gailuen tokia betetzea. espazioaren murriztapenaren eremua, azkenik, 2. irudia irudiaren lehen hiru zatien elkargunea da, hau da eremuaren diseinu eraginkorra, Devices placed in this region can satisfy all constraints.

Zer erabil daiteke PCBren diseinua mugatzeko?

Izan ere, murrizketak modu modularrean sortzeak haien mantentze-lana eta berrerabilgarritasuna asko hobe ditzake. New expressions can be generated by referring to the constraint parameters of different layers in the previous stage, for example, the line width of the top layer depends on the distance of the top layer and the height of the copper wire, and the variables Temp and Diel_Const in the design level. Note that design rules are displayed in descending order, and changing a higher-level constraint immediately affects all expressions that refer to that constraint.

Zer erabil daiteke PCBren diseinua mugatzeko?

Diseinua berrerabiltzea eta dokumentatzea

Parametric constraints, not only can significantly improve the initial design process, and reuse of engineering change and design more useful, the constraint can be used as part of the design, system and documents, if not only in engineer or designer’s mind, so when they turn to other projects may be slowly forget. Murrizketen dokumentuek diseinuan zehar jarraitu beharreko errendimendu elektrikoaren arauak dokumentatzen dituzte eta besteei diseinatzailearen asmoak ulertzeko aukera ematen diete, arau horiek fabrikazio prozesu berrietan erraz aplikatu edo errendimendu elektrikoaren eskakizunen arabera aldatu ahal izateko. Future multiplexers can also know the exact design rules and make changes by entering new process requirements without having to guess how line widths were obtained.

This article conclusion

Parametroen murriztapen editoreak PCBen diseinua eta bideratzea errazten du dimentsio anitzeko murrizketetan, eta lehenengo aldiz bideratze automatikoa egiteko softwarea eta diseinurako arauak guztiz egiaztatzen dira elektrizitate eta prozesu eskakizun konplexuen aurrean, esperientzia edo diseinu arau sinpleetan oinarritzea baino. gutxi balio du. The result is a design that can achieve a one-time success, reducing or even eliminating prototype debugging.