site logo

បង្កើនល្បឿននិងកែលម្អវិធីសាស្រ្តខ្សែភ្លើង PCB

PCB វិធីសាស្រ្តខ្សែភ្លើងបន្តធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងហើយបច្ចេកទេសខ្សែភ្លើងដែលអាចបត់បែនបានអាចកាត់បន្ថយប្រវែងខ្សែនិងបង្កើនទំហំ PCB បន្ថែមទៀត។ ខ្សែភ្លើង PCB ធម្មតាត្រូវបានកំណត់ដោយកូអរដោនេលួសថេរនិងកង្វះខ្សែភ្លើងតាមអំពើចិត្ត។ ការដកចេញនូវដែនកំណត់ទាំងនេះអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវគុណភាពនៃខ្សែភ្លើង។

ipcb

ចូរចាប់ផ្តើមជាមួយពាក្យខ្លះ។ យើងកំណត់ខ្សែភ្លើងតាមអំពើចិត្តថាជាខ្សែភ្លើងដោយប្រើផ្នែកមុំនិងរ៉ាដ្យង់តាមអំពើចិត្ត។ វាជាប្រភេទខ្សែភ្លើងប៉ុន្តែមិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះការប្រើប្រាស់តែផ្នែកមុំ ៩០ ដឺក្រេនិង ៤៥ ដឺក្រេទេ។ ខ្សែភ្លើងខាងលើគឺជាខ្សែភ្លើងដែលមិនប្រកាន់ខ្ជាប់ទៅនឹងក្រឡាចត្រង្គនិងកូអរដោនេហើយមិនប្រើបណ្តាញធម្មតាឬមិនទៀងទាត់ដូចជាខ្សែភ្លើងដែលមានរាង។ សូមឱ្យយើងកំណត់ពាក្យខ្សែភ្លើងដែលអាចបត់បែនបានដូចជាខ្សែភ្លើងដោយគ្មានរាងថេរដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការគណនាឡើងវិញនូវទម្រង់លួសតាមពេលវេលាជាក់ស្តែងដើម្បីសម្រេចបាននូវលទ្ធភាពផ្លាស់ប្តូរដូចខាងក្រោម។ មានតែធ្នូពីឧបសគ្គនិងតង់ហ្សង់ទូទៅរបស់វាប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតរាងបន្ទាត់។ (ឧបសគ្គរួមមានម្ជុលស្ពាន់តំបន់ហាមឃាត់រន្ធនិងវត្ថុផ្សេងទៀត) ផ្នែកនៃសៀគ្វីនៃគំរូ PCB ពីរ។ ខ្សែភ្លើងពណ៌បៃតងនិងក្រហមដំណើរការលើស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នានៃគំរូ PCB ។ រង្វង់ពណ៌ខៀវគឺជាគ្រឿងបន្លាស់។ ធាតុក្រហមត្រូវបានបន្លិច។ There are also some red round pins. ប្រើតែផ្នែកបន្ទាត់និងម៉ូដែលដែលមានមុំ ៩០ ដឺក្រេរវាងពួកវា។ រូបភាពទី ១B គឺជាគំរូ PCB ដោយប្រើធ្នូនិងមុំបំពាន។ ការដាក់ខ្សែនៅមុំណាមួយអាចហាក់ដូចជាចម្លែកប៉ុន្តែវាមានគុណសម្បត្តិជាច្រើន។ របៀបដែលវាមានខ្សែគឺស្រដៀងទៅនឹងរបៀបដែលវិស្វករបានភ្ជាប់វាដោយដៃកាលពីពាក់កណ្តាលសតវត្សរ៍មុន។ បង្ហាញពី PCB ពិតដែលបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ ១៩៧២ ដោយក្រុមហ៊ុនអាមេរិកឈ្មោះឌីជីបែនសម្រាប់ធ្វើខ្សែភ្លើងដោយដៃ។ This is a PCB board based on Intel8008 computer. ខ្សែភ្លើងមុំតាមអំពើចិត្តដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី ២ ពិតជាស្រដៀងគ្នា។ ហេតុអ្វីបានជាពួកគេប្រើខ្សែភ្លើង Angle តាមអំពើចិត្ត? ដោយសារប្រភេទខ្សែភ្លើងប្រភេទនេះមានគុណសម្បត្តិច្រើន។ ខ្សែភ្លើងតាមអំពើចិត្តមានគុណសម្បត្តិជាច្រើន។ ទីមួយមិនប្រើមុំរវាងផ្នែកបន្ទាត់រក្សាទុកចន្លោះ PCB (ពហុកោណតែងតែយកកន្លែងទំនេរច្រើនជាងតង់សង់) ។ Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលភ្ជាប់ខ្សែនៅមុំណាមួយមានកន្លែងទំនេរគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីដាក់ខ្សែភ្លើងចំនួន ៤ នៅលើផ្លូវតែមួយដោយមិនរំលោភលើការត្រួតពិនិត្យច្បាប់រចនា (ឌី។ អេ។ ស៊ី) ។ ឧបមាថាយើងមានបន្ទះឈីបរបៀបវិជ្ជមានហើយចង់ភ្ជាប់ម្ជុលឈីបទៅនឹងម្ជុលពីរផ្សេងទៀត។ ការប្រើប្រាស់តែ ៩០ ដឺក្រេត្រូវការកន្លែងទំនេរច្រើន។ ការប្រើខ្សែភ្លើងមុំតាមអំពើចិត្តអាចកាត់បន្ថយចម្ងាយរវាងបន្ទះឈីបនិងម្ជុលផ្សេងទៀតខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយស្នាមជើង។ In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. ការបង្វិលបន្ទះឈីបនៅមុំណាមួយក៏អាចផ្តល់លទ្ធផលល្អប្រសើរផងដែរ។ In this case, the area was reduced from 23 square centimeters to 10 square centimeters. វាបង្ហាញពី PCB ពិត។ ខ្សែភ្លើងតាមអំពើចិត្តជាមួយមុខងារបន្ទះឈីបបង្វិលគឺជាវិធីខ្សែភ្លើងតែមួយគត់សម្រាប់បន្ទះសៀគ្វីនេះ។ នេះមិនត្រឹមតែជាទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏ជាដំណោះស្រាយជាក់ស្តែងផងដែរ (ពេលខ្លះដំណោះស្រាយតែមួយគត់ដែលអាចធ្វើទៅបាន) បង្ហាញឧទាហរណ៍នៃ PCB សាមញ្ញ។ លទ្ធផលរបស់តូប៉ូឡូខាប់ខណៈលទ្ធផលខ្សែស្វ័យប្រវត្តិផ្អែកលើរាងល្អប្រសើរគឺជារូបថតនៃអេសភីប៊ីពិតប្រាកដ។ ម៉ាស៊ីនស្វ័យប្រវត្តិដែលមានមូលដ្ឋានលើរាងល្អប្រសើរមិនអាចធ្វើដូចនេះបានទេពីព្រោះសមាសធាតុត្រូវបានបង្វិលតាមមុំតាមចិត្ត។ អ្នកត្រូវការតំបន់បន្ថែមហើយប្រសិនបើអ្នកមិនបង្វិលសមាសធាតុទេឧបករណ៍ត្រូវតែធ្វើឱ្យធំជាងមុន។ ការអនុវត្តប្លង់នឹងត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងដោយគ្មានផ្នែកប៉ារ៉ាឡែលដែលជារឿយៗជាប្រភពនៃការឆ្លងកាត់។ The level of crosstalk increases linearly as the length of parallel wires increases. នៅពេលគម្លាតរវាងខ្សភ្លើងប៉ារ៉ាឡែលកើនឡើងឈើច្រត់មានការថយចុះទ្វេ។ ចូរកំណត់កម្រិតក្រោលដែលផលិតដោយខ្សែភ្លើង ១ មិល្លីម៉ែត្រពីរដែលមានគម្លាតពីឃទៅអ៊ី។ ប្រសិនបើមានមុំរវាងចម្រៀកលួសនៅពេលដែលមុំនេះកើនឡើងកម្រិតក្រោលនឹងថយចុះ ឈើឆ្កាងមិនអាស្រ័យលើប្រវែងខ្សែទេតែអាស្រ័យលើតម្លៃមុំ៖ ដែលαតំណាងឱ្យមុំរវាងផ្នែកខ្សែ។ ពិចារណាអំពីវិធីសាស្រ្តខ្សែភ្លើងបីខាងក្រោម។ នៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃរូបភាពទី ៨ (ប្លង់ ៩០ ដឺក្រេ) មានប្រវែងលួសអតិបរមានិងតម្លៃអេមីអតិបរមាដោយសារតែផ្នែកបន្ទាត់ប៉ារ៉ាឡែល។ In the middle of Figure 8 (45 degree layout), the wire length and emi values are reduced. នៅផ្នែកខាងស្តាំ (នៅមុំណាមួយ) ប្រវែងខ្សែគឺខ្លីបំផុតហើយមិនមានផ្នែកលួសប៉ារ៉ាឡែលទេដូច្នេះតម្លៃនៃការជ្រៀតជ្រែកគឺមានសេចក្តីធ្វេសប្រហែស។ So arbitrary Angle wiring helps to reduce the total wire length and significantly reduce electromagnetic interference. អ្នកក៏ចងចាំពីឥទ្ធិពលលើការពន្យាពេលសញ្ញាផងដែរ (ចំហាយមិនគួរស្របគ្នានិងមិនគួរកាត់កែងទៅនឹងសរសៃ PCB) ។ Advantages of flexible wiring Manual and automatic movement of components does not destroy the wiring in flexible wiring. ខ្សែភ្លើងគណនាដោយស្វ័យប្រវត្តិនូវទម្រង់ល្អប្រសើរបំផុតនៃលួស (គិតគូរពីការបោសសំអាតសុវត្ថិភាពចាំបាច់) ។ ដូច្នេះការដាក់ខ្សែដែលអាចបត់បែនបានអាចកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលត្រូវការដើម្បីកែសំរួលសណ្ឋានដីបានយ៉ាងល្អដែលគាំទ្រដល់ការបង្កើតឡើងវិញជាច្រើនដើម្បីបំពេញតាមឧបសគ្គ។ នេះបង្ហាញពីការរចនា PCB ដែលធ្វើចលនាតាមរន្ធនិងចំនុចសាខា។ ក្នុងកំឡុងពេលចលនាស្វ័យប្រវត្តិចំណុចសាខាលួសនិងរន្ធឆ្លងកាត់ត្រូវបានកែតម្រូវទៅទីតាំងល្អបំផុត។ In most computer-aided design (CAD) systems, the wiring interconnection problem is reduced to the problem of sequentially finding paths between pairs of points in a maze of pads, forbidden areas, and laid wires. នៅពេលរកឃើញផ្លូវវាត្រូវបានជួសជុលហើយក្លាយជាផ្នែកមួយនៃផ្ទាំងសិលា។ គុណវិបត្តិនៃខ្សែភ្លើងបន្តគឺលទ្ធផលខ្សែភ្លើងអាចអាស្រ័យលើលំដាប់ខ្សែភ្លើង។ នៅពេលដែលគុណភាពសណ្ឋានដីនៅឆ្ងាយពីភាពល្អឥតខ្ចោះបញ្ហា“ ជាប់គាំង” កើតឡើងនៅក្នុងតំបន់តូចៗក្នុងស្រុក។ ប៉ុន្តែមិនថាខ្សែភ្លើងណាដែលអ្នកភ្ជាប់ឡើងវិញទេវានឹងមិនធ្វើឱ្យគុណភាពខ្សែភ្លើងប្រសើរឡើងទេ។ នេះគឺជាបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរនៅក្នុងប្រព័ន្ធ CAD ទាំងអស់ដោយប្រើការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពតាមលំដាប់លំដោយ។ នេះគឺជាកន្លែងដែលដំណើរការបំបាត់ការពត់កោងមានប្រយោជន៍។ ការពត់ខ្សែភ្លើងសំដៅលើបាតុភូតដែលខ្សែភ្លើងនៅក្នុងបណ្តាញតែមួយត្រូវដើរជុំវិញវត្ថុមួយនៅលើបណ្តាញផ្សេងទៀតដើម្បីចូលប្រើវត្ថុមួយ។ Rewiring a wire will not correct this. ឧទាហរណ៍នៃការពត់កោងត្រូវបានបង្ហាញ។ A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. លទ្ធផលដំណើរការស្វ័យប្រវត្តិត្រូវបានបង្ហាញ។ ក្នុងករណីទី ២ (នៅលើស្រទាប់មួយទៀត) ខ្សែភ្លើងពណ៌បៃតងខ្ចីត្រូវបានបញ្ចូលឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយផ្លាស់ប្តូរស្រទាប់ខ្សែភ្លើង (ពីបៃតងទៅក្រហម) ។ លុបបំបាត់ការពត់លួសដោយធ្វើឱ្យទម្រង់លួសប្រសើរដោយស្វ័យប្រវត្តិ (ធ្នូប្រហាក់ប្រហែលនឹងចម្រៀកបន្ទាត់ដើម្បីបង្ហាញឧទាហរណ៍មុំណាមួយដោយគ្មានធ្នូ) (កំពូល) ការរចនាដើម (បាត) បន្ទាប់ពីការលុបបំបាត់ការរចនាពត់ ខ្សភ្លើងកោងពណ៌ក្រហមត្រូវបានបន្លិច។ នៅក្នុងមែកធាង Steiner ខ្សែទាំងអស់ត្រូវតែភ្ជាប់ជាចម្រៀកទៅកំពូល (ចំណុចបញ្ចប់និងបន្ថែម) ។ នៅផ្នែកខាងលើនៃកំពូលថ្មីនីមួយៗចម្រៀកបីត្រូវតែបញ្ចូលគ្នាហើយមិនលើសពីបីចម្រៀកត្រូវតែបញ្ចប់។ មុំរវាងផ្នែកបន្ទាត់ដែលប្រែទៅជាកំពូលមិនត្រូវតិចជាង ១២០ ដឺក្រេទេ។ វាមិនពិបាកក្នុងការសាងសង់ Steiner ដែលមានលក្ខណសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់ទាំងនេះទេប៉ុន្តែវាមិនចាំបាច់តិចទេ។ ដើមឈើ Steiner ពណ៌ប្រផេះមិនប្រសើរទេប៉ុន្តែដើមឈើ Steiner ខ្មៅមាន។ នៅក្នុងការរចនាទំនាក់ទំនងជាក់ស្តែងប្រភេទផ្សេងៗនៃឧបសគ្គត្រូវតែយកមកពិចារណា។ ពួកគេកំណត់សមត្ថភាពក្នុងការសាងសង់ដើមឈើដែលលាតសន្ធឹងអប្បបរមាដោយប្រើទាំងក្បួនដោះស្រាយនិងដើមឈើស្ទីនៀរដោយប្រើវិធីសាស្ត្រធរណីមាត្រ។ ឧបសគ្គត្រូវបានបង្ហាញជាពណ៌ប្រផេះហើយយើងសូមណែនាំឱ្យចាប់ផ្តើមនៅចំណុចកំពូលណាមួយ។ ប្រសិនបើមានចំណុចកំពូលនៃការបញ្ឈប់នៅជាប់គ្នាច្រើនជាងមួយអ្នកគួរតែជ្រើសរើសយកមួយដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបន្តប្រើចំណុចកំពូលទីពីរ។ វាអាស្រ័យលើមុំ។ យន្តការសំខាន់នៅទីនេះគឺក្បួនដោះស្រាយផ្អែកលើកម្លាំងដែលគណនាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពនៅលើកំពូលថ្មីហើយរំកិលពួកវាម្តងទៀតទៅចំណុចលំនឹងមួយ (ទំហំនិងទិសដៅនៃកម្លាំងអាស្រ័យលើខ្សែភ្លើងនៅចំណុចសាខាដែលនៅជាប់គ្នា) ។ ប្រសិនបើមុំរវាងផ្នែកបន្ទាត់ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងចំណុចកំពូល (ចុងឬបន្ថែម) តិចជាង ១២០ ដឺក្រេចំនុចសាខាអាចត្រូវបានបន្ថែមហើយបន្ទាប់មកក្បួនដោះស្រាយមេកានិចអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យទីតាំងកំពូលមានភាពប្រសើរឡើង។ It’s worth noting that simply sorting all angles in descending order and adding new vertices in that order doesn’t work, and the result is worse. បន្ទាប់ពីបន្ថែមថ្នាំងថ្មីអ្នកគួរតែពិនិត្យមើលអប្បរមានៃបណ្តាញរងដែលមាន ៤ ម្ជុល៖

1. ប្រសិនបើចំណុចកំពូលត្រូវបានបន្ថែមទៅតំបន់ជុំវិញនៃកំពូលថ្មីមួយទៀតសូមពិនិត្យមើលបណ្តាញបួន pin តូចបំផុត។

2. ប្រសិនបើបណ្តាញបួន pin មិនតូចសូមជ្រើសរើសគូ“ អង្កត់ទ្រូង” (ជាកម្មសិទ្ធិរបស់អង្កត់ទ្រូងត្រីកោណ) ឬថ្នាំងស្ថានីយនិម្មិត (ថ្នាំងស្ថានីយនិម្មិត-ពត់ខ្សែ) ។

3. ចម្រៀកបន្ទាត់ដែលតភ្ជាប់ចំណុចចុង (ចំណុចចុងនិម្មិត) ទៅនឹងចំណុចកំពូលថ្មីដែលនៅជិតបំផុតត្រូវបានជំនួសដោយចម្រៀកបន្ទាត់ដែលភ្ជាប់ចំណុចចុង (ចំណុចចុងនិម្មិត) ទៅនឹងកំពូលថ្មីដែលនៅឆ្ងាយ។

4. Use mechanical algorithms to optimize vertex positions.

វិធីសាស្រ្តនេះមិនធានាក្នុងការបង្កើតបណ្តាញតូចបំផុតនោះទេប៉ុន្តែបើប្រៀបធៀបជាមួយវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតវាអាចសម្រេចបាននូវប្រវែងបណ្តាញតូចបំផុតដោយមិនចាំបាច់ស៊ីស្មៅ។ វាក៏អនុញ្ញាតឱ្យមានតំបន់ដែលការតភ្ជាប់ចំណុចបញ្ចប់ត្រូវបានហាមឃាត់ហើយចំនួននៃចំណុចចុងអាចជាការបំពាន។

ខ្សែភ្លើងដែលអាចបត់បែនបាននៅមុំណាមួយមានគុណសម្បត្តិគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ផ្សេងទៀត។ ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើអ្នកអាចផ្លាស់ប្តូរវត្ថុជាច្រើនដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយមានជំនួយពីការគណនារាងលួសពេលវេលាស្វ័យប្រវត្តិអ្នកអាចបង្កើតខ្សែសឺហ្វីនទីនស្របគ្នា។ វិធីសាស្រ្តដាក់ខ្សែកាបនេះធ្វើឱ្យការប្រើប្រាស់លំហបានល្អកាត់បន្ថយចំនួននៃការធ្វើម្តងទៀតនិងអនុញ្ញាតឱ្យមានភាពបត់បែនក្នុងការប្រើប្រាស់ ប្រសិនបើមានខ្សែពស់ពីរដែលមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមកនោះខ្សែស្វ័យប្រវត្តិនឹងកាត់បន្ថយប្រវែងមួយឬទាំងពីរអាស្រ័យលើអាទិភាពច្បាប់។

ពិចារណាអំពីខ្សែភ្លើងនៃសមាសធាតុ BGA ។ នៅក្នុងវិធីប្រពៃណីគ្រឿងកុំព្យូទ័រទៅកណ្តាលចំនួនបណ្តាញទៅបរិវេណខាងក្រៅត្រូវបានកាត់បន្ថយចំនួន ៨ ជាមួយនឹងស្រទាប់បន្តគ្នានីមួយៗ (ដោយសារតែការកាត់បន្ថយបរិវេណ) ឧទាហរណ៍សមាសធាតុ ២៨x២៨ មមដែលមានម្ជុល ៧៨៤ ត្រូវការ ១០ ស្រទាប់។ ស្រទាប់ខ្លះនៅក្នុងដ្យាក្រាមបានគេចចេញពីខ្សែភ្លើង។ រូបភាពទី ១៦ បង្ហាញមួយភាគបួននៃប៊ីអេជីអេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះនៅពេលប្រើវិធីសាស្ត្រខ្សែភ្លើង“ កណ្តាលទៅបរិវេណ” ចំនួនបណ្តាញដែលត្រូវការដើម្បីចេញទៅបរិវេណមិនផ្លាស់ប្តូរពីស្រទាប់មួយទៅស្រទាប់មួយទេ។ នេះនឹងកាត់បន្ថយចំនួនស្រទាប់យ៉ាងច្រើន។ សម្រាប់ទំហំសមាសធាតុ ២៨x២៨ មម ៧ ស្រទាប់គឺគ្រប់គ្រាន់ហើយ។ សម្រាប់សមាសធាតុធំជាងនេះវាជាការឈ្នះឈ្នះ។ រូបភាពទី ១៧ បង្ហាញមួយភាគបួននៃ BGA ។ ឧទាហរណ៍នៃខ្សែភ្លើង BGA ត្រូវបានបង្ហាញ។ នៅពេលប្រើវិធីភ្ជាប់ខ្សែ“ កណ្តាលទៅផ្នែកខាងក្រៅ” យើងអាចបញ្ចប់ការភ្ជាប់បណ្តាញទាំងអស់។ ឧបករណ៍ស្វ័យប្រវត្តិស្វ័យប្រវត្តិ topological Angle អាចធ្វើបាន។ អ្នកបើកឡានស្វ័យប្រវត្តិបែបប្រពៃណីមិនអាចបញ្ជូនឧទាហរណ៍នេះបានទេ។ បង្ហាញឧទាហរណ៏នៃ PCB ពិតប្រាកដដែលវិស្វករបានកាត់បន្ថយចំនួនស្រទាប់សញ្ញាពី ៦ ទៅ ៤ (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការបញ្ជាក់) ។ លើសពីនេះវាត្រូវការវិស្វករតែកន្លះថ្ងៃប៉ុណ្ណោះដើម្បីបញ្ចប់ខ្សែភ្លើង PCB ។