การเดินสายไฟเป็นส่วนสำคัญของ PCB การออกแบบซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของบอร์ด PCB ในกระบวนการของการออกแบบ PCB วิศวกรเลย์เอาต์ที่แตกต่างกันมีความเข้าใจในเลย์เอาต์ของตัวเอง แต่วิศวกรเลย์เอาต์ทุกคนมีความสอดคล้องกันในการปรับปรุงประสิทธิภาพของการเดินสาย ซึ่งไม่เพียงบันทึกวงจรการพัฒนาของโครงการให้กับลูกค้าเท่านั้น แต่ยังช่วยให้มั่นใจ คุณภาพและต้นทุนให้สูงสุด ต่อไปนี้เป็นกระบวนการและขั้นตอนการออกแบบทั่วไป

วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพการเดินสายของการออกแบบ PCB

1. กำหนดจำนวนชั้น PCB

ต้องกำหนดขนาดของแผงวงจรและจำนวนชั้นสายไฟที่จุดเริ่มต้นของการออกแบบ หากการออกแบบต้องใช้ส่วนประกอบ ball grid array (BGA) ความหนาแน่นสูง จะต้องพิจารณาจำนวนชั้นสายไฟขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการเดินสายของอุปกรณ์เหล่านี้ จำนวนชั้นการเดินสายและโหมดการเรียงซ้อนจะส่งผลโดยตรงต่อการเดินสายและความต้านทานของเส้นที่พิมพ์ ขนาดของเพลตช่วยกำหนดรูปแบบการเรียงชั้นและความกว้างของเส้นที่พิมพ์เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การออกแบบที่ต้องการ

2. กฎการออกแบบและข้อจำกัด

เครื่องมือกำหนดเส้นทางอัตโนมัติไม่รู้ว่าต้องทำอย่างไร เพื่อให้งานเดินสายสำเร็จ เครื่องมือเดินสายต้องทำงานภายใต้กฎเกณฑ์และข้อจำกัดที่ถูกต้อง สายสัญญาณที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดในการเดินสายที่แตกต่างกัน สายสัญญาณที่มีความต้องการพิเศษต้องจำแนกตามการออกแบบ แต่ละคลาสสัญญาณควรมีลำดับความสำคัญ และยิ่งมีลำดับความสำคัญสูง กฎก็จะยิ่งเข้มงวดมากขึ้น กฎที่เกี่ยวข้องกับความกว้างของเส้นที่พิมพ์ จำนวนรูสูงสุด ความขนาน การโต้ตอบระหว่างสายสัญญาณ และขีดจำกัดของเลเยอร์ มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องมือกำหนดเส้นทาง การพิจารณาข้อกำหนดการออกแบบอย่างรอบคอบเป็นขั้นตอนสำคัญในการเดินสายที่ประสบความสำเร็จ

3. เค้าโครงส่วนประกอบ

เพื่อปรับกระบวนการประกอบให้เหมาะสมที่สุด กฎการออกแบบความสามารถในการผลิต (DFM) ได้กำหนดข้อจำกัดในการจัดวางส่วนประกอบ หากแผนกประกอบอนุญาตให้ส่วนประกอบเคลื่อนที่ได้ วงจรสามารถปรับให้เหมาะสมเพื่ออำนวยความสะดวกในการเดินสายอัตโนมัติ กฎและข้อจำกัดที่กำหนดจะส่งผลต่อการออกแบบเลย์เอาต์

4. ออกแบบพัดลม

ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบพัดลมออก เพื่อให้เครื่องมือกำหนดเส้นทางอัตโนมัติเชื่อมต่อพินส่วนประกอบ พินแต่ละอันของอุปกรณ์ยึดพื้นผิวควรมีรูทะลุอย่างน้อยหนึ่งรู เพื่อให้บอร์ดสามารถใช้สำหรับการยึดติดภายใน การทดสอบในสายการผลิต (ICT ) และการประมวลผลวงจรใหม่เมื่อต้องการการเชื่อมต่อเพิ่มเติม

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องมือเดินสายอัตโนมัติ สิ่งสำคัญคือต้องใช้ขนาดรูที่ใหญ่ที่สุดและเส้นที่พิมพ์ได้ โดยช่วง 50mil นั้นเหมาะสมที่สุด ใช้ประเภทของรูทะลุที่เพิ่มจำนวนเส้นทางการเดินสายให้สูงสุด ควรพิจารณาการทดสอบวงจรแบบออนไลน์เมื่อออกแบบพัดลม ฟิกซ์เจอร์ทดสอบอาจมีราคาสูง และมักจะถูกสั่งซื้อเมื่อใกล้การผลิตเต็มจำนวน เมื่อสายเกินไปที่จะพิจารณาเพิ่มโหนดเพื่อให้สามารถทดสอบได้ 100%

5. การเดินสายแบบแมนนวลและการประมวลผลสัญญาณหลัก

แม้ว่าบทความนี้จะเน้นไปที่การเดินสายอัตโนมัติ แต่การเดินสายแบบแมนนวลจะเป็นกระบวนการที่สำคัญในการออกแบบ PCB การกำหนดเส้นทางด้วยตนเองมีประโยชน์สำหรับเครื่องมือกำหนดเส้นทางอัตโนมัติ โดยไม่คำนึงถึงจำนวนของสัญญาณวิกฤต ให้เดินสายสัญญาณเหล่านี้ก่อน เดินสายด้วยตนเอง หรือรวมกับเครื่องมือเดินสายอัตโนมัติ สัญญาณวิกฤตมักจะต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่ต้องการ หลังจากเดินสายเสร็จเรียบร้อยแล้ว การเดินสายสัญญาณจะถูกตรวจสอบโดยบุคลากรด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเป็นกระบวนการที่ง่ายกว่ามาก หลังจากผ่านการตรวจสอบแล้ว สายไฟจะได้รับการแก้ไขและการเดินสายอัตโนมัติของสัญญาณที่เหลือจะเริ่มต้นขึ้น

6. เดินสายอัตโนมัติ

การเดินสายสัญญาณหลักจำเป็นต้องพิจารณาการควบคุมพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าบางอย่างระหว่างการเดินสาย เช่น การลดการเหนี่ยวนำแบบกระจายและ EMC และการเดินสายของสัญญาณอื่นๆ ก็คล้ายคลึงกัน ผู้จำหน่าย EDA ทั้งหมดมีวิธีในการควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้ คุณภาพของการเดินสายอัตโนมัติสามารถรับประกันได้ในระดับหนึ่งโดยรู้ว่าพารามิเตอร์อินพุตใดที่เครื่องมือเดินสายอัตโนมัติมีและผลกระทบต่อการเดินสายอย่างไร

7 ลักษณะแผงวงจร

การออกแบบก่อนหน้านี้มักจะเน้นที่วิชวลเอฟเฟกต์ของแผงวงจร แต่นั่นไม่ใช่กรณีอีกต่อไป แผงวงจรที่ออกแบบโดยอัตโนมัติไม่ได้สวยงามเท่าการออกแบบด้วยมือ แต่สามารถตอบสนองความต้องการของลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ได้ และรับประกันความสมบูรณ์ของการออกแบบ

สำหรับวิศวกรเลย์เอาต์ เทคโนโลยีจะแข็งแกร่งหรือไม่ ไม่เพียงแต่จากจำนวนชั้นและความเร็วในการตัดสิน เฉพาะในจำนวนของส่วนประกอบ ความเร็วสัญญาณ และเงื่อนไขอื่น ๆ ที่คล้ายกับกรณี ออกแบบพื้นที่ขนาดเล็กให้สมบูรณ์ ชั้นที่น้อยลงค่าใช้จ่ายของบอร์ด PCB ที่ต่ำลงและเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความงามที่ดีนี่คือต้นแบบ