高速pcb設(shè)計指南之八-閱讀頁
2024-08-10 10:19本頁面
【正文】 條件下工作。每個信號類都應(yīng)該有優(yōu)先級，優(yōu)先級越高，規(guī)則也越嚴(yán)格。認(rèn)真考慮設(shè)計要求是成功布線的重要一步。如果裝配部門允許元件移動，可以對電路適當(dāng)優(yōu)化，更便于自動布線。 在布局 時需考慮布線路徑 (routing channel)和過孔區(qū)域，如圖 所示。 扇出設(shè)計 在扇出設(shè)計階段，要使自動布線工具能對 元件引腳進(jìn)行連接，表面貼裝器件的每一個引腳至少應(yīng)有一個過孔，以便在需要更多的連接時，電路板能夠進(jìn)行內(nèi)層連接、在線測試 (ICT)和電路再處理。要采用使布線路徑數(shù)最大的過孔類型。測試夾具可能很昂貴，而且通常是在即將投入全面生產(chǎn)時才會訂購，如果這時候才考慮添加節(jié)點(diǎn)以實現(xiàn) 100%可測試性就太晚了。為降低濾波電容器連接線產(chǎn)生的感抗，過孔應(yīng)盡可能靠近表面貼裝器件的引腳，必要時可采用手動布線，這可能會對原來設(shè)想的布線路徑產(chǎn)生影響，甚至可能會導(dǎo)致你重新考慮使用哪種過孔，因此必須考慮過孔和引腳感抗間的關(guān)系并設(shè)定過孔規(guī)格的優(yōu)先級。采用手動布 線有助于自動布線工具完成布線工作。 無論關(guān)鍵信號的數(shù)量有多少，首先對這些信號進(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)的工程人員來對這些信號布線進(jìn)行檢查，這個過程相對容易得多。 自動布線 對關(guān)鍵信號的布線需要考慮在布線時控制一些電參數(shù)，比如減小分布電感和 EMC 等，對于其它信號的布線也類似 。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。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設(shè)計思想來自動布線。 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，當(dāng)然可能還 需要進(jìn)行一些整理工作，同時還需要確保其它信號和網(wǎng)絡(luò)布線的空間。 采用相同的步驟對其余信號進(jìn)行布線。每完成一類信號后，其余網(wǎng)絡(luò)布線的約束條件就會減少?，F(xiàn)在的自動布線工具功能非常強(qiáng)大，通?？赏瓿?100%的布線。 自動布線的設(shè)計要點(diǎn)包括： 略微改變設(shè)置， 試用多種路徑布線； 保持基本規(guī)則不變，試用不同的布線層、不同的印制線和間隔寬度以及不同線寬、不同類型的過孔如盲孔、埋孔等，觀察這些因素對設(shè)計結(jié)果有何影響； 讓布線工具對那些默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要進(jìn)行處理； 信號越不重要，自動布線工具對其布線的自由度就越大。這個問題比較容易處理，通過手動編輯可以縮短信號布線長度和減少過孔數(shù)量 。同手動布線設(shè)計一樣，自動布線設(shè)計也能在檢查過程中進(jìn)行整理和編輯。自動設(shè)計的電路板不比手動設(shè)計的美觀，但在電子特性上能滿足規(guī)定的要求，而且設(shè)計的完整性能得到保證 第三篇 布局布線技術(shù)的發(fā)展 摘要 ：隨著微孔和單片高密度集成系統(tǒng)等新硬件技術(shù)的應(yīng)用，自由角度布線、自動布局和 3D 布局布線等新型軟件將會成為電路板設(shè)計人員必備的設(shè)計工具之一。隨著球柵陣列封裝的高密度單芯片、高密度連接器、微孔內(nèi)建技術(shù)以及 3D 板在印刷電路板設(shè)計中的應(yīng)用，布局和布線已越來越一體化，并成為設(shè)計過程的重要組成部分。在目前產(chǎn)品上市時間越來越短的情況下，手動布線極為耗時，不合時宜。 設(shè)計約束條件 由于要考慮電磁兼容 (EMC)及電磁干擾、串?dāng)_、信號延遲和差分對布線等高密度設(shè)計因素，布局布線的約束條件每年都在增加。在一定時間內(nèi)僅依賴手動布線來實現(xiàn)這 600對布線是不可能的，因此自動布線工具必不可少。當(dāng)然，對于某些特別重要的節(jié)點(diǎn)，要求布局布線工具能夠加以區(qū)分，但無需對每 個管腳或節(jié)點(diǎn)都加以限制。因此，再加上管腳間距和阻抗因素的限制，這類器件必須采用更細(xì)的線寬。在某些消費(fèi)類產(chǎn)品中，底板的大小與其上器件大小相差無幾，元件占據(jù)的板面積高達(dá) 80%。布線功能的工具也無法進(jìn)行自動布線。布線工具能對某些恰成 45176。 拉緊 (pulltight)功能使每個節(jié)點(diǎn)在布線后自動縮短以適應(yīng)空間要求，它能大大降低信號延遲，同時降低平行路徑數(shù)，有助于避免串?dāng)_的產(chǎn)生。主板設(shè)計在上市時間之后，就可能不再是一件藝術(shù)品了。球間距已低至 1mm，并且還會繼續(xù)降低，導(dǎo)致封裝件信號線不可能采用傳統(tǒng) 布線工具來引出。對這種高密度器件而言，采用寬度和空間極小的布線方式是唯一可行的，只有這樣，才能保證較高的成品率。 自由布線方法可減少布線層數(shù)，降低產(chǎn)品成本。 下一代電路板設(shè)計技術(shù) 微孔等離子蝕刻技術(shù)在多層板，尤其是在蜂窩電話 和家用電器中的應(yīng)用大大改變了對布局布線工具的要求。這就要求布線工具具有更大的靈活性，它必須能夠應(yīng)用不同的約束條件，能適應(yīng)不同的微孔和構(gòu)建技術(shù)的要求。布局布線工具總是假設(shè)板上有足夠的空間讓元件拾放機(jī)來拾放表面安 裝元件，而不會對板上已有元件產(chǎn)生影響。 這就是布局設(shè)計過程自動化程度低而人工干預(yù)程度高的原因。還有一些工程師認(rèn)為當(dāng)在一個板上放置的元件多達(dá) 4,000 個時，會產(chǎn)生很大問題。因此，當(dāng) Zuken收購 Incases 公司后， Incases 的并行布局技術(shù)使 Zuken獲益非淺。如 Zuken 的 Freedom 最新工具采用三維底板模型來進(jìn)行元件的空間布局，隨后再進(jìn)行二維布線。 目前也出現(xiàn)了將布局布線工具同用于虛擬原型的高級仿真工具集成起來的工具，如 Zuken的 Hot Stage 工具，所以即使在 虛擬原型時也能對布線問題進(jìn)行考慮。我們相信，自由角度布線、自動布局和 3D 布局等新型軟件技術(shù)也會同自動布線技術(shù)一樣成為底板設(shè)計人員的日常設(shè)計工具，設(shè)計人員可用這些新工具來解決微孔和單片高密度集成系統(tǒng)等新型硬件
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