您的下一个PCB布局的拓扑规划和路由指南
毫无疑问,GPS导航系统是长途旅行的好工具。它能够准确地带你去你需要去的地方,并帮助你找到沿途的服务和设施,这使得它的使用变得必不可少。不过,在GPS导航系统成为标准设备之前,你必须根据地图或其他来源的方向提前计划好行程。我记得有几次因为我试图依靠我的记忆而在错误的高速公路上结束了,我简单的两个小时的旅程变成了一个更长的旅程。
用地图来规划你的公路旅行,找到最好的路线,这与在你开始铺设轨迹之前规划你的印刷电路板路由策略有很多相似之处。就像你在地图上寻找最近的距离,同时考虑地形、城镇和道路质量等各种因素一样,规划你的路线也需要大量的深谋远虑。
您需要提前计划如何放置组件,以实现所需的路由拓扑类型。与此同时,你还需要提前计划,以确保你能够正确地将转导路由出你的细间距设备,并为自己留出足够的空间来将所有的路由引入而不会在整个板上徘徊。下面仔细看看这些考虑因素。
构件放置是拓扑规划和路由的开始
要为路由跟踪拓扑制定一个良好而有效的计划,您必须从组件放置开始。如果组件不在正确的位置,您将永远无法按应有的方式布局拓扑。然而,除了路由拓扑之外,组件放置还有很多其他的考虑因素。
各部件之间、单板边缘和设备插框等机械部件之间需要有适当的间隙。您还需要遵循不同的组装和测试制造位置规则。然后还有那些恼人的小隔离区,电路的敏感区域,以及热问题区域。最后,你必须把你的部件放置到它们最好的信号性能。
最好的做法是使用原理图作为参考,或在原理图捕获和布局工具之间进行交叉选择,以选择构成信号路径的组件组。一旦组合在一起,您就可以按照原理图中列出的顺序组织这些部分。然后,这些组件可以作为一个组移动,以与板上的其他组件组合在一起,并进行微小的修正,以最终确定它们的位置。关键是在这些网络的最优跟踪路由的位置尽可能地保留信号路径。
为了在PCB上实现最佳路由,首先需要一个好的组件位置
从高密度细间距器件的转义路由
在开始路由跟踪拓扑之前,首先需要从高密度细间距部件(如球网格阵列(BGAs))路由转义模式。随着技术的进步,这些设备上的引脚数量增加,它们的引脚间距变得越来越小。这使得从它们中找到踪迹变得越来越困难。
此外,这些部件上的引脚数增长越多,就需要更多的去耦电容器。重要的是保持这些帽尽可能接近他们的设备引脚,以减少电感,但这也将进一步堵塞可用的路由通道。
得到了划分出土地格局对于这些细间距部件,需要使用较小的迹宽。通过在布局中添加特定的设计规则可以轻松实现这一点,但一定要先与制造商确认。你要确保你没有使用比他们能够处理的更小的轨迹宽度,同样的道理也适用于使用更小的过孔。
对于使用小于0.5毫米的小球的超细间距bga,您将需要开始研究在垫中使用通孔或微孔。再次,首先与您的制造商检查最佳的配置和尺寸,将适合他们的制造和组装过程。
另一件非常有用的事情是,一些供应商还为他们的组件发布推荐的转义路由示例。不要羞于寻找这些资源来帮助你选择逃跑路线。转义路由完成后,就可以转向主事件,对跟踪进行路由。
测量跟踪路由调优到完美
充分利用PCB设计工具进行路由
在你开始在你的电路板上进行任何路由之前,先花点时间完全建立你的设计规则和约束。如上所述,您经常可以找到专门路由条件的设置,例如在特定区域(如bga周围)使用窄迹线。您还应该找到包括拓扑设置在内的高速设计规则,以便您可以为某些网络分配特定的拓扑路由模式。此外,您可以为敏感网络(如时钟线)设置测量的跟踪长度、匹配的跟踪长度、差分对和惟一的网络类设置。
在布置电路板时,请记住以下基本规则:
- 为路由数据和内存总线留出空间。为了容纳一个大的内存总线,不得不移动路由甚至更换组件是非常烦人的。
- 确保正确地路由信号路径。为了将信号路径的组件放置在最优配置中,您遇到了很多麻烦,所以现在不要搞砸了。
- 坚持分配给您的网络的特定拓扑规则。这些可以包括将连接点到点布线,如菊花链,或从中心点凝视连接。
- 注意在路由层上面或下面的层上的分裂电源或接地平面,这样就不会在它们上面路由高速信号。分裂会破坏信号的返回路径并产生很多板上噪音.
为了更好地帮助您进行拓扑规划和路由指导原则,请确保使用PCB设计工具这可以在这方面给你最大的帮助。Allegro PCB Designer具有约束驱动的设计过程,可以快速、有效和轻松地设置设计规则或约束以及路由拓扑。
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