現(xiàn)在昆山PCB設(shè)計考慮的因素越來越復(fù)雜,對PCB布局布線的要求越來越復(fù)雜,經(jīng)常使得設(shè)計人員要重復(fù)進行大量的布局布線、驗證以及維護等工作。參數(shù)約束編輯器能將這些參數(shù)編到公式中,協(xié)助設(shè)計人員在設(shè)計和生產(chǎn)過程中更好地處理這些有時甚至還會互相對立的參數(shù)。
這些約束條件主要是由于參數(shù)相關(guān)性以及
設(shè)計要求越來越復(fù)雜而產(chǎn)生的,由于脈沖產(chǎn)生更快而使建立及保持時間更短,另外互連延時作為高速電路
設(shè)計總延時的重要部分對低速
設(shè)計也同樣非常重要等等。由于在互連延時及高密度封裝上的要求,
電路板正在不斷變小,從而出現(xiàn)了高密度電路
設(shè)計,同時還必須遵循小型化
設(shè)計規(guī)則。上升時間減小再加上這些小型化
設(shè)計規(guī)則,使串?dāng)_噪聲問題變得越來越突出。
一、固定約束存在的限制
對付這些問題的傳統(tǒng)做法是憑經(jīng)驗、缺省值、數(shù)表或計算方法將電氣和工藝要求轉(zhuǎn)化為固定的約束參數(shù)。和阻抗有關(guān)的因素包括
電路板材料的電介質(zhì)特性、銅箔高度、各層到地/電源層間的距離及線寬,由于每一線路層到地或電源層的距離各不相同,對每一層都用同一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)顯然是錯誤的。此外在開發(fā)過程中采用的生產(chǎn)工藝或
電路板特性可能隨時會改變,所以問題還會更加復(fù)雜。 找出問題后通過對線路板修補或重新進行板子
設(shè)計來解決,成本大,占用時間多。
二、參數(shù)化約束
這種方法先進的地方在于能夠詳細(xì)說明完全反映各種內(nèi)部電氣特性的
機械指標(biāo),只要將其加入到PCB
設(shè)計中,
設(shè)計軟件就可利用這些信息對自動布局布線工具進行控制。后續(xù)生產(chǎn)工藝改變時只需簡單地更新工藝特性參數(shù),即可自動改變相關(guān)約束條件。
設(shè)計人員然后可以運行DRC確定新工藝是否還違反了其它
設(shè)計規(guī)則。
約束條件可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式的形式輸入,包含常數(shù)、各種運算符、向量以及其它
設(shè)計約束,為
設(shè)計人員提供一個參數(shù)化規(guī)則驅(qū)動系統(tǒng)。約束條件甚至能以查表的形式輸入,將它們存放在PCB或原理圖的
設(shè)計文件中。PCB布線、銅箔區(qū)位置及布局工具都要遵照這些條件生成的約束規(guī)則,DRC則驗證整個
設(shè)計是否都符合這些約束,包括線寬、間隔及空間方面的要求等。
三、 參數(shù)化約束的分級管理
參數(shù)化約束的一個主要的好處在于它能分級進行處理。例如全局線寬規(guī)則可作為一個
設(shè)計約束用于整個
設(shè)計中,當(dāng)然會有個別區(qū)域或節(jié)點不能照搬這個原則,這時就可繞過高一級約束而采用分級
設(shè)計中的低級約束。以ACCEL Technologies的約束條件編輯器Parametric Constraint Solver為例,共有7級約束:
2.層級約束,用于某一層上的對象。
3.節(jié)點類型約束,用于某個類型包含的所有節(jié)點。
4.節(jié)點約束,用于某一個節(jié)點。
5.類間約束,表示兩類節(jié)點之間的約束。
6.空間約束,用于某個空間內(nèi)的所有器件。
7.器件約束,用于某一個器件。
參數(shù)化約束不僅可以顯著改進初始
設(shè)計流程,而且對工程更改和
設(shè)計復(fù)用更為有用,約束條件可作為
設(shè)計、系統(tǒng)和文件資料的一部分,約束文檔記錄了
設(shè)計過程中應(yīng)遵循的電性能規(guī)則,可使他人有機會了解
設(shè)計者意圖,從而易于將這些規(guī)則應(yīng)用到新的制造工藝中或根據(jù)電性能要求進行改變。以后的復(fù)用者也可以知道準(zhǔn)確的
設(shè)計規(guī)則,并通過輸入新的工藝要求而進行更改,不必再去猜測諸如線寬是如何得到之類的問題。
五、本文結(jié)論
參數(shù)約束編輯器有助于多維約束條件下的PCB布局布線,這也是一次使自動布線軟件和
設(shè)計規(guī)則完全按照復(fù)雜的電氣和工藝要求進行檢查,而不是僅僅靠經(jīng)驗或簡單沒多大用處的
設(shè)計規(guī)則。其結(jié)果是
設(shè)計能夠做到一次成功,減少甚至取消樣機調(diào)試。
來源:
參數(shù)化約束對昆山PCB設(shè)計的好處