Linee guida per il routing PCB con Altium Designer

Zachariah Peterson
|  Creato: August 9, 2021

Il routing di tracce e fori di via in un progetto PCB è spesso considerato un compito di facile esecuzione. Dopo aver impostato la libreria d'impronte e perfezionato il posizionamento dei componenti sulla scheda, il loro collegamento potrebbe sembrare un lavoro quasi banale. Questo era forse vero ai tempi in cui si effettuava il routing di componenti DIP TTL a bassa velocità su schede semplici, ma i requisiti di progettazione odierni sono di gran lunga più complessi.

Che tu stia lavorando su un layout PCB ad alta velocità, o su una scheda digitale a bassa velocità con più protocolli bus, avrai bisogno dei migliori strumenti di routing PCB a tua disposizione. Il routing delle tracce di rame è di gran lunga più semplice quando è possibile automatizzare la conformità alle regole di progettazione utilizzando i migliori strumenti di layout PCB. Che tu sia un utente di Altium Designer, o che utilizzi un diverso software di progettazione PCB, segui queste linee guida per assicurarti che la tua scheda preservi l'integrità del segnale e sia conforme alle regole di routing PCB.

ALTIUM DESIGNER

Il miglior software di progettazione PCB del settore, dotato di un pacchetto completo di strumenti di layout, routing e analisi per progettisti professionisti.

L'elettronica impiegata nella progettazione dei circuiti stampati sta diventando sempre più veloce, più piccola e più densa. I progetti odierni includono molteplici protocolli e componenti di routing a bassa e alta velocità, costringendo i progettisti a tenere il passo con le linee guida per il routing PCB per ciascuna applicazione. I progetti PCB più semplici comportano regole di routing basilari che tutti i progettisti dovrebbero conoscere, ma gli standard per il segnale ad alta velocità richiedono un'attenta considerazione dell'impedenza, del ritardo di propagazione e molto altro.

Esistono dimensioni e regole topologiche specifiche per alimentazione, coppia differenziale, alta velocità, radiofrequenza e circuiti stampati rigidi-flessibili, per citare solo alcune delle sfide che gli ingegneri si trovano oggi ad affrontare. La definizione di regole di progettazione all'interno dei software di routing e layout PCB ti aiuterà a garantire la conformità con gli importanti requisiti di segnale e di routing. Assicurati di applicare queste linee guida nei tuoi strumenti di routing PCB affinché il tuo progetto funzioni come previsto.

Linee guida del routing PCB per l'elettronica avanzata

Esistono molte regole e tecniche associate al routing delle tracce sui circuiti stampati. Alcune regole importanti che i progettisti devono seguire riguardano la geometria di traccia, la perdita di segnale, la topologia di routing, l'impedenza single-ended rispetto a quella differenziale e lo skew tra collegamenti. Gli strumenti di routing PCB ti aiuteranno a garantire che il tuo layout preservi l'integrità del segnale, sia conforme ai requisiti di base dei tuoi standard di segnale e che sia fabbricabile.

Alcuni degli importanti requisiti di routing che troverai negli standard di segnale a bassa e alta velocità includono:

  • Topologia: gli esempi includono il routing del bus e il routing punto-punto
  • Perdita massima: la lunghezza massima di un determinato tracciato dipenderà dalla perdita massima consentita e dalle caratteristiche del materiale di substrato del PCB
  • Skew consentito: coppie differenziali, protocolli con clock sincrono alla sorgente (SPI o I2C) e bus paralleli hanno tutti uno skew massimo consentito
  • Impedenza: i segnali ad alta velocità con un elevato numero di cicli hanno specifici requisiti d'impedenza per garantire il trasferimento di potenza ai componenti.
  • Limiti di diafonia: i nuovi standard di segnale per i PCB ad alta velocità fissano i limiti di diafonia consentita tra due canali
  • Overshoot/undershoot consentito: sono diversi gli effetti che possono causare overshoot o undershoot durante la transizione di segnale

Presta attenzione agli standard di segnale per individuare i requisiti di routing da impostare come regole di progettazione del tuo PCB. Una volta impostate le regole di progettazione, dovrai comunque seguire alcune prassi comuni di sbroglio per garantire l'integrità del segnale e una bassa interferenza elettromagnetica.

Assicura un Routing Preciso con il Motore di Regole di Progettazione

Il segreto della potenza dei software di progettazione PCB come Altium Designer sta negli strumenti di progettazione PCB basati su un motore di regole di progettazione. Con Altium Designer, sarà facile rimanere conforme all'elenco dei requisiti appena citato durante la sbrogliatura dei segnali a bassa e alta velocità. Il Design Rules Engine verifica il layout del tuo PCB rispetto alle regole di progettazione già durante la sua creazione, ottimizzando il routing e garantendone la conformità con gli standard di segnale.

Rules and constraints for PCB routing

Dopo aver determinato i requisiti di routing, configurali come regole di progettazione per garantire un routing PCB accurato in Altium Designer.
Preservare l'integrità del segnale durante il routing PCB

Preservare l'integrità del segnale durante il routing PCB

Oltre agli standard di segnale, ci sono alcune buone pratiche di routing che ciascun progettista PCB dovrebbe conoscere. Queste linee guida aiutano a prevenire la distorsione del segnale, a eliminare le interferenze elettromagnetiche e a garantire l'integrità del segnale durante lo sbroglio del PCB. Con i giusti strumenti di routing, è facile seguire queste linee guida e ottenere un routing di prim'ordine.

  • Mantieni la giusta distanza fra i segnali ad alta velocità per evitare la diafonia
  • Non posizionare il ground pour troppo vicino alle piste a impedenza controllata
  • Non sbrogliare i segnali su un'area senza un piano di terra
  • Non effettuare troppe transizioni di livello attraverso i fori di via, poiché ogni via causa perdite
  • Assicurati di eseguire il back-drilling dei fori di via sui collegamenti ad altissima velocità per evitare perdite di ritorno

È facile implementare queste linee guida quando si ha accesso alle migliori funzionalità di routing PCB in aggiunta all’editor di schema, alla cattura degli schemi, al layout PCB e agli strumenti di simulazione. Con le funzionalità di routing adattivo e interattivo, è facile assumere il controllo del routing e creare layout PCB di alta qualità capaci di garantire l'integrità del segnale. 

Strumenti di Progettazione Potenti e Intuitivi per Circuiti Stampati di Qualità

Che tu voglia realizzare circuiti stampati ad alta velocità o ad alta frequenza, Altium Designer offre il pacchetto completo di funzioni di routing e layout PCB di cui hai bisogno. I routing con bus di grandi dimensioni e altre dispendiose attività di sbroglio si semplificano enormemente con il routing interattivo intelligente, il routing ad alta velocità e le funzionalità di routing automatico. Ottimizza la tua produttività e il tuo routing con il miglior pacchetto di strumenti di progettazione in un'unica interfaccia. 

PCB routing and layout

Le funzionalità di routing interattivo di Altium Designer forniscono un routing PCB semiautomatico intelligente che obbedisce alle regole di progettazione e ai requisiti routing standard.

Un pacchetto completo di strumenti di layout PCB per l'elettronica avanzata

Altium Designer di dà accesso a funzionalità avanzate di routing e molto altro. L'intero pacchetto di strumenti di progettazione PCB di Altium Designer è progettato per integrarsi insieme in un'unica applicazione. Il motore di regole di progettazione di Altium Designer rende ciascuna funzionalità di progettazione PCB accessibile all'interno dello stesso programma, aiutandoti a verificare la conformità di ogni aspetto del layout agli standard di progettazione e produzione.

Le funzionalità di routing interattivo di Altium Designer sono pensate per offrirti sempre multiple opzioni di sbroglio e per aiutarti a ottimizzare la produttività. Quando si tratta di progettazione ad alta velocità, Altium Designer è dotato di xSignals, un motore integrato di simulazione del layout capace di analizzare il progetto e verificare l'integrità del segnale durante la fase di progettazione. Grazie alle lunghezze di traccia, lunghezze abbinate e funzionalità di ottimizzazione della traccia nelle topologie di routing ad alta velocità, avrai un controllo ottimale sui segnali e sui collegamenti cruciali.

Completa il Layout del Tuo PCB e Passa alla Fabbricazione

Altium Designer ti guida attraverso l'intero processo di progettazione PCB, garantendo la producibilità della tua scheda. Arrivato il momento di generare i file di fabbricazione e assemblaggio, Altium Designer automatizza il processo, fornendoti tutta la documentazione necessaria per garantire una produzione e un collaudo accurati. Da un pacchetto completo di strumenti per la progettazione PCB, a potenti funzioni di routing e fabbricazione, Altium Designer ha tutto il necessario per la creazione di tecnologie di ultima generazione, tutto in un unico programma.

Screenshot of AD18 Active Rout before and after setting the path

Active Route di Altium Designer ti consente d'indirizzare il tracciato del routing automatico

La suite completa di strumenti di layout e routing PCB di Altium Designer ti offre tutto il necessario per creare progetti di ultima generazione. Se vuoi ottenere un layout e un routing PCB accurati in un'unica applicazione, scegli il miglior pacchetto di strumenti di progettazione PCB del settore: Altium Designer.

Altium Designer di Altium 365 offre un livello d'integrazione senza precedenti nell'industria elettronica, fino a ora relegata al mondo dello sviluppo software, consentendo ai progettisti di lavorare da casa e raggiungere un'efficienza senza precedenti.

Questo è solo un assaggio di tutto ciò che è possibile fare con Altium Designer su Altium 365. Visita la pagina del prodotto per visionare una descrizione più approfondita delle funzionalità o seguire uno dei corsi on demand.

Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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