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High Speed PCB Design

Gérer efficacement les défis de conception des technologies actuelles

Routage assisté par la conception

Pourquoi le High Speed PCB Design est-il si crucial de nos jours ? Dans les technologies émergentes et actuelles, vous avez besoin d'une solution qui permette de relever efficacement les défis de conception comme un grand nombre de contraintes, un placement complexe et un réglage des nets, un routage de paires différentielles à haute performance et une technologie HDI/micro-via, tout en optimisant la qualité de la conception de fabrication.

Un ensemble étendu de contraintes est nécessaire pour répondre aux exigences de performance à haute vitesse, que vous fassiez le routage de manière interactive ou automatique de votre conception High Speed. Un environnement unique de gestion des contraintes doit être partagé entre la capture de schémas et le layout, et l'utilisation de l'éditeur de contraintes contextuel (intégré directement dans les environnements de schémas et de layout) pour définir les contraintes à n'importe quelle étape de la conception sont des points clé de succès. Les contraintes doivent inclure les paires différentielles de même couche et de couche adjacente, l'impédance contrôlée, l'ordonnancement des réseaux, les groupes de correspondance, les topologies complexes et personnalisées, les pin-pairs et les pin-set rules, la longueur et le retard min/max/match, les dégagements de l'axe Z, et bien plus encore. Un atout supplémentaire est la possibilité de définir des contraintes "package to package" pour les layouts 2D ou 3D.

high speed pcb design

Un routage auto-assisté peut offrir la vitesse et l'efficacité du routage automatique dans la conception de PCB à grande vitesse, avec un contrôle complet par l'utilisateur et une qualité élevée. Starting with a basic sketch of the route, a designer can draw a sketch path to guide the location for the routing of the connections. L'automatisation peut ensuite acheminer des pistes individuelles, des dizaines, voire des centaines de netlines beaucoup plus rapidement que le routage manuel. L'accent doit être mis sur la qualité ; peu de nettoyage est nécessaire, voire aucun. Le taux élevé d'achèvement du routage (généralement >90%) peut être atteint grâce à la capacité à optimiser automatiquement les sorties de composants tels que les BGA afin qu'elles soient optimales pour le routage sans vias supplémentaires. Un processus de routage plus fin peut être appliqué pour le routage qui n'est pas achevé à 100%, en extrayant l'intention de conception en utilisant le routage existant pour créer un biais local afin d'automatiser le processus de routage.

Cette approche permet au concepteur de développer une stratégie de routage optimisée en utilisant des plans d'esquisse. Ces plans peuvent être manipulés comme des traces régulières et contiennent la même fonctionnalité que celle qui vient d'être décrite.

L'automatisation du routage par trace plow peut être très utile pour guider le routage avec un retour visuel dynamique tout en poussant et en écartant les vias et les pistes, et ce même en dégageant les zones planes pendant le routage. Des contrôles supplémentaires doivent être envisagés pour permettre à l'utilisateur d'ajouter des tolérances de conception afin d'améliorer les rendements de fabrication des cartes. Lorsqu'un grand nombre de pistes doivent être déplacées, même à travers des zones de règles, une capacité d'édition dynamique permet un déplacement rapide et en douceur des traces tout en supprimant automatiquement les segments supplémentaires et en maintenant une qualité élevée. De plus, dans les réseaux de pads non symétriques où le routage à 45 degrés est impossible, il est nécessaire d'effectuer le routage entre les pads à des angles impairs et autour des pads avec des courbes pour ddéjouer les motifs BGA les plus complexes.

auto routing before
Avant le routage
auto routing after
Après le routage

L'adaptation des nets dans le High Speed PCB Design

Plusieurs méthodes d'adaptation des pistes dans votre conception sont fournies pour réduire les programmes de routage. L'adaptation automatique peut permettre à l'utilisateur d'ouvrir les zones denses d'une carte pour ajouter de la longueur aux pistes là où c'est nécessaire. Les nets peuvent également être ajustés lors d'un passage en mode automatique, ou automatiquement sur la base d'une sélection, afin de respecter les règles de longueur et électriques, qui peuvent également inclure les longueurs des boîtiers et les délais/longueurs des via. De plus, le réglage automatique de la phase ou de la saw-tooth des paires différentielles est réalisé à l'aide des contraintes de synchronisation.

Une fois que les contraintes sont respectées, l'adaptation automatique devrait maintenir les réseaux adaptés même pendant les opérations de push et shove. Lors du routage interactif, des aides graphiques au réglage peuvent être affichées pour vous guider, et les pistes peuvent être automatiquement réglées au fur et à mesure que les connexions sont effectuées. L'adaptation automatique avancée peut permettre au concepteur d'être plus interactif et de contrôler l'ajout précis de longueur pour répondre aux définitions de contraintes les plus complexes. La fonction Dynamic Hazards devrait être disponible pour les mises à jour au fur et à mesure que l'opérateur édite les nets, fournissant un retour d'information instantané par rapport à vos contraintes.

Net Tuning in High Speed PCB Design

Le routage de paires différentielles

Pour aborder avec succès le High Speed PCB Design, le routage et l'édition de paires différentielles doivent être réalisés avec rapidité et facilité, ce qui change la vision standard des conceptions à grande vitesse. Les impédances doivent être facilement contrôlées par les règles d'espacement des couches et des paires. Si une trace est modifiée, l'autre trace de la paire doit automatiquement se déplacer avec elle.

Le routage des paires différentielles à travers des pins décalés ou des zones denses doit être facilement réalisé à l'aide de courbes et de pistes d'angles quelconques. L'entrée des pads et le contrôle des vias doivent être automatisés pour permettre une entrée symétrique des pads avec une convergence courte. Les capacités de routage de paires différentielles "broadside" ou sur une couche adjacente peuvent ajouter une autre option précieuse pour le routage de signaux critiques sur un PCB dense.

Regardez cette très courte démonstration de routage de paires différentielles avec Xpedition dans la vidéo ci-dessous :

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Ivano Tognetti

Ivano
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Product Manager

Ivano, à la pointe de l'électronique depuis les années '80, est chef de produit pour le secteur EDA (Electronic Design Automation). La gestion de nombreux projets dans différents pays européens lui permet d'avoir une vision très large du marché et de ses problèmes.




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