5.4.2 Трассировка при печатном монтаже

Монтажное пространство представляет, собой совокупность коммутационных плоскостей, определяют координаты конструкции элементов и их выводов. Заданы метрические параметры и топологические свойства конструкций, ширина проводников и зазоров между ними, координаты и размеры контактных площадок, число слоев МПП и др., число переходов со слоя на слой, координаты и размеры областей запрещенных для трассировки.

Множество цепей схемы электрической – принципиальной разбивает множество выводов элементов на не пересекаемые подмножества, таким образом, что B={вi/ i=1,M} Bi={вik/ k=1,ki}, где М-число цепей, ki - число контактов, соединенных i-й цепью. Необходимо реализовать множество Ai в виде множества Bi таких областей, которые удовлетворяют следующим требованиям:

1. Все соединения должны быть выполнены в монтажной области Е сост. из {e_r/ r=1,R}, где R-число слоев

2. В каждом слое проводники не должны иметь пересечений

3. Расстояние между проводниками не должно быть менее допустимого зазора

4. Ширина проводников должна быть более или равна допустимой

d(Aj)>=do

5. Все контакты i-й цепи должны лежать на i-м проводнике.

(VAik )

6. Если необходим переход со слоя r на слой t, то пересечение областей должно иметь размер достаточный для конструктивной реализации межслойного перехода.

(VAi )

Трассировка печатных соединений состоит из этапов:

1. Определение порядка соединений выводов внутри цепи.

2. Распределение соединений по слоям печатной платы.

3. Нахождение последовательности проведения соединений в каждом слое.

4. Синтез геометрии проводников.

Критерии алгоритмов трассировки.

1. минимизация суммарной длины всех проводников.

2. минимизация числа пересечения всех проводников.

3. минимизация числа изгибов проводников.

4. минимизация числа слоев МКП и переходов со слоя на слой.

5. минимизация длины параллельных участков соседних проводников.

6. Равномерное распределение проводников по монтажной области

Как правило, используется 1, приводит к уменьшению задержки распространения сигналов по линиям связи; критерий 2 увеличивает надежность и технологичность платы; критерии 5 и 6 повышают помехоустойчивость конструкторской реализации схемы и вероятность приведения всех трасс.

Обычно выбирают глобальный критерий с весовыми приоритетами локальных критериев.

Трассировка реализуется волновым алгоритмом Ли или его модификациями.

Суть: Нахождение оптимального пути между заданными ячейками монтажного пространства.

В схемах САПР решения задач компоновки, размещения и трассировки должно заканчиваться выпуском соответствующей конструкторской и технологической документации.

6 Конструирование печатных плат

Печатные платы предназначены для соединений элементов схем. Представляют собой изоляционное основание, на котором имеется совокупность печатных проводников, контактная площадь детализированных отверстий или переходов.

По конструкции используются различные:

1. односторонние печатные платы(ПП)

2. 2-х сторонние ПП

3. многослойные ПП

4. гибкие ПП

90% ПП имеют L размер, чаще всего отношение сторон 3:1, как правило, в качестве изоляции основания используют стеклотекстолит (ГФ - 1-35, СФ – 1-35, 35-толщина в мкм). Толщина МПП зависит от толщины основного материала, от числа слоев, толщины и количества прокладок изоляции между слоями, технологии склеивания. Ориентир можно оценить как:

- толщина слоя.

Нпр- толщина прокладки

слои различают на сигнальные X,Y, для разводки питания и заземления – потенциальные Е и технологичные или защитные Т.

при конструировании ПП необходимо проделать:

1. Определить максимальный и минимальный диаметр контактных площадок.

2. Определить минимальное расстояние для прокладки n-го числа проводников между двумя соседними отверстиями.

3. Найти диаметр отверстия до и после металлизации (для МПП еще необходимо определить число слоев, их структуру и расстояния между слоями).