多板电子电路设计规则

2020-03-23

有阻值的规划能让电子电路设计事半功倍。以设计规则为例，许多电子电路设计工程师倾向于在每个新电路板中使用新的设计规则，而不是依赖于统一的规则。下面介绍多种规则，以提高多板电子电路设计规则的效率。

多板电子电路设计规则：一致性和库管理

经常为每个正在进行的新项目从头创建电子电路设计规则。这可能是因为设计部门没有制定可重复使用规则的流程，或者是因为电子电路设计人员只是选择不这样做。无论哪种方式，它都表明需要进行更新以提高 效率和一致性的设计工作流程。如果不进行改进，此工作流程可能会导致花费大量额外的时间和精力，以及由于不一致导致的继承问题。

就多块电路板的设计规则而言，每种设计最终都有不同的规则。通常期望设计人员应该充分了解规则，以便他们在每个设计中始终输入相同的值。即使他们的记忆是正确的，也总是有输入错误的机会。

没有一致性，作为整个系统一部分的多个电路板最终可能会被检查为不同的规则。在同一制造面板上使用不同的板的情况下，这可能是一个更大的问题。如果不同设计之间的一层结构不同，则可能导致制造延迟，不良构建以及完整的重新设计。

简化多个电路板设计规则的创建的好办法是保存和管理这些规则，以备将来使用。原理图符号，仿真模型，设计约束，PCB尺寸和STEP模型都包含在某种我们称为库的结构中。库可以像用于存储数据的中央文件目录一样简单，例如将东西扔进存储桶中，也可以是具有多个目录位置和链接的复杂系统。

无论你如何设置CAD库，都没有理由不能以相同的方式保存电子电路设计规则集。为了成功管理设计规则的“库”，你应该将三种基本实践整合到系统中：

位置：建立一个位于所有用户都可以访问的服务器中央的位置。设计规则和其他类型的数据通常保存在某人的个人计算机上，以备后用。这会限制其他人的访问，并且保存的文件被更改或删除的可能性更大。

命名约定：以一种易于他人识别的方式命名保存的文件。日期，描述和工作编号都是文件名的理想选择。

限制写权限：尽量提出一种方法，使设计团队成员可以将其文件保存到该位置，但是一旦将文件保存在该位置就不能对其进行编辑。发现六层板的设计规则自从你上次使用以来已经发生了变化，真是令人沮丧。设计团队成员可以始终将这些规则复制到新文件中，进行更改，然后以新名称保存。

设计数据存储系统到位后，开始使用它来保存这些文件。

多电路板约束，测试和系统级完整性

即使只有一块电路板都可以工作，信号完整性和电源完整性也是电子电路设计的关键因素，需要非常仔细地考虑。与现今的多板系统相比，有了更简单的电源，更少的干扰组件以及更短的信号传播距离，考虑的范围就大大减少了。

系统级信号完整性和EMI

确保适当的多板信号完整性（SI）的好方法是拥有可靠且准确的SI分析和仿真工具，以在过程的每个步骤中与你的设计一起工作。同时具有高速和低速信号可以交互固然值得你的SI问题，在已经与所有这些活性成分的串扰的可能性较大的顶部。有鉴于此，由于高速信号之间的相互作用，多板设计几乎总是会面临更大的EMI风险。

鉴于该工具可以为你提供帮助，或者通过你的知识来增强其功能，可以将模拟信号和数字信号分开，具有智能的走线路由（意味着电路中没有直角走线），并使信号和返回电流紧密耦合，大大减轻了对EMI的担忧。

设计分区和多板成本分析

基于目的和功能对组件进行物理分组可以在许多因素中实现更高的安全性。此过程称为PCB分区，它允许多板设计将子系统视为一组组件。

适当的PCB分区可通过以下方式简化时间并提高成本效益：

1、模块化，或将标准化单元合并到更大的多个产品设计中。

2、电路板间距和实际将电路安装在机柜中的距离。

3、创建更便宜，更小巧的电路板以连接到主板，而不是安装在昂贵的多层板堆叠中。

4、通过在多板设计中分离模拟电路和数字电路来实现EMI。

PCB约束管理和多电路板协助

许多约束管理器将配备完成工作所需的阻抗，叠层，网络和平面选项，而好的约束管理器还可以考虑组件清单和参数，这将使多板设计更易于管理，尤其是当你处理每个板上的数千个独立组件时。

管理网络类别，设置散热要求并能够快速调整约束中的散热规范，以及处理信号资格，都是多板约束管理器的负责部分。

多电路板系统架构和电子电路设计工具

在多板系统中管理连接器对于系统的整体完整性至关重要。尽管你可能已对所有内容进行了适当的规划，但确定连接器在外壳环境中的处理方式，无论你是垂直堆叠还是水平堆叠的电路板，并考虑潜在的腐蚀（环境，电化，电解等），都可以在确定适合你设计的连接器时至关重要。

考虑到连接器，需要在布局的整个阶段进行仔细的管理，如果还没有足够的考虑，你可能会更加注意设计规则和约束管理器。这个工具为我节省了很多时间，而经过漫长的重新路由后，我以各种颜色的线条看到了世界。我没有足够的精力进行最终检查，例如通过阻抗值进行检查。

当设计规则开始在电子电路设计工具中使用时，它们并不是最容易使用的东西。你通常必须浏览多个菜单并填写几种不同的表格。通常，这些系统没有可靠的方法来保存信息，或者如果保存的话，将保存在未格式化的文本文件中。但是时代已经改变了。

如今的电子电路设计系统通常具有设计规则和约束，可通过电子表格类型实用程序进行访问。另外，这些规则和约束通常与设计系统中的其他功能相关。例如，阻抗计算器可以将其值直接输入到规则和约束中，而不必手动输入所有数据。