Проектирование от печки – Трассировка высокоскоростных цифровых печатных плат - страница 2
Раскрашивание
Раскрашивание цепей очень помогает ориентироваться в проекте в процессе трассировки.
Земля – светло-серый.
No Connect – темно-серый.
Основные питания – в разные цвета. В процессе разработки покрасить все питания.
Классы ВЧ цепей по интерфейсам и направлениям (TX/RX). В отличие от питаний желательно добавить какой-то орнамент: дифпары в мелкую крапинку, SE-цепи – в крупную.
Расстановка всех компонентов
Крупные микросхемы и разъемы расположить примерно так, как они должны быть. Мелочь расположить группами рядом с соответствующими крупными микросхемами. Внутри групп расположение мелких компонентов произвольное, должна быть ясна только занимаемая ими площадь. Задача – определить взаимное расположение компонентов и как все будет умещаться.
На данном этапе плата может выглядеть примерно так:
Предварительная отрисовка полигонов питания
Размеры полигонов считаются в квадратах.
Максимальное число квадратов для 43 мкм меди считается по формуле:
Отсюда следует интуитивный вывод: самая сложная ситуация для инженера – шина питания с малым напряжением и большим током (например, питание ядра процессора).
Для простых форм можно очень быстро в уме посчитать число квадратов.
Для сложных форм число квадратов достаточно быстро прикидывается с бумагой и ручкой.
Трассировка BGA
От BGA напрямую зависят требуемое количество слоев, ширины проводник/зазор и размер виа.
Фанаут
На этом этапе делается фанаут всех BGA (Ball Grid Array) микросхем на плате. Каждую используемую площадку нужно вывести на виа. Обычно это делается трассами под углом 45°, идущими наружу от центра МС.
В случае сложного паттерна выводов нужно подключить виа прямым отрезком трассы под оптимальным углом отличным от 45°.
Слеудет определить подходящий размер виа. Оптимальный самый дешевый в производстве размер отверстия/площадки виа – 0.2/0.45 мм. Для более мелкого шага BGA может потребоваться уменьшить виа, разместить виа в площадке МС, использовать микровиа и пр. Это решается исходя из экономической целесообразности ориентируясь на выбранного производителя ПП.
На рисунке показан распространенный вариант BGA МС с шагом выводов 1 мм.
В случае с BGA с шагом 0.8:
Более экзотичный случай – BGA с шагом 0.65.
В случае применения более мелких виа оно должно быть ограничено зоной под соответствующей BGA МС. На всей остальной плате использовать 0.2/0.45 – так дешевле.