Directives et techniques de conception de PCB haute vitesse dans Altium Designer

La disposition et le routage de PCB à haute vitesse peuvent être complexes et nécessitent de prendre en compte de nombreux aspects divers. Les techniques de disposition à haute vitesse importantes et les directives de routage pour votre conception couvrent tout, depuis les largeurs de pistes sur les lignes de transmission jusqu'aux dégagements de plan de masse, le suivi du chemin de retour, l'impédance caractéristique définie, et bien plus encore. Les logiciels de conception simples ne peuvent tout simplement pas gérer toutes ces contraintes à la fois, laissant le concepteur de circuit imprimé vérifier manuellement chaque interconnexion et passer des heures à retravailler la disposition lorsque des erreurs sont identifiées.

Altium Designer est la seule application de conception construite pour gérer n'importe quel produit électronique. Les équipes de conception peuvent rapidement et facilement mettre en œuvre les meilleures directives de conception de PCB à haute vitesse pour assurer l'intégrité du signal avec un ensemble d'outils avancé dans une seule application. Les concepteurs de PCB savent que créer une disposition de PCB à haute vitesse nécessite de nombreux calculs, mesures et conformité aux règles de conception, et Altium Designer aide à automatiser bon nombre de ces tâches importantes. Si vous souhaitez rationaliser votre processus de conception sans sacrifier l'intégrité du signal, assurez-vous de mettre en œuvre ces techniques de conception de PCB à haute vitesse et ces directives de conception de cartes à haute vitesse dans votre prochain circuit imprimé.

ALTIUM DESIGNER^®

L'application de conception et de simulation électronique la meilleure de l'industrie pour les concepteurs professionnels et les fabricants de PCB.

Les électroniques modernes d'aujourd'hui fonctionnent à des vitesses plus élevées, sont placées avec une densité supérieure et nécessitent un routage plus précis que jamais auparavant. L'attente est que les conceptions à haute vitesse auront seulement des capacités accrues à l'avenir, et les concepteurs doivent mettre en œuvre les meilleures directives de conception de PCB à haute vitesse et pratiques de routage pour s'assurer que leurs conceptions fonctionnent correctement. Des aspects importants d'une conception comme le contrôle de l'impédance, la planification du chemin de retour et les EMI à haute fréquence ne sont que le début dans la disposition de PCB à haute vitesse.

Alors qu'il y a de nombreuses exigences à satisfaire dans toute disposition de carte de circuit imprimé à haute vitesse, le bon logiciel de conception peut aider en vous permettant de spécifier ces exigences comme des règles de conception. Ces règles sont ensuite appliquées lorsque vous placez vos composants et tracez vos lignes de transmission à haute vitesse. Altium Designer est le package logiciel de conception de PCB idéal pour garantir que votre carte de circuit imprimé à haute vitesse fonctionne comme requis et est conforme aux normes de l'industrie.

Qu'est-ce que la disposition et la conception de PCB à haute vitesse ?

Tous les PCB à haute vitesse possèdent des signaux avec des taux de montée rapides, ce qui signifie que les densités spectrales de puissance de divers signaux s'étendent dans la gamme des GHz élevés. Ces composants sur les PCB à haute vitesse basculent rapidement et peuvent générer une EMI significative s'ils ne sont pas routés correctement. Ainsi, la disposition, le routage, la planification du chemin de retour, les calculs de l'impédance caractéristique et de nombreux autres facteurs déterminent la stabilité et l'intégrité de ces conceptions.

Certaines des directives de conception de PCB à haute vitesse importantes en matière de disposition et de routage sont énumérées ci-dessous. Ces directives visent à aider à assurer l'intégrité du signal pendant la disposition et le routage, ainsi qu'à aider à prévenir les problèmes d'EMI tels que le diaphonie, la radiation et les discontinuités d'impédance :

• Plans de masse, plans d'alimentation et empilement : Assurez-vous que l'empilement du PCB a une masse uniforme sous les lignes de transmission à haute vitesse et ne passe pas sur des lacunes dans les plans de masse/d'alimentation.
• Impédance caractéristique : Une largeur de piste spécifique doit être imposée dans les lignes de transmission pour garantir que l'impédance caractéristique et l'impédance d'entrée aient des valeurs spécifiques sur les interconnexions à haute vitesse.
• Espacement des lignes de transmission : Appliquez un espacement suffisant entre les pistes sur le PCB pour éviter un diaphonie significatif et garantir que les signaux ne dépasseront pas les marges de bruit au récepteur.
• Intégrité de l'alimentation : Placez les plans d'alimentation et de masse l'un à côté de l'autre, spécifiquement la partie du PDN qui fournira de l'énergie aux composants à haute vitesse pour éviter un tintement excessif.
• Routage des bus et des paires différentielles : Appliquez une correspondance de temps sur les bus parallèles et sur les paires différentielles pour assurer un décalage minimal entre les signaux importants.
• Placement des composants : Assurez-vous de placer les composants critiques à haute vitesse dans la disposition du PCB de telle manière que tous les signaux critiques soient routables avec un minimum de transitions de couches.

Cette liste de directives générales aidera à garantir que votre conception ne soit pas victime des problèmes d'intégrité de signal qui sont courants dans les dispositions de PCB à haute vitesse. Avec le meilleur logiciel de conception de PCB, vous pouvez programmer ces exigences comme des règles de conception pour assurer qu'une disposition complexe maintienne l'intégrité du signal.

Vérifiez rapidement vos techniques de disposition de PCB à haute vitesse contre les règles de conception

Vos règles de conception ne devraient pas contraindre votre créativité, mais plutôt elles aideront à garantir que votre conception fonctionne comme requis une fois votre disposition complète. Tous les outils de routage et de disposition d'Altium Designer sont construits sur une moteur de conception piloté par des règles unifiées pour assurer la routabilité et la compatibilité avec la liste ci-dessus de directives.

• Les bus parallèles et les paires différentielles nécessitent un appariement précis de la longueur/du timing pour éviter le décalage. Vous pouvez imposer ces conditions avec des outils de réglage de longueur dans les fonctionnalités de routage de votre PCB.

  En savoir plus sur le réglage du retard pour garantir que le décalage de timing est éliminé dans les paires différentielles.

• Ne laissez pas votre carte échouer à cause de problèmes courants de distorsion de signal. Vous pouvez résoudre ces problèmes lors du routage avec les meilleurs outils de conception de PCB.

  En savoir plus sur les sources de distorsion de signal avec les directives de conception de PCB haute vitesse.

• Vous pouvez vous assurer que votre routage respecte les règles de conception de base, maintient l'impédance et satisfait aux exigences de décalage avec les meilleures fonctionnalités de routage auto-interactif dans Altium Designer.

  En savoir plus sur le routage auto-interactif pour la conception de PCB haute vitesse.

Ce PCB simple nécessite un routage contrôlé par l'impédance pour les signaux haute vitesse afin de garantir l'intégrité du signal.

Un moteur de routage PCB haute vitesse puissant

Une fois vos composants placés dans votre agencement, ils doivent être soigneusement ajustés pour garantir un routage facile pour les signaux à basse vitesse, à haute vitesse et en courant continu. Le routage peut être difficile dans les conceptions très denses en raison du grand nombre de composants et de réseaux, en particulier pour les BGA à grand nombre de broches. Garder les routes courtes entre les composants, les agencements de circuits de découplage et les circuits d'alimentation électrique assure que les pertes restent faibles, mais cela nécessite un ensemble de fonctionnalités de routage qui imposent des règles de conception et un contrôle de l'impédance dans votre agencement de PCB à haute vitesse.

Utilisez un moteur de routage de PCB piloté par les règles pour la conception de PCB à haute vitesse

Le moteur de routage piloté par les règles dans Altium Designer vous aide à respecter les directives de routage de base en imposant vos contraintes de dégagement, les limites de longueur de routage et les contraintes d'impédance des traces pendant que vous travaillez. Avec d'autres logiciels de conception de PCB, vous devez exécuter manuellement des DRC une fois l'agencement terminé, laissant la possibilité d'erreurs de conception et de retravail. Altium Designer vous aide à détecter les erreurs et à les corriger tôt pendant que vous créez votre agencement de PCB, ce qui aide à garantir que vous respectez les techniques de base d'agencement de PCB à haute vitesse.

En outre, les utilitaires de routage auto-interactif d'Altium Designer vous permettent d'implémenter n'importe quelle topologie de routage dans votre agencement de PCB haute vitesse. Si vous avez appliqué vos règles de dégagement et imposé un contrôle de l'impédance caractéristique dans votre agencement de PCB, vos outils de routage auto-interactif aideront à automatiser le routage tout en garantissant que votre agencement se conforme à ces règles de conception importantes. Ces outils aident à garantir que vous n'aurez pas de problèmes majeurs avec l'EMI, le décalage de phase, la discontinuité d'impédance et d'autres sources de distorsion du signal.

• Les contraintes de routage de PCB doivent être programmées dans vos règles de conception pour que vous ne soyez pas victime des sources communes d'EMI rayonnées.

  En savoir plus sur les sources d'EMI dans les PCB à haute vitesse et haute fréquence.

• Vous pouvez facilement garantir le contrôle de l'impédance caractéristique dans le gestionnaire de pile de couches d'Altium Designer. Cet outil vous permet de créer des profils d'impédance qui sont définis comme règles de conception pour imposer une largeur de piste requise.

  En savoir plus sur les profils d'impédance pour un routage précis dans les outils de superposition d'Altium Designer.

• Si vous parvenez à maintenir les longueurs de vos pistes suffisamment courtes, vous pouvez éviter l'accumulation de décalages dus aux effets de tressage des fibres. Le moteur de mise en page piloté par les règles d'Altium Designer vous aidera à définir des limites de longueur et de temporisation dans vos paires différentielles.

  En savoir plus sur les effets de tressage des fibres et le décalage dans le routage à haute vitesse.

Seul Altium Designer vous offre un ensemble complet d'outils de conception et de mise en page pour les PCB à haute vitesse avancés.

Les techniques de conception de PCB à haute vitesse vous aident à router avec précision

En tant que logiciel de conception de circuits imprimés de premier plan de l'industrie, Altium Designer met en œuvre une interface de conception intuitive qui est entièrement basée sur un moteur de conception piloté par les règles. Pour la mise en page de PCB à haute vitesse, vous pouvez facilement définir toutes les directives mentionnées ci-dessus comme des règles de conception pour la mise en page et le routage, ce qui aidera à garantir que votre conception respectera les métriques de performance de base et sera fabriquable. Plus important encore, les métriques d'intégrité des signaux à haute vitesse seront vérifiées au fur et à mesure que vous routez votre carte, et les erreurs seront signalées pendant la mise en page. Vous pouvez repérer les erreurs tôt et les résoudre avant de créer vos livrables de fabrication.

Avec la plateforme Altium 365, chaque utilisateur d'Altium Designer peut partager ses données de conception ainsi que ses fichiers de fabrication, d'assemblage et sa documentation de test. Cela permet même de mettre en œuvre des méthodes et stratégies de test uniques, comme les tests matériel-en-boucle avant et après avoir réalisé des tests de vieillissement des PCB. Seuls Altium 365 et Altium Designer créent un écosystème unique où les concepteurs, les fabricants et les ingénieurs de test peuvent travailler ensemble pour résoudre les défis complexes de conception de circuits imprimés.

Routez rapidement et avec précision grâce au logiciel de conception de PCB basé sur les règles d'Altium

La puissance d'Altium Designer provient de son moteur de conception de PCB basé sur les règles, où tous vos outils importants de conception, de mise en page, de routage, de simulation et de fabrication se rassemblent pour vous maintenir productif. Toutes les fonctionnalités de conception de PCB dans Altium Designer ont été conçues pour fonctionner ensemble dans une interface de conception unifiée, reposant sur un ensemble complet de techniques de mise en page de PCB à haute vitesse standard et spécialisées. Le moteur de conception basé sur les règles sous-jacent permet à toutes vos techniques de conception et de routage à haute vitesse de partager des données et de travailler ensemble de manière transparente tout en satisfaisant les contraintes de conception importantes.

Altium Designer vous aide également à vous guider tout au long du processus de conception de PCB pour garantir que votre carte soit fabriquable. Une fois que vous avez terminé votre agencement de PCB à haute vitesse, vous pouvez instantanément générer vos fichiers de fabrication et d'assemblage grâce à un processus automatisé de documentation et de création de fichiers. Vous pouvez également personnaliser votre documentation en utilisant des extensions d'application gratuites et des fonctionnalités supplémentaires, telles que la création de dessins dans Draftsman et le nettoyage de votre BOM avec ActiveBOM. Aucune autre application de conception de PCB ne vous aide à rester aussi productif et à construire des électroniques avancées.

• Profitez du puissant moteur de règles de conception dans Altium Designer, la seule application qui vous aide à implémenter les meilleures techniques de disposition de PCB à haute vitesse dans un environnement de conception et de disposition régi par des règles.

  En savoir plus sur l'ensemble complet d'outils pour circuits imprimés d’Altium Designer.

• Le moteur de routage d’Altium Designer a été conçu pour gérer les exigences de routage de PCB à haute vitesse et s'interface directement avec votre moteur de règles de conception.

  Voyez le moteur de routage avancé de PCB d’Altium Designer en action.

• N’utilisez pas de services tiers pour partager vos fichiers de projet de PCB à haute vitesse, utilisez la plateforme cloud sécurisée d’Altium 365. Vous pouvez rapidement partager vos données de projet et collaborer avec d'autres concepteurs avec la plateforme Altium 365.

  En savoir plus sur le partage et la collaboration avec Altium 365.

Altium Designer inclut tout ce qui est nécessaire pour concevoir des PCB à haute vitesse et mettre en œuvre les meilleures techniques de disposition.

L'interface de conception pilotée par les règles dans Altium Designer est clé pour garantir que votre conception sera fabriquable à grande échelle tout en suivant les directives de base de conception de PCB et de disposition à haute vitesse. L'interface de conception pilotée par les règles dans Altium Designer vous assure de pouvoir mettre en œuvre les meilleures techniques de disposition de conception de PCB à haute vitesse pour maintenir l'intégrité du signal et pour garantir que votre intention de conception sera satisfaite. Gardez vos conceptions fluides avec Altium Designer et Altium 365.

Altium Designer sur Altium 365 offre une quantité sans précédent d'intégration à l'industrie électronique jusqu'à présent reléguée au monde du développement logiciel, permettant aux concepteurs de travailler depuis chez eux et d'atteindre des niveaux d'efficacité sans précédent. Il existe également de multiples tutoriels regorgeant de directives supplémentaires pour la conception de PCB à haute vitesse dont vous pouvez profiter.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce qu'il est possible de faire avec Altium Designer sur Altium 365. Vous pouvez consulter la page du produit pour une description des fonctionnalités plus approfondie ou l'un des Webinaires à la Demande.