+7 (812) 703-02-02 info@hse.spbstu.ru Max Rutube

PCB4. Топология и трассировка печатных плат

Длительность дисциплины: 72 ак.ч.


Аннотация

Модуль посвящен созданию физической печатной платы — от импорта схемы и настройки стека слоев (Layer Stack Manager) до формирования выходных производственных файлов. Слушатели осваивают стратегии размещения компонентов (Placement) с учетом тепловых режимов, использованием «Room» и группировкой по классам цепей, а также методы интерактивной и автоматической трассировки (ActiveRoute), включая подстройку длины для высокоскоростных интерфейсов (DDR/USB) и работу с дифференциальными парами. Большое внимание уделяется работе с полигонами (Polygon Pour): заливке земли и питания, созданию тепловых барьеров (Thermal Relief), модификации полигонов и антиполигонов для обеспечения целостности сигналов и питания. В модуле также изучается проектирование многослойных плат и ГИС (гибридных интегральных схем) с использованием слепых и скрытых переходных отверстий (Microvia), технологии прессования и работы с внутренними слоями (Plane). Завершается модуль формированием выходных данных: настройкой Camtastic, генерацией Gerber-файлов, Drill-файлов, сборочных чертежей (Pick and Place) и финальной проверкой DRC (Design Rules Check) перед отправкой платы в производство.


Знания и умения, полученные в результате изучения

В результате освоения подуля, слушатели будут:

Знать:

  • Принципы импорта схемы в PCB-редактор: связь между схемой и платой, синхронизация изменений.
  • Методы настройки стека слоев (Layer Stack Manager): типы слоев, материалы диэлектриков, толщины.
  • Стратегии размещения компонентов (Placement): учет тепловых режимов, группировка по классам цепей, работа с «Room».
  • Алгоритмы интерактивной и автоматической трассировки (ActiveRoute): приоритеты цепей, подстройка длины (Tuning) для DDR/USB, правила работы с дифференциальными парами.
  • Технологии работы с полигонами (Polygon Pour): заливка земли и питания, тепловые барьеры (Thermal Relief), антиполигоны.
  • Форматы выходных данных: Gerber, Drill, Pick and Place, их назначение и настройка в Camtastic.
  • Особенности проектирования многослойных плат и ГИС: слепые и скрытые переходные отверстия (Microvia), техпресс, внутренние слои (Plane).

Уметь:

  • Импортировать схему в PCB-документ, задавать форму платы по шаблону и настраивать стек слоев.
  • Размещать компоненты с учетом тепловых режимов, используя группировку по классам цепей и работу с «Room».
  • Выполнять интерактивную и автоматическую трассировку с настройкой ActiveRoute, включая подстройку длины для высокоскоростных интерфейсов и трассировку дифференциальных пар.
  • Создавать и модифицировать полигоны заливки (GND/Power), настраивать тепловые барьеры и антиполигоны.
  • Проектировать многослойные платы со слепыми и скрытыми переходными отверстиями (Microvia), работать с внутренними слоями питания и земли (Plane).
  • Формировать выходные производственные файлы: Gerber, Drill, сборочные чертежи (Pick and Place).
  • Запускать финальную проверку DRC (Design Rules Check) и интерпретировать ее результаты.

Иметь навыки:

  • Полного цикла топологического проектирования: от импорта схемы до готового набора файлов для производства.
  • Профессиональной трассировки высокоскоростных линий (DDR, USB) с соблюдением требований по длинам и задержкам.
  • Оптимизации размещения компонентов для минимизации паразитных связей и улучшения теплового режима.
  • Создания чистовых полигонов заливки без ошибок (изоляция, тепловые барьеры, соединения с переходными отверстиями).
  • Проектирования сложных многослойных плат с использованием слепых и скрытых отверстий (Microvia, техпресс).
  • Подготовки производственных файлов, готовых к отправке на завод (Gerber, Drill, Pick and Place, DRC-отчет).
     

Преподаватели


Содержание дисциплины

Тема 1. Импорт схемы в PCB.
        Создание платы по шаблону.
        Определение формы и стека слоев (Layer Stack Manager). 
        Настройка сеток.
Тема 2. Размещение компонентов (Placement).
        Работа с "Room".
        Размещение по классам цепей. 
        Учет тепловых режимов (моделирование нагрева). 
        "Glue" (приклейка) компонентов.
Тема 3. Интерактивная и автоматическая трассировка.
        Настройка ActiveRoute. 
        Ручная трассировка с учетом класса точности. 
        Добавление шевронов. 
        Подстройка длины (Tuning) для DDR/ USB. 
        Работа с дифференциальными парами.
Тема 4. Работа с полигонами (Polygon Pour).
        Заливка GND/Power. 
        Формирование тепловых барьеров (Thermal Relief). 
        Модификация полигонов. 
        Антиполигоны.
Тема 5. Формирование выходных данных (Gerber и др.).
        Настройка Camtastic. 
        Генерация Gerber-файлов. 
        Drill-файлов сборочных чертежей (Pick and Place). 
        Проверка DRC (Design Rules Check).
Тема 6. Проектирование ГИС и многослойных плат.
        Слепые и скрытые переходные отверстия (Microvia). 
        Техпресс.
        Работа с внутренними слоями (Plane).