Phương pháp tốt nhất về thiết kế PCB: tự động hóa thiết kế. Tại sao tôi lại khẳng định như thế?
Hãy cùng Vietbay tìm hiểu các thông tin cần thiết ngay dưới đây nhé!!!
Tự động hóa thiết kế là gì?
Khi nói đến phần mềm thiết kế PCB, nói một cách đơn giản, tự động hóa thiết kế là tự động hóa một số tác vụ nhất định trong suốt quá trình thiết kế PCB của bạn. Có nhiều chức năng hoặc quy trình trong thiết kế PCB có thể được tự động hóa bao gồm:
Định vị
Lập kế hoạch và bố trí thành phần 3D cung cấp vị trí chính xác theo từng cấu trúc trong khi xem xét các hạn chế về cơ điện.
Cụm
Còn được gọi là Nhóm hoặc Liên minh, Cụm là khi các thành phần cụ thể trong một mạch hoặc tập hợp mạch tương ứng được gán cho một nhóm bao gồm nhiều thành phần. Khi một nhóm thành phần được gán cho một cụm, cụm đó có thể được xử lý như thể chúng là một thành phần riêng lẻ trong quá trình sắp xếp. Các cụm này ban đầu được tạo và xác định trong Trình chỉnh sửa ràng buộc (CES). Sau đó, khi một kỹ sư điện đang lựa chọn các thành phần trong quá trình tạo mạch của sơ đồ, anh ấy/cô ấy có thể gán từng thành phần tương ứng cho một cụm cụ thể. Sau đó, cụm cụ thể đó có thể được đặt một tên duy nhất phù hợp với mạch điện hiện có để nhận dạng mạch tốt hơn trong quá trình Thiết kế PCB.
Định tuyến
công nghệ định tuyến tự động mạnh mẽ mang lại hiệu quả vượt trội trong quá trình bố cục PCB. Làm sáng tỏ các đường dẫn mạng phức tạp và các điểm thoát pin để giảm thiểu độ dài mạng và nhanh chóng và dễ dàng xác định các chiến lược định tuyến tốt nhất. Nhà thiết kế có thể định tuyến dấu vết theo cách thủ công (tương tác) hoặc sử dụng tính năng tự động hóa trong định tuyến tự động theo cách được kiểm soát hoặc họ có thể sử dụng kết hợp hai quy trình định tuyến để đạt được các yêu cầu định tuyến cụ thể để đạt được thành công chung.
Định tuyến phác thảo
định tuyến phác thảo cung cấp một tập hợp các chức năng định tuyến tự động tích hợp cao có tính năng kiểm soát người dùng trực quan, chất lượng cao và hiệu suất vượt trội.
Đầu ra sản xuất
Cho dù đầu ra có chứa một bộ dữ liệu cụ thể hay một số tệp như ODB++, IPC-2581, dữ liệu Gerber, IPC-356 Netlist, dữ liệu GENCAD, tệp CNTT, v.v., việc tạo các tệp này có thể được tự động hóa để nhất quán từ thiết kế này sang thiết kế khác và hoặc được điều chỉnh theo tiêu chuẩn nội bộ của công ty bạn cũng như nhà sản xuất lắp ráp và chế tạo PCB của bạn.
Cái gì không hoạt động?
Các phương pháp cũ không thể đáp ứng được sự phức tạp trong thiết kế ngày nay khi nói đến tự động hóa về mặt tối ưu hóa và hiệu quả. Khó đạt được thành công hơn khi thực hiện mọi thứ một cách thủ công, đặc biệt với sự phức tạp ngày càng tăng của các sản phẩm ngày nay.
Rào cản khi chuyển sang tự động hóa thiết kế là gì?
Rào cản điển hình mà bạn sẽ thấy khi chuyển sang tự động hóa thiết kế là các nhà thiết kế PCB có thể không quen với các chức năng tự động có sẵn trong công cụ thiết kế PCB của họ. Việc sử dụng tự động hóa đôi khi có thể gợi lên cảm giác ít kiểm soát được thiết kế hơn. Các hệ sinh thái hiện tại cũng có thể đóng một vai trò trong việc ngăn chặn việc sử dụng tự động hóa. Một trong những rào cản lớn nhất của sự phát triển từ các phương pháp truyền thống là văn hóa nội bộ công ty. Có sự đồng tình hoàn toàn và sẵn sàng đón nhận những thay đổi trong quá trình phát triển là chìa khóa để đạt được thành công với tiềm năng tốt nhất về tối ưu hóa và hiệu quả tự động hóa.
Phương pháp tốt nhất: tự động hóa thiết kế
Các phương pháp hay nhất bao gồm gán các thành phần cho các nhóm hoặc cụm và định tuyến bằng cách sử dụng tự động hóa (sự kết hợp của các chiến lược định tuyến tương tác, phác thảo và tự động). Đồng thời tạo ra kết quả sản xuất bằng cách sử dụng chức năng tự động hóa tích hợp. Giá trị bạn sẽ nhận được từ việc này là rút ngắn thời gian chu kỳ thiết kế, tăng hiệu quả và tối ưu hóa bố cục cũng như khả năng thực hiện đánh giá kịch bản “điều gì sẽ xảy ra nếu”, giúp tạo ra quy trình thiết kế tối ưu và hiệu quả hơn. Bạn sẽ có thể thực hiện các thay đổi hiệu quả hơn. Bạn cũng sẽ có thể loại bỏ hoặc ngăn chặn khả năng xảy ra lỗi. Và cuối cùng, bạn sẽ có thể có được kết quả sản xuất nhất quán mỗi khi chúng được tạo ra.
Cách thức hoạt động: tự động hóa thiết kế – định vị
Khi đặt các thành phần vào một bố cục, một cách để tăng tốc quá trình, bên cạnh việc sử dụng mạch tái sử dụng (tái sử dụng các khối hoặc mô-đun), là sử dụng các nhóm thành phần. Trong khi các khối tái sử dụng hỗ trợ thêm các mạch được định vị và định tuyến trước, các nhóm thành phần giúp giữ các bộ phận lại với nhau có thể không phải là một phần của khối tái sử dụng trong thư viện, nên được đặt gần hoặc trong một khoảng cách cụ thể với nhau trên bảng mạch.
Các nhóm thành phần vẫn hiển thị kết nối mạng của người dùng giữa chúng và các thành phần khác, điều này có thể giúp xác định vị trí hoặc vị trí tốt nhất cho các nhóm thành phần. Chúng cũng được xác định kích thước dựa trên kích thước của các thành phần bên trong chúng, để giúp xác định vị trí chính mà mỗi nhóm có thể đảm nhận hoặc chiếm giữ.
Cách thức hoạt động: tự động hóa thiết kế – định tuyến
Khi nói đến định tuyến, tự động hóa là chìa khóa để tăng năng suất (tối ưu hóa và hiệu quả). Mặc dù Xpedition có bộ định tuyến tự động mạnh mẽ, nhưng nhiều khi việc sử dụng phương pháp tương tác thủ công cho phép kiểm soát từng bộ phận một cách thực tế hơn và mọi dấu vết tín hiệu đều được định tuyến là điều hợp lý. Cách tiếp cận giả định sử dụng bộ định tuyến tự động là một lựa chọn tuyệt vời để tận dụng lợi thế của việc tự động hóa định tuyến, giúp tăng tiềm năng tối ưu hóa và hiệu quả định tuyến. Cuối cùng, sự kết hợp giữa định tuyến tự động và định tuyến tương tác sẽ mang lại tiềm năng tốt nhất và cao nhất để đạt được thành công, liên quan đến việc tối ưu hóa và hiệu quả định tuyến.
Sử dụng công cụ lập kế hoạch phác thảo, cho phép người dùng bắt đầu lập kế hoạch về các tuyến đường sẽ đi và thậm chí có thể được sử dụng trước khi định vị tất cả các thành phần. Một ví dụ điển hình về điều này là khi nhà thiết kế sử dụng công cụ lập kế hoạch phác thảo để tạo ra các sơ đồ phác thảo cho các định tuyến chân đơn đi đến đầu nối chưa được định vị. Với các kế hoạch đã được tạo, các chân có thể được chia nhỏ và các định tuyến bắt đầu. Sau khi đầu nối được thêm vào bảng mạch, việc sử dụng định tuyến phác thảo sẽ giúp xử lý nhanh phần còn lại của kết nối.
Cách thức hoạt động: tự động hóa thiết kế – đầu ra sản xuất
Khi thiết kế PCB hoàn thành 100% (tất cả các thành phần được định vị và định tuyến tín hiệu), đã vượt qua tất cả phân tích/xác minh tín hiệu để bao gồm phân tích/xác minh sản xuất và khả năng sản xuất, đồng thời đã vượt qua các đánh giá cuối cùng, đã đến lúc tạo ra tất cả các đầu ra cần thiết cho bo mạch sản xuất và bo mạch lắp ráp. Như đã nêu trước đó, việc tạo ra tất cả các đầu ra sản xuất cần thiết là một lĩnh vực khác mà tự động hóa có thể được tận dụng để tiết kiệm thời gian và loại bỏ các bước dư thừa.
Cho dù đầu ra chứa một bộ dữ liệu cụ thể hay một số tệp như ODB++, IPC-2581, dữ liệu Gerber, IPC-356 Netlist, dữ liệu GENCAD, tệp CNTT, v.v., việc tạo các tệp này có thể được tự động hóa để nhất quán từ thiết kế để thiết kế và/điều chỉnh theo các tiêu chuẩn nội bộ của công ty bạn và hoặc nhà sản xuất lắp ráp và chế tạo PCB của bạn. Phương pháp cũ là thực hiện thủ công từng bước hoặc tác vụ riêng lẻ để tạo từng tệp đầu ra được yêu cầu tốn thời gian, có khả năng không nhất quán mỗi lần tạo tệp đầu ra và dễ dẫn đến các tệp đầu ra tiềm ẩn bị bỏ sót hoặc không được tạo trong giai đoạn tạo đầu ra của thiết kế PCB xử lý tất cả các tệp đầu ra được yêu cầu, ngay cả khi danh sách kiểm tra bên ngoài đang được sử dụng theo cách thủ công. Độ chính xác, chất lượng và tính nhất quán của nội dung là chìa khóa trong việc thiết lập nhà chế tạo bo mạch và sản xuất bo mạch để đạt được thành công trong việc sản xuất cụm mạch in theo yêu cầu của bạn.
Xem video này để tìm hiểu thêm về tự động hóa thiết kế:
Liên hệ với Vietbay để được tư vẫn miến phí:
