Diseño de PCB de alta velocidad

¿Por qué es tan importante el diseño de PCB de alta velocidad, hoy en día? Las tecnologías actuales y emergentes exigen una solución que maneje eficazmente los desafíos de diseño de un gran número de restricciones, posicionamientos complejos y ajustes de redes, enrutamiento de pares diferenciales de alto rendimiento y tecnología HDI/microvía, a la vez que se optimiza la calidad del diseño de fabricación.

Se requiere un amplio conjunto de restricciones para cumplir con los requisitos de rendimiento, tanto si el diseño de PCB de alta velocidad se enruta de manera interactiva como automáticamente. Es necesario compartir un único entorno de gestión de restricciones entre la captura del esquema y el trazado y usar un editor de restricciones sensible al contexto, integrado directamente en los entornos del esquema y del trazado, para definir las restricciones. Estas deben incluir pares diferenciales de la misma capa y de capas adyacentes, impedancia controlada, programación de redes, grupos de coincidencia, topologías complejas y personalizadas, pares de pines y reglas de fijación de pines, longitud y retardo mínimo/máximo/de coincidencia, holguras del eje Z y mucho más. Una ventaja es la posibilidad de definir restricciones de paquete a paquete para diseños en 2D o en 3D.

Un enrutamiento autoasistido puede proporcionar la velocidad y la eficiencia del enrutamiento automático en el diseño de PCB de alta velocidad, con un control completo del usuario y una alta calidad. Partiendo de un boceto básico del trazado, un diseñador puede trazar el boceto (sketch) de una ruta para guiar la ubicación del trazado de las conexiones. A continuación, la automatización puede enrutar líneas de red individuales -docenas o, incluso, cientos de ellas-, mucho más rápido que el enrutamiento manual. En lo que se refiere a la calidad: se necesita poca limpieza, mejor si no es necesaria en absoluto. La alta tasa de finalización del enrutamiento (normalmente >90%) puede lograrse con la capacidad de optimizar automáticamente los escapes de componentes como los BGAs para que sean óptimos para el enrutamiento sin necesidad de vías adicionales. Se puede aplicar un proceso más fino para el enrutamiento que no se completa al 100% y extraer la intención del diseño utilizando el enrutamiento existente para crear un sesgo local y automatizar el proceso.

Este enfoque permite al diseñador desarrollar una estrategia de enrutamiento optimizada utilizando planes basados en bocetos. Estos planes pueden ser manipulados como trazados regulares.

La automatización del enrutamiento del trazado real puede ser muy útil para guiar el enrutamiento con una retroalimentación visual dinámica mientras se empujan y se apartan las vías y las trazas del camino, e incluso se despejan las áreas del plano mientras se enruta. Deberían considerarse controles adicionales para permitir al usuario añadir tolerancias de diseño y favorecer un mayor rendimiento en la fabricación de placas. Cuando se da un gran conjunto de rutas que deben ser movidas, incluso a través de áreas de reglas, una funcionalidad de edición dinámica permite un movimiento suave y rápido de las trazas mientras elimina automáticamente los segmentos adicionales y mantiene una alta calidad. Además, en las matrices de huellas no simétricas en las que se impide el enrutamiento a 45º, es necesario enrutar entre huellas en ángulos impares y alrededor de huellas con curvas para escapar de los patrones BGA más desafiantes.