Investigation into PCB Routing Loss for Coupled Inductor Based VR (Voltage Regulator) Design in Server Computing System

Coupled inductor is one appealing technology to improve transient response and reduce output decoupling significantly in interleaved multi-phase voltage regulators (VRs). One well known problem is that coupled inductor winding structure causes PCB routing path longer than discrete inductor design. This paper investigates possible PCB routing schemes for coupled inductor and conducts a fair and quantitative comparison with discrete inductor in a server VR design. Simulation and measurement are also conducted to verify the analysis.

考虑绕障和拓扑结构的PCB布线算法研究

在印刷电路板设计中,电路板的性能和制造成本受到布线算法的效率和质量的影响。为提高布线的效率和质量,本文提出了一种基于R树进行障碍识别和改进A^(*)算法进行布线的PCB布线算法。算法首先使用R树存储整个PCB板的障碍物信息,然后使用改进的A^(*)算法兼顾周围线网的拓扑结构进行布线,并在布线过程中动态更新R树,以高效获取布线路径与现有线路或元件的空间关系。实验的结果表明,本文的布线算法布线效率较高,布通率达到100%,能满足工业电路设计中时序匹配、线间距和135度布线等基本要求,且走线具有统一的拓扑结构。

PCB层压回流线设备自动化智能化

工业4.0智能化生产已提出多年,印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)智慧工厂的打造在逐步进行,PCB层压制程的设备也要逐步实现全自动化、智能化生产。原有层压回流线的设备需要人工操作,现已逐步使用自动化、智能化方式实现。PCB回流线具有多台连线型设备,旧有设备的打磨、拆解、叠合、放牛皮纸/缓冲垫等作业皆采用人工的方式,现已全面导入自动化生产,设备的生产流程管控也引入智能化管控系统。现对回流线层压系统的自动化、智能化方式进行研究。

一种基于分段并行思想的PCB布线加速策略

基于网格的搜索布线方式是印制电路板PCB自动布线的主要手段.随着电路系统的规模不断增大、功能日益复杂,PCB布线设计的挑战也不断增大.针对PCB布线地图规模较大且元器件障碍物较多的布线场景,常用的Lees和A*等布线算法突显出着搜索空间迅速增大且无法有效解决多网络布线顺序的问题.由此,提出一种基于分段并行思想的布线加速策略以提升布线效率.其基本思路为:将一个较大区域内的搜索问题分解成多个小区域内的并行搜索问题,并且针对不同区域内障碍物的特征采用自适应的启发引导函数,从而实现有效减少搜索空间、加快搜索速度、优化布线效果.模拟实验表明,在150×150的网格布线场景中,所提方法与Lees算法和A*算法相比较,搜索速度分别可提升160倍和17倍.

CADENCE GLOBAL ROUTE ENVIRONMENT技术为PCB设计制订了新标准

全球电子设计创新领先企业Cadence设计系统公司，日前发布了面向Cadence Allegro PCB设计的Global Route Environment技术。这一革命性的技术结合了图形化的互连流规划架构和层次化全局布线引擎，为PCB设计人员提供了自动、智能的规划和布线环境。作为首个将智能自动化引入前所未有领域的自动布线解决方案，Global Route Environment技术代表了一次意义重大的飞跃，并建立了一种全新的PCB设计规范。

一种基于模式布线的柔性电路板布线规划算法

为解决柔性电路板整板自动化布线算法布线效率低、布线效果较差的问题,提出基于模式布线的柔性电路板布线规划算法,采用模式布线近似拟合详细布线,缩小详细布线和布线规划之间的精度误差。同时,根据人工经验设计4种布线模式和若干扇出模式,模拟扇出区内部资源分配和扇出区间排列组合可能出现的情况。针对层分配问题,设计了根据当前布线结果以及未来对其他线网的影响综合评价的层分配算法,针对通道区不允许打孔的约束,根据通道连接扇出区的位置顺序求得通道内布线线网拓扑不交叉序列,并作为分割线上过点位置排列顺序约束。最后,综合比较每个模式下的结果,选择代价最小的结果作为最终布线规划的结果。使用多个工业用例进行测试,实验结果表明,与已有柔性电路板布线规划算法相比,本文布线规划算法可以提升详细布线效率和布线结果。

微细铣刀铣削PCB刀具磨损及尺寸精度研究

采用全因子试验的方法对印制电路板(PCB)进行铣削试验,研究了微细铣刀采用不同的加工参数对刀具磨损的影响规律,以及微细铣刀在不同磨损程度时采用不同加工参数对槽宽尺寸差值的影响规律。结果表明:在相同转速下,随着进给速度的增大,刀具刃口磨损呈减小的趋势;在相同进给速度下,随着主轴转速的增加刀具刃口磨损呈增大的趋势。通过最小二乘法构建了刀具磨损与进给速度和主轴转速的线性回归模型,分析表明,进给速度对刀具磨损的影响显著。在不同加工参数下,面板差值和底板差值变化规律相同;在高转速、低进给的情况下,底板差值明显大于面板差值。

高速DSP系统PCB板可靠性设计

本文介绍了高速DSP系统PCB板的特点以及可靠性设计应注意的几个问题,包括电源设计、软硬件抗干扰设计、电磁兼容性设计、散热设计以及高速电路重要信号线的布线方法,使各项设计更加合理,易于工程实现。

PCB布线的元胞蚂蚁算法研究

将元胞自动机思想引入到蚂蚁算法中,提出一种新的进化算法——元胞蚂蚁算法,通过算法的元胞演化机制对信息素的二次分配,有效地扩大了对解空间的覆盖率.将元胞蚂蚁算法应用于PCB布线问题,以路径最短和通孔数量最少化为目标,辅以分布布线、避障规则等手段,最后用Delphi实现.通过对一个实际布线问题的测试,得出了比Protel更好的布线结果.

双层PCB布线的混合蚂蚁优化方法

蚂蚁算法是一种新型的进化算法,已证明其对TSP问题有很好的解决能力.笔者将一种混合蚂蚁算法应用于PCB布线问题,以路径最短为目标,辅以分布布线、避障规则等手段求出最短路径,在线网的拓扑结构已确定之后,运用元胞自动机的元胞演化机理,以通孔最小化为目标,对线网进行层分配.最后在计算机上用Delphi实现.通过对一个实际布线问题的测试,得出比Protel更好的布线结果.

Altium Designer 10 PCB设计过程优化探讨

电子设计自动化EDA是现在电子信息类设计人员必用软件,Altium Designer又是其中一款功能强大的应用软件。要通过它设计出真正性能稳定的印制电路板PCB,需要不断地练习和累积。文中通过实例描述了Altium Designer10绘制原理图和生成PCB的详细过程,并给出一些设计PCB过程中容易出错的地方和器件布局中会遇到的问题,总结具体经验供相关人员参考。

应用EDA工具加快PCB设计

论述了我所应用EDA工具解决PCB设计、高速PCB设计及在设计过程中的一些优化设计。

PCB布线产生的串扰及其解决办法

介绍了电磁耦合的基本原理,定性地分析了串扰的形成机理,重点分析了串扰的主要因素即后向串扰,给出了串扰的估算公式,阐述了PCB设计中解决串扰问题的具体策略。

高速DSP系统的PCB板设计研究

介绍了高速DSP系统PCB板的特点以及基于信号完整性设计应注意的几个问题,包括电源线设计、地线设计、阻抗匹配端接技术。测试结果表明,该设计方案可靠、合理,很好地解决了系统的信号完整性问题。

提升成型锣板效率的研究

本文通过优化工程设计及加长锣刀来提升锣板叠层与缩减锣程进行试验分析,提高锣板的生产效率。

一种折弯板控深铣的制作方法

刚性印制板(RPCB)经过局部铣切加工成为可折弯板,其生产过程中需要重点管控折弯区域材料的选用及厚度(控深铣管控)。通过对折弯区域控深铣的生产及管控流程进行研究,总结出一种适合该类型折弯板控深铣的生产及管控制作流程,能满足弯曲180°(10次)的要求。热应力、回流焊后均无爆板、分层、绿油起泡等可靠性异常,满足品质需求。

基于蚁群算法的PCB布线优化

针对蚁群算法在PCB布线上的应用提出改进方案,找出蚁群优化算法闭合环路中最长支路路径,用闭合环路总长度减去这条路径得到非闭合环路最优路径的总长度,对寻优路径重新存储,用探索线段的方式完成从非闭合路径布线到开叉型非闭合路径布线的衍化。实验与仿真结果表明这种新的算法具有一定的有效性。

基于人工免疫算法的PCB板布线研究

PCB单层板布线是不同等电位线网的集合,每个线网就是n个等电位点的无向连通图,于是PCB布线可简化为n个等电位点最短路径搜寻。本文根据PCB布线特点对其进行了数学建模,而建模形成的二维空间度约束下的曼哈顿距离Steiner最优树问题精确算法难以实现,鉴于免疫算法在解决组合优化上的优势,引入免疫算法对PCB布线进行研究,首先对抗体进行交叉变异操作,接着注射疫苗,最后通过免疫选择产生近似于steiner最优树的最小生成树,即为所求。并且通过大量数据分析得出算法在PCB板问题中的最佳参数,实验与仿真结果表明这种算法具有一定的有效性。

基于Protel99 SE环境下的PCB抗干扰研究

为保证电路性能,在进行印制电路板(PCB)设计时应考虑抗干扰性,这对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。本文着重讨论按元器件的布局及布线原则以最大限度地提高电路的性能指标,达到抗干扰的设计目的。同时也说明了如何通过减小串扰来使电子器件性能最优化。分析了影响PCB抗干扰性能的几个不同因素,说明了PCB制作过程中应采取的解决办法。

基于机器学习的PCB布线电阻计算方法

在FPD领域中FPC端口和IC端口之间的布线被称为PCB布线。受到可布线区域形状、线宽和线间距等多种因素的影响,PCB布线可能是规则形状的布线,也可能是不规则形状的布线,导致精确计算布线电阻十分困难。现有的电阻计算方法能够基于布线拐点坐标计算任意形状的PCB布线电阻,但是这些方法时间开销和空间开销都很大,严重影响设计的收敛性,并且也无法有效利用已有的布线数据。首次研究了基于机器学习的PCB布线电阻计算方法:首先,将任意形状的PCB布线划分为多个连续的四边形布线;其次,利用建立的四边形布线电阻计算方法,对单个四边形布线进行电阻预测;最后,将所有四边形布线的电阻值进行累加获得该PCB布线的电阻值。通过“划分-预测-计算”的方式可以对任意形状的PCB布线电阻进行快速、准确的计算。与传统方法相比,该方法的平均绝对误差仅约1Ω,内存开销和时间开销分别降低了60.9%和97.9%。