PCB布線選項，如何最大限度地提高設計適應性？

游樂園通常設有小型賽道，配有汽油動力的雙座迷你車，繞著多車道軌道行駛。駕駛員可以在嘗試擊敗朋友或家人到終點時體驗轉向和加速的快感。雖然有一個問題。位于每條車道中間的軌道式障礙物阻止汽車從一條車道移動到另一條車道。

將游樂園視為一條賽道：設計游樂園需要了解大門的動力流（電源）通過路徑（跡線）觸及公園（組件）的所有主要景點和必要的功能。雖然規(guī)劃游樂園的布局可能比電路板有更多的手和思想，但PCB仍然需要做大量的工作來優(yōu)化其布線跡線。

使用PCB編輯器， PCB必須考慮使電路板工作所需的所有組件之間的連接和相互作用。此外，您必須警惕避免短路，滿足制造要求和保持電路板完整性所需的各種設計規(guī)則和設計標準。讓我們向您展示工具上的繩索以使您的電路板布線。

PCB布線選項：布線板

創(chuàng)建電路板輪廓后滿足外形尺寸要求，并且您可以根據(jù)占地面積進行零件放置，您的設計已準備好進行布線。但痕跡不僅僅是使用油漆刷和繪畫線無緣無故。您需要警惕從組件 - 組件交互，功率分配和發(fā)熱到層，過孔和焊盤的所有事情。

通常，您的制造規(guī)格與您的電路板創(chuàng)建一致，這些將是幫助指導您如何布線并避免電路板故障。但是，在布線時，您需要注意走線寬度，以避免過度擁擠并產(chǎn)生焊接橋梁等焊接問題。此外，需要在您的關注列表中添加跟蹤跟蹤角度以及在安裝孔周圍留出足夠的空間。

最重要的是，您需要確保您的痕跡和通過在必要的過孔中工作或在布局期間正確規(guī)劃跡線，網(wǎng)絡連接不會使電路板過熱。在PCB編輯器中，網(wǎng)絡連接將顯示需要連接的引腳以及從制造的角度放置銅的位置。由于這些僅僅是路由的一些基本要求，您將理解為什么路由工具已經(jīng)走了很長的路。

不是高速公路：傳統(tǒng)自動路由器

現(xiàn)在，迷你汽車賽道吸引力是路線工具或自動路線的游樂園版本。無論喜歡與否，初出茅廬的賽車手別無選擇，只能按照狹義設計規(guī)則建立的預定路徑。當駕駛員踏入汽車時，它不會自動選擇速度并開始沿著路徑轉向。相反，駕駛員需要控制，以便迷你車不會不斷碰到障礙物。

以同樣的方式，傳統(tǒng)的自動布線器遵循a給出的指令，遵守行為參數(shù)，然后提供最大化可靠性和信號強度的響應。所有這些，一個自動布線器：

在PCB上建立每個網(wǎng)絡的方向和路線，

確定網(wǎng)絡的路由順序，

< li>以預定順序路由每個網(wǎng)絡。

當您輸入間隔良好的組件，放置網(wǎng)格和高效設計的路徑時，自動布線器會生成完整的PCB布局，幾乎沒有問題走線長度，布線孔數(shù)，過孔和信號串擾。

自動布線器可以使您的設計如果他們足夠熟練，過程更順暢，更輕松

嘗試過但真實但仍然是藍色

雖然迷你車賽道很有趣，但物理限制防止出現(xiàn)任何創(chuàng)造性行為。駕駛員無法選擇倒車路線，也無法超過預設速度。但是，盡管限制了自由，設計規(guī)則 - 特別是在這個賽道的例子 - 消除了混亂。任何試圖轉向下一車道的司機都會給他或她的乘客一個粗魯?shù)挠X醒，因為汽車的底盤猛烈撞入障礙物。如果他們能改變車道并加快速度，那么7歲的司機就會成為“威嚇者”的年輕槍支版本。

眾所周知的方法，如網(wǎng)格，幾何和基于形狀的自動布線解決方案限制靈活性。網(wǎng)格路由器將設計拆分為忽略空間和對象的網(wǎng)格段。另一方面，使用網(wǎng)格段轉換為垂直層，其中軌道從PCB的頂部延伸到底部，水平軌道從PCB的一側延伸到另一側。由于不會出現(xiàn)垂直或水平層的變化，因此增加電路板設計的密度需要越來越多的層。

基于形狀的路由不使用網(wǎng)格，而是使用無網(wǎng)格方法，需要完全了解設計中的每一個障礙?；谛螤畹穆肪€識別障礙物的真實形狀，將障礙物之間的空間定義為一系列矩形，并在生成路徑時避開障礙物。路由路徑遵循矩形的邊緣。

然而，幾何約束限制了基于形狀的路由的有效性，因為路由僅以直角和坐標發(fā)生。此外，與連續(xù)矩形相關的路由路徑只能在垂直和水平方向上延伸。

適應性是設計的未來

隨著消費品和工業(yè)產(chǎn)品變得越來越小，越來越復雜，設備可能需要改變PCB形狀和不同的元件方向。隨著消費者意識推動產(chǎn)品設計的變化，PCB設計和自動布線需要適應性。

例如，PCB設計通常依賴于球柵陣列，這些陣列使用交錯的引腳網(wǎng)格來利用引腳密度或將組件旋轉到有效利用空間。為了實現(xiàn)高效的設計，您可能需要考慮連接線的流動，在特定方向上分配層，并在該方向上路由該層上的連接?；谛螤畹穆酚善骺梢酝ㄟ^使用將直角轉換為對角線路徑的特殊例程來處理不同的組件形狀和混合技術。

雖然您正在計算電路板需要什么路由，但是時間正在滑落通過和痕跡正在停止布局。然后，您的電路板如何以最簡單，最有效的方式將所有適當?shù)木W(wǎng)絡和走線，引腳和焊盤，過孔和安裝孔轉換到制造過程中？

拓撲布線方法

在某些方面，使用特殊程序可以提供適應性的短期方法。但是，使用拓撲路由器可以建立一種解決當前和未來設計問題的長期方法。拓撲路由提供了傳統(tǒng)自動布線工具所不具備的適應性。拓撲方法解決了由幾何約束和依賴坐標作為參考框架引起的問題。

這是如何發(fā)生的？拓撲路由建立了相鄰障礙物之間空間的三角圖。圍繞空間分析建立的路由算法在從路線起點到路線終點之間的障礙物對之間編織。因此，拓撲路由不依賴于形狀并允許路徑以任何角度發(fā)生。這種自然布線的自然方法提供了有效的布線并減少了過孔數(shù)量。

尋找合適的自適應布線軟件將確保您的跡線最佳放置

與網(wǎng)格布線，幾何布線和基于形狀的布線采用的相當嚴格的方法相比，拓撲布線幾何上不與布線空間相關聯(lián)。 PCB的拓撲圖通過將板上的每個障礙物與相鄰障礙物連接而形成。從上面看地圖給人的印象是看到連接的網(wǎng)。路由路徑從一個網(wǎng)絡線段步進到另一個網(wǎng)絡線束直到到達目標。通過這種方式，路由路徑在每對障礙物之間編織。

由于映射空間與路由空間的分離，會出現(xiàn)自然路徑。在這種分離的情況下，拓撲路由不存在嚴格遵守直角的情況。因此，映射過程模仿了設計師的工作，并產(chǎn)生了高完成率和速度。路徑以最直接的方式穿過PCB，同時松散地保持指定的層方向。

這為您提供了確定軌道是否適合通過路由通道所需的靈活性以及邏輯上將通道分配給非標準幾何形狀，交錯引腳組件的密集陣列以及不同形狀或所需的適應性組件的配置。

現(xiàn)代拓撲路由器通過使用成熟的路由算法和多種類型的路由引擎來適應不同的挑戰(zhàn)。以Altium?為例，路由引擎包括內存路由器，模式路由器，電源和地面路由器，波前路由器，基于形狀的推送和推送路由器以及大量啟發(fā)式路由器。

此外，自動布線器依賴于從思維過程構建的策略文件來定義思想模式，并使用策略文件中包含的指令控制路由引擎。這些說明顯示了如何布線電路板，為空路由空間設置不同路由引擎的權重，以及更改密集路由空間的引擎權重。