Автоматическая трассировка печатных плат: трассировка печатных плат

22. Трассировка печатных плат, основные принципы и правила. Подготовка к трассировке. Автоматическая и ручная трассировка в сапр Circuit Maker. Работа со слоями печатной платы.

Трассировка печатных плат — один из этапов проектирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), заключающийся в определении мест расположения проводников на печатной плате вручную или с использованием одной из САПР, предназначенной для проектирования печатных плат.

В зависимости от общей сложности схемы и качественных требований разработчик должен определить количество слоев печатной платы.

Однослойные печатные платы

Очень простые электронные схемы выполняются на односторонних платах с использованием дешевых фольгированных материалов (FR-1 или FR-2) и часто имеют много перемычек, напоминая двухсторонние платы. Такой способ создания печатных плат рекомендуется только для низкочастотных схем. По причинам, которые будут описаны ниже, односторонние печатные платы в большой степени восприимчивы к наводкам. Хорошую одностороннюю печатную плату достаточно сложно разработать из-за многих причин. Тем не менее хорошие платы такого типа встречаются, но при их разработке требуется очень многое обдумывать заранее.

Двухслойные печатные платы

На следующем уровне стоят двухсторонние печатные платы, которые в большинстве случаев используют в качестве материала подложки FR-4, хотя иногда встречается и FR-2. Схемы на двухсторонних печатных платах разводятся гораздо легче, т.к. в двух слоях проще осуществить разводку пересекающихся трасс. Однако для аналоговых схем пересечение трасс выполнять не рекомендуется. Где возможно, нижний слой (bottom) необходимо отводить под полигон земли, а остальные сигналы разводить в верхнем слое (top). Использование полигона в качестве земляной шины дает несколько преимуществ:

• общий провод является наиболее часто подключаемым в схеме проводом; поэтому резонно иметь «много» общего провода для упрощения разводки.

• увеличивается механическая прочность платы.

• уменьшается сопротивление всех подключений к общему проводу, что, в свою очередь, уменьшает шум и наводки.

• увеличивается распределенная емкость для каждой цепи схемы, помогая подавлять излучаемый шум.

• полигон, являющийся экраном, подавляет наводки, излучаемые источниками, располагающимися со стороны полигона.

Двухсторонние печатные платы, несмотря на все свои преимущества, не являются лучшими, особенно для малосигнальных или высокоскоростных схем. В общем случае, толщина печатной платы, т.е. расстояние между слоями металлизации, равняется 1,5 мм, что слишком много для полной реализации некоторых преимуществ двухслойной печатной платы, приведенных выше. Распределенная емкость, например, слишком мала из-за такого большого интервала.

Многослойные печатные платы

Для ответственных схемотехнических разработок требуются многослойные печатные платы (МПП). Некоторые причины их применения очевидны:

• такая же удобная, как и для шины общего провода, разводка шин питания; если в качестве шин питания используются полигоны на отдельном слое, то довольно просто с помощью переходных отверстий осуществить подводку питания к каждому элементу схемы;

• сигнальные слои освобождаются от шин питания, что облегчает разводку сигнальных проводников;

• между полигонами земли и питания появляется распределенная емкость, которая уменьшает высокочастотный шум.

Заземление

Хорошее заземление — общее требование насыщенной, многоуровневой системы. И оно должно планироваться с первого шага дизайнерской разработки.

Основное правило: разделение земли.

Разделение земли на аналоговую и цифровую части — один из простейших и наиболее эффективных методов подавления шума. Один или более слоев многослойной печатной платы обычно отводится под слой земляных полигонов. Если разработчик не очень опытен или невнимателен, то земля аналоговой части будет непосредственно соединена с этими полигонами, т.е. аналоговый возвратный ток будет использовать такую же цепь, что и цифровой возвратный ток. Авторазводчики работают примерно также и объединяют все земли вместе.

Шины питания и земли должны находится под одним потенциалом по переменному току, что подразумевает использование конденсаторов развязки и распределенной емкости.

Не допускайте перекрытий аналоговых и цифровых полигонов (рис. 1). Располагайте шины и полигоны аналогового питания над полигоном аналоговой земли (аналогично для шин цифрового питания). Если в каком-либо месте существует перекрытие аналогового и цифрового полигона, распределенная емкость между перекрывающимися участками будет создавать связь по переменному току, и наводки от работы цифровых компонентов попадут в аналоговую схему. Такие перекрытия аннулируют изоляцию полигонов.

Важно отделять шины цифровых сигналов от мест на печатной плате, где расположены аналоговые компоненты схемы. Это предполагает изоляцию (экранирование) полигонами, создание коротких трасс аналоговых сигналов и внимательное размещение пассивных компонентов при наличии рядом расположенных шин высокоскоростных цифровых и ответственных аналоговых сигналов. Шины цифровых сигналов должны разводиться вокруг участков с аналоговыми компонентами и не перекрываться с шинами и полигонами аналоговой земли и аналогового питания. Если этого не делать, то разработка будет содержать новый непредусмотренный элемент — антенну, излучение которой будет воздействовать на высокоимпедансные аналоговые компоненты и проводники.

Важные вещи при трассировке:

1. Ширина проводника платы

Применение проводников недостаточной ширины может быть причиной возникновения ряда проблем:

Проблема №1 – падение напряжения.

Все мы помним закон Ома, из которого следует, что чем меньше площадь сечения проводника, тем больше его сопротивление. Чем больше сопротивление проводника, тем больше на нем упадет напряжение.

Проблема №2 – нагрев проводника. Мощность, выделяемая на проводнике пропорциональна его сопротивлению, то есть чем больше сопротивление, тем больше тепла выделится на проводнике. Дорогу 0,15 мм ток в 5 – 10 А легко испарит.

Проблема №3 – паразитная индуктивность. Чем меньше сечение проводника, тем больше его индуктивность. То есть любой проводник на самом деле не просто «кусок меди», это составной компонент из активного сопротивления, индуктивности и паразитной емкости. Если эти параметры слишком высоки, то они начинают негативно отражаться на работе схемы. Чаще они проявляются частотах больше 10 МГц.

Проблема №4 – низкая механическая прочность. Дорожка шириной 2 мм более прочно прикреплена к основе платы, чем дорожка 0,15 мм.

Вывод: стоит использовать максимально возможную ширину проводников. Если проводник можно провести с шириной 0,6 мм, то это лучше, чем провести его шириной 0,15 мм.

2. Подключение к выводам

Под выводами подразумевается контактная площадка компонента, переходные отверстия и прочие объекты, которые на плате мы соединяем с помощью проводников (дорожек).

Ширина проводника, подключаемого к контактной площадке, в идеале должна составлять примерно 80% от ширины этой площадки, схематично это правило отображено на рисунке ниже

Стоит понимать, что данный вариант является идеальным и трудно реализуемым при реальном изготовлении платы. В этом случае переход толщины проводника не выполняют, а

принимают ширину дорожки относительно минимальной площадки.

3. Ширина зазора

Минимальное значение зазора между медными проводниками на печатной плате, нам диктуют технологические требования.

Если зазор недостаточно большой, то может возникнуть электрический пробой. Напряжение пробоя зависит от типа материала и от толщины/ширины изолятора. Расстояние (зазор) между проводниками влияет на критическое значение напряжения пробоя.

Вывод: чем больше расстояние между проводниками, тем большее напряжение необходимо чтобы пробить его.

4. Цепь питания

Для цепи питания дорожки максимально широкие. Питание должно приходить на микросхему через керамический конденсатор, который по возможности ставят ближе к выводу этой микросхемы.

5. Переходные отверстия

Используйте минимальное количество переходных отверстий: если вам нужно соединить 2 контакта на разных слоях, то не используйте более 1-го переходного отверстия. Если 2 контакта находятся на одном слое, и вы не можете соединить их напрямую, то используйте максимум 2 переходных отверстия.

6. Земля

Использовать полигон для разводки цепи GND, а в идеале отдельный слой, который полностью выделен для данной цепи, например, нижний слой.

Ручная трассировка состоит в прокладывание дорожек, т.е. соединении компонентов между собой на усмотрения разработчика с соблюдением основных правил трассировки.

Автоматическая трассировка в легка в применении и состоит всего из нескольких шагов:

1. При необходимости отмените имеющуюся трассировку, необходимо выполнить команду Tools» Un-Route » All (Инструменты » Отменить трассировку» Все)

2. Инструментарий автоматической трассировки расположен в меню AutoRoute (Автоматическая трассировка), в котором имеются различные инструменты

Выбераем All (Все). Открывается диалоговое окно Situs Routing Strategies (Situs: Стратегии трассировки) в верхней части которого отображается настройки отчета о трассировке. Предупреждения и ошибки отображаются красным цветом, на них всегда следует обращать внимание

При необходимости пользователь может задавать свои стратегии трассировки, для чего следует нажать кнопку Add в окне Situs Routing Strategies, после чего появится окно Situs Strategy Editor

В стратегию можно добавить следующие важные процедуры:

— Adjacent Memory – соединяет выводы U-образными проводниками;

— Clean Pad Entries – «чистит» подходы к контактным площадкам;

— Completion – добивается завершённости трассировки, для чего использует методы разрыва и расталкивания препятствий;

— Memory (память) – находит все цепи, связанные с устройствами памяти или похожие на таковые и использует эвристический алгоритм и др.

3. Нажмаем на Route All. На панели сообщений (Messages) (см. Рис.3.) отобразится процесс автотрассировки. Трассировщик Situs позволяет получить результаты, сравнимые с работой опытного конструктора и, поэтому, он трассирует плату непосредственно в окне редактора РСВ, при этом нет необходимости предпринимать какие-либо дополнительные усилия по экспорту или импорту файлов.

Как видно из рисунка 4 один проводник зеленого цвета. Это говорит, что трассировка производилась на двух слоях и данный проводник расположен на слое BottomLayer

4. Чтобы выполнить трассировку только на одном слое, необходимо в диалоговом окне Situs Routing Strategies (Situs: Стратегии трассировки) нажмите кнопку Edit Layer Directions (Редактировать направление на слое) и измените поле Current Setting (Текущая настройка). Альтернативный метод: вы можете изменить правило проектирования Routing Layers (Слои трассировки).

5. Интересная особенность Situs заключается в том, что этот инструмент лучше работает со сложными платами с плотным расположением элементов. Чтобы улучшить качество трассировки, снова выберите Auto Route » All (Автоматическая трассировка » Все), но в этот раз выберите стратегию трассировки Cleanup (Очистка). При необходимости можно выполнить стратегию Cleanup (Очистка) несколько раз.

Для переключения между слоями в нижнем поле программы есть специальные вкладки.

Чтобы отнести компонент к какому-либо слою необходимо зайти в его свойства и в поле Layer указать нужный слой.

Для удобства работы со слоями можно в верхней части программы в поле View выбрать режим Single Layer Mode.

23. Работа с межслойными переходами. Размещение текста и графических элементов. Создание заливки. Блокировка объектов. Проверка проекта. Информация о плате. Печать результатов. Работа с межслойными переходами.

При разводке платы можно работать в разных «слоях».

Основная задача – развести как можно большее количество цепей по верхнему слою (Top Layer), не создав при этом пересечений.

Если возможности разводки по верхнему слою (Top Layer) исчерпались, можно перейти на нижний слой (Bottom Layer) и продолжить разводку на нём. Перед переходом с верхнего слоя на нижний нужно использовать переходные отверстия Via между слоями.

Размещение текста и графических элементов.

Чтобы добавить файлы в проект, щелкаем правой кнопкой мыши по имени проекта (обведен красным прямоугольником) и выбираем Add New to Project→Schematic. Далее проделываем такую же операцию и добавляем файл печатной платы: нажимаем правой кнопкой мыши на имя файла в поле Project (Add New to Project→PCB).

Создание заливки.

Для этого выбираем инструмент Home→Polygon Pour и переходим в меню настроек полигона.

В настройках полигона мы можем изменить следующие пункты:

 Стиль заливки (Fillmode) полигона может быть сплошным (Solid), когда медь покрывает все пространство полигона, или штрихованной (Hatched), когда заливка выполняется в виде сетки из медных дорожек. По умолчанию всегда используется сплошная заливка.

 Имя (Name) для нашего полигона

 Слой (Layer), в котором будет находиться полигон

Проверка проекта

Необходимо проверить, всё ли в порядке с проектом, для этого нажимаем на кнопку Validate Changes, если всё хорошо, справа напротив каждого пункта появятся зелёные значки, если возникла ошибка – красные.

24. Промышленные форматы. Формат DXF, Gerber Output. Создание файлов в формате N/C drill.\

Автотрассировщик SPECCTRA

 

 

  Автоматический трассировщик SPECCTRA по праву завоевал популярность как один из самых мощных и удобных инструментов для проектирования печатных плат. Он позволяет импортировать проект печатной платы из большинства современных САПР, таких как OrCAD, Altium, P-CAD, PADS, выполнить трассировку проводников, с учетом электрических и технологических правил, и затем экспортировать результат обратно в САПР.

Чтобы попробовать автотрассировщик SPECCTRA в работе, можно запросить демо-лицензию.

​

Имеются следующие варианты лицензий:

 

1. SPT6U SPECCTRA® auto-interactive router (6 layers, unlimited pins)

2. SPT256U SPECCTRA® auto-interactive router (256 layers, unlimited pins)

3. SPTADV SPECCTRA® advanced rules option

4. SPTDFM SPECCTRA® design for manufacturing and test option

5. SPTHP SPECCTRA® high performance option

6. PO3500 OrCAD® Router Auto/Interactive Option

 

Варианты лицензий

SPT6U — auto-interactive router (6 layers, unlimited pins)

SPECCTRA_6U

Это один из базовых модулей автотрассировщика SPECTTRA. Он позволяет трассировать одновременно до 6 сигнальных слоёв, то есть, например, 12-слойная печатная плата с 6 сигнальными слоями и 6 слоями питания может быть успешно в нём разработана. Автотрассировщик может работать как автономный продукт и может запускаться в пакетном режиме под контролем так называемых DO-файлов. При этом можно по-очереди пробовать несколько стратегий трассировки, просматривая, какая стратегия приводит к достижению наилучшего результата. Имеются интерфейсы импорта и экспорта проектов со всеми популярными САПР печатных плат.

​

Опция 6U входит в лицензию OrCAD PCB Designer Professional.

SPECCTRA SPT256U — auto-interactive router (256 layers, unlimited pins)

SPECCTRA_256U

Это еще один базовый модуль автотрассировщика SPECCTRA. Он позволяет трассировать одновременно до 256 сигнальных слоёв, то есть фактически не имеет ограничений по количеству слоёв. По остальным характеристикам он совпадает с SPECCTRA_6U.

 

Имеются следующие опции для расширения базовых модулей SPECCTRA:  

 

1. SPTADV (Advanced Rules)   

2. SPTDFM (Design For Manufacturing)   

3. SPTHP (High Performance)

SPECCTRA SPTADV — advanced rules option

SPECCTRA_ADV

Опция ADV предназначена для использования продвинутых правил и расширения возможностей модуля SPECCTRA SPT6U или SPT256U и предлагает следующие дополнительные функции:

​

• Возможность назначить сигналу специальные слои

• Различная ширина проводников и зазоров для каждого слоя

• Правила для переходных отверстий по цепям и классам цепей

• Правила по цепям и классам цепей по слоям

• Отчёт по перекрёстным помехам

• Отчёт по длине проводников

• Поддержка глухих и скрытых отверстий

• Отверстия под SMD-площадками

• Автоматическая разварка проводом

SPECCTRA SPTDFM — design for manufacturing and test option

SPECCTRA_DFM

Опция DFM предназначена для контроля технологичности проекта и расширяет возможности базовых модулей SPT6U и SPT256U следующими функциями:

 

• Автоматическое расширение зазоров

• Автоматическое уменьшение количества переходных отверстий

• Автоматическое добавление скосов 45°

• Автоматический отчет о тестовых точках

• Правила размещения тестовых точек

SPECCTRA SPTHP — high performance option

SPECCTRA_HP

Опция HP предназначена для повышения производительности и добавляет к базовым модулям SPT6U и SPT256U следующие возможности:

​

• Правила минимальной и максимальной длины, и правила выравнивания длин в группе

• Перекрёстные помехи в слое и для соседних слоёв

• Виртуальные пины, которые могут перемещаться в процессе трассировки

• Контроль параллелизма линий по длине и зазору

• Дифференциальные пары

• Автоматическое экранирование цепей

• Правила проектирования для регионов

• Онлайн-монитор допусков на длину цепей

• Глобальный монитор нарушений правил

• Динамический монитор имеющихся длин цепей

• Автоматическая маршрутизация отдельных цепей

• Трассировка шин, состоящих из нескольких цепей

 

Опция HP в том числе входит в состав базового пакета Allegro PCB Designer.
 

OrCAD/Allegro Router Auto/Interactive Option

PO3500

Опция OrCAD Router предназначена для повышения производительности и добавляет к базовым возможностям автотрассировки, имеющимся в САПР OrCAD Professional, дополнительные функции:

​

• Одновременная трассировка до 256 слоёв (вместо 6 в базовой версии)

• Трассировка на основе правил DFM

• Автоматическое растаскивание трасс

• Генерация тестовых точек

• Трассировка на основе послойных правил

​

Преимущества SPECCTRA

SPECCTRA позволяет компаниям сократить сроки разработки печатных плат:

​

• Простые платы можно трассировать на автомате со стандартным типовым DO-файлом правил

• Сложные платы можно трассировать почти полностью на автомате, пользуясь различными стратегиями и выбирая лучший вариант

• Можно запускать трассировку в пакетном режиме и заниматься другими работами

• Качество полученной топологии не уступает результатам ручной трассировки, при на порядок меньших затратах времени

​

 

​

 

Лучший инструмент для автоматизированной разводки печатных плат

Разводка дорожек на печатной плате — это критический этап компоновки, который обеспечивает подключение и функциональные возможности, необходимые вашей плате. Это также может занять много времени, если ваше программное обеспечение для автоматической трассировки не содержит нужных инструментов трассировки. Ваше программное обеспечение для проектирования печатных плат должно включать высокоточные инструменты трассировки, предназначенные для автоматизации многих частей процесса трассировки. Для продвинутых печатных плат требуется лучший автоматический трассировщик печатных плат, а ваши инструменты автоматической трассировки должны помочь вам проектировать печатные платы с максимальной эффективностью.

Инструмент Altium PCB Autorouter обеспечивает полностью автоматическую и полуавтоматическую трассировку для любого устройства и основан на самых передовых алгоритмах трассировки. Авто-маршрутизатор быстро применит трассировку к вашей печатной плате и соединит даже самые сложные платы. ActiveRoute для Altium Designers — это функция интерактивной маршрутизации, которая позволяет пользователю контролировать автоматическую маршрутизацию. Вы можете сократить время проектирования и создавать продукты более высокого качества с помощью инструмента Autorouter в Altium Designer. Читайте дальше, чтобы узнать больше об интерактивной и автоматической маршрутизации.

ALTIUM DESIGNER

Пакет программного обеспечения для проектирования печатных плат с лучшим редактором печатных плат и инструментами автоматизированной трассировки.

Маршрутизация, пожалуй, самая утомительная задача в процессе проектирования печатной платы. Опытные дизайнеры получают удовольствие от этой задачи, поскольку они могут применить свои творческие способности к решению головоломок для создания произведения искусства. Дизайнеры, которые плохо знакомы с этой задачей, и те, кто предпочел бы сосредоточиться на других аспектах дизайна, борются с исполнением.

К счастью, существует множество инструментов для проектирования печатных плат, которые могут сократить время проектирования. Автоматическая трассировка Altium помогает разработчикам печатных плат справиться с трудным в освоении процессом плотной трассировки трасс на печатной плате. Кажется, что это довольно простая задача: соедините медную линию из точки А в точку Б, руководствуясь выводом вашей схемы. Инструменты автотрассировки печатных плат Altium Designer помогают ускорить процесс трассировки трасс на сложной печатной плате. Вот как работают различные функции трассировки в Altium Designer и как они могут помочь вам создавать лучшие новые печатные платы.

В реальной печатной плате вы будете соединять десятки или сотни этих линий между компонентами, и разместить все эти дорожки на вашей плате — сложная задача. Если вы хотите использовать инструмент автотрассировки печатных плат, вам необходимо включить его в более крупную стратегию трассировки. Вам может понадобиться маршрутизировать разные функциональные блоки через разные уровни или вам может понадобиться маршрутизировать слои последовательно. Какой бы путь вы ни выбрали, вы можете настроить эти параметры в автотрассировщике Altium.

В отличие от старых инструментов автоматической трассировки печатных плат, которые работали в собственной среде и требовали собственной настройки, автоматическая трассировка Altium является частью управляемой правилами среды проектирования в Altium Designer. Вместо того, чтобы тратить драгоценное время на сложные настройки маршрутизатора и передачу данных, вы просто настраиваете инструмент автоматической трассировки печатных плат, и он прокладывает дорожки, соответствующие правилам и ограничениям проектирования вашей печатной платы.

Результаты автоматической трассировки Altium

На рисунках ниже показано сравнение результатов автоматической трассировки печатных плат при трассировке по одному слою за раз и при распределении трасс. Из этих изображений ясно, что относительно равномерное распределение приводит к меньшему меандрированию и оставляет достаточно места для настройки длины трассы на всех слоях.

Маршрутизация по одному слою за раз. Первый слой — зеленый — содержит 71 маршрут. Четвертый слой, выделенный синим цветом, содержит всего 19 маршрутов.

Маршрутизация, показанная выше, была выполнена последовательно, в результате чего один слой заполняется раньше второго. На рисунке ниже показано, что происходит при одновременном использовании автоматического маршрутизатора Altium на обоих уровнях.

Одновременная трассировка на нескольких слоях, что обеспечивает гораздо более равномерное распределение трасс. Уровень 1 (зеленый) имеет 48 маршрутов, а уровень 4 (синий) — 44.

В контексте времени маршрутизации с использованием этих двух методов маршрутизация по одному слою за раз занимала 9 минут 19 секунд, а маршрутизация на нескольких уровнях вместе — 0 минут 59 секунд. . Так как дорожки печатной платы будут распределяться более равномерно при одновременной трассировке на обоих слоях, при необходимости будет больше места для настройки длины дорожек. Если алгоритму маршрутизации не удается выполнить завершение, он корректирует стоимость каждой дополнительной успешной попытки. Метод маршрутизации на нескольких слоях устраняет эту проблему, что делает ее невероятно быстрой.

• Использование инструмента автоматической трассировки печатных плат не всегда лучший выбор, и это зависит от вашей стратегии компоновки и компонентов.

  Узнайте больше об автотрассировке и о том, когда следует использовать автотрассировку.

• Важно понимать, как работают алгоритмы автоматической трассировки, так как это может помочь вам спланировать наилучший способ включения автотрассировки печатных плат в вашу стратегию разводки.

  Узнайте больше об алгоритмах, используемых в современных автомаршрутизаторах.

• Другие автоматические трассировщики застряли в прошлом, но функция Altium PCB Autorouter может помочь вам легко автоматизировать часть трассировки и компоновки.

  Узнайте больше об Autorouter для печатных плат Altium и о том, как он вам поможет.

Как проектировщик печатных плат, вы, вероятно, уже работали с автотрассировкой печатных плат. Вы знаете, насколько важна возможность выполнить разводку на плате намного быстрее, чем при разводке вручную. Вы также знаете, что типичный автоматический маршрутизатор печатных плат обычно дает далеко не идеальные результаты и требует некоторой ручной очистки. Могут быть трассировки, которые маршрутизируются нелогично, шаблоны шин, которые зашифрованы, а окончательные результаты маршрутизации могут потребовать такой тщательной очистки, что было бы лучше сначала вручную маршрутизировать все это.

Здесь автоинтерактивная маршрутизация обеспечивает больший контроль над маршрутизацией. Вы можете реализовать практически любую стратегию маршрутизации, которая вам нравится, вместо того, чтобы ограничивать вашу стратегию маршрутизации настройками в вашем авто-маршрутизаторе. с помощью инструмента Altium ActiveRoute у вас будет продвинутый управляемый пользователем маршрутизатор, который автоматизирует маршрутизацию трассировки между различными точками на вашей плате. Вы просто выбираете точки для группы цепей на плате, а автоматическая трассировка заполняет остальные чисто разведенными дорожками, которые удовлетворяют вашим правилам и ограничениям проектирования печатной платы.

Как работает автоинтерактивная маршрутизация

Инструменты автоматической маршрутизации позволяют очень быстро маршрутизировать сигнальные цепи, при этом гарантируя, что ваше устройство соответствует важнейшим правилам проектирования. Ваши инструменты автотрассировки печатных плат должны упростить работу с любой комбинацией функций на вашей печатной плате, включая трассировку через переходные отверстия, через несколько плат и с цепями дифференциальных пар. Ваши автоматизированные инструменты маршрутизации должны упрощать замену контактов и деталей, сохраняя при этом дифференциальные пары, контролируемый импеданс и соответствие правилам проектирования.

ActiveRoute позволяет направлять путь трассировки и решает одну из основных проблем большинства инструментов автоматической трассировки печатных плат. ActiveRoute позволяет вам направлять путь для маршрутизируемых дорожек между различными точками на вашей печатной плате, что дает вам больше контроля над вашей компоновкой. Это поможет организовать маршрутизацию вашего автобуса и прямой маршрут из областей, зарезервированных для других целей.

Автоматическая интерактивная трассировка в Altium Designer

После завершения трассировки Altium Designer может предложить гораздо больше. Высококачественные инструменты САПР в Altium Designer дают вам возможность визуализировать вашу плату в 3D и импортировать механические данные в популярные приложения MCAD. Вы можете визуально убедиться, что ваша плата и компоненты удовлетворяют ограничениям по зазорам и что печатная плата подходит к корпусу системы.

• Высококачественное программное обеспечение для проектирования не просто размещает дифференциальные пары, оно обеспечивает их соблюдение правил проектирования и целостность сигнала. Узнайте больше о том, как мощное программное обеспечение для проектирования помогает в маршрутизации дифференциальных пар.
• Ваши инструменты автоинтерактивной трассировки должны позволять трассировать стандартные и расширенные геометрии межсоединений. Узнайте больше о выборе правильной конфигурации межсоединений.
• Благодаря функциям «укажи и щелкни» в автоматической интерактивной трассировке вы можете легко перемещаться по группам дорожек вокруг препятствий на вашей печатной плате. Узнайте, как автоинтерактивная трассировка помогает избежать препятствий при разводке печатной платы.

Если вы начинаете трассировку непосредственно в редакторе плат Altium Designer, инструмент автотрассировки печатных плат размещает трассы с использованием предопределенных правил проектирования, таких как зазоры трасс/площадок и допуски импеданса. Высокоскоростные интерфейсы требуют соблюдения определенных правил допуска длины дорожек, а компоненты с высокой плотностью выводов требуют мощной, но интуитивно понятной возможности замены выводов. Дифференциальные пары должны быть проложены в почти идеальной гармонии на вашей печатной плате. Эти инструменты проектирования должны работать вместе и синхронизироваться с предопределенными правилами проектирования.

Автоматизация трассировки каждой сигнальной цепи гарантирует, что ваша схема соответствует вашим правилам проектирования, и дает вам точное расположение трасс. Тот факт, что вы используете программное обеспечение для компоновки с инструментом автотрассировки печатных плат, не означает, что результаты высечены в камне. Мощные инструменты автоматизированной трассировки упрощают настройку макета, если вам когда-нибудь понадобится поменять местами детали, добавить новые детали или переставить элементы на печатной плате.

Разводка дифференциальных пар с настройкой длины в Altium Designer

Altium Designer обеспечивает непревзойденную точность маршрутизации

Низкоуровневые пакеты проектирования могут создавать общие проблемы с маршрутизацией из-за конфликтующих настроек правил. Плохое программное обеспечение для проектирования не только неправильно маршрутизирует трассы и дифференциальные пары, но вам также не будут предоставлены функции маршрутизации, если вы не купите их в качестве надстроек. Кому захочется трассировать каждую трассу вручную, проверять допуски по длине на глаз и вставлять меандры вручную?

Унифицированная среда проектирования Altium Designer предоставляет редактору печатных плат мощный инструмент автоматической трассировки печатных плат, модуль ActiveRoute и множество других функций проектирования. У вас также будет доступ к высококачественному редактору схем, встроенным функциям моделирования и множеству других синхронизированных функций. Эти инструменты взаимодействуют друг с другом с помощью единой модели проектирования. Это улучшает ваш рабочий процесс, быстро выявляет ошибки проектирования и нарушения правил и позволяет функциям получать доступ к информации друг от друга.

• Altium Designer предоставляет мощные инструменты САПР, функции компоновки печатных плат и функции трассировки в единой среде проектирования. Узнайте больше о функциях проектирования печатных плат, которые вы найдете в Altium Designer.
• Функция ActiveRoute в Altium Designer считается самой передовой, но простой в использовании автоматической интерактивной трассировкой, которую вы можете найти. Узнайте больше об ActiveRoute для Altium Designer.
• Когда вы будете готовы приступить к разработке топологии и трассировки, интегрированная среда Altium Designer упрощает переход от схемы к топологии с помощью одной программы. Узнайте больше о создании новой топологии платы в Altium Designer.

Если работа с отдельными программами для проектирования печатных плат мешает реализации вашей стратегии трассировки, попробуйте работать в единой среде проектирования. Altium Designer объединяет инструменты проектирования схем, трассировки, моделирования и проверки правил в едином интерфейсе. Вы можете быть спокойны, зная, что ваши инструменты проектирования печатных плат будут правильно синхронизированы, и вы сможете подготовить результаты для производства и сборки. Никакое другое программное обеспечение для сравнения автоматической трассировки печатных плат не может упростить этот процесс так, как Altium Designer.

Забудьте о маршрутизации всех ваших следов вручную. Altium Designer и пакет ActiveRoute упрощают определение цепей сигналов и быструю маршрутизацию трасс между компонентами. У вас будет доступ к лучшим инструментам проектирования, трассировки, проверки правил и моделирования в единой среде проектирования. Перейдите на Altium Designer уже сегодня!

Автоматизированная маршрутизация: создание лучших маршрутов | Блог Advanced PCB Design

 

До того, как устройства GPS и картографические онлайн-сервисы стали доступными и доступными, планирование путешествия по стране включало тщательное изучение карт и принятие решений о выборе наилучшего маршрута. Я помню, как мой папа часами сидел, просматривая карту за картой, пытаясь найти путь, который подарит нам наилучшие впечатления от отпуска. Чтобы найти жилье по выбранному маршруту, приходилось звонить за звонком, чтобы определить, у кого лучшие условия проживания и цены.

«Время — это самое ценное, что может потратить человек».

Греческий философ Теофраст советовал, что трата времени — это расточительство и затраты. Устройства GPS и картографические онлайн-сервисы, на которые мы полагаемся сегодня, кажутся старшими братьями приложений автоматической трассировки, которые мы находим в программном обеспечении для проектирования печатных плат. В то время как ручная трассировка дает дизайнеру определенное удовлетворение и «ощущение» при визуализации и построении сложной компоновки, автоматическая трассировка экономит время, принимая решения о путях и переходах.

Автоматическая трассировка выполняется посредством интенсивных числовых процессов и зависит от способности проектировщика находить компоненты и цепи на схеме. Когда разработчик устанавливает правила проектирования для программного обеспечения автоматической маршрутизации, программное обеспечение отвечает маршрутом, основанным на максимальной надежности и мощности сигнала. Разработчик сохраняет контроль, выбирая цепи и просматривая результаты автоматических действий маршрутизатора. Примеры электрических правил и правил проектирования, влияющих на автоматическую трассировку, включают ширину, зазор, слои и направление слоев, трассировку и приоритеты правил, а также управление разветвлением SMD. Основываясь на этих параметрах поведения, автоматический маршрутизатор 1) устанавливает направление и маршрут каждой цепи на печатной плате, 2) обеспечивает последовательность маршрутизации для сетей и 3) использует последовательность маршрутизации для маршрутизации каждой сети.

Разработчик, использующий точные параметры, дает возможность автоматической прокладке правильно рассчитывать маршруты. С учетом введенных параметров правил проектирования, расстояния между компонентами и хорошо спроектированных путей автоматический маршрутизатор завершает компоновку печатной платы с указанием длины дорожек и размещения переходных отверстий, необходимых для уменьшения перекрестных помех сигнала. Кроме того, автоматический маршрутизатор берет на себя утомительные задачи, такие как трассировка контактов для цепей.

 

Навигация по плотной печатной плате может стать утомительной как для медленных машин, так и для занятых разработчиков.

 

Несмотря на то, что размещение компонентов контролируется проектировщиком или проектной группой, автоматические маршрутизаторы обеспечивают соединение между выводами и компонентами, помогая обеспечить надлежащий отвод тепла, контроль электромагнитных помех, надежность и целостность сигнала.

Возможности маршрутизации: варианты, варианты, варианты!

Методы автоматической маршрутизации включают решения на основе сетки, топологии и формы, а также более новый подход, называемый интерактивной маршрутизацией. Маршрутизаторы сетки разбивают дизайн на сегменты сетки на основе координат, указывая начальные и конечные штифты для каждой сети и распознавая любые препятствия. Во время трассировки программное обеспечение следует правилам проектирования, чтобы избежать препятствий. Соблюдение правил проектирования также позволяет автоматическим маршрутизаторам на основе сетки выполнять проверки и проходы для любых нарушений правил трассировки. Если существует нарушение правил, маршрутизатор будет выполнять маршрутизацию, проверку и перемаршрутизацию до тех пор, пока схема не пройдет правило или программное обеспечение не исчерпает свои возможности.

Маршрутизация на основе топологии использует пространственный анализ для отображения пространства платы, не полагаясь на полигональные формы или координаты. Инструменты сопоставления определяют путь маршрутизации, а затем используют алгоритмы маршрутизации для преобразования рекомендуемого пути в точный маршрут. Пространственный анализ формирует триангулированную карту, которую алгоритмы используют для обхода препятствий и построения соединений «точка-точка».

Автоматическая трассировка на основе формы использует подход без сетки, который определяет реальную форму препятствий, определяет пространство между препятствиями как ряд прямоугольников и обходит препятствия при создании пути. Программное обеспечение воспринимает каждую форму как полигональную геометрию без привязки к какой-либо конкретной сетке маршрутизации. Поскольку трассировка на основе формы выполняется только под прямым углом и по координатам, пути трассировки, связанные с каждой смежной формой, простираются только в вертикальном и горизонтальном направлениях. В то время как путь маршрутизации проходит по краям прямоугольников, программное обеспечение использует алгоритмы адаптивной маршрутизации, которые используют уменьшение конфликтов для обнаружения естественного потока сети.

Интерактивная маршрутизация выводит все, что касается маршрутизации, на другой уровень, адресуя одну сеть, дифференциальную пару сетей или набор выбранных сетей. Процесс интерактивной трассировки начинается с переноса проекта из схемы в рабочее пространство. Затем проектировщик устанавливает правила разрешения конфликтов и использует команду интерактивной трассировки для выбора контактной площадки, соединительной линии, переходного отверстия, частично завершенной дорожки или объекта с атрибутом сети. Интерактивность возникает, когда программное обеспечение следует правилам проектирования и находит ближайший электрический объект, а затем обходит любые объекты, пытаясь определить путь маршрута от них до местоположения курсора. Проектные группы могут настраивать ширину дорожек трассировки, изменять слои, добавлять переходные отверстия или изменять размеры переходных отверстий, пока программное обеспечение выполняет назначение трассировки.

Люди все еще нужны!

Автоматические маршрутизаторы моделируют процесс маршрутизации на основе человеческого ввода, а затем пытаются воспроизвести процесс маршрутизации автоматически. В связи с этим существуют ограничения. Если программа не понимает, что ручная трассировка не работает для области печатной платы, автоматическая трассировка не даст решения. После того, как программное обеспечение для автоматической трассировки выполнило задачу, проектировщик должен подтвердить, что результаты трассировки соответствуют желаемым результатам.