自动布線(xiàn)器如何帮助加快设计

2021-06-18

自动布線(xiàn)器如何帮助加快设计

在 PCB 上布線(xiàn)就像编织被子一样。它不仅需要永遠(yuǎn)，而且需要非常精确的步骤来确保您的所有(yǒu)针迹无缝地结合在一起。如果你的针脚错了，那么一切都会分(fēn)崩离析。

就像我们拥有(yǒu)提高生产力的自动穿線(xiàn)缝纫机一样，自动布線(xiàn)器也可(kě)以為(wèi)您的 PCB 做同样的事情。但要小(xiǎo)心：并非所有(yǒu)自动路由器都具有(yǒu)相同的功能(néng)。最好的 PCB 自动布線(xiàn)器将做的不仅仅是布線(xiàn)以匹配您的原理(lǐ)图。

手动与自动路由

布線(xiàn)是最重要的 PCB 设计活动之一。正确的布線(xiàn)技术可(kě)确保您的電(diàn)路板具有(yǒu)一定程度的 EMI 抗扰度，不易受到地弹或接地回路等问题的影响，并且看起来像一件真正的艺术品。对于使用(yòng)较低速度信号且不包含高引脚数组件的更简单的 PCB，您可(kě)以在合理(lǐ)的时间内手动布線(xiàn)。

一旦您开始使用(yòng)需要密集布線(xiàn)的高引脚数组件，手动完成所有(yǒu)工作需要花(huā)费大量时间。这也使得难以遵守您的设计规则；您必须手动验证附近的走線(xiàn)间隔是否正确，没有(yǒu)累积明显的偏斜，以及作為(wèi)传输線(xiàn)的走線(xiàn)是否阻抗匹配。

当您开始使用(yòng)差分(fēn)对时，情况变得更加复杂。差分(fēn)信号可(kě)减少信号和返回走線(xiàn)之间的串扰，确保您的信号具有(yǒu)高信噪比。单对走線(xiàn)需要对称且间隔适当，以确保最大程度地抑制串扰。您的 PCB 设计工具应该能(néng)够轻松测量電(diàn)路板上的走線(xiàn)長(cháng)度，以确保長(cháng)度匹配和对称。

使用(yòng)信号网络需要在网络中的所有(yǒu)互连上强制执行这种精度级别。在路由过程中执行長(cháng)度匹配对于高速信号尤為(wèi)重要，因為(wèi)这可(kě)确保您的信号到达目的地而不会累积明显的偏斜。在信号网络中使用(yòng)差分(fēn)对要求所有(yǒu)对具有(yǒu)一致的间距和对称的曲折。

这就是自动化路由工具变得无价之宝的地方。最好的 PCB 自动布線(xiàn)器可(kě)以在布線(xiàn)过程中為(wèi)您节省大量时间，尤其是在使用(yòng)高引脚数组件时。如果您发现在放置走線(xiàn)后需要移动组件，那么出色的自动布線(xiàn)器将自动重新(xīn)布線(xiàn)您的互连。

找到适合您的路由系统

使用(yòng)自动布線(xiàn)工具进行引脚交换

如果您曾经為(wèi)包含 FPGA 等高引脚数器件的 PCB 设计过原理(lǐ)图，那么您可(kě)能(néng)在创建原理(lǐ)图时没有(yǒu)考虑電(diàn)路板布局。这是可(kě)以理(lǐ)解的：在您的原理(lǐ)图中已经有(yǒu)很(hěn)多(duō)连接需要跟踪，并且原理(lǐ)图需要清晰易读。

一旦您开始布置组件和走線(xiàn)，您的電(diàn)路板布局将与您在原理(lǐ)图中强制执行的顺序完全不同，并且您可(kě)能(néng)会出现相互交叉的网络。初始情况可(kě)能(néng)无法路由，您需要重新(xīn)路由组件之间的所有(yǒu)连接。由于较新(xīn)的 FPGA 和BGA上的其他(tā)组件使用(yòng) 100 到 1000 个连接，手动重新(xīn)路由所有(yǒu)这些连接是一项主要任務(wù)。

自动布線(xiàn)器再次拯救了这一天。最好的 PCB 自动布線(xiàn)器具有(yǒu)自动引脚交换功能(néng)，可(kě)以轻松地重新(xīn)排列引脚排列以满足您的需求。在不交换引脚的情况下，围绕一个或多(duō)个高引脚数组件布置其余组件可(kě)能(néng)很(hěn)困难，甚至不可(kě)能(néng)。自动引脚交换使您免于进行近乎完整的重新(xīn)设计或手动重新(xīn)布線(xiàn)。

如果没有(yǒu)自动布線(xiàn)器，在高引脚数板周围布線(xiàn)可(kě)能(néng)会很(hěn)痛苦

自动布線(xiàn)和设计规则

大多(duō)数 PCB 设计软件程序都带有(yǒu)某种自动布線(xiàn)功能(néng)，但并非所有(yǒu)自动布線(xiàn)器都是一样的。最好的自动布線(xiàn)器可(kě)以轻松地与您的设计规则检查功能(néng)交互，确保您的布局符合您的关键设计规范。

最好的 PCB 自动布線(xiàn)器实际上将您的设计规则集成到布局过程中。设计期间将自动考虑長(cháng)度容差、对称弯曲和走線(xiàn)间距等规格，并且您的自动布線(xiàn)器将在您的電(diàn)路板上放置符合这些关键设计规则的走線(xiàn)。这可(kě)以节省您验证设计的时间。

使用(yòng)分(fēn)布在信号网络上的差分(fēn)对承载和通过通孔布線(xiàn)遵循自己的设计规则。围绕满足设计规则构建的自动布線(xiàn)系统并不关心您在電(diàn)路板上放置的互连类型。这一切都是為(wèi)了确保您的路由策略满足这些关键规则，同时节省您的路由时间。