任意角度布線(xiàn)：您应该何时使用(yòng)它？

2021-06-25

任意角度布線(xiàn)：您应该何时使用(yòng)它？

自从个人计算出现以来，EDA 工具已经取得了長(cháng)足的进步。现在，自动布線(xiàn)器、交互式布線(xiàn)、長(cháng)度调整和引脚交换等高级布線(xiàn)功能(néng)正在帮助设计人员保持工作效率，尤其是在设备和走線(xiàn)密度增加的情况下。使用(yòng)典型的布局和布線(xiàn)工具，布線(xiàn)通常限于 45 度或直角转弯，但更先进的 PCB 设计软件允许用(yòng)户以他(tā)们喜欢的任何角度布線(xiàn)。

那么您应该使用(yòng)哪种布線(xiàn)方式，以及任何角度布線(xiàn)的优点是什么？与许多(duō)工程问题一样，从标准走線(xiàn)几何形状切换到任意角度布線(xiàn)会带来一系列权衡，在某些设计中，任意角度布線(xiàn)比其他(tā)设计更好。希望我们在这里收集的建议可(kě)以帮助您决定何时在下一个 PCB 中使用(yòng)任何角度布線(xiàn)。

什么是任意角度布線(xiàn)？

顾名思义，任意角度布線(xiàn)允许设计人员以他(tā)们喜欢的任何角度布線(xiàn)，甚至可(kě)以沿着复杂的曲線(xiàn)布線(xiàn)。高质量 PCB 设计软件中的交互式布線(xiàn)工具将包括一项功能(néng)，允许您定义用(yòng)于布線(xiàn)的弧線(xiàn)，或简单地沿所需方向拖动迹線(xiàn)的端点。这消除了以 45 度角和直角布線(xiàn)的条件约束。

尽管以 45 度和 90 度角布線(xiàn)有(yǒu)助于保持走線(xiàn)有(yǒu)条理(lǐ)并在视觉上令人愉悦，但这并不是布線(xiàn)信号的唯一方法。以任何角度布線(xiàn)的主要优点是能(néng)够减少单端走線(xiàn)组之间的長(cháng)度不匹配，这有(yǒu)助于节省電(diàn)路板空间并降低長(cháng)度匹配所需的走線(xiàn)弯曲程度。

在某些情况下，沿相对直線(xiàn)布線(xiàn)的能(néng)力可(kě)以消除信号走線(xiàn)上两个或多(duō)个过孔的需要。它还可(kě)以用(yòng)来克服使用(yòng)无辅助自动布線(xiàn)器时出现的问题，称為(wèi)咬合。创造性地使用(yòng)过孔和任意角度布線(xiàn)，可(kě)以避免绕另一组走線(xiàn)和过孔布線(xiàn)。相反，您可(kě)以直接在表面层上的两点之间布線(xiàn)，或者使用(yòng)最少数量的层过渡。

在曲線(xiàn)上布線(xiàn)：在任意角度布線(xiàn)中放置圆弧

一种有(yǒu)趣的布線(xiàn)方案是用(yòng)弧線(xiàn)布線(xiàn)，这在某些電(diàn)路板上带来了一些优势。特别是，在圆形電(diàn)路板中，沿圆弧布線(xiàn)可(kě)以在沿電(diàn)路板外部布線(xiàn)时节省空间。这是比八角形布線(xiàn)更好的选择，因為(wèi)您可(kě)以减小(xiǎo)電(diàn)路板的整體(tǐ)尺寸，在给定的空间中放置更多(duō)的走線(xiàn)，或者将更多(duō)的组件安装到紧密的排列中。

任何带有(yǒu)圆弧的角度布線(xiàn)都不是非此即彼的决定；当您可(kě)以使用(yòng)正确的布線(xiàn)工具时，您可(kě)以在一条轨迹上同时使用(yòng)直線(xiàn)段和圆弧。这可(kě)以帮助您解决一些有(yǒu)趣的布線(xiàn)问题，而不仅仅是沿着弯曲的電(diàn)路板布線(xiàn)。我想简要介绍两个例子。

一种情况是，您有(yǒu)一块正方形或矩形的電(diàn)路板，并且一个大的正方形或矩形组件沿電(diàn)路板对角線(xiàn)倾斜（即与電(diàn)路板边缘成 45 度角）。在这种情况下，与使用(yòng)标准45 度布線(xiàn)相比，使用(yòng)任何角度布線(xiàn)从组件上的焊盘上断开允许您布線(xiàn)到具有(yǒu)更少空间和/或更高走線(xiàn)密度的直線(xiàn)走線(xiàn)。

IC 之间的任意角度布線(xiàn)

这样做还有(yǒu)另一个好处，当我们查看上图时可(kě)能(néng)并不明显。假设从中央 IC 断开的 5 条信号走線(xiàn)需要进行長(cháng)度匹配。如果我们在上图中使用(yòng) 45 度转弯，平行走線(xiàn)之间的長(cháng)度不匹配会更大，因此在到达下游 IC 之前，内部走線(xiàn)需要更多(duō)的曲折。沿 45 度部分(fēn)和迹線(xiàn)直線(xiàn)部分(fēn)之间的圆弧布線(xiàn)比沿直線(xiàn)布線(xiàn)要短，因此这 5 条迹線(xiàn)之间的任何長(cháng)度不匹配都会减少。如果信号上升时间足够長(cháng)，您可(kě)能(néng)根本不需要長(cháng)度匹配。

BGA 突破和差分(fēn)对

使用(yòng) BGA，您还可(kě)以在从组件下方的焊盘断开时使用(yòng)任何角度布線(xiàn)。这可(kě)以使您的路由方案比使用(yòng)简单的狗骨扇出更灵活。当结合上图所示的圆弧布線(xiàn)和旋转组件的情况时，您可(kě)以以任何您喜欢的方式突破 BGA。

如果您在特定信号标准下布線(xiàn)差分(fēn)对，您仍然可(kě)以使用(yòng)任何角度布線(xiàn)，尽管您需要沿着对的長(cháng)度保持一致、对称的耦合以满足差分(fēn)阻抗要求。但是，当与上面显示的弧形布線(xiàn)优势一起考虑时，您仍然可(kě)以在電(diàn)路板周围布線(xiàn)差分(fēn)对组时减少長(cháng)度不匹配。

任何角度布線(xiàn)為(wèi)狗骨扇出提供了一个很(hěn)好的替代方案

就像您的其他(tā)布線(xiàn)工具一样，任何角度布線(xiàn)可(kě)能(néng)并非在所有(yǒu)情况下都正确，但它可(kě)以让您在不同電(diàn)路板中更灵活地使用(yòng)布線(xiàn)方案。