自動(dòng)布線(xiàn)器如何幫助加快設計

2021-06-18

自動(dòng)布線(xiàn)器如何幫助加快設計

在 PCB 上布線(xiàn)就像編織被子一樣。它不僅需要永遠，而且需要非常精確的步驟來(lái)確保您的所有針跡無(wú)縫地結合在一起。如果你的針腳錯了，那么一切都會(huì )分崩離析。

就像我們擁有提高生產(chǎn)力的自動(dòng)穿線(xiàn)縫紉機一樣，自動(dòng)布線(xiàn)器也可以為您的 PCB 做同樣的事情。但要小心：并非所有自動(dòng)路由器都具有相同的功能。最好的 PCB 自動(dòng)布線(xiàn)器將做的不僅僅是布線(xiàn)以匹配您的原理圖。

手動(dòng)與自動(dòng)路由

布線(xiàn)是最重要的 PCB 設計活動(dòng)之一。正確的布線(xiàn)技術(shù)可確保您的電路板具有一定程度的 EMI 抗擾度，不易受到地彈或接地回路等問(wèn)題的影響，并且看起來(lái)像一件真正的藝術(shù)品。對于使用較低速度信號且不包含高引腳數組件的更簡(jiǎn)單的 PCB，您可以在合理的時(shí)間內手動(dòng)布線(xiàn)。

一旦您開(kāi)始使用需要密集布線(xiàn)的高引腳數組件，手動(dòng)完成所有工作需要花費大量時(shí)間。這也使得難以遵守您的設計規則；您必須手動(dòng)驗證附近的走線(xiàn)間隔是否正確，沒(méi)有累積明顯的偏斜，以及作為傳輸線(xiàn)的走線(xiàn)是否阻抗匹配。

當您開(kāi)始使用差分對時(shí)，情況變得更加復雜。差分信號可減少信號和返回走線(xiàn)之間的串擾，確保您的信號具有高信噪比。單對走線(xiàn)需要對稱(chēng)且間隔適當，以確保最大程度地抑制串擾。您的 PCB 設計工具應該能夠輕松測量電路板上的走線(xiàn)長(cháng)度，以確保長(cháng)度匹配和對稱(chēng)。

使用信號網(wǎng)絡(luò )需要在網(wǎng)絡(luò )中的所有互連上強制執行這種精度級別。在路由過(guò)程中執行長(cháng)度匹配對于高速信號尤為重要，因為這可確保您的信號到達目的地而不會(huì )累積明顯的偏斜。在信號網(wǎng)絡(luò )中使用差分對要求所有對具有一致的間距和對稱(chēng)的曲折。

這就是自動(dòng)化路由工具變得無(wú)價(jià)之寶的地方。最好的 PCB 自動(dòng)布線(xiàn)器可以在布線(xiàn)過(guò)程中為您節省大量時(shí)間，尤其是在使用高引腳數組件時(shí)。如果您發(fā)現在放置走線(xiàn)后需要移動(dòng)組件，那么出色的自動(dòng)布線(xiàn)器將自動(dòng)重新布線(xiàn)您的互連。

找到適合您的路由系統

使用自動(dòng)布線(xiàn)工具進(jìn)行引腳交換

如果您曾經(jīng)為包含 FPGA 等高引腳數器件的 PCB 設計過(guò)原理圖，那么您可能在創(chuàng )建原理圖時(shí)沒(méi)有考慮電路板布局。這是可以理解的：在您的原理圖中已經(jīng)有很多連接需要跟蹤，并且原理圖需要清晰易讀。

一旦您開(kāi)始布置組件和走線(xiàn)，您的電路板布局將與您在原理圖中強制執行的順序完全不同，并且您可能會(huì )出現相互交叉的網(wǎng)絡(luò )。初始情況可能無(wú)法路由，您需要重新路由組件之間的所有連接。由于較新的 FPGA 和BGA上的其他組件使用 100 到 1000 個(gè)連接，手動(dòng)重新路由所有這些連接是一項主要任務(wù)。

自動(dòng)布線(xiàn)器再次拯救了這一天。最好的 PCB 自動(dòng)布線(xiàn)器具有自動(dòng)引腳交換功能，可以輕松地重新排列引腳排列以滿(mǎn)足您的需求。在不交換引腳的情況下，圍繞一個(gè)或多個(gè)高引腳數組件布置其余組件可能很困難，甚至不可能。自動(dòng)引腳交換使您免于進(jìn)行近乎完整的重新設計或手動(dòng)重新布線(xiàn)。

如果沒(méi)有自動(dòng)布線(xiàn)器，在高引腳數板周?chē)季€(xiàn)可能會(huì )很痛苦

自動(dòng)布線(xiàn)和設計規則

大多數 PCB 設計軟件程序都帶有某種自動(dòng)布線(xiàn)功能，但并非所有自動(dòng)布線(xiàn)器都是一樣的。最好的自動(dòng)布線(xiàn)器可以輕松地與您的設計規則檢查功能交互，確保您的布局符合您的關(guān)鍵設計規范。

最好的 PCB 自動(dòng)布線(xiàn)器實(shí)際上將您的設計規則集成到布局過(guò)程中。設計期間將自動(dòng)考慮長(cháng)度容差、對稱(chēng)彎曲和走線(xiàn)間距等規格，并且您的自動(dòng)布線(xiàn)器將在您的電路板上放置符合這些關(guān)鍵設計規則的走線(xiàn)。這可以節省您驗證設計的時(shí)間。

使用分布在信號網(wǎng)絡(luò )上的差分對承載和通過(guò)通孔布線(xiàn)遵循自己的設計規則。圍繞滿(mǎn)足設計規則構建的自動(dòng)布線(xiàn)系統并不關(guān)心您在電路板上放置的互連類(lèi)型。這一切都是為了確保您的路由策略滿(mǎn)足這些關(guān)鍵規則，同時(shí)節省您的路由時(shí)間。