何時應該使用任意角佈線?

2020年1月4日 ZACHARIAH PETERSON

這就是任意角佈線的樣子...

自個人電腦發明之後,使用EDA工具也很久了。現在,自動佈線,互動式佈線,長度調整和接腳交換等高級佈線功能可幫助設計人員保持生產力,特別是隨著設備和走線密度的增加。通常使用典型的佈局和佈線工具將佈線限制為45度或直角轉彎,但是更高級的PCB設計軟體允許用戶依照自己喜歡的任何角度進行佈線。

那麼,您應該使用哪種佈線方式,以及任意角佈線的優點是什麼?像許多工程問題一樣,從標準佈線幾何形狀切換到任意角佈線都會帶來一系列損失,並且在某些設計中,任意角佈線都是比其他設計更好的選擇。希望我們在這裡彙整的建議可以幫助您決定何時在下一個PCB中使用任意角佈線。

什麼是任意角佈線?

顧名思義,任意角佈線都可以使設計人員以他們喜歡的任意角佈線,甚至可以沿著複雜的曲線佈線。高階PCB設計軟體中的互動式佈線工具都會有一個功能,那就是可以定義用於佈線彎折的圓弧,或簡單的沿所需方向拖動佈線的端點。這樣就打破了以45度角和直角佈線的條件約束。

儘管以45度和90度角進行佈線有助於佈線井然有序,視覺上令人愉悅,但這並不是佈線信號的唯一方法。任意角佈線的主要優點是能夠減少單點走線組之間的長度不一,這有助於節省電路板空間並降低長度匹配所需的走線彎曲程度。

在某些情況下,沿相對直線佈線的能力可以消除在信號走線上使用兩個或更多導孔的需求。它也可以用來克服使用獨立自動佈線時出現的問題,即所謂的咬口(clinching)。創造性地使用導孔以及任意角佈線,可以避免在另一組走線和導孔周圍佈線。取而代之的是,您可以直接在表層的兩個點之間進行佈線,也可以使用最少數量的換層。

弧形佈線:在任意角佈線中放置弧

一種有趣的佈線方案是使用弧形佈線,這在某些電路板上具有一些優勢。特別是在圓形板上,沿弧形佈線可在您沿著電路板的外部佈線時節省空間。與八邊形佈線相比,這是一個更好的選擇,因為您可以減小電路板的整體尺寸,在既定的空間中放置更多的走線,或者將更多的零件擺放在密集的佈局中。

帶有圓弧的任意角佈線都不是一個好選擇。您可以使用正確的佈線工具在一條佈線上同時使用直線和圓弧。這不僅可以幫助您解決一些有趣的佈線問題,而不僅僅是沿彎曲電路板佈線。我想簡單介紹兩個例子。

一種情況是您有一個正方形或矩形的板,並且較大的正方形或矩形零件沿電路板的對角線傾斜(與電路板邊緣成45度角)。在這種情況下,與使用標準45度佈線相比,使用任意角佈線從零件上的焊點上脫落下來,都可以佈線到具有較小空間和或更高佈線密度的直線走線。

IC之間的任意角佈線

這還有另一個好處,當我們看上面的圖片時,這可能並不明顯。假設從中央IC斷開的5條信號線需要進行長度匹配。如果在上圖中使用45度轉彎,則平行走線之間的長度誤差會更大,因此內部走線在到達下游IC之前將需要更大的曲折度。在走線的45度部分和筆直部分之間沿著圓弧走線的距離比沿著直線走線短,因此這5條走線之間的長度誤差都會減少。如果信號上升時間足夠長,則可能根本不需要長度匹配。

BGA扇出和差動訊號

使用BGA,當您從零件下方的焊點上斷開時,也可以使用任意角佈線。與使用簡單的狗骨頭扇出相比,這可以使您的佈線方案更靈活。與上面所示的弧形佈線和旋轉的零件一起使用時,您可以按照自己喜歡的任何方式突破BGA。

如果您要按照特定的信號傳輸標準對差動訊號進行佈線,儘管您仍需要沿線對的長度保持一致的對稱,以滿足差動訊號阻抗要求,仍然可以使用任意角佈線。但與上述佈線優勢並用時,在電路板上佈線差動訊號時,您仍然可以減少長度不匹配。

任意角佈線都可以替代狗骨頭扇出

就像其他佈線工具一樣,任意角佈線都不一定在所有情況下都是正確的,但是它可以使您在不同電路板上的佈線方案更加靈活。AltiumDesigner®中的互動式佈線功能非常適合實現您可以想像的任何佈線樣式。建立佈局時,Altium Designer中的佈線功能會根據設計規則自動檢查佈局。



來源網址:https://resources.altium.com/p/any-angle-routing-when-should-you-use-it