AMPIEZZA E PROFONDITÀ DEGLI STRUMENTI PER PCB PARTE 1 ROUTING INTERATTIVO E INSTRADAMENTO

INTRODUZIONE

L’ampiezza dei nostri strumenti software per la progettazione di circuiti stampati offre la capacità di affrontare un’ampia serie di sfide tecnologiche. La profondità della funzionalità consiste nel fornire all’ingegnere le opzioni necessarie per risolvere le diverse variazioni dell’attività originale. Un prodotto con layout efficiente non gode solo dell’ampio supporto di componenti, segnale e tecnologia di fabbricazione, ma ha anche una funzionalità profonda per soddisfare le numerose variazioni nei requisiti di progettazione in maniera produttiva.

ROUTING INTERATTIVO

Per la maggior parte delle progettazioni, il processo di instradamento resta l’attività di layout più dispendiosa in termini di tempo. Dal momento che la tecnologia per tutti gli aspetti del flusso di lavoro della progettazione di PCB ha subito un’evoluzione nel corso di molti anni, il software di instradamento deve avanzare al fine di supportare tali requisiti.

L’ambiente di instradamento interattivo del layout della scheda di Altium Designer offre la capacità di instradare schede composte da laminati, HDI e strutture flessibili e rigid-flex. Esploriamo alcune capacità che illustrano la profondità della funzionalità disponibile.

CONFINI DI SPAZIO DINAMICI

Quando si effettua l’instradamento in aree congestionate, spesso è difficile capire se esiste uno spazio sufficiente per l’instradamento. La funzione di confini di instradamento non mostra solo i canali disponibili, ma mette anche una rete negli spazi in cui non sarà possibile inserire tracce. A causa di questa rete, non avete bisogno di tentare di eseguire l’instradamento attraverso ogni varco per cercare di capire se la traccia potrà essere inserita. Piuttosto, potete guardare avanti e determinare con rapidità quale canale usare per l’instradamento.

Punto iniziale - Nell’immagine qui sotto, potete vedere che quando instradate la traccia (freccia gialla) sembra che sia inserita tra il pad e la via (freccia verde).

Instradamento della traccia

Avvio dell’instradamento - Quando inizia l’instradamento, viene mostrato il confine dinamico dello spazio, e potete vedere la rete che viene creata (freccia verde) che mostra che la traccia non potrà essere inserita. Ogni volta in cui è presente una rete (grande o piccola), significa che la traccia attuale non potrà essere inserita nel varco.

Confine di spazio dinamico nella procedura di instradamento

Larghezza ridotta - È possibile usare una larghezza con una larghezza appropriata pre-definita o una larghezza qualsiasi desiderata. Qui la traccia è stata trasformata in una larghezza ridotta e potete vedere che la rete dello spazio è stata rimossa, il che significa che è presente uno spazio sufficiente per eseguire l’instradamento attraverso quel varco.

Possibilità di usare una larghezza con una larghezza appropriata predefinita, nella fase di instradamento

Ovviamente, potreste non voler modificare la larghezza, ciò serve solo a mostrare che i confini degli spazi cambiano in maniera dinamica a seconda della larghezza usata. Vi preghiamo di notare che la freccia viola (sopra) mostra una via con un foro di due colori. Si tratta di una via interrata e i colori indicano gli strati iniziale e finale della via.

SOSTITUZIONE DEI PIN DURANTE L’INSTRADAMENTO

Durante l’instradamento, una delle attività più dispendiose in termini di tempo è eseguire l’instradamento da un BGA a un altro e risolvere gli incroci di collegamenti dettati dall’ordine dei pin. Con Altium Designer, i pin possono essere scambiati nell’ambito dell’attività di instradamento con la funzione di Sostituzione delle sottoreti.

La tecnica consiste nell’instradare le tracce fuori dai BGA in maniera ordinata da entrambe le direzioni, quindi una volta constatato il modo in cui i collegamenti sono intrecciati tra loro, usare la funzione di sostituzione per rimetterli in ordine e instradarli insieme. Questa operazione può essere più efficace della sostituzione dei pin prima dell’instradamento poiché l’ordine ottimale non è necessariamente quello privo di collegamenti incrociati.

Instradamento iniziale - Eseguite l’instradamento da entrambe le estremità del collegamento.

Instradamento iniziale

Avvio della sostituzione - Fate clic sull’estremità della traccia (freccia verde) e sull’altra estremità della traccia che volete usare per quella rete (freccia gialla).

Avvio della sostituzione della traccia nell’instradamento

Risultato dopo il secondo clic - Quando fate clic sull’altra estremità della traccia, i collegamenti vengono sostituiti automaticamente.

Risultato dopo il secondo clic nella procedura di instradamento

Risultato finale - Qui è mostrato il risultato della sostituzione della sottorete. Instradate semplicemente insieme le tracce e avete ottimizzato le uscite dal BGA, semplificando notevolmente l’intera attività di instradamento.

Risultato finale dell’instradamento

ACCORDION DI SINTONIZZAZIONE

Potete aggiungere accordion di sintonizzazione durante l’instradamento. Una cosa importante è che la sintonizzazione riempie l’area disponibile automaticamente mentre spostate il cursore sull’area.

Aggiunta della sintonizzazione - Questa sintonizzazione viene aggiunta con angoli retti di 45°. Il misuratore della lunghezza mostra che la lunghezza di destinazione è pari a 4750 mil e la lunghezza effettiva è 4103,157 mil.

Aggiunta della sintonizzazione

Sintonizzazione con archi - Potete controllare il raggio dell’arco o persino applicare un motivo semicircolare. Questa immagine mostra un arco che sostituisce l’angolo retto di 45°.

Sintonizzazione con archi

Opzioni aggiuntive - Questo menu a comparsa illustra la profondità delle opzioni quando vengono aggiunti accordion. Tutto può essere regolato scegliendolo nel menu a comparsa o usando un tasto da tastiera.

Opzioni aggiuntive

CONCLUSIONE

Poiché il processo di instradamento è una delle attività di layout della scheda più dispendiose in termini di tempo, i designer devono disporre del maggior numero possibile di strumenti necessari per rispondere ai requisiti di automazione dei processi complessi di oggi. Questo paper si è concentrato su tre di questi strumenti presenti in Altium Designer: confini di spazio dinamici, sostituzione dei pin durante l’instradamento e accordion di sintonizzazione. Questi strumenti offriranno una maggiore efficienza a qualsiasi software di progettazione di circuiti stampati che debba progettare layout delle schede a elevata complessità rispettando tempistiche e standard molto rigorosi.