Друкаваная плата метады праводкі працягваюць удасканальвацца, а гнуткія метады праводкі могуць скараціць даўжыню провада і вызваліць больш месца на друкаванай плаце. Звычайная праводка друкаванай платы абмежавана фіксаванымі каардынатамі правадоў і адсутнасцю адвольна нахіленых правадоў. Зняцце гэтых абмежаванняў можа значна палепшыць якасць праводкі.

Пачнем з некаторай тэрміналогіі. Мы вызначаем адвольную кутную разводку як правадную з дапамогай адвольных кутніх сегментаў і радыянаў. Гэта своеасаблівая правадная праводка, але не абмяжоўваецца выкарыстаннем толькі адрэзкаў лініі пад вуглом 90 і 45 градусаў. Тапалагічная электраправодка-гэта драцяная праводка, якая не прытрымліваецца сетак і каардынатаў і не выкарыстоўвае звычайныя або няправільныя сеткі, напрыклад, праводку па форме. Давайце вызначым тэрмін гнуткая электраправодка як правадная праводка без фіксаванай формы, якая дазваляе пералічыць форму правадоў у рэальным часе, каб дасягнуць наступных магчымасцей трансфармацыі. Для фарміравання формы лініі выкарыстоўваюцца толькі дугі ад перашкод і іх агульныя датычныя. (Obstacles include pins, copper foil, forbidden areas, holes and other objects) part of the circuit of two PCB models. Зялёны і чырвоны драты праходзяць па розных пластах мадэлі друкаванай платы. The blue circles are the perforations. Чырвоны элемент вылучаецца. There are also some red round pins. Выкарыстоўвайце толькі адрэзкі і мадэлі з вуглом 90 градусаў паміж імі. Малюнак 1В уяўляе сабой мадэль друкаванай платы з выкарыстаннем дуг і адвольных кутоў. Праводка пад любым вуглом можа здацца дзіўнай, але ў яе ёсць шмат пераваг. The way it is wired is very similar to how engineers wired it by hand half a century ago. Паказвае сапраўдную друкаваную плату, распрацаваную ў 1972 годзе амерыканскай кампаніяй Digibarn для поўнай ручной разводкі. This is a PCB board based on Intel8008 computer. Адвольная праводка пад вуглом, паказаная на малюнку 2, на самай справе падобная. Чаму яны будуць выкарыстоўваць адвольную кутную праводку? Паколькі гэты від праводкі мае мноства пераваг. Праводная кутняя праводка мае мноства пераваг. Па -першае, невыкарыстоўванне кутоў паміж адрэзкамі лініі дазваляе зэканоміць месца на друкаванай плаце (шматкутнікі заўсёды займаюць больш месца, чым тангенсы). Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). Аднак пры праводцы пад любым вуглом ёсць дастаткова месца, каб пракласці 4 драты на адным шляху, не парушаючы праверкі правілаў праектавання (DRC). Выкажам здагадку, у нас ёсць чып станоўчага рэжыму і мы хочам падключыць штыфты чыпа да двух іншых. Using only 90 degrees takes up a lot of space. Выкарыстанне адвольнай вуглавой праводкі можа скараціць адлегласць паміж чыпам і іншымі штыфтамі, адначасова зніжаючы плошчу. In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. Паварот чыпа пад любым вуглом таксама можа даць лепшыя вынікі. In this case, the area was reduced from 23 square centimeters to 10 square centimeters. Ён паказвае сапраўдную друкаваную плату. Праводная кутняя праводка з функцыяй паваротнага чыпа – адзіны спосаб праводкі для гэтай платы. Гэта не толькі тэорыя, але і практычнае рашэнне (часам адзіна магчымае рашэнне). Паказвае прыклад простай друкаванай платы. Вынікі тапалогіі кабеля, у той час як аўтаматычныя вынікі кабеля на аснове аптымальнай формы ўяўляюць сабой фатаграфіі фактычнай друкаванай платы. An automatic cabler based on optimal shape cannot do this because the components are rotated at arbitrary angles. Вам трэба больш плошчы, і калі вы не круціце кампаненты, прылада павінна быць павялічана. Прадукцыйнасць макета значна палепшылася б без паралельных сегментаў, якія часта з’яўляюцца крыніцай перакрыжаванняў. The level of crosstalk increases linearly as the length of parallel wires increases. As the spacing between parallel wires increases, crosstalk decreases quadratic. Давайце ўсталюем узровень перакрыжаванняў, які вырабляецца двума паралельнымі 1 -міліметровымі правадамі, размешчанымі ад d да e. Калі паміж адрэзкамі дроту ёсць кут, то пры павелічэнні гэтага кута ўзровень перакрыжаванняў зменшыцца. Перакрыжаванне не залежыць ад даўжыні провада, а толькі ад значэння кута: дзе α – кут паміж адрэзкамі дроту. Разгледзім наступныя тры спосабу праводкі. On the left side of Figure 8 (90 degree layout), there is the maximum wire length and the maximum emi value due to parallel line segments. In the middle of Figure 8 (45 degree layout), the wire length and emi values are reduced. On the right-hand side (at any Angle), the wire length is shortest and there are no parallel wire segments, so the interference value is negligible. So arbitrary Angle wiring helps to reduce the total wire length and significantly reduce electromagnetic interference. Вы таксама памятаеце ўплыў на затрымку сігналу (праваднікі не павінны быць паралельнымі і не павінны быць перпендыкулярнымі да шкловалакна друкаванай платы). Advantages of flexible wiring Manual and automatic movement of components does not destroy the wiring in flexible wiring. Кабельшчык аўтаматычна разлічвае аптымальную форму провада (з улікам неабходнага зазору бяспекі). Такім чынам, гнуткая кабельная сувязь можа значна скараціць час, неабходны для рэдагавання тапалогіі, добра падтрымліваючы шматразовае паўторнае падлучэнне для выканання абмежаванняў. Гэта паказвае канструкцыю друкаванай платы, якая рухаецца праз адтуліны і кропкі адгалінавання. Падчас аўтаматычнага перамяшчэння кропкі адвядзення дроту і скразныя адтуліны адрэгуляваны ў аптымальнае становішча. In most computer-aided design (CAD) systems, the wiring interconnection problem is reduced to the problem of sequentially finding paths between pairs of points in a maze of pads, forbidden areas, and laid wires. Калі шлях знойдзены, ён фіксуецца і становіцца часткай лабірынта. Недахоп паслядоўнай праводкі ў тым, што вынік праводкі можа залежаць ад парадку праводкі. Калі тапалагічная якасць яшчэ далёкая ад дасканаласці, праблема “затрымання” ўзнікае на мясцова невялікіх тэрыторыях. Але незалежна ад таго, які провад вы перамацуеце, гэта не палепшыць якасць праводкі. Гэта сур’ёзная праблема ва ўсіх сістэмах САПР, якія выкарыстоўваюць паслядоўную аптымізацыю. This is where the bending elimination process is useful. Згінанне дроту адносіцца да з’явы, калі провад у адной сетцы павінен абыходзіць аб’ект у іншай сетцы, каб атрымаць доступ да аб’екта. Rewiring a wire will not correct this. Паказаны прыклад згінання. A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. Адлюстроўваюцца вынікі аўтаматычнай апрацоўкі. У другім выпадку (на іншым пласце) запалены зялёны провад аўтаматычна падключаецца зноўку, змяняючы праводку (з зялёнага на чырвоны). Выключыце згінанне дроту, аўтаматычна аптымізуючы форму дроту (прыблізныя дугі з адрэзкамі проста для таго, каб паказаць любыя прыклады кутоў без дуг). (top) original design, (bottom) after eliminating bending design. Чырвоныя сагнутыя драты вылучаюцца. У дрэве Штэйнера ўсе радкі павінны быць злучаны ў выглядзе адрэзкаў з вяршынямі (канчатковымі кропкамі і дапаўненнямі). У верхняй частцы кожнай новай вяршыні павінны сыходзіцца тры адрэзка, і не больш чым тры адрэзкі павінны заканчвацца. Кут паміж адрэзкамі, якія сыходзяцца да вяршыні, не павінен быць меншым за 120 градусаў. Пабудаваць Штэйнера з гэтымі дастатковымі ўмоўнымі ўласцівасцямі не вельмі складана, але гэта не абавязкова мінімальна. Шэрыя дрэвы Штэйнера не з’яўляюцца аптымальнымі, але чорныя дрэвы Штэйнера – гэта. У практычным дызайне камунікацыі неабходна ўлічваць розныя віды перашкод. Яны абмяжоўваюць магчымасць пабудовы мінімальных ахопных дрэў з выкарыстаннем алгарытмаў і дрэў Штэйнера з дапамогай геаметрычных метадаў. Перашкоды паказаны шэрым колерам, і мы рэкамендуем пачынаць з любой канцавой вяршыні. If there is more than one adjacent terminating vertex, you should choose one that allows you to continue using the second vertex. Гэта залежыць ад кута. Асноўны механізм тут-алгарытм на аснове сіл, які вылічае сілы, якія дзейнічаюць на новыя вяршыні, і неаднаразова перамяшчае іх у кропку раўнавагі (велічыня і кірунак сіл залежаць ад правадоў у суседніх кропках адгалінавання). Калі кут паміж парай адрэзкаў, злучаных з вяршыняй (канцом або складзеннем), меншы за 120 градусаў, можна дадаць кропку адгалінавання, а затым можна выкарыстоўваць механічны алгарытм для аптымізацыі становішча вяршыні. It’s worth noting that simply sorting all angles in descending order and adding new vertices in that order doesn’t work, and the result is worse. Пасля дадання новага вузла варта праверыць мінімум падсеткі, якая складаецца з чатырох вывадаў:

1. Калі вяршыня дадаецца ў ваколіцы іншай зноў дададзенай вяршыні, праверце наяўнасць самай маленькай сеткі з чатырма кантактамі.

2. Калі чатырохкантактная сетка не мінімальная, абярыце пару “дыяганальных” (якія належаць да чатырохвугольнай дыяганалі) канчатковых кропак або віртуальных канцавых вузлоў (віртуальных тэрмінальных вузлоў-згіны дроту).

3. Адрэзак лініі, які злучае канчатковую кропку (віртуальную канчатковую кропку) з найбліжэйшай новай вяршыняй, замяняецца адрэзкам лініі, якая злучае канчатковую кропку (віртуальную канчатковую кропку) з далёкай новай вяршыняй.

4. Use mechanical algorithms to optimize vertex positions.

Гэты спосаб не гарантуе стварэнне самай маленькай сеткі, але ў параўнанні з іншымі метадамі ён можа дасягнуць найменшай даўжыні сеткі без выпасу. Ён таксама дапускае вобласці, дзе злучэнні з канчатковымі кропкамі забароненыя, а колькасць вузлоў канчатковых кропак можа быць адвольным.

Flexible wiring at any Angle has some other interesting advantages. Напрыклад, калі вы можаце аўтаматычна перамяшчаць мноства аб’ектаў з дапамогай аўтаматычнага пераразліку формы драты ў рэжыме рэальнага часу, вы можаце стварыць паралельныя змеепадобныя лініі. Гэты метад падлучэння дазваляе лепш выкарыстоўваць прастору, мінімізуе колькасць ітэрацый і дазваляе гнутка выкарыстоўваць допускі. Калі ёсць дзве змеепадобныя лініі, пераплеценыя адзін з адным, аўтаматычная кабельная канатка зменшыць даўжыню адной або абедзвюх, у залежнасці ад прыярытэту правіла.

Разгледзім праводку кампанентаў BGA. У традыцыйным падыходзе перыферыі да цэнтра колькасць каналаў да перыферыі памяншаецца на 8 з кожным наступным пластом (з-за памяншэння перыметра). Напрыклад, кампаненту 28×28 мм з 784 штыфтамі патрабуецца 10 слаёў. Некаторыя пласты на схеме разняліся. Малюнак 16 паказвае чвэрць BGA. У той жа час пры выкарыстанні метаду праводкі “ад цэнтра да перыферыі” колькасць каналаў, неабходных для выхаду на перыферыю, не змяняецца ад пласта да пласта. Гэта значна паменшыць колькасць слаёў. Для памеру кампанента 28×28 мм дастаткова 7 слаёў. Для буйных кампанентаў гэта бяспройгрышны варыянт. Малюнак 17 паказвае чвэрць BGA. An example of BGA wiring is shown. Пры выкарыстанні кабельнага падыходу “ад цэнтра да перыферыі” мы можам завяршыць падлучэнне ўсіх сетак. Аўтаматычная тапалагічная кабельная каналізацыя з адвольным вуглом можа гэта зрабіць. Traditional automatic cablers cannot route this example. Паказвае прыклад рэальнай друкаванай платы, дзе інжынер скараціў колькасць слаёў сігналу з 6 да 4 (у параўнанні са спецыфікацыяй). Акрамя таго, інжынерам спатрэбілася ўсяго паўдня, каб завяршыць разводку друкаванай платы.