PCB raflögunaraðferðir halda áfram að bæta og sveigjanleg raflögnartækni getur dregið úr vírlengd og losað meira PCB pláss. Hefðbundin PCB raflögn er takmörkuð af föstum hnitum vírsins og skorti á geðþótta vír. Að fjarlægja þessar takmarkanir getur bætt gæði raflagna verulega.

Let’s start with some terminology. Við skilgreinum handahófskennd hornlögn sem vírlagnir með handahófskenndum hornhlutum og radíönum. Það er eins konar vírlagnir, en takmarkast ekki við að nota aðeins 90 gráðu og 45 gráðu hornlínuhluta. Topological wiring is wire wiring that does not adhere to grids and coordinates and does not use regular or irregular grids like shape-based wiring. Við skulum skilgreina hugtakið sveigjanleg raflögn sem vírlagnir án föstrar lögunar sem gerir rauntíma endurreikning vírlaga mögulegt að ná eftirfarandi umbreytingarmöguleikum. Aðeins bogar frá hindrunum og sameiginlegum snertingum þeirra eru notaðir til að mynda línuformið. (Obstacles include pins, copper foil, forbidden areas, holes and other objects) part of the circuit of two PCB models. Grænu og rauðu vírarnir ganga á mismunandi lögum af PCB líkaninu. The blue circles are the perforations. The red element is highlighted. There are also some red round pins. Use only line segments and models with an Angle of 90 degrees between them. Mynd 1B er PCB líkan með bogum og handahófskenndum hornum. Wiring at any Angle may seem strange, but it does have many advantages. The way it is wired is very similar to how engineers wired it by hand half a century ago. Sýnir alvöru PCB þróað árið 1972 af bandarísku fyrirtæki sem heitir Digibarn fyrir heilar raflagnir. This is a PCB board based on Intel8008 computer. Handahófskennd hornlögn sem sýnd er á mynd 2 er í raun svipuð. Hvers vegna myndu þeir nota handahófskenndar hornlagnir? Vegna þess að þessi tegund af raflögn hefur marga kosti. Arbitrary Angle wiring has many advantages. Í fyrsta lagi sparar PCB pláss ekki með því að nota hornin milli línuhluta (marghyrningar taka alltaf meira pláss en snertingar). Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). Hins vegar, þegar raflögn er í hvaða horni sem er, er nóg pláss til að leggja 4 víra á sömu braut án þess að brjóta hönnunarreglur (DRC). Segjum sem svo að við höfum jákvæðan flís og viljum tengja flísapinnana við tvo aðra pinna. Using only 90 degrees takes up a lot of space. Með því að nota geðþótta hornlagnir getur stytt fjarlægðina milli flísarinnar og annarra pinna, en dregið úr fótsporinu. In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. Að snúa flísinni í hvaða horni sem er getur einnig veitt betri árangur. In this case, the area was reduced from 23 square centimeters to 10 square centimeters. It shows a real PCB. Arbitrary Angle wiring with rotating chip function is the only wiring method for this circuit board. Þetta er ekki aðeins kenning, heldur einnig hagnýt lausn (stundum eina mögulega lausnin). Shows an example of a simple PCB. Topology cabler niðurstöður, en sjálfvirkar cabler niðurstöður byggðar á ákjósanlegri lögun eru myndir af raunverulegu PCB. An automatic cabler based on optimal shape cannot do this because the components are rotated at arbitrary angles. Þú þarft meira svæði og ef þú snýrð ekki íhlutunum þarf að gera tækið stærra. Skipulagsafköst yrðu stórbætt án samhliða hluta, sem eru oft uppspretta yfirmála. The level of crosstalk increases linearly as the length of parallel wires increases. As the spacing between parallel wires increases, crosstalk decreases quadratic. Let’s set the level of crosstalk produced by two parallel 1mm wires spaced d to e. Ef það er horn á milli vírhlutanna, þá mun þetta stigi minnka þegar þetta horn eykst. The crosstalk does not depend on the length of the wire, but only on the Angle value: where α represents the Angle between the wire segments. Íhugaðu eftirfarandi þrjár rafmagnsaðferðir. 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. You also remember the effect on signal delay (conductors should not be parallel and should not be perpendicular to the PCB fiberglass). Advantages of flexible wiring Manual and automatic movement of components does not destroy the wiring in flexible wiring. Kapallinn reiknar sjálfkrafa út ákjósanlegasta lögun vírsins (með hliðsjón af nauðsynlegri öryggisúthreinsun). Sveigjanleg kaðall getur því dregið verulega úr þeim tíma sem þarf til að breyta staðfræði, og styður ágætlega við margar endurtekningar til að mæta takmörkunum. Þetta sýnir PCB hönnun sem hreyfist í gegnum holur og greinarpunkta. Við sjálfvirka hreyfingu eru vírgreinarpunktar og gegnumgöt aðlöguð að ákjósanlegri stöðu. 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. Þegar leið er fundin er hún föst og verður hluti af völundarhúsinu. Ókosturinn við röð raflagna er að niðurstaðan í raflögnum getur ráðist af raflögnum. Þegar staðfræðileg gæði eru enn langt frá því að vera fullkomin, þá kemur vandamálið „að festast“ upp á litlum svæðum á staðnum. But no matter which wire you rewire, it’s not going to improve the quality of the wiring. This is a serious problem in all CAD systems using sequential optimization. This is where the bending elimination process is useful. Vírbeygja vísar til þess fyrirbæri að vír í einu neti verður að ganga um hlut á öðru neti til að fá aðgang að hlut. Rewiring a wire will not correct this. Dæmi um beygju er sýnt. A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. Sjálfvirk vinnsluúrslit birtast. In the second case (on another layer), a lighted green wire is automatically rewired by changing the wiring layer (from green to red). Eliminate wire bending by automatically optimizing wire shape (approximate arcs with line segments just to show any Angle examples without arcs). (top) original design, (bottom) after eliminating bending design. Rauðbeygðir vírar eru auðkenndir. Í Steiner tré verða allar línur að vera tengdar sem hluti við hornpunkta (endapunkta og viðbætur). Efst á hverjum nýjum hornpunkti verða þrír hlutar að sameinast og ekki meira en þrír hlutar mega enda. The Angle between the line segments that converge to the vertex shall not be less than 120 degrees. Það er ekki mjög erfitt að smíða Steiner með þessa nægilega skilyrtu eiginleika, en það er ekki endilega lágmark. Gray Steiner trees are not optimal, but black Steiner trees are. Í hagnýtri samskiptahönnun verður að huga að mismunandi hindrunum. Þeir takmarka getu til að smíða lágmarksþræðir með því að nota bæði reiknirit og Steiner tré með rúmfræðilegum aðferðum. The obstacles are shown in gray and we recommend starting at any end vertex. If there is more than one adjacent terminating vertex, you should choose one that allows you to continue using the second vertex. It depends on the Angle. Aðalbúnaðurinn hér er kraftmótaður reiknirit sem reiknar út kraftana sem virka á nýju hornpunktana og færir þá ítrekað að jafnvægispunkti (stærð og stefna kraftanna fer eftir vírunum á aðliggjandi greinarpunktum). Ef hornið á milli línuhluta sem eru tengt við hornpunkt (endapunktur eða viðbót) er minna en 120 gráður er hægt að bæta útibúspunkti og síðan er hægt að nota vélrænan reiknirit til að fínstilla hornpunktinn. 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. After adding a new node, you should check the minimum of a subnet consisting of four pins:

1. If a vertex is added to the vicinity of another newly added vertex, check for the smallest four-pin network.

2. If the four-pin network is not minimal, select a pair of “diagonal” (belonging to the quadrilateral diagonal) endpoints or virtual terminal nodes (virtual terminal nodes – wire bends).

3. The line segment that connects the endpoint (virtual endpoint) to the nearest new vertex is replaced by the line segment that connects the endpoint (virtual endpoint) to the distant new vertex.

4. Use mechanical algorithms to optimize vertex positions.

This method does not guarantee to build the smallest network, but compared with other methods, it can achieve the smallest network length without grazing. Það gerir einnig ráð fyrir svæðum þar sem endapunktstengingar eru bannaðar og fjöldi punktapunkta getur verið handahófskenndur.

Flexible wiring at any Angle has some other interesting advantages. For example, if you can automatically move many objects with the help of automatic real-time wire shape recalculation, you can create parallel serpentine lines. This cabling method makes better use of space, minimizes the number of iterations, and allows for flexible use of tolerances. If there are two serpentine lines interlaced with each other, the automatic cabler will reduce the length of one or both, depending on rule priority.

Consider the wiring of BGA components. In the traditional peripheral-to-center approach, the number of channels to the periphery is reduced by 8 with each successive layer (due to a reduction in perimeter). For example, a 28x28mm component with 784 pins requires 10 layers. Sum lögin á skýringarmyndinni hafa sloppið við raflögn. Mynd 16 sýnir fjórðung BGA. Á sama tíma breytist fjöldi rása sem þarf til að fara út í jaðri ekki frá lagi í lag þegar notuð er „miðju til jaðarsvæðis“. Þetta mun stórlega fækka lögum. Fyrir íhlutastærð 28x28mm duga 7 lög. Fyrir stærri íhluti er það vinna-vinna. Figure 17 shows a quarter of the BGA. An example of BGA wiring is shown. When using the “center to periphery” cabling approach, we can complete the cabling of all networks. Handahófskenndur hornfræðilegur sjálfvirkur kapall getur gert þetta. Traditional automatic cablers cannot route this example. Shows an example of a real PCB where the engineer reduced the number of signal layers from 6 to 4 (compared to the specification). In addition, it took engineers only half a day to complete the wiring of the PCB.