PCB Drotmethoden verbesseren ëmmer weider, a flexibel Drotstechnike kënnen Drotlängt reduzéieren a méi PCB Raum fräi maachen. Konventionell PCB Drot ass limitéiert duerch fix Drotkoordinaten an de Mangel u arbiträr gekippte Drot. Dës Aschränkungen ze läschen kann d’Qualitéit vum Drot wesentlech verbesseren.

Loosst eis mat e puer Terminologie ufänken. Mir definéieren arbiträr Wénkelkabelen als Drotkabel mat arbiträren Winkelsegmenter a Radianer. Et ass eng Aart Drotkabel, awer ass net limitéiert op nëmmen 90 Grad a 45 Grad Wénkelinn Segmenter ze benotzen. Topologesch Drot ass Drotkabel déi net un d’Gitter a Koordinaten hänkt an net regelméisseg oder onregelméisseg Gitter wéi formbaséiert Drot benotzt. Loosst eis de Begrëff flexibel Drot definéieren als Drotkabel ouni fix Form déi Echtzäit Drotform nei Berechnung erméiglecht fir déi folgend Transformatiounsméiglechkeeten z’erreechen. Nëmme Bogen vun Hindernisser an hir gemeinsam Tangenter gi benotzt fir d’Linneform ze bilden. (Hindernisser enthalen Pins, Kupferfolie, verbueden Gebidder, Lächer an aner Objeten) Deel vum Circuit vun zwee PCB Modeller. Déi gréng a rout Drot lafen op verschiddene Schichten vum PCB Modell. Déi blo Kreeser sinn d’Perforatiounen. Dat rout Element gëtt markéiert. There are also some red round pins. Benotzt nëmme Linesegmenter a Modeller mat engem Wénkel vun 90 Grad tëscht hinnen. Figur 1B ass e PCB Modell mat Bogen a arbiträr Winkelen. Wiring an all Wénkel ka komesch ausgesinn, awer et huet vill Virdeeler. D’Manéier wéi et kabelt ass ass ganz ähnlech wéi d’Ingenieuren et mat der Hand viru engem halleft Joerhonnert gekabelt hunn. Weist e richtege PCB entwéckelt am Joer 1972 vun enger amerikanescher Firma Digibarn fir komplett Handkabelen. This is a PCB board based on Intel8008 computer. Déi arbiträr Wénkelkabel, déi op der Figur 2 gewise gëtt, ass tatsächlech ähnlech. Firwat géife se arbiträr Wénkelkabel benotzen? Well dës Zort vun Drot vill Virdeeler huet. Arbiträr Wénkelverkabelung huet vill Virdeeler. Als éischt, wann Dir d’Winkelen tëscht Linesegmenter net benotzt, spuert PCB Raum (Polygonen huelen ëmmer méi Plaz op wéi Tangenter). Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). Wéi och ëmmer, wann Dir an engem Winkel wiring, ass et genuch Plaz fir 4 Drot um selwechte Wee ze leeën ouni Design Regel Check (DRC) ze verletzen. Ugeholl datt mir e positiven Modus Chip hunn a wëllen d’Chip Pins mat zwee anere Pins verbannen. Using only 90 degrees takes up a lot of space. Benotze vu arbiträren Wénkelkabelen kann d’Distanz tëscht dem Chip an aner Pins verkierzen, wärend de Foussofdrock reduzéiert gëtt. In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. Den Chip an all Wénkel ze rotéieren kann och besser Resultater liwweren. In this case, the area was reduced from 23 square centimeters to 10 square centimeters. Et weist e richtege PCB. Arbiträr Wénkelverkéier mat rotéierender Chipfunktioun ass déi eenzeg Kabelmethod fir dëse Circuit Board. Dëst ass net nëmmen eng Theorie, awer och eng praktesch Léisung (heiansdo déi eenzeg méiglech Léisung). Weist e Beispill vun engem einfachen PCB. Topologie Cabler Resultater, wärend automatesch Cabler Resultater baséiert op optimaler Form si Fotoen vum aktuellen PCB. An automatic cabler based on optimal shape cannot do this because the components are rotated at arbitrary angles. Dir braucht méi Fläch, a wann Dir d’Komponente net rotéiert, muss den Apparat méi grouss gemaach ginn. Layoutleistung wier staark verbessert ouni parallel Segmenter, déi dacks eng Quell vu Kräizgang sinn. The level of crosstalk increases linearly as the length of parallel wires increases. As the spacing between parallel wires increases, crosstalk decreases quadratic. Loosst eis den Niveau vum Kräizgang stellen, deen duerch zwee parallele 1 mm Dréit ofgepëtzt gëtt, déi op d bis e läit. Wann et en Wénkel tëscht den Drot Segmenter ass, da wéi dëse Wénkel eropgeet, wäert den Niveau vu Kräizgang erofgoen. De Kräizgang hänkt net vun der Längt vum Drot of, awer nëmmen vum Wénkelwäert: wou α de Wénkel tëscht den Drot Segmenter duerstellt. Betruecht déi folgend dräi Kabelmethoden. Op der lénker Säit vun der Figur 8 (90 Grad Layout) ass et déi maximal Drotlängt an de maximalen Emi Wäert wéinst parallelle Linesegmenter. In the middle of Figure 8 (45 degree layout), the wire length and emi values are reduced. Op der rietser Säit (an all Wénkel) ass d’Dréitlängt déi kürzst an et gi keng parallel Drotsegmenter, sou datt den Interferenzwäert negligibel ass. So arbitrary Angle wiring helps to reduce the total wire length and significantly reduce electromagnetic interference. Dir erënnert Iech och un den Effekt op Signalverzögerung (Dirigenten sollen net parallel sinn a sollten net senkrecht zum PCB Glasfaser sinn). Advantages of flexible wiring Manual and automatic movement of components does not destroy the wiring in flexible wiring. De Kabeler rechent automatesch déi optimal Form vum Drot aus (berécksiichtegt déi noutwendeg Sécherheetsmoossnam). Flexibel Kabele kënnen dofir d’Zäit erfuerderen fir d’Topologie z’änneren immens reduzéieren, gutt ënnerstëtzen multiple Recapping fir Contrainten z’erreechen. Dëst weist e PCB Design dee sech duerch Lächer a Filialpunkten beweegt. Wärend der automatescher Bewegung ginn Drotzweigpunkten an Duerchgäng op déi optimal Positioun ugepasst. 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. Wann e Wee fonnt gëtt, ass en fixéiert a gëtt en Deel vum Labyrinth. Den Nodeel vu sequentiellen Drot ass datt d’Verdrahtungsresultat ofhängeg vun der Drotuerdnung hänkt. Wann topologesch Qualitéit nach ëmmer net perfekt ass, trëtt de Problem “stiechen” op lokal kleng Beräicher op. Awer egal wéi en Drot Dir wire, et wäert d’Qualitéit vun de Kabelen net verbesseren. Dëst ass e seriöse Problem an all CAD Systemer déi sequenziell Optimiséierung benotzen. Dëst ass wou de Béie Eliminatiounsprozess nëtzlech ass. Drotbéien bezitt sech op de Phänomen datt en Drot an engem Netzwierk muss ronderëm en Objet an engem aneren Netz goen fir Zougang zu engem Objet ze kréien. Rewiring a wire will not correct this. E Beispill vu Béie gëtt gewisen. A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. Automatesch Veraarbechtungsresultater ginn ugewisen. Am zweete Fall (op enger anerer Schicht) gëtt e beliichte grénge Drot automatesch nei bedriwwe andeems d’Verkabelschicht geännert gëtt (vu gréng op rout). Eliminéiert Drotbéien andeems automatesch Drotform optimiséiert gëtt (ongeféier Bogen mat Linesegmenter just fir all Wénkelbeispiller ouni Bogen ze weisen). (uewen) originelle Design, (ënnen) nom Béie Design eliminéiert. Rout gebogen Drot ginn markéiert. An engem Steiner Bam mussen all Linnen als Segmenter mat Wirbelen (Endpunkter an Ergänzunge) verbonne sinn. Um Top vun all neie Wirbelen mussen dräi Segmenter konvergéieren an net méi wéi dräi Segmenter mussen ophalen. De Wénkel tëscht de Linesegmenter, déi an de Wirbelt konvergéieren, däerf net manner wéi 120 Grad sinn. Et ass net ganz schwéier e Steiner mat dësen genuch bedingten Eegeschaften ze bauen, awer et ass net onbedéngt minimal. Gro Steiner Beem sinn net optimal, awer schwaarz Steiner Beem sinn. Am praktesche Kommunikatiouns Design musse verschidden Aarte vun Hindernisser berécksiichtegt ginn. Si limitéieren d’Fäegkeet fir minimum Spannbäume ze bauen mat béide Algorithmen a Steiner Beem mat geometreschen Methoden. D’Hindernisser ginn a gro gewisen a mir empfeelen un all Ennpunkt ze starten. Wann et méi wéi een ugrenzend ofschléissend Wirbelsäit ass, sollt Dir een wielen deen Iech erlaabt den zweete Wénkel weider ze benotzen. Et hänkt vum Wénkel of. Den Haaptmechanismus hei ass e Kraaftbaséierten Algorithmus deen d’Kräfte berechent, déi op déi nei Wirbelen handelen an se ëmmer erëm op e Gläichgewiichtpunkt beweegt (d’Gréisst an d’Direktioun vun de Kräfte hänkt vun den Drähten op de benachbarende Filialpunkten of). Wann de Wénkel tëscht engem Paar Linesegmenter verbonne mat engem Wirbel (Endpunkt oder Zousatz) manner wéi 120 Grad ass, kann e Filialpunkt derbäigesat ginn, an da kann e mechanesche Algorithmus benotzt ginn fir d’Wirbelpositioun ze optimiséieren. 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. Nodeems Dir en neien Node bäigefüügt hutt, sollt Dir de Minimum vun engem Subnet bestinn aus véier Pins:

1. Wann e Wirbel an der Ëmgéigend vun engem aneren nei bäigeführte Wirbelt bäigefüügt ass, préift no dem klengste Véier-Pin Netzwierk.

2. Wann de Véier-Pin Netzwierk net minimal ass, wielt e Paart “diagonal” (gehéiert zu de quadrilateralen diagonalen) Endpunkter oder virtuelle Terminal Noden (virtuelle Terminal Noden-Drotbéi).

3. D’Linnesegment dat den Endpunkt (virtuellen Endpunkt) mam noosten neie Wirbelsäit verbënnt, gëtt ersat duerch d’Linnesegment dat den Endpunkt (virtuellen Endpunkt) mam fernen neie Wirbelt verbënnt.

4. Use mechanical algorithms to optimize vertex positions.

Dës Method garantéiert net de klengste Netzwierk ze bauen, awer am Verglach mat anere Methoden kann et déi klengst Netzlängt erreechen ouni Weiden. Et erlaabt och Beräicher wou Endpunktverbindunge verbuede sinn, an d’Zuel vun Endpunkt Wirbelen kënnen arbiträr sinn.

Flexibel Drot an all Winkel huet e puer aner interessant Virdeeler. Zum Beispill, wann Dir vill Objekter automatesch mat der Hëllef vun automatescher Echtzäit Drotform nei Berechnung réckele kënnt, kënnt Dir parallel Serpentine Linnen erstellen. Dës Kabelmethod mécht besser Notzung vum Raum, miniméiert d’Zuel vun Iteratiounen, an erlaabt flexibel Notzung vun Toleranzen. Wann et zwou Schlaanglinnen matenee interlaced sinn, reduzéiert den automatesche Kabel d’Längt vun engem oder zwee, ofhängeg vun der Regelprioritéit.

Betruecht d’Verkabelung vu BGA Komponenten. An der traditioneller periphere-zu-Zentrum Approche gëtt d’Zuel vun de Kanäl an d’Peripherie mat 8 mat all successive Schicht reduzéiert (wéinst enger Reduktioun vum Perimeter). Zum Beispill, eng 28x28mm Komponent mat 784 Pins erfuerdert 10 Schichten. E puer vun de Schichten am Diagram sinn de Kabelen entkomm. Figur 16 weist e Véierel vun enger BGA. Zur selwechter Zäit, wann Dir de “Zentrum zu Peripherie” Drotmethod benotzt, ännert d’Zuel vun de Kanäl, déi néideg si fir an d’Peripherie erauszekommen, net vu Schicht op Schicht. Dëst wäert d’Zuel vun de Schichten immens reduzéieren. Fir eng Komponentgréisst vun 28x28mm si 7 Schichten genuch. Fir méi grouss Komponenten ass et e Win-Win. Figur 17 weist e Véierel vun der BGA. E Beispill vu BGA Drot gëtt gewisen. Wann Dir de “Zentrum zu Peripherie” Kabele Approche benotzt, kënne mir d’Kabelen vun all Netzwierker fäerdeg maachen. Arbiträr Wénkel topologesch automatesch Kabel kann dëst maachen. Traditionell automatesch Kabele kënnen dëst Beispill net routen. Weist e Beispill vun engem richtege PCB wou den Ingenieur d’Zuel vun de Signalschichten vun 6 op 4 reduzéiert huet (am Verglach mat der Spezifikatioun). Zousätzlech huet et Ingenieuren nëmmen en halwen Dag gedauert fir d’Verdrängung vun der PCB fäerdeg ze maachen.