BPA kaedah pendawaian terus bertambah baik, dan teknik pendawaian fleksibel dapat mengurangkan panjang wayar dan membebaskan lebih banyak ruang PCB. Pendawaian PCB konvensional dibatasi oleh koordinat wayar tetap dan kekurangan wayar bersudut sewenang-wenangnya. Menghilangkan batasan ini dapat meningkatkan kualiti pendawaian dengan ketara.

Let’s start with some terminology. Kami mendefinisikan pendawaian Sudut sewenang-wenang sebagai pendawaian dawai menggunakan segmen dan radian Sudut sewenang-wenangnya. Ini adalah sejenis pendawaian wayar, tetapi tidak terhad hanya menggunakan segmen garis sudut 90 darjah dan 45 darjah. 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. Mari kita tentukan istilah pendawaian fleksibel sebagai pendawaian tanpa wayar yang memungkinkan pengiraan semula bentuk wayar masa nyata untuk mencapai kemungkinan transformasi berikut. Hanya busur dari rintangan dan tangen biasa mereka digunakan untuk membentuk bentuk garis. (Obstacles include pins, copper foil, forbidden areas, holes and other objects) part of the circuit of two PCB models. Kabel hijau dan merah berjalan pada lapisan berlainan model PCB. 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. Rajah 1B adalah model PCB menggunakan sudut busur dan sewenang-wenang. 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. Menunjukkan PCB sebenar yang dikembangkan pada tahun 1972 oleh sebuah syarikat Amerika bernama Digibarn untuk pendawaian tangan yang lengkap. This is a PCB board based on Intel8008 computer. Pendawaian Sudut sewenang-wenang yang ditunjukkan dalam Rajah 2 sebenarnya serupa. Why would they use arbitrary Angle wiring? Kerana pendawaian jenis ini mempunyai banyak kelebihan. Arbitrary Angle wiring has many advantages. Pertama, tidak menggunakan sudut antara segmen garis menjimatkan ruang PCB (poligon selalu mengambil lebih banyak ruang daripada tangen). Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). Namun, ketika memasang kabel di Sudut mana pun, ada cukup ruang untuk meletakkan 4 wayar di jalan yang sama tanpa melanggar pemeriksaan peraturan reka bentuk (DRC). Katakan kita mempunyai cip mod positif dan ingin menyambungkan pin cip ke dua pin lain. Using only 90 degrees takes up a lot of space. Menggunakan pendawaian Sudut sewenang-wenang dapat memendekkan jarak antara cip dan pin lain, sambil mengurangkan jejak kaki. In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. Rotating the chip at any Angle can also provide better results. 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. Ini bukan hanya teori, tetapi juga penyelesaian praktikal (kadang-kadang satu-satunya penyelesaian yang mungkin). Shows an example of a simple PCB. Hasil pengkaji topologi, sementara hasil penyusun automatik berdasarkan bentuk yang optimum adalah foto PCB yang sebenarnya. An automatic cabler based on optimal shape cannot do this because the components are rotated at arbitrary angles. Anda memerlukan lebih banyak kawasan, dan jika anda tidak memutar komponen, peranti harus dibuat lebih besar. Layout performance would be greatly improved without parallel segments, which are often a source of crosstalk. 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. Sekiranya terdapat Sudut antara segmen wayar, maka apabila Angle ini meningkat, tahap crosstalk akan menurun. 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. Pertimbangkan tiga kaedah pendawaian berikut. 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. Kabel secara automatik mengira bentuk wayar yang optimum (dengan mengambil kira keselamatan yang diperlukan). Oleh itu, pengkabelan yang fleksibel dapat mengurangkan masa yang diperlukan untuk mengedit topologi, dengan baik menyokong pelbagai pembacaan semula untuk memenuhi kekangan. Ini menunjukkan reka bentuk PCB yang bergerak melalui lubang dan titik cabang. Semasa pergerakan automatik, titik cabang dawai dan lubang melalui diselaraskan ke kedudukan optimum. 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. Apabila jalan dijumpai, ia diperbaiki dan menjadi sebahagian dari labirin. Kelemahan pendawaian berurutan ialah hasil pendawaian mungkin bergantung pada susunan pendawaian. Apabila kualiti topologi masih jauh dari sempurna, masalah “tersekat” berlaku di kawasan kecil setempat. 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. Kawat lentur merujuk kepada fenomena bahawa wayar dalam satu rangkaian mesti berjalan di sekitar objek di rangkaian lain untuk mengakses objek. Rewiring a wire will not correct this. Contoh lenturan ditunjukkan. A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. Hasil pemprosesan automatik dipaparkan. 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. Wayar bengkok merah diserlahkan. Di pokok Steiner, semua garis mesti dihubungkan sebagai segmen ke bucu (titik akhir dan penambahan). Di bahagian atas setiap bucu baru, tiga segmen mesti bersatu dan tidak lebih dari tiga segmen mesti berakhir. The Angle between the line segments that converge to the vertex shall not be less than 120 degrees. Tidak sukar untuk membina Steiner dengan sifat bersyarat yang mencukupi, tetapi tidak semestinya minimum. Gray Steiner trees are not optimal, but black Steiner trees are. Dalam reka bentuk komunikasi praktikal, pelbagai jenis halangan mesti dipertimbangkan. Mereka mengehadkan kemampuan untuk membina pokok rentang minimum menggunakan kedua-dua algoritma dan pokok Steiner menggunakan kaedah geometri. 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. Mekanisme utama di sini adalah algoritma berasaskan daya yang mengira daya yang bertindak pada bucu baru dan berulang kali menggerakkannya ke titik keseimbangan (magnitud dan arah daya bergantung pada wayar pada titik cabang yang berdekatan). Sekiranya Sudut antara sepasang segmen garis yang disambungkan ke bucu (terminal atau penambahan) kurang dari 120 darjah, titik cabang dapat ditambahkan, dan kemudian algoritma mekanik dapat digunakan untuk mengoptimumkan kedudukan bucu. 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. Ini juga membolehkan kawasan di mana sambungan titik akhir dilarang, dan bilangan simpul titik akhir boleh sewenang-wenangnya.

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. Some of the layers in the diagram have escaped wiring. Rajah 16 menunjukkan seperempat BGA. Pada saat yang sama, ketika menggunakan metode pendawaian “center to periphery”, jumlah saluran yang diperlukan untuk keluar ke pinggiran tidak berubah dari satu lapisan ke lapisan yang lain. Ini akan mengurangkan bilangan lapisan. Untuk ukuran komponen 28x28mm, 7 lapisan mencukupi. Untuk komponen yang lebih besar, ia adalah win-win. 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. Penyusun automatik topologi Arbitrary Angle boleh melakukan ini. 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.