PCB metode kabel terus ningkat, sareng téhnik kabel fléksibel tiasa ngirangan panjang kawat sareng ngosongkeun langkung rohangan PCB. Sambungan kabel PCB konvensional diwatesan ku koordinat kawat tetep sareng kurangna kawat siku sambarangan. Ngaleungitkeun watesan ieu tiasa sacara signifikan ningkatkeun kualitas kabel.

Hayu urang mimitian ku sababaraha terminologi. Kami ngartikeun kawat Angle sawenang salaku kawat kabel nganggo segmen Angle sawenang sareng radian. Mangrupikeun salah sahiji kabel kawat, tapi henteu diwatesan ku ngan ukur nganggo 90 derajat sareng 45 derajat sudut garis Angle. Kabel topologis nyaéta kabel kawat anu henteu taat kana grid sareng koordinat sareng henteu nganggo grid biasa atanapi henteu teratur sapertos kabel basis bentuk. Hayu urang ngahartikeun istilah kabel fléksibel salaku kawat kabel tanpa bentuk tetep anu nyandak perhitungan bentuk kawat sacara real-time pikeun ngahontal kamungkinan transformasi ieu. Ngan ukur busur tina halangan sareng tangén umumna anu dianggo pikeun ngawangun bentuk garis. (Halangan kalebet pin, foil tambaga, daérah terlarang, liang sareng objék sanés) bagian tina sirkuit dua modél PCB. Kawat héjo sareng beureum dijalankeun dina sababaraha lapisan modél PCB. Bunderan biru mangrupikeun perforasi. Unsur beureum disorot. There are also some red round pins. Gunakeun ukur ruas garis sareng modél kalayan Angle 90 derajat antara aranjeunna. Gambar 1B nyaéta modél PCB anu ngagunakeun busur sareng sudut sawenang-wenang. Kabel dina sudut mana waé sigana tiasa anéh, tapi éta ngagaduhan seueur kaunggulan. Cara kabelna mirip pisan sareng kumaha insinyur nganggo kabelna ku satengah abad ka tukang. Nembongkeun PCB asli anu dikembangkeun di 1972 ku perusahaan Amérika anu disebut Digibarn pikeun kabel lengkep tangan. This is a PCB board based on Intel8008 computer. Kabel Angle sawenang anu dituduhkeun dina Gambar 2 saleresna mirip. Naha aranjeunna nganggo kabel Angle sawenang? Kusabab jenis kabel ieu ngagaduhan seueur kaunggulan. Kabel Angle sawenang ngagaduhan seueur kaunggulan. Mimiti, henteu nganggo sudut antara bagéan garis ngahémat rohangan PCB (poligon sok nyandak langkung seueur ruang tibatan tangén). Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). Nanging, nalika kabel dina sagala Angle, aya cukup ruang pikeun iklas 4 kabel dina jalur anu sami tanpa ngalanggar mariksa aturan desain (DRC). Anggap urang gaduh chip modeu positip sareng hoyong nyambungkeun pin chip kana dua pin anu sanés. Using only 90 degrees takes up a lot of space. Nganggo kawat Angle sawenang tiasa pondok jarak antara chip sareng pin anu sanés, bari ngirangan tapak. In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. Muterkeun chip dina sudut mana waé ogé tiasa nyayogikeun hasil anu langkung saé. In this case, the area was reduced from 23 square centimeters to 10 square centimeters. Éta nunjukkeun PCB nyata. Kabel Angle sambarangan kalayan fungsi chip puteran mangrupikeun hiji-hijina metode kabel pikeun papan sirkuit ieu. Ieu sanés ngan ukur téori, tapi ogé solusi praktis (kadang-kadang hiji-hijina solusi anu mungkin). Nembongkeun conto PCB saderhana. Hasil cabler topologi, sedengkeun hasil cabler otomatis dumasar kana bentuk optimal nyaéta poto tina PCB anu sabenerna. An automatic cabler based on optimal shape cannot do this because the components are rotated at arbitrary angles. Anjeun peryogi langkung seueur daérah, sareng upami anjeun henteu muterkeun komponénna, alatna kedah langkung ageung. Kinerja perenah bakal ningkat pisan tanpa ruas paralel, anu sering dijantenkeun sumber crosstalk. The level of crosstalk increases linearly as the length of parallel wires increases. As the spacing between parallel wires increases, crosstalk decreases quadratic. Hayu urang atur tingkat crosstalk anu dihasilkeun ku dua kabel 1mm sajajar jarakna d ka e. Upami aya Angle antara bagéan kawat, maka nalika Angle ieu ningkat, tingkat crosstalk bakal turun. Crosstalk henteu gumantung kana panjang kawat, tapi ngan ukur kana nilai Angle: dimana α ngagambarkeun Angle antara bagéan kawat. Pertimbangkeun tilu padika sambungan kabel ieu. Di sisi kénca Gambar 8 (tata letak 90 derajat), aya panjang kawat maksimum sareng nilai emi maksimum kusabab bagéan garis paralel. In the middle of Figure 8 (45 degree layout), the wire length and emi values are reduced. Di sisi-sisi katuhu (dina sudut mana waé), panjang kawatna pondok sareng henteu aya bagéan kawat paralel, janten nilai gangguan tiasa diabaikan. So arbitrary Angle wiring helps to reduce the total wire length and significantly reduce electromagnetic interference. Anjeun ogé émut pangaruhna dina panundaan sinyal (konduktor henteu kedah sajajar sareng henteu kedah jejeg sareng fiberglass PCB). Advantages of flexible wiring Manual and automatic movement of components does not destroy the wiring in flexible wiring. Cabler sacara otomatis ngitung bentuk optimal tina kawat (tumut kana akun clearance kaamanan anu diperyogikeun). Kabel anu fleksibel tiasa pisan ngirangan waktos anu diperyogikeun kanggo ngédit topologi, sacara saé ngadukung sababaraha rébuan deui pikeun nyumponan konstrain. Ieu nunjukkeun desain PCB anu ngalir ngaliwatan liang sareng titik cabang. Salila gerak otomatis, titik cabang kawat sareng liwat-liang diluyukeun kana posisi anu optimal. 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. Nalika jalan dipendakan, éta ngalereskeun sareng janten bagian tina labirin. Karugian tina sambungan kabel sekuen nyaéta hasil kabel tiasa gumantung kana urutan kabelna. Nalika kualitas topologis masih jauh tina sampurna, masalah “nyangkut” kajantenan di daérah anu alit lokal. Tapi henteu masalah anu kawat anjeun rewire, éta henteu bakal ningkatkeun kualitas kabelna. Ieu masalah serius dina sadaya sistem CAD nganggo optimasi sekuen. Ieu mangrupikeun prosés éliminasi bending anu manpaat. Kabelukan kawat ngarujuk kana fenomena yén kawat dina hiji jaringan kedah milarian obyék dina jaringan sanés pikeun ngakses obyék. Rewiring a wire will not correct this. Conto léngkok ditingalikeun. A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. Hasil olahan otomatis ditampilkeun. Dina kasus anu kadua (dina lapisan anu sanés), kawat héjo anu hurung sacara otomatis dipasang deui ku ngaganti lapisan kabel (tina héjo janten beureum). Ngaleungitkeun kawat lentur ku cara otomatis ngaoptimalkeun bentuk kawat (perkiraan busur sareng ruas garis ngan ukur nunjukkeun conto Angle tanpa busur). (luhur) desain aslina, (handap) saatos ngaleungitkeun desain bending. Kawat ngagulung beureum disorot. Dina tangkal Steiner, sadaya garis kedah disambungkeun salaku bagéan ka simpul (titik tungtung sareng tambihan). Di bagian luhur unggal vertex anyar, tilu ruas kedah konvergénsi sareng henteu langkung ti tilu ruas kedah tamat. Sudut antara bagéan garis anu konéksi kana vertex na kedah henteu kirang ti 120 derajat. Teu hésé pisan ngawangun Steiner kalayan sipat sarat kaayaan anu cekap ieu, tapi éta henteu merta minimal. Tangkal Steiner Gray henteu optimal, tapi tangkal Steiner hideung henteu. Dina desain komunikasi praktis, sababaraha jinis halangan kedah dipertimbangkeun. Aranjeunna ngawatesan kamampuan ngawangun tangkal bentang minimum nganggo duanana algoritma sareng tangkal Steiner nganggo metode geometri. Halanganana ditempokeun dina warna abu sareng kami nyarankeun mimiti di tungtung tungtung. Upami aya langkung ti hiji vertex terminasi anu caket, anjeun kedah milih anu ngamungkinkeun anjeun neraskeun nganggo vertex anu kadua. Éta gumantung kana Angle. Mékanisme utama di dieu nyaéta algoritma berbasis gaya anu ngitung kakuatan anu bertindak dina simpul anyar sareng sababaraha kali mindahkeun éta kana titik kasaimbangan (gedena sareng arah gaya gumantung kana kabel dina titik cabang anu caket). Upami Angle antara sapasang ruas garis anu nyambung kana vertex (terminus atanapi tambihan) kirang tina 120 derajat, titik cabang tiasa ditambihkeun, teras algoritma mékanis tiasa dianggo pikeun ngaoptimalkeun posisi vertex. 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. Saatos nambihan titik anu énggal, anjeun kedah parios minimum subnet anu diwangun ku opat pin:

1. Upami hiji vertex ditambihkeun di sakuriling vertex anu sanésna nembé, parios jaringan anu paling alit opat-pin.

2. Upami jaringan opat-pin henteu minimal, pilih sapasang “diagonal” (milik diagonal quadrilateral) titiktungtung atanapi titik terminal virtual (simpul terminal virtual – kabel bends).

3. Segmen garis anu ngahubungkeun titiktungtung (titiktungtung virtual) kana vertex anyar anu paling caket diganti ku ruas garis anu ngahubungkeun titik akhir (titiktungtung virtual) kana puncak anyar anu jauh.

4. Use mechanical algorithms to optimize vertex positions.

Cara ieu henteu ngajamin ngawangun jaringan pangleutikna, tapi dibandingkeun sareng metode anu sanés, éta tiasa ngahontal panjang jaringan pangleutikna tanpa ngangon. Éta ogé ngamungkinkeun pikeun daérah anu tempat sambungan tungtung dilarang, sareng jumlah titik titik tiasa sawenang-wenang.

Flexible wiring at any Angle has some other interesting advantages. Salaku conto, upami anjeun sacara otomatis tiasa ngalihkeun seueur objék ku bantuan kalkulasi bentuk kawat real-time otomatis, anjeun tiasa nyiptakeun garis serpentin paralel. Metoda cabling ieu ngajantenkeun panggunaan rohangan anu langkung saé, ngirangan jumlah iterasi, sareng ngamungkinkeun panggunaan fleksibel toleransi. Upami aya dua garis serpentin saling saling, cabler otomatis bakal ngirangan panjang hiji atanapi duanana, gumantung kana prioritas aturan.

Pertimbangkeun kabel komponén BGA. Dina pendekatan peripheral-to-center tradisional, jumlah saluran ka periphery diréduksi 8 ku unggal lapisan anu berturut-turut (kusabab pangirangan perimeter). Salaku conto, komponén 28x28mm kalayan 784 pin peryogi 10 lapisan. Sababaraha lapisan dina diagram tiasa kabur kabel. Gambar 16 nunjukkeun saparapat BGA. Dina waktos anu sami, nalika nganggo metode kabel “center to periphery”, jumlah saluran anu diperyogikeun pikeun kaluar ka periphery henteu robih tina lapisan kana lapisan. Ieu bakal ngirangan seueur lapisan. Pikeun ukuran komponén 28x28mm, 7 lapisan cekap. Pikeun komponén anu langkung ageung, éta win-win. Gambar 17 nunjukkeun saparapat tina BGA. Conto kabel BGA ditingalikeun. Nalika ngagunakeun pendekatan cabling “center to periphery”, urang tiasa ngalengkepan kabel sadayana jaringan. Kabler otomatis topologis sawenang Sudut tiasa ngalakukeun ieu. Cablers otomatis tradisional henteu tiasa nyetél conto ieu. Nembongkeun conto PCB nyata dimana insinyur ngirangan jumlah lapisan sinyal tina 6 janten 4 (dibandingkeun sareng spésifikasi). Salaku tambahan, butuh insinyur ngan satengah dinten kanggo ngarengsekeun kabel PCB.