Незважаючи на те, що настройка і запуск Situs вельми логічні і очевидні, необхідно приділити увагу деяким моментам, щоб отримати оптимальну розведення.
[Підготовка плати до трасування (Board Setup)]
Інша хороша практика в розробці включає в себе розміщення контактних майданчиків компонентів за фіксованою решітці (щоб збільшити вільний простір для розведення між контактами), розміщення однакових за розміром компонентів точно навпроти один одного по різні боки плати, і вивчення даташітов на компоненти, щоб поліпшити розв'язку по харчуванню для компонентів. Все перераховане не повний список прийомів і способів розміщення, а просто кілька порад.
Заливки міддю (Polygon Pours). Полігон (або заливка міддю copper pour можуть бути або суцільними (solid, т. Е. Заповненими одним або кількома регіонами міді) або штрихованої (hatched, створеними з прямих відрізків і дуг). Штрихованої полігони середнього і великого розміру складаються з великої кількості треків і дуг. Незважаючи на те, що автотрасувальник може трассіровать плату, на якій знаходяться такі полігони / заливки, велика кількість об'єктів на маршруті трасування ускладнює процес.
Зазвичай перед трасуванням розміщують полігони тільки тоді, коли необхідно спеціальним чином сконструювати певну ланцюг - наприклад, ланцюг землі повинна мати задану конфігурацію і вигляд. У всіх інших випадках бажано додавати полігонні заливки тільки тоді, коли трасування плати повністю завершена.
Попередня розводка (Pre-routing). Розведіть спочатку (автоматично або вручну) критичні ланцюга. Якщо потрібно, щоб вони залишалися незмінними під час розведення залишилися ланцюгів, зафіксуйте ці вже розведені ланцюга галочкою Lock All Pre-routes на діалозі Situs Routing Strategies (меню Autoroute -> Setup). Уникайте непотрібних фіксацій; велика кількість фіксованих об'єктів може створити проблему для трасування і ускладнити її.
[Конфігурація правил розведення (Design Rules)]
Переконайтеся, що правила дизайну для розведення підходять для використовуваної технології (яку буде використовувати завод-виготовлювач плат. Погано призначені або неактуальні правила можуть або дати в результаті неякісну плату, або можуть дуже знизити швидкість трасування. Майте на увазі, що трассировщик дотримується всіх поточні правила електричної розводки призначені для дизайну (Electrical and Routing design rules), за винятком правила розводки кутів (Routing Corners).
Порада. термін default rule використовується для опису правила, що охоплює весь дизайн.
Базовий принцип призначення правил. Системні правила AD мають ієрархію. Ідея полягає в тому, що Ви починаєте з правила за замовчуванням (default rule), яке стосується всіх об'єктів, і потім додаєте додаткові правила, які селективно впливають на інші об'єкти, які мають відмінні вимоги до розведення. Наприклад, правило default буде застосовуватися для всіх ланцюгів на друкованій платі, і додані правила будуть впливати на особливі ланцюга і класи ланцюгів (земля GND, клас Power і т. П.).
Найважливіші правила Width (ширина доріжки) і Clearance (допустимий зазор). Ці технологічні установки впливають на те, як щільно плата буде "упакована". Налаштування цих правил визначається процесом вибору компромісу - широкі треки і великий зазор спрощують (і іноді здешевлюють) виробництво плати; в той час як зменшення ширини треків і зазорів спрощують розводку плати. Корисно порадитися з представниками заводу, щоб визначити 'цінові точки' для вибору товщини і зазорів розводки. Як і задоволення електричних вимог дизайну, технологія розведення повинна також враховувати технологію компонентів (наприклад мікросхем), щоб правильно розвести кожну його ніжку.
Порада. щоб перевірити, що правило направлено на ті об'єкти, які треба, скопіюйте запит правила (rule Query) в панель фільтра і застосуєте його (Apply). З'являться тільки ті об'єкти, на які спрямована правило.
Ще одне правило в технології розведення відноситься до стилю перехідного отвору (Routing Via Style). Воно повинно бути вибрано так, щоб підходити під використовувані треки і зазори, з урахуванням вартості виробництва для обраного діаметра отвору (hole size) і захисного паска (annular ring).
Потрібно також уникати призначення надлишкових і непотрібних правил - чим правил більше, тим значніше збільшується час обробки, сповільнюється трасування. Правила можна заборонити, якщо вони не потрібні для автотрасування.
Ширина доріжки для розведення (Routing Width)
Переконайтеся, що правило ширини трасування (Routing Width rule) для Query of All (правило за замовчуванням) має установку Preferred, яка підходить для більшості трас дизайну. Переконайтеся, що ширина в комбінації з відповідним правилом зазору (clearance rule) дозволить розвести все контактні площадки компонентів (pads). Налаштуйте додаткові правила товщини трас для ланцюгів, які повинні бути вже або ширше.
Якщо компоненти з малим кроком ніжок мають ніжки, які повинні бути підключені до ланцюгів з великою заданої шириною доріжки - наприклад, ланцюги харчування - перевірте маршрут від ніжок харчування на кожній стороні плати, щоб переконатися в фізичної можливості прокласти доріжки до цих ніжок.
Обмеження на допустимий зазор (Clearance Constraint)
Перевірте спеціальні вимоги до зазору, такі як у ніжок компонентів з малим кроком, ніжки яких знаходяться один до одного ближче, ніж стандартні зазори плати. Такі компоненти можуть бути обслужені спеціально призначеними пріоритезувати правилами. На зображенні нижче показано призначення такого правила на посадочне місце (footprint) TSOP12X16.
Майте на увазі, що хоча Ви можете задати правило, націлене на footprint, воно не подіє на розводку, яка підключена до цього footprint. Як уже згадувалося в секції про Routing Width, перевірте - чи можуть бути фізично розведені ніжки компонента.
Стиль перехідного отвору для розведення (Routing Via Style)
Переконайтеся, що правило Routing Via Style для Query of All (правило за замовчуванням) має відповідну установку Preferred. Додайте правила з вищим пріоритетом для тих ланцюгів, яким потрібен інший стиль перехідного отвору, який не збігається з правилом за замовчуванням (default rule).
Шари для розведення (Routing Layers)
Переконайтеся, що правило є шари розводки Routing Layers з встановленим query of All. У списку будуть всі дозволені сигнальні шари (задані стеком шарів). Дозвольте шари, на яких Ви хочете використовувати розведення. Додайте правила з вищим пріоритетом для ланцюгів, які Ви хочете розвести тільки в заданих шарах.
Прив'язка напрямків трасування до верствам (Layer Directions)
Уникайте використання довільного напрямку (Any direction) - для розведення з'єднання буде обраний шар на підставі того, наскільки близько знаходиться з'єднання з цього шару, так що цей шар стане єдиним вибором. Any direction зазвичай вибирають для односторонніх плат (у яких сигнальний шар тільки один).
Пріоритет трасування (Routing Priority)
Використовуйте правила Routing Priority для установки більш високого пріоритету для складних ланцюгів, або для тих ланцюгів, які хочете розвести максимально чисто.
Управління SMD Fanout
Fanout - це спеціальні відводи (іноді з перехідними отворами) від висновків компонента (зазвичай многоножечной BGA мікросхеми), що полегшують розведення складної друкованої плати.
Система запитів AD використовує ключові слова, які спеціально призначені для різних корпусів для одностороннього монтажу (surface mount component packages), включаючи IsLCC (Leadless Chip Carrier), IsSOIC (Small Outline IC), IsBGA (Ball Grid Array) і IsSMSIP (Surface Mount Single In-line Package). Правила за умовчанням автоматично створюються для більшості звичайних корпусів, і оскільки проходи fanout запускаються на перших кроках автотрасування, мало сенсу в збереженні правил, що не прикладаються до жодного компоненту. У Вас повинно бути як мінімум одне правило дизайну для управління SMD fanout, якщо на платі використовуються компоненти SMD - відповідний запит для одного правила, спрямованого на всі компоненти SND, буде IsSMTComponent. Для подробиць, як кожне ключове слово запиту ідентифікує корпус компонента, відкрийте Query Helper, введіть ключове слово і натисніть F1.
Порядок виконання (precedence), або пріоритет (priority) правил призначається розробником designer. Пріоритет правила використовується, коли треба визначити, яке правило застосовувати, якщо на об'єкт поширюється кілька правил. Якщо пріоритет встановлено неправильно, то може виявитися, що правило взагалі не прикладається.
Наприклад, якщо правило із запитом InNet ( 'VCC') має пріоритет нижче, ніж правило query of All, то правило All буде застосовано до ланцюга VCC. Використовуйте кнопку Priorities в діалозі PCB Rules and Constraints Editor, щоб виправити це. Майте на увазі, що пріоритет не має значення, якщо область дії двох правил не перекриваються (вони не відносяться до одного і того ж об'єкту). Наприклад, не має ніякого значення, що ці два правила мають різний пріоритет - InNet ( 'VCC') і InNet ( 'GND').
Звіт надає інформацію, яка включає в себе:
У звіті перераховані потенційні проблеми, які можуть вплинути на ефективність роботи трасувальника. Де це можливо, надаються підказки (hints) - радять, як треба поліпшити дизайн, щоб краще підготувати його для автотрасування. Будь-які помилки, попередження, поради (errors / warnings / hints) зі списку потрібно ретельно дослідити і, якщо це потрібно, підлаштувати відповідні правила - перед тим, як почати розведення.
[Поради при запуску автотрасувальника]
Не бійтеся експериментувати. Якщо результат розведення вийшов поганим, зробіть що-небудь, щоб вплинути на роботу трасувальника. Додайте проміжні проходи очищення (cleanup pass) і випрямлення (straighten pass), надайте більше місця в тих місцях, де велика щільність розміщення компонентів, або поміняйте напрямку прокладання на шарах (layer directions). Оскільки Ви експериментуєте з роутером - створюєте Ваші власні стратегії для управління послідовністю проходів трасування, міняєте кількість перехідних отворів через Via control, міняєте напрямок трасування на шарах (layer directions), обмежуєте роутер тільки перпендикулярними маршрутами - робіть нотатки з тим комбінаціям правил, які Ви спробували . Так Ви зможете ідентифікувати і знову використовувати конфігурації, які найкраще підходять до Ваших проектів.
Запустіть спочатку окремо проходи fanout, і оціните їх якість. Вам може знадобитися вручну розвести fanout в усіх проблемних областях.
[Основні висновки: як використовувати проходи і стратегії трасування]
Далі перераховані проходи, які можна використовувати в стратегії. Проходи можна задавати в будь-якому порядку, як керівництво до дії проаналізуйте вже заданий порядок проходів стратегії.
Adjacent Memory. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Він використовується для прокладки сусідніх ніжок, підключених до тієї ж самої ланцюга, і вимагають попередньої розводки - наприклад, за допомогою простого шаблону у вигляді букви U.
Clean Pad Entries. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Він переразводіт доріжку від кожного центру контактної площадки уздовж найдовшої осі контактної площадки.
Порада. якщо є компоненти з контактними майданчиками, у яких відрізняються розміри уздовж осей X і Y, то завжди додавайте прохід Clean Pad Entries після проходу Memory.
Completion. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. По суті це те ж саме, що і прохід Main, що відрізняється вартістю для вирішення конфліктів і завершення складних з'єднань. Приклади відмінностей за вартістю включають використання більш дешевих via і більш дорогих неправильних маршрутів.
Fan out Signal. Це прохід рівня компонента, заснований на настройках fanout, заданих через Fanout Control. Цей прохід перевіряє шаблони на висновках, враховуючи зазор розводить з обраної шириною провідника і обраним стилем via, і потім вибирає відповідний спосіб виконання fanout (inline row, staggered і т. Д.), Щоб задовольнити вимогам, заданим в design rule. Fanout відноситься тільки до сигнальних верствам.
Fan out to Plane. Все те ж саме, що і Fan out Signal, тільки з тією відмінністю, що Fanout робиться тільки на внутрішній шар міді (internal plane layer).
Globally Optimized Main. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Він надає оптимальну прокладку провідників. Він ігнорує змагання / порушення на першій ітерації. Потім він переразводіт з'єднання зі збільшенням вартості конфлікту, поки не залишиться порушень. Цей прохід в поєднанні з дозволеною опцією перпендикулярності (Orthogonal option), може видати добре зроблений чорновий шаблон розводки. Додайте прохід Recorner до стратегії, щоб отримати скошені під 45 o кути на трасах.
Hug. "Hug" перекладається як "обіймати". Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань, який переразводіт кожне з'єднання, слідуючи існуючим маршрутом з мінімально можливим зазором. Прохід hug використовується для максимізації вільного простору для трасування. Майте на увазі, що цей прохід працює дуже повільно.
Layer Patterns. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Він розводить тільки з'єднання, які відповідають напрямку шару, layer direction (в межах допустимого). Він використовується, як і hug, щоб максимально звільнити місце для трасування.
Main. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Він використовує топологічну карту, щоб знайти шлях розводки, і потім використовує push (притискання) і shove (проштовхування) для перетворення передбачуваного шляху в реальну розведення.
Порада. тільки один прохід типу main-type повинен бути зазначений в стратегії розводки - або Main, або Multilayer Main, або Globally Optimized Main.
Memory. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Він перевіряє дві ніжки різних компонентів, які перебувають на одному і тому ж шарі, які мають однакові координати X або Y.
Multilayer Main. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань. Робить те ж саме, що і прохід Main, але з вартістю, оптимізованої для багатошарових плат.
Recorner. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань, який використовується для зрізання кутів на розводці. Цей прохід використовується, коли в стратегії дозволена опція Orthogonal - так що прохід Recorner по суті скасовує ортогональность і зрізає наявні кути кожної траси. Якщо опція Orthogonal відключена в використовуваної стратегії, то не потрібно додавати прохід Recorner, тому що автотрасувальник і так буде за замовчуванням зрізати кути.
Spread. Це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань, який переразводіт кожне з'єднання, намагаючись поширити розводку для використання вільного простору, і робить розведення з рівномірним інтервалом, коли проходить між фіксованими об'єктами (такими як висновки компонента). Майте на увазі, що цей прохід працює дуже повільно.
Straighten. Випрямлення - це прохід розводки, що відноситься до рівня з'єднань, який намагається зменшити кількість кутів. Він робить це шляхом проходу маршруту до кута, і потім від цього кута виконує спробу випрямлення (горизонтально / вертикально / 45 o вгору / 45 o вниз) до іншої точки маршруту ланцюга. Якщо випрямлення знайдено, то воно перевіряється на предмет зменшення довжини нового шляху траси.
1. PCAD: терміни.
2. Tutorial - Getting Started with PCB Design site: wiki.altium.com.
3. Interactively Routing a Net site: wiki.altium.com.