PCB布线选项，如何最大限度地提高设计适应性？

游乐园通常设有小型赛道，配有汽油动力的双座迷你车，绕着多车道轨道行驶。驾驶员可以在尝试击败朋友或家人到终点时体验转向和加速的快感。虽然有一个问题。位于每条车道中间的轨道式障碍物阻止汽车从一条车道移动到另一条车道。

将游乐园视为一条赛道：设计游乐园需要了解大门的动力流（电源）通过路径（迹线）触及公园（组件）的所有主要景点和必要的功能。虽然规划游乐园的布局可能比电路板有更多的手和思想，但PCB仍然需要做大量的工作来优化其布线迹线。

使用PCB编辑器， PCB必须考虑使电路板工作所需的所有组件之间的连接和相互作用。此外，您必须警惕避免短路，满足制造要求和保持电路板完整性所需的各种设计规则和设计标准。让我们向您展示工具上的绳索以使您的电路板布线。

PCB布线选项：布线板

创建电路板轮廓后满足外形尺寸要求，并且您可以根据占地面积进行零件放置，您的设计已准备好进行布线。但痕迹不仅仅是使用油漆刷和绘画线无缘无故。您需要警惕从组件 - 组件交互，功率分配和发热到层，过孔和焊盘的所有事情。

通常，您的制造规格与您的电路板创建一致，这些将是帮助指导您如何布线并避免电路板故障。但是，在布线时，您需要注意走线宽度，以避免过度拥挤并产生焊接桥梁等焊接问题。此外，需要在您的关注列表中添加跟踪跟踪角度以及在安装孔周围留出足够的空间。

最重要的是，您需要确保您的痕迹和通过在必要的过孔中工作或在布局期间正确规划迹线，网络连接不会使电路板过热。在PCB编辑器中，网络连接将显示需要连接的引脚以及从制造的角度放置铜的位置。由于这些仅仅是路由的一些基本要求，您将理解为什么路由工具已经走了很长的路。

不是高速公路：传统自动路由器

现在，迷你汽车赛道吸引力是路线工具或自动路线的游乐园版本。无论喜欢与否，初出茅庐的赛车手别无选择，只能按照狭义设计规则建立的预定路径。当驾驶员踏入汽车时，它不会自动选择速度并开始沿着路径转向。相反，驾驶员需要控制，以便迷你车不会不断碰到障碍物。

以同样的方式，传统的自动布线器遵循a给出的指令，遵守行为参数，然后提供最大化可靠性和信号强度的响应。所有这些，一个自动布线器：

在PCB上建立每个网络的方向和路线，

确定网络的路由顺序，

< li>以预定顺序路由每个网络。

当您输入间隔良好的组件，放置网格和高效设计的路径时，自动布线器会生成完整的PCB布局，几乎没有问题走线长度，布线孔数，过孔和信号串扰。

自动布线器可以使您的设计如果他们足够熟练，过程更顺畅，更轻松

尝试过但真实但仍然是蓝色

虽然迷你车赛道很有趣，但物理限制防止出现任何创造性行为。驾驶员无法选择倒车路线，也无法超过预设速度。但是，尽管限制了自由，设计规则 - 特别是在这个赛道的例子 - 消除了混乱。任何试图转向下一车道的司机都会给他或她的乘客一个粗鲁的觉醒，因为汽车的底盘猛烈撞入障碍物。如果他们能改变车道并加快速度，那么7岁的司机就会成为“威吓者”的年轻枪支版本。

众所周知的方法，如网格，几何和基于形状的自动布线解决方案限制灵活性。网格路由器将设计拆分为忽略空间和对象的网格段。另一方面，使用网格段转换为垂直层，其中轨道从PCB的顶部延伸到底部，水平轨道从PCB的一侧延伸到另一侧。由于不会出现垂直或水平层的变化，因此增加电路板设计的密度需要越来越多的层。

基于形状的路由不使用网格，而是使用无网格方法，需要完全了解设计中的每一个障碍。基于形状的路线识别障碍物的真实形状，将障碍物之间的空间定义为一系列矩形，并在生成路径时避开障碍物。路由路径遵循矩形的边缘。

然而，几何约束限制了基于形状的路由的有效性，因为路由仅以直角和坐标发生。此外，与连续矩形相关的路由路径只能在垂直和水平方向上延伸。

适应性是设计的未来

随着消费品和工业产品变得越来越小，越来越复杂，设备可能需要改变PCB形状和不同的元件方向。随着消费者意识推动产品设计的变化，PCB设计和自动布线需要适应性。

例如，PCB设计通常依赖于球栅阵列，这些阵列使用交错的引脚网格来利用引脚密度或将组件旋转到有效利用空间。为了实现高效的设计，您可能需要考虑连接线的流动，在特定方向上分配层，并在该方向上路由该层上的连接。基于形状的路由器可以通过使用将直角转换为对角线路径的特殊例程来处理不同的组件形状和混合技术。

虽然您正在计算电路板需要什么路由，但是时间正在滑落通过和痕迹正在停止布局。然后，您的电路板如何以最简单，最有效的方式将所有适当的网络和走线，引脚和焊盘，过孔和安装孔转换到制造过程中？

拓扑布线方法

在某些方面，使用特殊程序可以提供适应性的短期方法。但是，使用拓扑路由器可以建立一种解决当前和未来设计问题的长期方法。拓扑路由提供了传统自动布线工具所不具备的适应性。拓扑方法解决了由几何约束和依赖坐标作为参考框架引起的问题。

这是如何发生的？拓扑路由建立了相邻障碍物之间空间的三角图。围绕空间分析建立的路由算法在从路线起点到路线终点之间的障碍物对之间编织。因此，拓扑路由不依赖于形状并允许路径以任何角度发生。这种自然布线的自然方法提供了有效的布线并减少了过孔数量。

寻找合适的自适应布线软件将确保您的迹线最佳放置

与网格布线，几何布线和基于形状的布线采用的相当严格的方法相比，拓扑布线几何上不与布线空间相关联。 PCB的拓扑图通过将板上的每个障碍物与相邻障碍物连接而形成。从上面看地图给人的印象是看到连接的网。路由路径从一个网络线段步进到另一个网络线束直到到达目标。通过这种方式，路由路径在每对障碍物之间编织。

由于映射空间与路由空间的分离，会出现自然路径。在这种分离的情况下，拓扑路由不存在严格遵守直角的情况。因此，映射过程模仿了设计师的工作，并产生了高完成率和速度。路径以最直接的方式穿过PCB，同时松散地保持指定的层方向。

这为您提供了确定轨道是否适合通过路由通道所需的灵活性以及逻辑上将通道分配给非标准几何形状，交错引脚组件的密集阵列以及不同形状或所需的适应性组件的配置。

现代拓扑路由器通过使用成熟的路由算法和多种类型的路由引擎来适应不同的挑战。以Altium™为例，路由引擎包括内存路由器，模式路由器，电源和地面路由器，波前路由器，基于形状的推送和推送路由器以及大量启发式路由器。

此外，自动布线器依赖于从思维过程构建的策略文件来定义思想模式，并使用策略文件中包含的指令控制路由引擎。这些说明显示了如何布线电路板，为空路由空间设置不同路由引擎的权重，以及更改密集路由空间的引擎权重。