เหตุใดจึงมีการตั้งค่าที่แข็งแกร่งสำหรับมุม 45 องศาในการกำหนดเส้นทาง PCB?

66

ฉันมักจะสงสัยในเรื่องนี้: PCB ที่ทันสมัยทุกแผ่นถูกกำหนดเส้นทางด้วยการเพิ่มมุม 45 องศา ทำไมอุตสาหกรรมถึงชอบสิ่งนี้มาก การกำหนดเส้นทางแบบมุมใดไม่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นหรือไม่

ทฤษฎีที่น่าเชื่อถืออย่างหนึ่งก็คือเครื่องมือที่มีอยู่รองรับการเพิ่มขึ้น 45 องศาเท่านั้นและไม่มีแรงกดดันมากพอที่จะย้ายออกไปจากสิ่งนี้

แต่เมื่อค้นคว้าหัวข้อนี้ใน google ฉันพบว่าTopoR - Topological Router - ซึ่งเพิ่มขึ้น 45 องศาและจากสื่อการตลาดของพวกเขามันทำงานได้ดีกว่าคู่แข่งที่มีขอบเขต จำกัด 45 องศา

สิ่งที่ช่วยให้? สิ่งใดที่คุณใช้ในการเริ่มต้นหาเส้นทางโดยพลการ? มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการสนับสนุนในซอฟต์แวร์ที่คุณชื่นชอบหรือมีเหตุผลพื้นฐานเพิ่มเติมหรือไม่

ตัวอย่างการกำหนดเส้นทางที่ไม่ใช่ 45 องศา: ข้อความแสดงแทน

PS ฉันยังสงสัยเหมือนกันเกี่ยวกับการจัดวางองค์ประกอบ แต่ปรากฎว่าเครื่องรับและวางจำนวนมากได้รับการออกแบบเช่นที่พวกเขาไม่สามารถวางในมุมที่กำหนดเอง - ซึ่งดูเหมือนยุติธรรมพอ

pcb routing eda

— โรมันสตาร์คอฟ
แหล่งที่มา

1

เครื่องมือที่ทันสมัยรองรับมุมโดยพลการดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลอีกต่อไป

— Brian Carlton

9

เมื่อใช้การกำหนดเส้นทาง 45 องศาจุดกึ่งกลางแปดเหลี่ยมจะทำให้คุณได้รับการกวาดล้างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในขณะที่ยังคงมีพื้นที่ทองแดงมากขึ้นบนวงแหวนวงแหวน

— Kevin Vermeer

ฉันยังชี้ให้เห็นว่าโปรแกรม PCB gEDA ฟรีมี toporouter - ไม่ใช่แค่นี้ ทำสิ่งเดียวกันและฉันไม่คิดว่ามันเป็นเพราะการถอนข้อ จำกัด 45 องศา

— Kevin Vermeer

@reem ไม่เคยเห็นรูปแปดเหลี่ยมผ่านและ Google รูปภาพไม่เป็นประโยชน์ ... ถ้าคุณโพสต์ลิงค์ฉันจะขอบคุณ! ขอบคุณที่กล่าวถึง gEDA ยังดูดีมาก

— Roman Starkov

6

"Liquid PCB" sourceforge.net/projects/liquidpcbสร้างร่องรอยที่ดูน่าสนใจและมีเส้นโค้งที่สวยงามมากมาย

— davidcary

33

โดยพื้นฐานแล้วโดยทั่วไปแล้วมันจะทำให้ความจริงที่ว่าซอฟต์แวร์นั้นง่ายต่อการออกแบบด้วยมุม 45 องศาเท่านั้น

ออโต้รูมแบบใหม่เริ่มดีขึ้น แต่เครื่องมือ PCB ส่วนใหญ่ที่มีอยู่นั้นมีมาตั้งแต่สมัยดอสและดังนั้นจึงมีแรงกดดันจำนวนมากที่จะไม่ออกแบบอินเตอร์เฟสเค้าโครง PCB อย่างสมบูรณ์

นอกจากนี้แพคเกจ EDA ที่ทันสมัยมากมายยังช่วยให้คุณสามารถ " ติดตาม" กลุ่มการติดตามได้ด้วยการกดปุ่ม autorouter เพื่ออนุญาตให้หนึ่งการติดตามเพื่อบังคับให้ร่องรอยอื่น ๆ ที่จะย้ายแม้ในระหว่างการกำหนดเส้นทางด้วยตนเอง นี่เป็นเรื่องยากกว่าที่จะนำมาใช้เมื่อคุณไม่ได้ จำกัด อยู่ที่มุม 45 องศาแบบแข็ง

— คอนเนอร์ Wolf
แหล่งที่มา

1

ได้รับการยืนยัน สำหรับบันทึกนั้น TopoR อ้างว่าสามารถผลักกลุ่มร่องรอยได้ดีกว่าเครื่องมือมาตรฐาน - แม้ว่าฉันจะไม่ได้ลองเอง ฉันคิดว่ามันเป็นเรื่องยากที่จะเขียนโปรแกรมรับมุมอัตโนมัติ แต่ผู้คนทำสิ่งที่ยากกว่านี้ ... มีความต้องการไม่มากพอสำหรับเรื่องนี้ (และฉันก็ยังไม่รู้ว่าทำไม: D)

— Roman Starkov

1

นอกจากนี้ฉันได้ลองสาธิต TopoR และรู้สึกว่า"อัลฟา" มากสำหรับฉัน อินเทอร์เฟซนั้นเงอะงะมาก

— Connor Wolf

2

ทำไมถึงมีความต้องการไม่มากนัก? ตลาดซอฟต์แวร์ EDA นั้นเล็กมากเป็นสาเหตุ

— Connor Wolf

ส่วนของเส้นตรงนั้นง่ายต่อการคำนวณโดยไม่สูญเสียความแม่นยำเมื่อเทียบกับส่วนของเส้นโค้ง สิ่งนี้เคยเป็นปัญหาในยุคแรก ๆ เมื่อการประมวลผลมีข้อ จำกัด แต่ตอนนี้ไม่เป็นเช่นนั้น ทุกคนใช้มุม 45 องศาเรื่อย ๆ เพราะทุกคนใช้มุม 45 องศา

— Jeroen3

19

ดูhttps://sourceforge.net/projects/liquidpcb/

มันเป็นแพคเกจ EDA CAD ที่ฉันเขียน แต่พัฒนาการช้าลงมากเมื่อฉันมีลูก ไม่รองรับแทร็กแบบตรงเลย แทร็กทั้งหมดโค้งอย่างอิสระและใช้เส้นทางที่ดีที่สุดไปยังจุดหมายปลายทางของพวกเขา

LiquidPCB

— Rocketmagnet
แหล่งที่มา

1

หมายเหตุ: liquidpcb.org เป็นลิงค์ที่ไม่ทำงานซึ่งอ้างถึงบริการ seeling ของโดเมน

— Sempie

@Daniel Grillo: ขอบคุณสำหรับการแก้ไข ฉันปล่อยให้ชื่อโดเมนหมดอายุเพราะฉันไม่ได้ใช้มันอีกแล้ว

— Rocketmagnet

14

มันดูเป็นระเบียบเรียบร้อยมากขึ้นและทำให้แทร็กส่วนใหญ่เข้าไปในพื้นที่ที่กำหนด มันยังดีกว่าสำหรับแทร็กอิมพิแดนซ์

— Leon Heller
แหล่งที่มา

7

เมื่อต้องการเพิ่มในสิ่งนี้: เมื่อคุณกำหนดเส้นทางของคุณบนกริดคงที่เส้นคู่ขนานจะอยู่ห่างกันอย่างน้อย 1 เส้นกริด หากพวกเขาทำมุมร่วมกันมุม 45 °ให้ช่องว่างมากที่สุดระหว่างสองแทร็คในแนวทแยง มุมที่แตกต่างกันอาจทำให้แทร็กเหล่านี้เริ่มห่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าระยะห่างขั้นต่ำทำให้เกิดเส้นทางที่หนาแน่นน้อยกว่าที่ดีที่สุด [โปรดทราบว่าฉันไม่ได้บอกว่าหนาแน่นมากกว่านั้นดีกว่า แต่บ่อยครั้งก็เป็นที่ต้องการ]

— tyblu

2

ฉันบอกว่า "มุม 45 °ให้ได้มากที่สุด ... " และควรจะพูดว่า "มุม 45 °ให้มากกว่า ... ถ้ามุมน้อยกว่า"

— tyblu

5

@tyblu ฉันขอโทษ แต่มันก็ไม่สมเหตุสมผลอะไรเลย ประการแรกเส้นทแยงมุมบนเส้นตารางจะไม่เว้นระยะห่าง 1 เส้นแบ่งออก แต่เพียงเส้นกริด 0.7 เส้นเท่านั้นและอันดับที่สองถ้าคุณมีมุมที่มากขึ้นคุณจะมีโอกาสมากขึ้นในการกำหนดเส้นทางที่หนาแน่น คุณจะมีโอกาสน้อยกว่าในการกำหนดเส้นทางที่หนาแน่นโดยการกำหนดเส้นทางในลักษณะที่มีการกำหนดเส้นทาง 45 องศาเป็นกรณีพิเศษทั้งหมดได้อย่างไร

— Roman Starkov

@romkyns มีความเข้าใจผิดอยู่บ้าง ตามหลักการออกแบบทั่วไปคุณถูก จำกัด มุม <45 °ทำตามกริดคงที่และการวางแนว xy บรรลุการเปลี่ยนผ่านจากระยะไกล เพื่อจัดตำแหน่ง การใช้ <45 °บนกริดคงที่ใช้พื้นที่มากกว่า 45 °

— tyblu

@tyblu ใช่ฉันเข้าใจผิดจริงๆ ภายใต้ข้อ จำกัด เหล่านั้นข้อต่อ 45 องศานั้นสมเหตุสมผล แต่สิ่งเหล่านั้นดูเหมือนเป็นข้อ จำกัด ที่ประดิษฐ์ขึ้นสำหรับฉัน ฉันเดาว่าคำถามของฉันอาจถูกนำมาใช้ใหม่เพื่อ "ทำไมผู้เชี่ยวชาญด้าน PCB ถึงยังคงทำงานภายใต้ข้อ จำกัด ของการปฐมนิเทศ x / y และกริดคงที่" (ฉันคิดว่าฉันได้คำตอบของฉัน: ซอฟต์แวร์ดั้งเดิมที่มากเกินไปในอุตสาหกรรมนี้)

— Roman Starkov

14

ฉันไม่คิดว่าจะมีความพึงพอใจอย่างมากสำหรับมุม 45 องศา ฉันเคยเห็นออสซิลโลสโคปของ Tektronix (Tek 2213 ถึงเที่ยงตรง) ที่มีร่องรอยที่ดูเหมือนว่าวาดด้วยมือ :-)

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

— Subin Sebastian
แหล่งที่มา

26

สาเหตุที่ร่องรอยดูวาดด้วยมือก็เพราะพวกเขา สิ่งที่ชอบ 45 °เป็นเรื่องปกติเฉพาะในแผงวงจรคอมพิวเตอร์ออกแบบ ขอบเขต tek ของคุณมาก่อนการออกแบบ PCB ของคอมพิวเตอร์และรูปแบบดังกล่าวถูกทำขึ้นด้วยตนเอง (ด้วยเทปเพื่อเจาะจง)

— Connor Wolf

@ConnorWolf: และเรายังคงบ่นเกี่ยวกับเครื่องมือ PCB ของเรา;) การออกแบบบางอย่างเช่นนั้นโดยไม่ใช้ CAD นั้นค่อนข้างน่าประทับใจ

— Rev1.0

13

สิ่งนี้นำมาซึ่งปัญหาเกี่ยวกับซอฟต์แวร์ PCB และการกำหนดเส้นทาง: เหตุผลหลักสามข้อที่เราได้รับในวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 คือ:

1) มุมโค้งด้านนอกที่โค้งงออาจทำให้เกิดปัญหาที่ความถี่สูงกว่าเนื่องจากจุดต่างๆสามารถทำหน้าที่เป็นเสาอากาศขนาดเล็กและกระจายสัญญาณ

2) เนื่องจากมุมด้านนอกของ 90 องศาโค้งงอเป็นจุดบางมันสามารถถูกแกะสลักออกได้ง่าย ๆ ถ้าเวลาการแกะสลักไม่ได้ถูกควบคุมอย่างระมัดระวังและส่งผลกระทบต่อความหนาของร่องรอย

3) 90 องศาทั้งในและนอกมุมทำให้พื้นที่นั้นมีความอ่อนไหวต่อปัญหาที่กระบวนการแกะสลักกินใต้ร่องรอย

— Linker3000
แหล่งที่มา

4

ฉันเข้าใจว่า 45 องศานั้นดีกว่า 90 องศา แต่ฉันตั้งใจถามว่าทำไมมันยังคงใช้ในการตั้งค่ามุมและเส้นโค้งโดยพลการ

— Roman Starkov

10

อีกสิ่งที่ควรพิจารณาคือทำให้ไฟล์ Gerber มีขนาดเล็กลง ไฟล์ Gerber กำหนดชุดของบรรทัด (ในรูปทรงอื่น ๆ )

เช่นการวาดวงกลมที่แท้จริงในไฟล์ Gerber ใช้เส้นหลายร้อย (พัน?) แต่การวาดรูปแปดเหลี่ยมใช้เวลาเพียงแปดบรรทัด

— Eric Cox
แหล่งที่มา

4

ทำไมไฟล์ gerber ที่เล็กกว่าดีกว่าไฟล์ที่มีขนาดใหญ่กว่า?

— tyblu

2

อีกเหตุผลหนึ่งที่เน้นว่าปัญหานี้เป็นซอฟต์แวร์รุ่นเก่า @ ปลอมคุณหมายความว่าตอนนี้เกอร์เบอร์สามารถเป็นตัวแทนของส่วนโค้งได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่มีใครสนใจถ้าการออกแบบนั้นมีขนาดเพียงไม่กี่สิบ MB

— Roman Starkov

9

@tyblu เครื่องกำหนดเส้นทางหลายเครื่องที่มีอายุมากกว่าหนึ่งปีหรือสองปียังคงใช้สายอนุกรม 9600 baud ฉันเขียนโปรแกรมอรรถประโยชน์ที่แปลงไฟล์ Gerber เป็นรูปแบบที่ใช้ในสถานที่เก็บของ Fuji ที่ยังใช้งานอยู่ที่ บริษัท เก่าของฉันและอีกหลายแห่ง ลิงก์เดียวของเครื่องไปยังโลกภายนอกคือ 9600 baud serial ซึ่งนั่งบนพีซีที่ใช้ Irix พร้อมกับซอฟต์แวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ฉันเดาว่า 10MB Gerber นั้นใช้ได้สำหรับคุณจนกว่าคุณจะเป็นคนที่ต้องนั่งรอครึ่งชั่วโมงเพื่อให้มันโหลดระหว่างการออกแบบ

— Eric Cox

5

10MB / 9.6kbps ประมาณ 2.5 ชั่วโมง ฉันเห็นประเด็นของคุณ! ;)

— tyblu

2

แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลกระทบต่อ Gerbers นอกจากนี้ยังมีผลต่อฐานข้อมูลการออกแบบ ใช้เวลาน้อยลงในการแสดงเส้นตรงระหว่างจุดสองจุดกว่าเส้นโค้งโดยพลการ และฐานข้อมูลการออกแบบที่เล็กลงจะให้เครื่องมือที่ตอบสนองได้ดีขึ้น คุณอาจไม่เห็นความแตกต่างบนบอร์ด 2 ชั้น แต่คนที่ออกแบบมาเธอร์บอร์ดพีซีแบบ 16 ชั้นอาจจะสังเกตเห็นความแตกต่างได้

— โฟตอน

8

สำหรับ PCB ของฉันเองฉันชอบแทร็กแบบโค้งมนและโค้งไม่มีปัญหาตราบใดที่คุณกำหนดเส้นทางด้วยตนเอง

ใน PCBs อุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นเพียงประเพณีเนื่องจากข้อ จำกัด ในซอฟต์แวร์การกำหนดเส้นทางต้น / ปัจจุบัน

มุมที่คมชัดน้อยลง = / * เล็กน้อย * / / คุณภาพสัญญาณดีขึ้น

— BarsMonster
แหล่งที่มา

3

ครั้งสุดท้ายที่ฉันใส่ใจที่จะมองเมนบอร์ดของฉันอย่างใกล้ชิดฉันคิดว่าฉันสังเกตเห็นว่าร่องรอยทั้งหมดมีรัศมีทุกมุม

— Nick T

9

ฉันจะไม่พูดว่า "คุณภาพสัญญาณดีขึ้นเล็กน้อย" มุมรัศมีถึงจุดที่ถูกตัดด้วยเลเซอร์ "การปัดเศษ" อาจจำเป็นสำหรับการใช้งานที่ความถี่สูง

— ทำเครื่องหมาย

6

เหตุผลหลักคือมันทำให้ชุดปัญหาง่ายขึ้นและสามารถออกแบบได้ง่ายขึ้น มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์บางอย่างที่ระบบองศา 45/90 มีให้ เหตุผลหลักที่ฉันจะบอกก็คือมันช่วยให้คุณรักษาระยะห่างของตารางที่คุณต้องการโดยไม่มีการลงโทษครั้งใหญ่

หากคุณเริ่มจากจุดหนึ่งจุดในแต่ละทิศทางที่สำคัญ (ขึ้น, ขวา, ลง, ซ้าย) จะมาถึงจุดที่อยู่ติดกันที่ 1 หน่วย มุม 45 องศาใด ๆ ก็จะมาถึงจุดที่อยู่ติดกันแม้ว่าระยะทางจะเป็น (ตารางเมตร 2) ถ้าคุณใช้มุมเช่น 30 หรือ 60 องศาคุณจะมาถึงจุดกึ่งกลางระหว่างจุดกริดซึ่งจะทำให้คุณต้องมีกริดที่ดีกว่า กริดที่ละเอียดกว่าจะเพิ่มเวลาในการคำนวณสำหรับการประเมินเส้นทางและอาจทำให้ยากในการปรับวงจรให้สะอาด

ซอฟต์แวร์ TopoR ใช้อัลกอริทึมที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากเราเตอร์ทั่วไปซึ่งทำให้เป็นเอกลักษณ์ การออกแบบ PCB ที่ TopoR ทำให้ดูเหมือนกับโครงร่าง PCB ที่วาดด้วยมือในยุค 60's-70

— W5VO
แหล่งที่มา

5

แต่ "การเว้นวรรคแบบกริด" เป็นเพียงการขอร้องคำถามเนื่องจากแนวคิดของ "กริด" เป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ของการออกแบบ XY

— เครื่องหมายที่

ไม่เคยคิดอย่างนั้น คุณพูดถูก

— W5VO

1

การจัดแนวสิ่งต่าง ๆ บนกริดช่วยหลีกเลี่ยงสถานการณ์ที่เมื่อใช้เช่นแทร็ค 5 ล้านกับระยะห่าง 5 ล้านจะกลายเป็นพื้นที่ 14 ล้านที่ด้านหนึ่งของส่วนประกอบซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการติดตามในขณะที่อีกด้านหนึ่ง มีพื้นที่ 7 ล้านไมล์ซึ่งอาจเท่ากับพื้นที่ 5 ล้านไมล์ หากมีเครื่องมือที่สามารถเคลื่อนย้ายสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่รักษาเลย์เอาต์ให้เป็นระเบียบใครสามารถผลักองค์ประกอบและแทร็กบางอย่างเพื่อขยายช่องว่าง 14 ล้านไมล์เป็น 15 ล้าน แต่ถ้าไม่มีสิ่งใดเคลื่อนย้ายได้สะดวก เริ่มต้นด้วยกริดและหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าวตั้งแต่แรก

— supercat

1

ฉันอ่านว่าเครื่องผลิต PCB ในอดีตมีการเคลื่อนไหวเพียง 90/45/0 แต่ที่สำคัญที่สุดคือ 45 องศานั้นดีกว่าถึง 90 องศาโค้งเพราะในยุค 90 รอบเวลา 90 องศามีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพดังนั้น Dol จึงน่าจะมี 90 องศา เทิร์นจะสูญเสียทองแดงและหยุดการเชื่อมต่อ ... ดังนั้นก่อนซอฟต์แวร์เหตุผลฮาร์ดแวร์ ... มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับประวัติศาสตร์และมรดก

— ฟรานเชส
แหล่งที่มา

1

เหตุผลก็คือเครื่องมาสก์แบบกระพริบ (จากยุค 60) กำลังทำงานร่วมกับชุดม่านบังตาและแฟลชแบบ จำกัด รวมถึงมุมที่ได้รับการแก้ไข บางคนไม่สามารถทำการหมุนได้อย่างแม่นยำนอกเหนือจาก 45 องศา เช่นเดียวกันซอฟต์แวร์ไม่อนุญาตให้มีการซ้อนทับแฟลชอื่นที่ไม่ใช่ 90 และ 45 องศาเพื่อหลีกเลี่ยงการชนมุมที่ผิดปกติ และมันก็ดูดีขึ้นทำให้ง่ายต่อการติดตามปัญหา

— asdf
แหล่งที่มา