Автоматическая проводка на печатной плате

Автоматическая проводка — это инструмент с широкими возможностями настройки. Чтобы получить от них максимальную отдачу, параметры разводки должны быть установлены тщательно и продуманно для каждой задачи, даже для отдельных модулей в одной конструкции печатной платы, и не существует универсального базового значения по умолчанию, подходящего для каждого случая.

Когда вы спрашиваете опытного дизайнера «Какое устройство для автомонтажа самое лучшее?» их обычный ответ - "то, что у тебя между ушами". Это не шутка, они так думают. Связывание как процесс так же артистично, как и алгоритм; Сама проводка является эвристической и поэтому очень похожа на традиционные алгоритмы поиска с возвратом. Для приложений с ограниченным выбором пути (таких как лабиринты и головоломки) алгоритмы поиска с возвратом хороши для поиска ответов, но в открытых, неограниченных ситуациях, таких как печатная плата с предварительно уложенными компонентами, алгоритмы поиска с возвратом не подходят для поиска оптимальных решений. Если ограничения алгоритма автоматической трассировки не были точно настроены разработчиком, результаты автоматической трассировки по-прежнему необходимо проверять вручную на наличие слабых мест в результатах алгоритма поиска с возвратом.

Размер провода — еще одна трудность. Устройство автоматической проводки не может надежно определить, сколько тока будет течь по проводу, поэтому оно не может помочь вам определить, какой ширины провод использовать. В результате большая часть автоматической разводки проводов по ширине не соответствует требованиям. Многие автоматические кабельщики позволяют задавать опорные ограничения проводов. В сообщении на форуме на веб-сайте автор написал: «Каждая плата, которую я когда-либо делал, использовала устройство автоматической разводки (извините, очень высококлассное устройство разводки...). Если ваши ограничения выглядят примерно так: только на этом уровне эти два сигнала образуют дифференциальные пары, и эти цепи должны совпадать по длине, тогда вы должны сообщить авторадиору эти условия». Если вы хотите использовать автотрассировщик, спросите себя: «Сколько ручных соединений будет выполнено за время, необходимое для установки ограничений автотрассировщика для печатной платы и, возможно, даже для установки ограничений для каждого провода на схеме?»

Опытные дизайнеры вложили много усилий в первоначальную компоновку компонентов, тратя почти половину своего времени на оптимизацию компоновки компонентов:

Упрощение проводки - свести к минимуму пересечение строп и т. д.;

Близость устройств — более короткие маршруты означают более качественную проводку;

Соображения по времени сигнала.

На пользовательском форуме в одном сообщении говорится: «Уделяйте больше внимания компоновке компонентов. Компоненты располагаются таким образом, чтобы их было легче прокладывать. На компоновку компонентов приходится 70% всех усилий. Разместите все компоненты на своих местах до того, как вы начнете прокладывать первый провод… Используйте линии пролетов (которые обозначают соединения, которые еще не были подключены) в качестве приблизительного ориентира по сложности проводки».

Старожилы часто использовали гибридный подход к проводке — вручную прокладывали несколько ключевых линий и запирали их, когда они были сделаны. Затем автоматическая проводка используется для работы с некритическими проводами и для помощи в управлении «состоянием выхода» в алгоритме проводки. Этот подход иногда является хорошим компромиссом между управляемой ручной разводкой и быстрой автоматической разводкой.

Большинство людей, занимающихся проектированием электроники, знают, что электроника, подобно реке, может наткнуться на узкие места и узкие места. Эта точка была непосредственно применена в конструкции автомобильного предохранителя. Контролируя толщину и форму проволоки (U-образный изгиб, V-образный изгиб, S-образный изгиб и т. д.), предохранитель, откалиброванный под перегрузку, перегорает в точке горла. Проблема заключается в том, что разработчики печатных плат случайно создают аналогичные электрические дроссели в своих конструкциях печатных плат. Например: используйте угол 90 градусов, где вы можете использовать два быстрых 45, чтобы сформировать угол; Степень изгиба больше 90 градусов, образуя форму слова. В лучшем случае эти провода замедляют сигнал; В худшем случае они подобны автомобильным предохранителям, которые могут перегорать в точках сопротивления.

Фрагментация — это производственная проблема, с которой лучше всего справиться, если правильно спроектировать печатную плату. Чтобы понять проблему фрагментации, сначала необходимо рассмотреть процесс химического травления. Цель химического травления - растворить нежелательную медь. Но если есть особенно длинные, тонкие, полосообразные куски, которые необходимо подвергнуть коррозии, эти куски иногда распадаются на части, прежде чем они полностью растворятся. Затем полоска плавает в химическом растворе, потенциально случайным образом приземляясь на другую плату.

Не менее рискованная ситуация, когда на плате остается мусор. Если заноза достаточно узкая, лужа кислоты может разъесть достаточную часть меди под ней, чтобы частично отслоить ее. Теперь мусор плавает вокруг, прикрепленный к печатной плате, как флаг. В конце концов он приземлится на вашу печатную плату и вызовет короткое замыкание в других проводах.

Итак, где вы ищете потенциальный мусор и как его избежать? При разработке макета печатной платы лучше не оставлять очень узкую область медного листа. Эта область обычно создается, когда медь применяется в месте соединения провода и зазора контактной площадки. Установите минимальную ширину медного листа так, чтобы она превышала минимальную, разрешенную производителем, и ваша конструкция не будет иметь этой проблемы. Стандартная минимальная ширина для травления составляет 0,006 дюйма.