PCB yönlendirmesinde neden bu kadar güçlü bir tercih var?

Bunu hep merak etmişimdir: Her modern PCB, 45 derecelik artışlarla yönlendirilir. Endüstri neden bu kadar çok tercih ediyor? Herhangi bir açılı yönlendirme daha fazla esneklik sunmuyor mu?

Akla yatkın bir teori, mevcut araçların yalnızca 45 derecelik artışları desteklemesi ve bundan uzaklaşmak için çok fazla baskı olmaması olabilir.

Ancak bu konuyu henüz google'da araştırdıktan sonra, 45 derecelik artışlarla uzaklaşan TopoR - Topological Router - 'a rastladım ve pazarlama materyallerine göre 45 derecelik sınırlı yarışmacılardan çok daha iyi bir iş çıkardı.

Ne oluyor? İsteğe bağlı açıları yönlendirmeye şahsen sizin için ne yapmalı? Hepsi en sevdiğiniz yazılımdaki destekle mi ilgili, yoksa daha temel sebepler mi var?

45 derecelik olmayan yönlendirmeye örnek:

PS Bileşen yerleştirme konusunda da aynı şeyi merak ettim, ancak birçok toplama ve yerleştirme makinesinin keyfi açılarda yerleştiremeyecekleri şekilde tasarlandıkları ortaya çıktı - bu yeterince adil görünüyor.

Temel olarak, yazılımın sadece 45 ° açılarla tasarlamanın daha kolay olduğu gerçeğine dayanıyor.

Modern oto-bilgisayarlar daha iyi hale geliyor, ancak mevcut PCB araçlarının çoğu DOS günlerine dayanan köklere sahip ve bu nedenle PCB yerleşim arayüzünü tamamen yeniden tasarlamaması için çok büyük bir eski baskı var.

Ayrıca, birçok modern EDA paketi , iz bırakma gruplarını "itmenize" izin verir; otomatik yönlendirici, bir izlemenin diğer izlemelerin hareket etmesi için manuel rotalama sırasında bile hareket etmesini sağlamaya izin verir. Sert 45 ° açılara sınırlandırılmadığınızda da uygulanması çok daha zordur.

Bkz https://sourceforge.net/projects/liquidpcb/

Yazdığım bir EDA CAD paketi, ancak çocuklarım olduğunda gelişim çok yavaşladı. Düz izleri hiç desteklemiyor. Tüm parkurlar serbestçe kavislidir ve varış yerlerine en uygun rotaları kullanır.

Daha düzenli görünüyor ve en fazla parçanın belirli bir alana konmasını sağlıyor. Ayrıca kontrollü empedans izleri için daha iyidir.

45 derecelik açı için böyle güçlü bir tercih olduğunu sanmıyorum. Elle çizilmiş gibi izleri olan eski bir Tektronix Osiloskop (Tek 2213) panosunu gördüm.

Bu, PCB yazılımı ve yönlendirmeyle ilgili sorunları önceden bildirir: 1970'lerin sonunda elektronik mühendisliği derslerinde vermemizin üç ana nedeni:

1) Bükümün keskin dış köşesi, noktalar mini antenler gibi hareket edebildiklerinden ve sinyalleri yaydıklarından yüksek frekanslarda sorunlara neden olabilir

2) 90 derecelik bir bükümün dış köşesi ince bir nokta olduğu için, aşındırma zamanları çok dikkatli bir şekilde kontrol edilmezse kolayca çıkarılabilir ve bu nedenle iz kalınlığını etkiler

3) İç ve dış köşelerin 90 derecelik derecesi, bu bölgeyi, aşındırma işleminin iz altında yediği sorunlara karşı daha duyarlı hale getirir.

Dikkate alınması gereken bir başka şey de Gerber dosyalarını daha küçük hale getirmesidir. Gerber dosyaları bir dizi satırı tanımlar (diğer şekiller arasında).

Örneğin bir Gerber dosyasında gerçek bir daire çizmek yüzlerce (binlerce?) satır alır. Ancak bir sekizgen çizmek sadece sekiz satır alır.

Kendi PCB'lerimde yuvarlatılmış ve kavisli izleri severim, manüel yönlendirme yaptığınız sürece sorun olmaz.

Endüstriyel PCB'lerin çoğunda, erken / güncel yönlendirme yazılımlarındaki kısıtlamalar nedeniyle sadece bir gelenektir.

Daha az keskin açılar = / * marjinal * / / daha iyi sinyal kalitesi.

Birincil neden, daha kolay bir problem belirlemeyi kolaylaştırması ve tasarlanması daha kolay olmasıdır. 45/90 derecelik bir sistemin sağladığı bazı yararlı özellikler vardır. Söyleyeceğim en temel sebep, istediğiniz ızgara aralığını büyük bir ceza olmadan tutmanıza izin vermesidir.

Izgaradaki bir noktadan başlarsanız, her kardinal yön (yukarı, sağ, aşağı, sol) 1 biriminde bitişik bir ızgara noktasına ulaşacaktır. Uzaklık (sqrt 2) birim olmasına rağmen, herhangi bir 45 derecelik açı da bitişik bir noktaya ulaşacaktır. 30 veya 60 derece gibi bir açı kullanacak olsaydınız, daha ince bir ızgaraya sahip olmanızı gerektiren bir ızgara noktası arasındaki orta noktaya gelirdiniz. Daha ince bir ızgara yol değerlendirmesi için hesaplama süresini arttırır ve devreyi temiz bir şekilde optimize etmeyi zorlaştırabilir.

TopoR yazılımı, tipik yönlendiriciden tamamen farklı bir algoritma kullanır ve bu onu benzersiz kılar. PCB, TopoR'un ürettiği tasarımları, 60'ların 70'lerinin eski çizilmiş PCB düzenlerine benziyor.

Tarihsel olarak PCB üretim makinelerinin yalnızca 90/45/0 hareketleri olduğunu okudum, ancak en önemlisi, 45 derecenin 90 derecelik eğrilere tercih edildiğini çünkü dolum sürelerinde 90 derecelik dönüşlerin bozulmaya eğilimli olduğunu, bu yüzden 90 derecenin daha muhtemel olduğunu düşündüm. dönüş bakırı kaybeder ve bağlantıyı koparır ... böylece yazılım, donanım nedeni ... hepsi tarih ve mirasla ilgilidir

Bunun nedeni, geleneksel olarak (60'lardan itibaren) maske yanıp sönen makinelerin, sınırlı bir blinder ve flaş seti ile çalışmasının yanı sıra açıların sabitlenmiş olmasıdır. Bazıları 45 derece dışında hassas rotasyon yapamadılar. Aynı şekilde, yazılım 90 ve 45 derece dışındaki flaşların üst üste binmesine izin vermedi ve yanlış köşelerin yanıp sönmesini önledi. Ve daha iyi görünüyor, problemleri daha kolay takip etmeyi kolaylaştırıyor.