Autorouting

Der Bereich Tools | AutoRoute enthält Befehle für Autorouting und Fanouts.

Autoroutex

Der CircuitMaker-Autorouter ist topologisch und verwendet damit eine andere Methode zur Abbildung des Routingraums, d. h. einen Ansatz, der nicht geometrisch eingeschränkt ist. Anstatt die Koordinaten des Designraums als Bezugsrahmen zu verwenden (und ihn in ein Raster zu unterteilen), erstellt ein topologischer Autorouter eine Karte ausschließlich anhand der relativen Positionen der Hindernisse im Raum, ohne Bezug auf deren Koordinaten. Dazu trianguliert er den Raum zwischen benachbarten Hindernissen. Diese triangulierte Karte wird dann von den Routing-Algorithmen verwendet, um sich zwischen den Hindernispaaren vom Startpunkt der Route bis zum Endpunkt „hindurchzuwinden“. Die größten Stärken dieses Ansatzes sind, dass die Karte unabhängig von Formen aufgebaut wird (Hindernisse und Routingpfade können jede beliebige Form haben) und der Raum in jedem Winkel durchquert werden kann. Die Routing-Algorithmen sind nicht auf rein vertikale oder horizontale Pfade beschränkt, wie es bei Routern mit rechtwinkliger Expansion der Fall ist.

Befehle des Autoroute-Untermenüs

Mit den Befehlen des Autoroute-Untermenüs können Sie die gesamte Leiterplatte routen, innerhalb bestimmter Bereiche routen oder Verbindungen bestimmter Objekte wie Netze und Komponentenklassen routen.

Die folgende Tabelle beschreibt die Befehle des Untermenüs.

Dialog „Situs Routing Strategies“

Der Dialog wird geöffnet, indem Sie Setup oder All aus dem Untermenü Autoroute auswählen.

Die wichtigsten Optionen werden unten beschrieben.

• Report Window - dieser Bereich zeigt einen Bericht auf Grundlage einer Vorab-Routing-Analyse des Designs an und fasst Informationen zusammen, darunter die aktuell für das Design definierten Designregeln, die vom Autorouter eingehalten werden (sowie die Anzahl der von jeder Regel betroffenen Designobjekte – Netze, Bauteile, Pads), die für alle Signal-Routing-Layer definierten Routingrichtungen und die Definitionen der Bohrlagenpaare. Der Bericht listet potenzielle Probleme auf, die die Leistung des Routers beeinträchtigen könnten. Diese Warnungen können Routing-Layer umfassen, deren Routingrichtung auf Anygesetzt ist. Wo möglich, werden Hinweise bereitgestellt, um die Vorbereitung des Designs für das Autorouting zu verbessern. Alle aufgeführten Fehler/Warnungen/Hinweise sollten sorgfältig geprüft und bei Bedarf die entsprechenden Routingregeln angepasst werden, bevor mit dem Routing des Designs fortgefahren wird.

• Edit Layer Directions - klicken Sie hier, um den Dialog Layer Directionszu öffnen, in dem Sie die Routingrichtungen für Signallayer nach Bedarf ändern können.

• Edit Rules - klicken Sie hier, um den Dialog PCB Rules and Constraints Editor zu öffnen. Wenn Sie alternativ eine vorhandene Routingregel direkt ändern möchten, klicken Sie im oberen Bereich auf den Hyperlink der Regel.
• Save Report As - klicken Sie hier, um den Bericht als HTML-Dokument zu speichern. Verwenden Sie den sich öffnenden Dialog Save As, um Name und Speicherort nach Bedarf zu ändern.
• Available Routing Strategies - listet alle derzeit verfügbaren Routing-Strategien auf, die vom Autorouter zum Routen des Designs verwendet werden können. Jede Strategie wird mit ihrem Namen und ihrer Beschreibung aufgeführt. Im Allgemeinen sind die Standard-Routing-Strategien für Zwei-Lagen- und Mehrlagen-Leiterplatten für die meisten Routing-Situationen geeignet. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass alle relevanten Routing-Designregeln eingerichtet sind, bevor der Autorouter ausgeführt wird. Die Standard-Routing-Strategien können nicht entfernt werden.
• Add/Edit/Duplicate - klicken Sie hier, um den Dialog Situs Strategy Editor zu öffnen, um der Liste eine neue benutzerdefinierte Routing-Strategie hinzuzufügen, Änderungen an der ausgewählten Strategie vorzunehmen oder eine Kopie der aktuell ausgewählten Routing-Strategie zu erstellen.
• Lock All Pre-routes - aktivieren Sie diese Option, um zu verhindern, dass bereits vorgeroutete Netze vom Autorouter gelöscht („aufgerissen“) und erneut geroutet werden. Häufig werden bestimmte Netze manuell geroutet und der Rest anschließend automatisch geroutet.
• Rip-up Violations After Routing - aktivieren Sie diese Option, damit alle Routen, die gegen definierte (und anwendbare) Designregeln verstoßen, nach Abschluss der Routing-Sitzung des Autorouters aufgerissen werden.

Dialog „Situs Strategy Editor“

Der Dialog wird geöffnet, indem Sie im Dialog Situs Routing Strategies auf Add, Edit oder Duplicate klicken.

In diesem Dialog können Sie eine Routing-Strategie für den Situs Autorouter vollständig definieren, einschließlich ihrer enthaltenen Routing-Durchläufe (Algorithmen). Die Einbeziehung verschiedener Routing-Durchläufe und die Reihenfolge, in der sie verwendet werden, bilden die „Intelligenz“ des Autorouters. Diese Durchläufe werden verwendet, um die in der topologischen Karte identifizierten virtuellen Routingpfade in hochwertige Leiterbahnen auf der Leiterplatte umzusetzen.

Die wichtigsten Optionen werden unten beschrieben.

• More/Less Vias - verwenden Sie den Schieberegler, um die zulässige Via-Nutzung durch den Autorouter festzulegen. Dies ist ein Kompromiss zwischen höherer Routinggeschwindigkeit und der Verwendung von weniger Vias. Wenn Sie den Regler nach rechts bewegen, wird der Autorouter darauf beschränkt, weniger Vias zu platzieren; die zum Routen der Leiterplatte benötigte Zeit erhöht sich jedoch. Wenn Sie den Regler nach links bewegen, wird das Routing schneller abgeschlossen, allerdings auf Kosten zusätzlicher Vias, die vom Autorouter auf der PCB platziert werden.
• Orthogonal - aktivieren Sie diese Option, um den Autorouter auf ausschließlich orthogonale Pfade (90°) zu beschränken. Wenn diese Option deaktiviert ist, kann der Autorouter je nach Bedarf orthogonal oder nicht orthogonal (45°) routen.
• Available Routing Passes - listet die verfügbaren Routing-Durchläufe (Algorithmen) auf, die in einer Routing-Strategie verwendet werden können. Die folgenden Durchläufe sind verfügbar:
  • Adjacent Memory - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er wird verwendet, um benachbarte Pins desselben Netzes, die ein Fan-out erfordern, mit einem einfachen U-Muster zu routen.
  • Clean Pad Entries - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er routet vom Mittelpunkt jedes Pads entlang der längsten Achse des Pads nach außen.

• Completion - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er ist im Wesentlichen identisch mit dem Durchlauf Main , wird jedoch anders bewertet, um Konflikte zu lösen und schwierige Verbindungen abzuschließen.
• Fan out Signal - dies ist ein Durchlauf auf Bauteilebene, der auf den durch die Fanout Control definierten Fanout-Einstellungen basiert. Er prüft Muster in Pads, berücksichtigt Abstände, Routingbreite und Via-Stil und wählt dann eine geeignete Fanout-Anordnung (Reihe, versetzt usw.) aus, um die in der Designregel definierten Anforderungen zu erfüllen. Fanout erfolgt nur auf Signallayer.
• Fan out to Plane - dies ist ein Durchlauf auf Bauteilebene, der auf den durch die Fanout Control definierten Fanout-Einstellungen basiert. Er prüft Muster in Pads, berücksichtigt Abstände, Routingbreite und Via-Stil und wählt dann eine geeignete Fanout-Anordnung (Reihe, versetzt usw.) aus, um die in der Designregel definierten Anforderungen zu erfüllen. Fanout erfolgt nur auf eine interne Plane-Lage.
• Globally Optimised Main - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er bietet optimales Routing und ignoriert bei seiner ersten Iteration Konflikte/Verstöße. Anschließend routet er Verbindungen mit erhöhten Konfliktkosten erneut, bis keine Verstöße mehr vorhanden sind. Dieser Durchlauf kann in Verbindung mit aktivierter Option Orthogonal ansprechend geroutete Muster erzeugen. Fügen Sie der Strategie einen Durchlauf Recornerhinzu, um Gehrungsecken bereitzustellen.
• Hug - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene, der jede Verbindung entlang vorhandener Leiterbahnen mit dem minimal möglichen Abstand erneut routet. Der Hug-Durchlauf wird verwendet, um den freien Routingraum zu maximieren. Beachten Sie, dass dieser Durchlauf sehr langsam ist.
• Layer Patterns - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er routet nur Verbindungen, die einer Layerrichtung entsprechen (innerhalb einer Toleranz). Er ist so bewertet, dass er vorhandenes Routing eng umschließt oder ihm folgt, um freien Raum zu maximieren.
• Main - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er verwendet die topologische Karte, um einen Routingpfad zu finden, und nutzt dann den Push-and-Shove-Router, um den vorgeschlagenen Pfad in tatsächliches Routing umzusetzen.
• Memory - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er prüft, ob zwei Pins auf unterschiedlichen Bauteilen auf derselben Lage dieselben X- oder Y-Koordinaten haben.
• Multilayer Main - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene. Er ist dem Main Durchlauf ähnlich, jedoch mit für Multilayer-Leiterplatten optimierten Kosten.
• Recorner - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene, der zum Abschrägen gerouteter Ecken verwendet wird. Dieser Durchlauf wird verwendet, wenn die Orthogonal Option für die Strategie aktiviert ist; er überschreibt diese im Wesentlichen und schrägt die Ecken jeder Route ab. Wenn die Orthogonal Option für die verwendete Strategie deaktiviert ist, muss kein Recorner Durchlauf aufgenommen werden, da der Autorouter Ecken standardmäßig abschrägt.
• Spread - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene, der jede Verbindung neu routet und dabei versucht, das Routing so zu verteilen, dass freier Raum genutzt wird und die Leiterbahnen beim Verlauf zwischen festen Objekten (z. B. Bauteil-Pads) gleichmäßig beabstandet sind. Beachten Sie, dass dieser Durchlauf sehr langsam ist.
• Straighten - dies ist ein Routing-Durchlauf auf Verbindungsebene, der versucht, die Anzahl der Ecken zu verringern. Dazu folgt er der Route bis zu einer Ecke und führt dann von dieser Ecke aus eine (horizontal/vertikal/45auf/45ab)-Sondierung durch, um nach einem anderen gerouteten Punkt im Netz zu suchen. Wird einer gefunden, wird geprüft, ob dieser neue Pfad die geroutete Länge verringert.

• Passes in this Routing Strategy - listet die tatsächlich in der Strategie enthaltenen Routing-Durchläufe (Algorithmen) auf. Sie können beliebige Durchläufe aus der Liste der verfügbaren Durchläufe hinzufügen, und mehrere Instanzen desselben Durchlaufs können in der gesamten Strategie hinzugefügt werden, um bestimmte Ergebnisse zu erzielen. Die Durchläufe werden in der angegebenen Reihenfolge von oben nach unten ausgeführt. Diese Reihenfolge kann mit den Schaltflächen Move Up und Move Down geändert werden.

Zusätzliche Autoroute-Befehle

Stopp

Verwenden Sie dies, um den Autorouter nach Abschluss des aktuellen Routing-Durchlaufs anzuhalten.

Zurücksetzen

Verwenden Sie dies, um den Autorouter zurückzusetzen.

Pause

Verwenden Sie dies, um den Autorouter anzuhalten. Er kann bei Bedarf wieder gestartet werden.

Fanout

CircuitMaker enthält Fanout-Werkzeuge für oberflächenmontierte Bauteile. Die Escape-Routing-Engine versucht, jedes Pad bis knapp über den Rand des Bauteils hinaus zu routen, wodurch Routing-Verbindungen zu ihnen deutlich einfacher werden.

Befehle des Fanout-Untermenüs

Die Befehle des Fanout-Untermenüs ermöglichen es Ihnen, Objekte gemäß den Fanout-Control-Designregeln und den Einstellungen im Dialogfeld Fanout Options dialog mit Fanout zu versehen.

Die folgende Tabelle beschreibt die Untermenübefehle.

Dialogfeld „Fanout-Optionen“

Das Dialogfeld wird durch Klicken auf einen der Fanout Untermenübefehle aufgerufen.

In diesem Dialogfeld können Sie Fanout- und Escape-Routing-Optionen festlegen. Typisches Fanout-Verhalten ist, dass verwendete innere Pads zunächst mit dem traditionellen Dog-Bone-Verfahren (eine kurze Route mit einem Via am Ende) aufgefächert werden, um auf eine andere Lage zuzugreifen, und dann vom Via aus per Escape-Routing bis knapp über den Rand des Bauteils hinaus geführt werden, wobei die verfügbaren Routing-Lagen genutzt werden, bis alle Pads per Escape-Routing herausgeführt wurden. Dadurch werden Routing-Verbindungen zu ihnen letztlich deutlich einfacher.

• Fanout Pads Without Nets - aktivieren Sie diese Option, um Pads des Bauteils mit Fanout zu versehen, auch wenn ihnen keine Netze zugewiesen sind. Wenn diese Option deaktiviert ist, werden nur Pads mit zugewiesenen Netzen mit Fanout versehen.
• Fanout Outer 2 Rows of Pads - aktivieren Sie diese Option, um Pads des Bauteils mit Fanout zu versehen, einschließlich der äußeren zwei Reihen (die normalerweise leicht zu routen sind).

• Include escape routes after fanout completion - aktivieren Sie diese Option, um jedem Fanout Escape-Routing hinzuzufügen. Escape-Routing platziert Leiterbahnen auf den Fanout-Vias und Bauteil-Pads und führt sie bis an die Kanten des Bauteils, um Routing-Verbindungen zu ihnen zu erleichtern.

• Update fanout using Blind Vias (BGA escape routing only) - aktivieren Sie diese Option, um Blind Vias zwischen konfigurierten Drill-Pair-Lagen im Lagenaufbau zu setzen. Wenn diese Option deaktiviert ist, werden nur Through-Hole-Vias gesetzt, unabhängig von den Einstellungen für Drill-Pair-Lagen.

• Escape differential pair pads first if possible (same layer, same side) - aktivieren Sie diese Option, um alle zugewiesenen Differenzialpaar-Netze gemeinsam mit Fanout und Escape-Routing zu versehen, bevor andere Fanout-Operationen ausgeführt werden, sodass ihre Routen effektiv zusammenbleiben. Das Fanout platziert Escape-Routing-Leiterbahnen auf derselben Lage und so nah beieinander wie möglich.