PCB 上に存在する配線トレースは、ボードに必要な機能と接続を作成する、レイアウト中の重要なステップとして説明できます。 また、デザインの自動配線 PCB ソフトウェアに適切な配線ツールが備わっていない場合、非常に時間がかかる可能性があります。

PCB 設計用のソフトウェアは、配線プロセス全体のいくつかの部分を自動化するために特別に設計された高精度の配線ツールを備えている必要があります。 さらに、高度なプリント基板には、可能な限り最高の自動配線 PCB と、最大限の効率を提供する PCB の設計に役立つ自動配線用ツールが必要です。

PCB配線とは何ですか?

配線は、PCB 設計プロセスにおいて最もストレスのかかる作業の 1 つと言えます。 豊富な経験を持つデザイナーは、クリエイティブな才能を活かしてアート作品を作成できるため、通常、この挑戦を楽しんでいます。 ただし、新人デザイナーやデザインの他の領域に集中したいと考えているデザイナーは、通常、これを実行するのに苦労します。

ここでの素晴らしいニュースは、非常に多くの設計ツールが利用可能であるため、全体の設計時間を短縮できることです。 これらの自動配線 PCB ツールは、設計者が PCB トレース配線に関わる困難なプロセスを行うのに役立ちます。 一般に、これらのツールはすべて、複雑な回路基板でのトレース配線プロセスの高速化に役立ちます。 以下は、PCB 自動配線に使用されるソフトウェアの一部です。

PCB 配線戦略の使用

実際のプリント基板では、コンポーネント間に何百もの配線を接続する必要があります。 基板上に配線を取り付けるのは難しい作業です。 また、自動配線 PCB ツールを使用する場合は、それをより大規模な配線戦略に統合する必要があります。

さらに、異なる機能ブロックを異なるレイヤー経由で配線する必要がある場合や、これらのレイヤーを順番に配線する必要がある場合があります。 どちらのパスを選択する場合でも、自動ルーター、特に altium で設定を構成できます。

自動対話型ルーティングとは何ですか?

自動対話型ルーティングを使用すると、より詳細な制御が可能になります。 回路基板設計者であれば、これまでに PCB 自動配線を扱ったことがあるはずです。 もちろん、手動でルーティング プロセスを完了するよりも早く完了することの重要性が理解できるでしょう。 また、通常の PCB オートルーターはあまり理想的ではない結果を生成するため、手動でクリーンアップする必要があることも理解できるでしょう。

これらのトレースの一部は非論理的に配線され、バス パターンがスクランブルされている可能性があります。その場合、配線の最終結果には多くのクリーンアップが必要になる可能性があり、最初から手動配線の方が良かった可能性があります。

この段階では、自動対話型ルーティングによってルーティングをより詳細に制御できるようになります。 また、ルーティング戦略を自動ルーター設定で強制的に機能させるのではなく、事実上、可能なすべてのルーティング戦略を実行できます。 Altium の AutoRoute ツールを使用すると、回路基板のさまざまなポイント間のトレース ルーティングを自動化する、高度なユーザーガイド付きルーターが提供されます。

自動対話型ルーティングはどのように機能しますか?

自動配線ツールを使用すると、デバイスが厳密な設計ルールに従って動作することを確認しながら、信号ネットを非常に迅速に配線することができます。 また、PCB 自動配線用ツールは、回路基板上に存在する機能の組み合わせを非常に簡単に機能できるようにする必要があります。 これには、ビア、差動ペア ネットを使用した、多くのボードにわたる配線が含まれます。

また、自動配線用のツールは、差動ペアの保存と併せて、部品の交換とピンの交換を簡単にする必要があります。 また、設計のルールに準拠するだけでなく、インピーダンスを制御する必要もあります。

ActiveRoute は、配線パスをガイドするこの機能により、自動配線 PCB ツールに関する主要な問題の 1 つを解決します。 また、ActiveRoute を使用すると、回路基板のポイント間の配線されたトレース パスをガイドすることができます。 これにより、レイアウトをより詳細に制御できるようになります。 また、これはバスのルートを整理したり、他のいくつかの目的のために予約されたエリアからのルートを指示したりするのにも役立ちます。

PCB自動配線に使用されるソフトウェア

以下は、PCB 自動ルートに使用される最適なソフトウェアです。

Altium オートルーター

個別のセットアップが必要で、個別の環境で機能する古いオートルーター PCB ツールとは対照的に、altium オートルーターは、ルールによって駆動される Altium Designer の設計環境のコンポーネントを形成します。

複雑なルーターのセットアップやデータ転送に時間を費やすのではなく、PCB 設計の制約とルールを設定するだけで済みます。

Altium Designer にある高度な自動ルート機能は何ですか?

Altium デザインの PCB エディタで配線を開始すると、PCB 自動配線ツールのトレースは、事前定義されたいくつかのデザイン ルールを利用してトレースを配置します。 これらには、インピーダンス許容差とパッド/配線許容差が含まれます。 さらに、高速インターフェイスでは、配線長に関する特定の許容規則が満たされる必要があります。 また、差動ペアは、PCB のレイアウト全体にわたってほぼ完全に調和して配線される必要があります。 PCB 設計用のこれらのツールは、すでに定義されている設計ルールと連携して機能する必要があります。

また、すべての信号ネットの自動配線により、設定したデザイン ルールに従ってレイアウトが機能することが保証され、正確なトレース配置も提供されます。 特定の PCB 自動配線ツール内でレイアウト ソフトウェアを利用しているからといって、結果が正確であるとは限らないことに注意してください。

オートルーター PCB 用の強力なツールを使用すると、新しい部品の追加、部品の交換、回路基板上の要素の再配置が必要な場合に、レイアウトを非常に簡単に調整できます。

優れた配線精度

ローエンド設計パッケージには、ルールの競合の結果として通常の配線問題が発生する可能性があります。 貧弱な設計ソフトウェアは、差動ペアと配線を間違って配線するだけでなく、アドオンとして購入しない限り、配線機能も利用できなくなります。

幸いなことに、altium デザイナーの設計環境は、強力な自動配線ツール、ActiveRoute モジュール、およびさまざまな設計機能を備えた PCB エディターを提供します。

KiCad での自動ルーティング

KiCad 4 バージョンに追加されたオートルーターは KiCad 5 バージョンでは削除されていることに注意してください。 オートルーター機能は今後再び追加される可能性が高くなります。 ただし、それまでは、外部自動ルーターを使用して KiCad で自動ルーティングを実行する方法があります。 ここでは、単純な PCB を自動配線するために FreeRouting を利用する方法を説明します。

私の経験から言えば、この FreeRouting をインストールする簡単な方法の 1 つは、LayoutEditor をインストールすることです。 この LayoutEditor は、ナノおよびマイクロエレクトロニクスで使用されるもう 1 つの一般的なエディタです。 FreeRouting のバイナリ バージョンと、さまざまなオペレーティング システムに適したインストーラーが付属しています。 これは、この FreeRouting ソース コードをダウンロードしたり、オペレーティング システム用にコンパイルしたりする必要がないことを意味します。

FreeRouting へのアクセスを取得したら、それを利用してください。 Pcbnew で、配線されていないプロジェクトを作成します。 次に、ルーティングを実行するために FreeRouting で必要な情報を含む DSN ファイルをエクスポートします。

次に、FreeRouting に進みます。 .jar ファイルをダブルクリックして実行してください。 この自動ルーターを実行するには、「ルーティング」、「自動ルーティング」の順にクロックを設定します。 間もなく、FreeRouting はこれらのルートを作成し、青と赤の色で表示するようになります。 これは、ルートが存在するレイヤーによって異なります。エクスポートするには、[ファイル]、[エクスポート] の順にクリックし、スペクトル セッション ファイルをエクスポートします。

Pcbnew に移動し、ファイルを選択してインポートし、次に「Specctra session」を選択して、FreeRouting によって作成された .ses 拡張子を持つファイルを選択します。 Pcbnew は完全に配線された基板を表示します。

Easyeda オートルーター
自動配線は、プリント基板の設計時に大幅な労力を節約できる非常に重要な機能です。 ソフトウェアの作成者はこれを認識し、EasyEDA 自動ルーター ツールが確実に実装されるようにしました。

Easyeda 自動ルーターを利用したい場合は、画面の上部にある「ルート」サブメニューからそれを選択することから始めます。 ここには、自動ルーターの構成に役立つさまざまなオプションがあります。

ルーターサーバー、クリアランス、トラック幅などのいくつかの項目を簡単に調整できます。これを実行してすぐに、完成したボードを取得するまでにある程度の忍耐が必要になります。 このプロセスには数分かかる場合があります。 また、ローカル自動ルーターを利用するという別のオプションもあります。 雲型に比べてモアレがかなり軽減されます。

結論

PCB 設計用のソフトウェアは、配線プロセス全体のいくつかの段階を自動化するために特別に設計された、高精度の配線ツールを備えている必要があります。 自動配線 PCB ツールを使用する場合は、それをより大規模な配線戦略に統合する必要があります。 さらに、自動対話型ルーティングにより、ルーティングをより詳細に制御できます。 また、ルーティング戦略を自動ルーター設定で強制的に機能させるのではなく、事実上、可能なすべてのルーティング戦略を実行できます。