所示。這些路徑和區域對設計人員而言是顯而易見的，但自動布線工具一次只會考慮一個信號，通過設置布線約束條件以及設定可布信號線的層，可以使布線工具能像設計師所設想的那樣完成布線。                 </font></p>              <p><font size="2">4、扇出設計<br>                在扇出設計階段，要使自動布線工具能對元件引腳進行連接，表面貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔，以便在需要更多的連接時，電路板能夠進行內層連接、在線測試(ICT)和電路再處理。                 <br>                為了使自動布線工具效率最高，一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印制線，間隔設置為50mil較為理想。要采用使布線路徑數最大的過孔類型。進行扇出設計時，要考慮到電路在線測試問題。測試夾具可能很昂貴，而且通常是在即將投入全面生產時才會訂購，如果這時候才考慮添加節點以實現100%可測試性就太晚了。                 <br>                經過慎重考慮和預測，電路在線測試的設計可在設計初期進行，在生產過程后期實現，根據布線路徑和電路在線測試來確定過孔扇出類型，電源和接地也會影響到布線和扇出設計。為降低濾波電容器連接線產生的感抗，過孔應盡可能靠近表面貼裝器件的引腳，必要時可采用手動布線，這可能會對原來設想的布線路徑產生影響，甚至可能會導致你重新考慮使用哪種過孔，因此必須考慮過孔和引腳感抗間的關系并設定過孔規格的優先級。                 </font></p>              <p><font size="2">5、手動布線以及關鍵信號的處理 <br>                盡管本文主要論述自動布線問題，但手動布線在現在和將來都是印刷電路板設計的一個重要過程。采用手動布線有助于自動布線工具完成布線工作。如圖2a和圖2b所示，通過對挑選出的網絡(net)進行手動布線并加以固定，可以形成自動布線時可依據的路徑。                 <br>                無論關鍵信號的數量有多少，首先對這些信號進行布線，手動布線或結合自動布線工具均可。關鍵信號通常必須通過精心的電路設計才能達到期望的性能。布線完成后，再由有關的工程人員來對這些信號布線進行檢查，這個過程相對容易得多。檢查通過后，將這些線固定，然后開始對其余信號進行自動布線。                 </font></p>              <p><font size="2">6、自動布線 <br>                對關鍵信號的布線需要考慮在布線時控制一些電參數，比如減小分布電感和EMC等，對于其它信號的布線也類似。所有的EDA廠商都會提供一種方法來控制這些參數。在了解自動布線工具有哪些輸入參數以及輸入參數對布線的影響后，自動布線的質量在一定程度上可以得到保證。<br>                應該采用通用規則來對信號進行自動布線。通過設置限制條件和禁止布線區來限定給定信號所使用的層以及所用到的過孔數量，布線工具就能按照工程師的設計思想來自動布線。如果對自動布線工具所用的層和所布過孔的數量不加限制，自動布線時將會使用到每一層，而且將會產生很多過孔。                 <br>                在設置好約束條件和應用所創建的規則后，自動布線將會達到與預期相近的結果，當然可能還需要進行一些整理工作，同時還需要確保其它信號和網絡布線的空間。在一部分設計完成以后，將其固定下來，以防止受到后邊布線過程的影響。                 <br>                采用相同的步驟對其余信號進行布線。布線次數取決于電路的復雜性和你所定義的通用規則的多少。每完成一類信號后，其余網絡布線的約束條件就會減少。但隨之而來的是很多信號布線需要手動干預。現在的自動布線工具功能非常強大，通常可完成100%的布線。但是當自動布線工具未完成全部信號布線時，就需對余下的信號進行手動布線。                 </font></p>              <p><font size="2">7、自動布線的設計要點包括：<br>                7.1 略微改變設置，試用多種路徑布線；<br>                7.2 保持基本規則不變，試用不同的布線層、不同的印制線和間隔寬度以及不同線寬、不同類型的過孔如盲孔、埋孔等，觀察這些因素對設計結果有何影響；<br>                7.3讓布線工具對那些默認的網絡根據需要進行處理；<br>                7.4信號越不重要，自動布線工具對其布線的自由度就越大。 </font></p>              <p><font size="2">8、布線的整理 <br>                如果你所使用的EDA工具軟件能夠列出信號的布線長度，檢查這些數據，你可能會發現一些約束條件很少的信號布線的長度很長。這個問題比較容易處理，通過手動編輯可以縮短信號布線長度和減少過孔數量。在整理過程中，你需要判斷出哪些布線合理，哪些布線不合理。同手動布線設計一樣，自動布線設計也能在檢查過程中進行整理和編輯。                 </font></p>              <p><font size="2">9、電路板的外觀 <br>                以前的設計常常注意電路板的視覺效果，現在不一樣了。自動設計的電路板不比手動設計的美觀，但在電子特性上能滿足規定的要求，而且設計的完整性能得到保證</font></p>              <p></p>              <p></p>              <p></p>              <p><font size="2">第三篇 布局布線技術的發展</font></p>              <p><font size="2">摘要：隨著微孔和單片高密度集成系統等新硬件技術的應用，自由角度布線、自動布局和3D布局布線等新型軟件將會成為電路板設計人員必備的設計工具之一。                 <br>                在早期的電路板設計工具中，布局有專門的布局軟件，布線也有專門的布線軟件，兩者之間沒什么聯系。隨著球柵陣列封裝的高密度單芯片、高密度連接器、微孔內建技術以及3D板在印刷電路板設計中的應用，布局和布線已越來越一體化，并成為設計過程的重要組成部分。                 <br>                自動布局和自由角度布線等軟件技術已漸漸成為解決這類高度一體化問題的重要方法，利用此類軟件能在規定時間范圍內設計出可制造的電路板。在目前產品上市時間越來越短的情況下，手動布線極為耗時，不合時宜。因此，現在要求布局布線工具具有自動布線功能，以快速響應市場對產品設計提出的要求。                 </font></p>              <p><font size="2">1、設計約束條件 <br>                由于要考慮電磁兼容(EMC)及電磁干擾、串擾、信號延遲和差分對布線等高密度設計因素，布局布線的約束條件每年都在增加。例如，在幾年前，一般的電路板僅需6個差分對來進行布線，而現在則需600對。在一定時間內僅依賴手動布線來實現這600對布線是不可能的，因此自動布線工具必不可少。<br>                盡管與幾年前相比，當今設計中的節點(net)數目沒有大的改變，只是硅片復雜性有所增加，但是設計中重要節點的比例大大增加了。當然，對于某些特別重要的節點，要求布局布線工具能夠加以區分，但無需對每個管腳或節點都加以限制。                 </font></p>              <p><font size="2">2、自由角度布線 <br>                隨著單片器件上集成的功能越來越多，其輸出管腳數目也大大增加，但其封裝尺寸并沒隨之擴大。因此，再加上管腳間距和阻抗因素的限制，這類器件必須采用更細的線寬。同時產品尺寸的總體減小也意味著用于布局布線的空間也大大減小了。在某些消費類產品中，底板的大小與其上器件大小相差無幾，元件占據的板面積高達80%。                 <br>                某些高密度元件管腳交錯，即使采用具45°布線功能的工具也無法進行自動布線。盡管45°布線工具能對某些恰成45°的線段進行完美的處理，但自由角度布線工具具有更大的靈活性，并能最大程度提高布線密度。<br>                拉緊(pull-tight)功能使每個節點在布線后自動縮短以適應空間要求，它能大大降低信號延遲，同時降低平行路徑數，有助于避免串擾的產生。<br>                盡管自由角度設計具有可制造性，并且性能良好，但是這種設計會導致主板看起來不如以前的設計美觀。主板設計在上市時間之后，就可能不再是一件藝術品了。                 </font></p>              <p><font size="2">3、高密度器件 <br>                最新的高密度系統級芯片采用BGA或COB封裝，管腳間距日益減小。球間距已低至1mm，并且還會繼續降低，導致封裝件信號線不可能采用傳統布線工具來引出。目前有兩種方法可解決這個問題：一是通過球下面的孔將信號線從下層引出；二是采用極細布線和自由角度布線在球柵陣列中找出一條引線通道。對這種高密度器件而言，采用寬度和空間極小的布線方式是唯一可行的，只有這樣，才能保證較高的成品率。現代的布線技術也要求能自動地應用這些約束條件。<br>                自由布線方法可減少布線層數，降低產品成本。同時也意味著在成本不變的情況下，可以增加一些接地層和電源層來提高信號完整性和EMC性能。                 </font></p>              <p><font size="2">4、下一代電路板設計技術 <br>                微孔等離子蝕刻技術在多層板，尤其是在蜂窩電話和家用電器中的應用大大改變了對布局布線工具的要求。采用等離子蝕刻法在路徑寬度內添加一個新孔不會導致底板本身或制造成本的增加，因為對等離子蝕刻法而言，制作一千個孔的成本與制作一個孔的成本一樣低廉(這與激光鉆孔法大不一樣)。這就要求布線工具具有更大的靈活性，它必須能夠應用不同的約束條件，能適應不同的微孔和構建技術的要求。                 <br>                元件密度的不斷增加也對布局設計產生了某些影響。布局布線工具總是假設板上有足夠的空間讓元件拾放機來拾放表面安裝元件，而不會對板上已有元件產生影響。但是元件順序放置會產生這樣一個問題，即每當放置一個新元件后，板上每個元件的最佳位置都會發生改變。                 <br>                這就是布局設計過程自動化程度低而人工干預程度高的原因。盡管目前的布局工具對依次布局的元件數沒什么限制，但是某些工程師認為布局工具用于依次布局時實際上是受到限制的，這個限制大約為500個元件。還有一些工程師認為當在一個板上放置的元件多達4,000個時，會產生很大問題。                 <br>                同順序算法技術相比，并行布局技術能實現更好的自動布局效果。因此，當Zuken收購Incases公司后，Incases的并行布局技術使Zuken獲益非淺。                 </font></p>              <p><font size="2">5、三維布局 <br>                3D工具針對目前應用日益廣泛的異形和定形板進行布局布線。如 Zuken的Freedom最新工具采用三維底板模型來進行元件的空間布局，隨后再進行二維布線。此過程也能告知：此板是否具備可制造性？                 <br>                將來，諸如在兩個不同層上采用陰影差分對的設計方法將會變得日益重要，布線工具也必須能處理這種設計，而且信號速率也將會繼續提高。                 <br>                目前也出現了將布局布線工具同用于虛擬原型的高級仿真工具集成起來的工具，如Zuken的Hot Stage工具，所以即使在虛擬原型時也能對布線問題進行考慮。                 <br>                現在，自動布線技術已極為普及。我們相信，自由角度布線、自動布局和3D布局等新型軟件技術也會同自動布線技術一樣成為底板設計人員的日常設計工具，設計人員可用這些新工具來解決微孔和單片高密度集成系統等新型硬件技術問題。                 </font> </p>            </td>          </tr>        </table>        <!-- #EndEditable --></div>      </td>  </tr></table><table width="100%" border="0" cellspacing="2" cellpadding="0">  <tr>    <td bgcolor="#3366FF"><img src="../../image/BLANK.gif" width="100%" height="8"></td>  </tr></table><table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0">  <tr>     <td>       <div align="center"><font size="2">Copyright　http://coolbor.myetang.com　　　All         Rights Reserved <br>        <font color="#3399FF">Coolbor工作室</font> 版權所有 E-mail：<a href="mailto:coolbor@163.com">coolbor@163.com</a></font></div>    </td>  </tr></table></body><!-- #EndTemplate --></html>