Попробовала развести простенькую платку в Спекктре.
Получила странные результаты: сообщение и картинка прилагаются, как и DSN-файл.


Нажмите для просмотра прикрепленного файла
То же самое попробовала в Expedition, результат близкий (hkp-файлы в приложении).
Просьба знатоков объяснить, что и как нужно настроить, чтобы получить нормальный результат.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

1. оптимизировать компоновку.
2. увеличить кол-во слоев
3. трассировать вручную.

4. разобраться с командами авто-трассировки (выполняемый .do - файл в specctra)

Всем спасибо за советы.



1. Особо оптимизировать там нечего, но если компонент, развернутый на 45 градусов, поставить прямо, то Спекктре становится несколько легче. Впрочем, 10 неразведенных трасс она все-таки оставляет.
2. Увеличение кол-ва слоев помогает, но не хотелось бы увеличивать стоимость платы.
3. Вручную можно, но долго. Надеялась ускорить процесс с помощью автотрассировщика. Для ручной трассировки подойдет и Кикад, хочется оценить преимущества более навороченных продуктов.



Да, этого бы мне и хотелось. Увеличивала число проходов, но это практически не помогало. Что еще можно там настроить?

Мне когда-то подарили вот такой файл do, я даже в нём почти разобрался, но потом забыл за ненадобностью. Всегда автоматическую разводку в specctra делаю в нём. Попробуйте, вдруг поможет.

Документации и примеров do-файлов, у меня под рукой нет, выложу после праздников, если никто не поделиться.

Число проходов, сглаживаний и их количество и чередование - основные факторы влияющие на результат авто-трассировки (конечно при правильных запретных зонах и т.п) и не всегда их увеличение дает лучший результат. Зачастую приходится возвращаться к упомянутому vetal п.1. - оптимизировать компоновку.

Вручную уже бы всё развели!!!

думаю maple нужно не развести данную плату, а о научиться пользоваться авто-трассировкой (что иногда очень полезно)

Спасибо, посмотрела.
Общая суть файла понятна, 3 этапа, по нескольку проходов в каждом.
Интересно, какова логика задания именно такого числа проходов? Или просто берется любое число, а если разводка не получается, то число увеличивается?
Кстати, я правильно трактую файл?
route 7 - это 7 проходов.
А route 5 11 - почему две цифры? Что они значат?

За всё время работы с этим файлом я его правил один раз, в самом начале, и то косметически, с тех пор давно забыл, к сожалению, что там зачем. Я редко развожу платы. А Вы его запускали для своего проекта? Интересно, что получилось, помогло или нет.

пять проходов, выполненные 11 раз.

откройте User Guide на спектру, эти описания и простые примеры там точно есть

Абсолютно верно.


Это не именно к Вам был вопрос, а просто к знающим Спекктру, спасибо.
Запустила. Никаких изменений. Остается столько же неразведенных цепей.


О, спасибо. Только непонятно. А если я напишу вместо 5 11 - 55 проходов? Это будет не то же самое?
Цифры ставятся любые? Особой логики в их задании нет?

Нет, это будет не тоже самое, смотрите в описание, на результат выполнение команды route ХХ накладывается условие (уже не помню какое) завершения и затем эта команда ( route ХХ ) выполняется YY раз.
Уже давно не разводил, помню что команды разводки и очистки чередовал многократно (3-6раз) и значения проходов и повторений было до сотни раз,
все зависит от платы: указываете значения, смотрите результат, указываете значения и т.д.,
больше проходов - не значит результат будет лучше.


это нормально ,
значит надо вернуться к уже сказанному
1. оптимизировать компоновку.
2. увеличить кол-во слоев
3. трассировать вручную
(п.3 - можно частично в ручную)

По умолчанию он у меня отсутствовал. Скачала.

Нашла в User Guide объяснение, но английское. Привожу русский перевод так, как я это поняла.
route 25 [route 25 passes] - трассировка в 25 проходов
route 50 16 [route 50 passes when solved resets algorithm to pass 16] - трассировка в 50 проходов, когда она заканчивается, сбрасывается алгоритм и повторяется еще 16 раз.
Что за алгоритм? Что именно сбрасывается? Это я как-то не очень уяснила.
Разводка начинается с того места, где она остановилась в прошлый раз. Причем, если это не прописывать, трассировщик сам высчитает это место. И написано, что эту опцию можно использовать только опытным пользователям Спекктры. Ко мне это явно не относится. Интересно, а на основе чего опытные пользователи определяют это число?

Странно, что значение подбирается методом тыка. Ромашка получается, угадал - не угадал. И непонятно, то ли трассировщик в принципе плату развести не может, то ли ты настройки неправильные сделал.
На моей плате увеличение кол-ва проходов не дали никаких существенных изменений. Единственное, что помогло довольно значительно, поставить прямо компонент, до этого развернутый на 45 градусов. А мне казалось, под 45 будут короче проводники и удобнее разводить. Почитала про Спекктру поподробнее. Пишут, что трассировщик бессеточный. Значит, проблем с развернутыми на любой угол компонентами быть не должно. Но они есть даже для угла 45 градусов.

Второй параметр в команде route указывает число проходов в течение которых подбираются весовые коэффициенты ошибок трассировки. Где-то в доке есть график, описывающий этот процесс.

А можно ссылочку на этот документ? В User Guide никаких графиков нет.

Думаете Вам ссылочка сильно поможет? Мне даже объяснение преподавателя в центре обучения кэйденс не особо помогло...
Первое объяснение: Allegro PCB Router Command Reference (spcmdref.pdf), page 1306, AutoRoute Console Commands: Route
Второе: Allegro PCB Router Tutuorial(sptut.pdf), page 92, figure 3-3 - Costs Change During a Series of Route Passes.

Смотреть желательно в оба документа одновременно, тогда будет понятно что происходит с cost-ами и как меняется характер трассировки от разного числа start pass.

Повернул компонент в 180.
Запустил стандартный набор.
Получил 100% Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Больше не экспериментировал за недостатком свободного времени.

Комментарии:
1. Exp не любит работать с такими компонентами повернутыми на угол не кратный 90 - проблема в алгоритме создания фанаутов (что вы и видите на своем варианте).
2. Т.к. Exp более всего заточен под сложные высокоскоростные платы, то подразумевается сначала автоматическое создание 100% фанаутов и затем уже автотрассировка между ними (при этом в строгом следовании направлений слоев). После этого автоудаление не нужных переходов и авто-оптимизация трасс. Поэтому результат на такой плате естественно не оптимален.
3. Можно поиграться еще с разными вариантами последователости алгоритмов для получение более хорошего результата.

Кстати спектра тоже не любить когда есть компоненты повернутые не на 90 градусов. Когда-то трассировал плату а на ней стоял процессор в корпусе TQFP повернутый на 45 градусов, так вот, мне так и не удалось заставить спектру растрасировать этот компонент. Закончилось тем что мне надоело играться со спектрой и я оттрасировал этот компонент вручную.

Спасибо. Нашла, читаю.


Спасибо.
Попробовала, но получилось немного не то, что я хотела, проводники залезли между контактами разъема и краем платы. Перенастроила область трассировки так, чтобы они туда не попадали. В этом случае стандартный набор дал 97,3% разводки. Добавила еще 3 прохода и добилась 100%. В связи с чем, кстати, вопрос.
Там есть значения, видимо, подобные значениям в Спекктре, Start и End. Что они значат и какова логика их задания? Пока что делала наугад.


Я думала, это проблема только Спекктры.


В панели автотрассировки первый проход - расстановка фанаутов. Если я его не включу, то он их не будет расставлять, так? Т.е. для данной платы должен быть получен лучший результат?
Решила попробовать, включила опять стандартный набор без фанаутов, но процент итоговой разводки получила точно такой же, 97,3%.
И еще непонятно. "Заточен под сложные высокоскоростные платы". Т.е. механизма для оптимальной разводки "несложных и невысокоскоростных" нет?


Да, это я уже поняла.

Естественно. Предполагается, что такие платы быстрей и качественней сделать вручную. Тем более на них придется одновременно с трассировкой создавать плэйны питаний/земли, чего не делает ни один автотрассировщик. А тут уже начинается поиск компромисса между оптимальной трассировкой и оптимальным расположением питаний. Тоже никак не для автомата задача.

Для меня это как раз не естественно. Если трассировщик на несложной плате без дополнительных ограничений сделает неоптимальную разводку, т.е., например, накрутит лишнюю длину, то на сложной плате эта лишняя длина значительно увеличится. Или там есть специальный механизм: не заданы импедансы или правила выравнивания – применяем плохой алгоритм, заданы – применяем хороший?
Плотные платы отнюдь не быстрее трассировать вручную. Одно дело проложить несколько критичных цепей и совсем другое сделать полную разводку без нарушений.

Плэйны питаний/земли, по-моему, как раз надо создавать на сложных высокоскоростных платах.
Здесь планировалось просто расширить проводники земли и питания, но, поскольку первоначальная трассировка не удавалась, то я упростила задачу и сделала все проводники одинаковой ширины.

Ну... что я могу сказать. Успехов Вам, с таким подходом к проектированию.

Если рассмотреть стандартную последовательность то все достаточно просто:
1. Fanout (1-3) - делаем фанауты с 1 по 3, т.е. в 1 на минимальном расстоянии от пинов, в 2 увеличиваем расстояние чтобы сделать для тех где не получилось на минимальном и т.д. Фактически задача преобразовать все SMD компоненты в сквозные, чтобы дальше трассировщику было проще к ним подключится.
2. No_Via (1-2) - трассировка вертикальных и горизонтальных связей, без создания новых via, но с возможностью использовать имеющиеся.
3. Route (1-4)- основной алгоритм, трассировка с учетом направления слоя, с добавлением via, перетрассировкой и т.п. Чем выше номер прохода, тем больше свободы по кол-ву via и отступления от направления слоя.
4. Via_min (1-1) - оптимизация кол-ва via
5. Route (5-5) - т.е. опять основной алгоритм но с весовыми коэффициентами дающими максимальную свободу по кол-ву переходов и отступлению от направления слоя
6. Via_min (2-2) - дополнительная оптимизация кол-ва via, т.е. цена via повышена, а длины трассы и направления ниже.

В любой момент можете остановить автотрассировку, внести свои изменения в топологию и продолжить дальше. Именно это основное отличие автотрассировки Exp от Спектры. Т.е. Exp в любой момент оставляет в топологии только трассы разведенные без нарушений, а Спектра наоборот сначала проводит все но с нарушениями, а затем пытается убрать эти нарушения.

Если все трассы развелись в ранних стадиях автотрассировки, то Route (и т.п) уже не будет ничего делать. Далее будут работать только алгоритмы улучшения\оптимизации типа Via_min, Smooth, Expand и т.п.

Также можете заметить, что если не развелось 100% с первого раза, то можно запустить еще несколько раз Route и Via_min для достижения искомого, т.к. они будут пытаться перетрассировать мешающиеся трассы. Насколько я знаю, в работе алгоритмов есть и некоторый элемент случайного выбора (результат может зависеть даже от текущей загруженности оперативки).



Видел где-то в планах об улучшении работы с компонентами размещенными под произвольными углами.



В данном случае однозначного ответа нет. Но по опыту тестирования разных плат чаше всего получалось, что если сделаны 100% фанаутов, то и 100% получается конечная трассировка. Если нет, то может и не получится 100% (на одной и той же плате).

Собственно говоря менторовцы констатируют, что обычно никто не трассирует 100% автоматом. Обычно это конгломерат ручная-полуавтомат-автомат (в произвольной последовательности следования).

Насколько я вижу основные усилия сейчас производятся в сторону улучшения полуавтомата смотрите (один алгоритм укладывает трассы по примерному пути мышки, второй анализирует уже проложенные трассы в данной области и пытается повторить тоже самое, самообучается ) Предупреждение: файл весит ~19Мб

Заточенность под сложные высокоскоростные платы прежде всего подразумевает следующее:
Строгое следование направлению слоя, чтобы не создавались наводки между трассами на соседних слоях - в противном случае или надо делать "прокладку" между ними (слой земли\питания) или долго мучится выискивая эти параллельные сегменты и пытаться их отвести друг от друга - как вы наверно понимаете, в плотных платах это сизифов труд (отодвигая от одной цепи вы неизбежно придвините к другой).
С наводками на одном и том же слое автоматы могут бороться сами, т.е. здесь проблемы нет.
Соответственно, то что для трассировки высокоскоростных плат являет + для простых является - , т.к. в них мало слоев и строгое следование направлению слоя может сильно сужать возможности трассировки.

Для простых плат ментор предлагает другой продукт - PADS - задачи попроще и цена поменьше.



В Exp это выглядит так: сначала полностью трассируется вся цепь и цепи с ней связанные (например правилами выравнивания задержки\длины) - обычными алгоритмами. Затем спец. алгоритмы Tune_Delay\Crosstalk оптимизируют эти цепи под заданные правила задержек\длин\наводок.

Очень хорошие документы, особенно первый, спасибо большое. Там все очень понятно расписано и приведены конкретные цифры.

Т.е. общий смысл этих действий таков: на первых проходах с малым штрафом за нарушения находятся пути с минимальной длиной и минимальным числом переходов. При увеличении штрафа ищутся новые пути, устраняющие нарушения, но за счет увеличения длины и числа переходов. Лучше это делать в несколько этапов постепенно увеличивая штраф.


Спасибо большое. Очень подробный ответ, много полезной информации.

А в чем принципиальная разница? Мне кажется, что поиск параллельных сегментов ничем не должен отличаться (кроме, конечно, времени, поскольку нужно искать на нескольких слоях).
И почему “отодвигая от одной цепи, вы неизбежно придвините к другой”, работает только в многослойном варианте?

1. Ну если подумать. то ясно видна разница в измерении и главное изменении зазоров. Нарисуйте сечение платы в котором разместите три трассы, например одна слева №1 и две справа друг под дружкой (т.е. на разных слоях, №2 на том же, №3 на слой ниже). Для трасс на одном слое (т.е. 1-2) зазор=катет равностороннего прямоугольника, для 1-3 это гипотенуза. Если сдвинуть 1 влево, то изменение расстояния 1-2 точно = изменению местоположения 1, а вот для 1-3 нет. Например начальный зазор 1-2 и 2-3 равен 1мм, значит 1-3=корень из 2. Изменим 1-2 на 1мм, т.е. 1-2=2мм, теперь 1-3=корень из 5.
2. Exp. при тюнинговании добавляет между отодвинутыми отрезками трасс спец. элемент, который не дает им сблизится при дальнейшей модификации (видео). Для случая разных слоев надо будет уже изобретать какой-то 3D элемент

очень конечно интересно, но для полноты картины не хватает то же самое в "заточенном под простые платы" PADS, в смысле ему чихать на компоненты, повернутые под 45 градусов, или возможен такой же затык?

кстати, и для expedition результат не совсем показателен - судя по скриншоту, диаметр площадок via практически почти равен диаметру отверстия, что реальных платах не должно быть. Диаметр КП via должен превышать диаметр сверловки "для несложных плат" хотя бы на 0,25мм. То есть сверловка - 0.25, диаметр КП - 0.5.

Проблем с повернутыми компонентами нет. Но хуже чем в Exp. алгоритмы перетрассировки, поэтому 7 цепей не разведено Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Размер КП 0.45мм, отверстие 0.3 - так задал сам автор.
Не надо смешивать две сложности: технологическую и разводки. Хотя они и взаимосвязаны - повышение технологической сложности может уменьшать сложность трассировки и наоборот.
Я разделяю платы на сложные и нет, по нескольким критериям:
1) большое кол-во цепей
2) наличие областей с большим кол-вом пинов (большие BGA) - где не всегда видно как оптимально вывести трассы на свободное пространство
3) множество правил разводки цепей, которые нужно сформулировать и выдержать.
В данном случае имеем: очень малое кол-во цепей, нет сложных областей, нет правил кроме зазоров, всего два слоя - человек легко представляет как надо развести, так как мало степеней свободы.

В Exp проблемы с повернутыми компонентами, поэтому он не развел 29 цепей. В PADS нет проблем с повернутыми компонентами, поэтому он не развел 7 цепей.
А как бы совместить отсутствие проблем с повернутыми компонентами с хорошими алгоритмами перетрассировки?

Руками... руками совмещаются любые алгоритмы, а автомат - это только помощник для проведения и контроля _некоторых_ цепей. Но как правило, он никогда не является полноценной заменой рук. Иначе всех РСВ дизайнеров уже можно было уволить.

Как только реализуют алгоритм no_bias, в Exp. не будет проблем с повернутыми компонентами (планируется)
Улучшение алгоритмов PADS тоже есть в планах, но здесь сдерживающим фактором является маркетинг - PADS не должен работать лучше Exp. (хотя знакомые русские разработчики говорят что в принципе уже давно может)

ну неочевидно. Тогда уж для совсем полной картины надо в PADS подсунуть тот же вариант, что и в expedition - то есть без поворота на 45 градусов, вполне возможно, что в этом случае PADS тоже разведет 100%.


мне кажется, что автор сильно погорячился, нет смысла задавать невыполнимое технологически (в разумные деньги). А значит выполненная трассировка имеет только чисто академический интерес.

Переходы были уменьшены до минимума, т.к. изначально трассировка не получалась. Китайцы обещали сделать 0,45 без удорожания стоимости.

По хорошему при площадке 0.45 мм диаметры переходных отверстий должны быть порядка 0.15-0.2 мм.

Изменение отверстия до 0,2 мм на трассировку не повлияет. А я надеялась, что еще удастся увеличить площадку хотя бы до 0,5, поэтому отверстия оставались 0,3.

ИМХО, зависит от программы. Я, например, в P-CAD 200x могу для переходных на внутренних слоях выставить размер площадки чуть больше или равный отверстию. В правилах поставить зазор до отверстий (или площадок, если они не равны нулю) 0.2 мм. И в итоге полигоны питания и земли лучше обходят элементы топологии, меньше разрывов, иногда на сигнальных слоях можно протащить проводник там, где раньше было нельзя из-за площадки.
При отверстии 0.2 это получится лучше, чем при 0.35 мм.
Лучше исходить из реальных технологических норм. Для площадки 0.45 мм рекомендованный размер отверстия будет 0.2 мм.

Осталось только не забыть, зачем у переходных отверстий вообще сделан гарантированный поясок. Подпаиваться к нему не надо, поэтому теоретически он вообще не нужен. Но смещение сверловки есть всегда(большее или меньше, но в общем случае есть). И гарантированный поясок как раз гарантирует, что сверло в него попадет. Поэтому уменьшение площадки(т.е. фактически этого пояска) может привести к тому, что сверло попадет на трассу, зазор до которой задан от собственно отверстия, а не от конструкции отверстие+поясок. И тогда - здравствуйте КЗ... плата идет в мусор. Поэтому производители и требуют его наличия.

Согласен. Поэтому у меня специально отмечено про зазор 0.2 мм. Эти минимально возможный зазор от элемента топологии (типа проводник) до готового отверстия. Например, у многих любимого FP.
Для "обычных" производств это число около 0.25-0.3 мм.

Вы забыли о том что можно автоматом добавить Teardrop или Breakout (капля - вверху или отрезок широкой трассы - внизу) Нажмите для просмотра прикрепленного файла и полностью решить таким образом проблему возможного залезание отверстия на трассу.

Ну как же полностью? Это решает проблему только со стороны подвода проводника. А если сверловка сместится в противоположную сторону, то при малом пояске отверстие вылезет за его контур. Контакт-то останется, это так, но зазор до соседнего токопроводящего элемента, ежели такой имеется, будет нарушен.
А насчет зазора 0.2 - то это достаточно большой зазор для нашей продукции. Типовое значение 5милс и уменьшение до 4-х (0.1мм медь/медь) в "узких" местах. И вот с такими зазорами экспериментировать величиной пояска уже не рекомендуется. И равен он, по минимуму, тем же 0.1мм(переходное 0.45/0.25 площадка/сверло). Это пока без лазерной сверловки, там уже другие расклады...

Повернул - осталось 6
По поводу перетрассировки исхожу из своего опыта - на другой еще более простой плате (по кол-ву цепей, но плотной плате) было ясно видно что если первой провести одну цепи, то затем трассировка 100% не достижима. Так вот Exp. сначала проложил ее но затем в более поздних проходах удалил и переложил по другому, а PADS оставил как есть. Когда же руками первой проложили альтернативную трассу он с задачей (трассировкой остальных цепей) справился.
Также посмотрите диалог автотрассировки Expedition, в 4-5 проходе Route ясно видно как кол-во не трассированных цепей постоянно прыгает, например то дойдет до 5, затем обратно 9, после снижения до 3 обратно к 8 и т.п. Т.е. Exp. много раз перекладывает пытаясь добится 100% разводки, при этом иногда видно что сильно задумывается (в течении нескольких секунд ничего не изменяется), а в PADS все наоборот - последовательное уменьшение кол-ва без какого-либо отображения существенных перетрассировок.



1. В вашей формуле для получения гарантированного зазора например Отверстие-трасса, есть две переменных:
- размер КП (задающий размер пояска)
- зазор КП-трасса
Их сумма и задает этот зазор. Вы увеличиваете размер КП, но с таким же успехом можно увеличить зазор КП-трасса (на ту же величину).
2. Размер пояска в вашем случае выбирается из худшего случая смещения в сторону трассы, причем размер пояска должен быть наверняка больше возможного смещения, иначе в случае если он равен размеру пояска, то возможен отрыв трассы. Т.е. насколько я понимаю, скорее всего если сказали что поясок должен быть 0.2, то возможное смещение отверстия будет 0.15. Тогда поясок КП можно сделать равной смещению (т.е. 0.15) и добавить указанные мной элементы. При этом мы сэкономили доп. место для трассировки.

По поводу пояска - разработчик должен не забывать, по какому классу IPC нужно делать плату. Ибо по 2му классу, выход отверстия к краю площадки разрешен. Подробности можно найти в IPC-6012 ( 3.4.2 и 3.5.1). Поэтому teardrop ИМХО поможет.
По поводу зазоров: опять же хочу заметить, что зазор отверстие - проводник всегда больше, чем например минимально возможный зазор между проводниками или проводником-площадкой.
Например, FP заявляет минимальный зазор 75 мкм, но отдельно зазор проводник-отверстие 200 мкм.
Я уже не раз встречал проекты, где разработчик упускал эту тонкость и проводники проходили к отверстиям очень близко.
В некоторых случаях требовалась кардинальная переразводка.

Вариант разводки в TopoRe:
длина 1061,45мм,
количество переходов 46.

У Эляны в файле размер переходов 0,6. Попроовала повторить в Expedition, но все время оставалась как минимум одна неразведенная цепь. Добавила проходов, но лучше не получилось. А когда стала экспериментировать с настройками значений Start и End, все только ухудшила. Может, есть еще какое-нибудь "секретное" средство?

меня терзают смутные сомнения, что в первоначальном вопросе есть изрядная толика провокационной составляющей, поскольку в "исходном" проекте в expedition уже есть набор .hkp файлов, втянув которые можно лицезреть ту же плату, уже разведенную ТОПОРОМ. Видимо идея такая - вот ТОПОР может, а expedition - нет.
Касательно expedition - похоже, что он в принципе не может сделать фанауты от диагональных площадок - ни "в автомате", ни по F2 (Fanout) в Route mode, за исключение крайних площадок в рядах.Если вручную наделать фанаутов, то у меня expedition при настройках автотрассировщика "по умолчанию" не развелись около 6-7 цепей, то есть примерно как и в PADS (см. сообщение от filla), переходных порядка 60-70шт, не помню. Возможно, если в expedition подправить алгоритм генерации фанаутов, видимо НА ПОДОБНЫХ платах expedition догонит PADS, но все-таки не догонит ТОПОР.

Не могу втянуть *.hkp в Аллегро, не пойму какой файл для чего... а жаль

А насчет трассировки под 45:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

БЖА, правда всего 180 пинов в 5 рядов по периметру, шаг 0.8мм, вся трассировка на 2-х слоях, на третьем питания, четвертый земля. И никаких проблем. Потому что руками сделано... а авторутчикам упехов и "топористам" особенно.

Насчет “провокационной составляющей” Вы напрасно.
Я действительно не могу похвастаться опытом работы в Спекктре и Экспедишн, и меня интересуют их реальные возможности. Если почитать рекламу и восторженные отзывы пользователей, плюс добавить немаленькую стоимость – складывается впечатление, что эти продукты должны все разводить легко и непринужденно.


Вас не затруднит прислать платку, если она не секретная?

Вот платку не пришлю, у меня NDA по ней подписано. Но я уже писал - все проблемы от того, что слишком многое пытаетесь сделать автоматом. Не получится, увы...

Топором хотите пройтись?