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任意角度布線：您應該何時使用它？
任意角度布線：您應該何時使用它？
自從個人計算出現以來，EDA 工具已經取得了長足的進步。現在，自動布線器、交互式布線、長度調整和引腳交換等高級布線功能正在幫助設計人員保持工作效率，尤其是在設備和走線密度增加的情況下。使用典型的布局和布線工具，布線通常限于 45 度或直角轉彎，但更先進的 PCB 設計軟件允許用戶以他們喜歡的任何角度布線。
那么您應該使用哪種布線方式，以及任何角度布線的優點是什么？與許多工程問題一樣，從標準走線幾何形狀切換到任意角度布線會帶來一系列權衡，在某些設計中，任意角度布線比其他設計更好。希望我們在這里收集的建議可以幫助您決定何時在下一個 PCB 中使用任何角度布線。
什么是任意角度布線？
顧名思義，任意角度布線允許設計人員以他們喜歡的任何角度布線，甚至可以沿著復雜的曲線布線。高質量 PCB 設計軟件中的交互式布線工具將包括一項功能，允許您定義用于布線的弧線，或簡單地沿所需方向拖動跡線的端點。這消除了以 45 度角和直角布線的條件約束。
盡管以 45 度和 90 度角布線有助于保持走線有條理并在視覺上令人愉悅，但這并不是布線信號的唯一方法。以任何角度布線的主要優點是能夠減少單端走線組之間的長度不匹配，這有助于節省電路板空間并降低長度匹配所需的走線彎曲程度。
在某些情況下，沿相對直線布線的能力可以消除信號走線上兩個或多個過孔的需要。它還可以用來克服使用無輔助自動布線器時出現的問題，稱為咬合。創造性地使用過孔和任意角度布線，可以避免繞另一組走線和過孔布線。相反，您可以直接在表面層上的兩點之間布線，或者使用最少數量的層過渡。
在曲線上布線：在任意角度布線中放置圓弧
一種有趣的布線方案是用弧線布線，這在某些電路板上帶來了一些優勢。特別是，在圓形電路板中，沿圓弧布線可以在沿電路板外部布線時節省空間。這是比八角形布線更好的選擇，因為您可以減小電路板的整體尺寸，在給定的空間中放置更多的走線，或者將更多的組件安裝到緊密的排列中。
任何帶有圓弧的角度布線都不是非此即彼的決定；當您可以使用正確的布線工具時，您可以在一條軌跡上同時使用直線段和圓弧。這可以幫助您解決一些有趣的布線問題，而不僅僅是沿著彎曲的電路板布線。我想簡要介紹兩個例子。
一種情況是，您有一塊正方形或矩形的電路板，并且一個大的正方形或矩形組件沿電路板對角線傾斜（即與電路板邊緣成 45 度角）。在這種情況下，與使用標準45 度布線相比，使用任何角度布線從組件上的焊盤上斷開允許您布線到具有更少空間和/或更高走線密度的直線走線。
IC 之間的任意角度布線
這樣做還有另一個好處，當我們查看上圖時可能并不明顯。假設從中央 IC 斷開的 5 條信號走線需要進行長度匹配。如果我們在上圖中使用 45 度轉彎，平行走線之間的長度不匹配會更大，因此在到達下游 IC 之前，內部走線需要更多的曲折。沿 45 度部分和跡線直線部分之間的圓弧布線比沿直線布線要短，因此這 5 條跡線之間的任何長度不匹配都會減少。如果信號上升時間足夠長，您可能根本不需要長度匹配。
BGA 突破和差分對
使用 BGA，您還可以在從組件下方的焊盤斷開時使用任何角度布線。這可以使您的路由方案比使用簡單的狗骨扇出更靈活。當結合上圖所示的圓弧布線和旋轉組件的情況時，您可以以任何您喜歡的方式突破 BGA。
如果您在特定信號標準下布線差分對，您仍然可以使用任何角度布線，盡管您需要沿著對的長度保持一致、對稱的耦合以滿足差分阻抗要求。但是，當與上面顯示的弧形布線優勢一起考慮時，您仍然可以在電路板周圍布線差分對組時減少長度不匹配。
任何角度布線為狗骨扇出提供了一個很好的替代方案
就像您的其他布線工具一樣，任何角度布線可能并非在所有情況下都正確，但它可以讓您在不同電路板中更靈活地使用布線方案。