Ich denke, die Platzierung der Teile ist Ihr größtes Problem.

Sehen Sie sich U6 und U13, U14 und U15 an.

U6 hat mehrere Verbindungen zu U13, aber diese Verbindungen müssen alle Verbindungen zu U11 und U12 kreuzen, um dorthin zu gelangen.

U14 und U15 sind ähnlich - alle Verbindungen zu ihnen müssen Verbindungen zu anderen ICs herstellen, um zu U6 zu gelangen.

Sie haben Ihre Teile in einer schönen, ordentlichen, numerischen Reihenfolge angeordnet. Das macht es einfach, die Teile auf der Platine zu finden, macht aber das Routing komplizierter.

• Ignorieren Sie die Teilebezeichnungen.
• Platzieren Sie Ihre Teile streng nach Funktion und Minimierung von Überkreuzungen im Rattennest.
• Platzieren Sie zuerst alle Anschlüsse, die sich physisch an einer bestimmten Stelle befinden müssen.
• Bewegen Sie die an die Anschlüsse angeschlossenen Komponenten, um Kreuzungen im Rattennest zu minimieren.
• Platzieren Sie den Rest der Teile so, dass Kreuzungen im Rattennest minimiert werden.

Ich denke, Ihre Schaltung kann auf einer doppelseitigen Platine verwaltet werden, aber Sie müssen flexibler sein, wo Sie die Teile platzieren.

Mmmpf. Ich habe Ihre Frage nicht beantwortet.

Kümmere dich nicht um den Autorouter. Wie die meisten Leute habe ich sie ausprobiert und festgestellt, dass ich meine Boards schneller und besser von Hand routen kann.

Autorouter funktionieren möglicherweise einwandfrei, wenn Sie Zeit haben, die Parameter für eine optimale Leistung zu optimieren. Das wird viel Zeit und Geduld kosten.

Das einzige Mal, das Sinn macht, ist, wenn Sie große mehrschichtige Leiterplatten mit Tausenden von Knoten verwenden, bei denen Sie viele Änderungen erwarten. Das manuelle Umleiten dieser Art von Dingen wäre eine Menge Arbeit, daher würde es sich lohnen, den Autorouter zu optimieren.

Zusätzliche Vorschläge:

Sehen Sie sich Ihren Schaltplan an.

• Versuchen Sie, den Schaltplan ähnlich wie Ihr PCB-Layout zu zeichnen, und gruppieren Sie die Multiplexer nach Funktion und IC.

• Versuchen Sie, Überkreuzungen im Schaltplan zu minimieren, indem Sie gruppieren, welche Signale welche ICs und welche Multiplexer durchlaufen.

• Je einfacher das Zeichnen des Schaltplans ist, desto einfacher ist es, die Leiterplatte auszulegen.

Wenn Sie ein zweilagiges Board haben und eines dem Boden widmen, ist es unwahrscheinlich, dass Sie alles auf der anderen Ebene routen können.

Bei einem Board dieses Komplexes benötigen Sie eine Richtlinie. Einfach Drähte hier und da fallen lassen wird nicht funktionieren. Ich stelle fest, dass es sich hauptsächlich um DIL-ICs handelt, was bedeutet, dass es sich nicht um eine RF-Karte handelt. Während Sie also noch einen kompetenten Boden benötigen, benötigen Sie keine Grundebene.

Wählen Sie einen Gitterboden. Legen Sie auf einer Ebene eine Reihe von Bodenspuren von Ost nach West und auf der anderen Ebene von Nord nach Süd an. Verbinden Sie sie mit Durchkontaktierungen zu einem Gitter, vorzugsweise an den Erdungsstiften der ICs.

Platzieren Sie nun Ihre anderen Spuren. Folgen Sie auf jeder Ebene der gleichen Ausrichtung, bis Sie die Richtung ändern, und Sie haben immer eine systematische Methode, um von A nach B zu gelangen, ohne eine andere Verbindung topologisch zu blockieren. Möglicherweise treten immer noch Überfüllungsprobleme auf, was bedeutet, dass Sie Ihre Platzierungen zurückverfolgen und ändern müssen.

Dieses zweischichtige EW / NS-Routing wird als "Manhattan-Routing" bezeichnet.

Die meisten / einige? Autorouter haben die Möglichkeit, Tracks auf bestimmten Ebenen einzuschränken, sodass Sie möglicherweise Ihre Tracks so einrichten können, dass sie diesem Orientierungsmuster folgen. Die Arbeit mit einem Manhattan-Layout bedeutet jedoch, dass das manuelle Routing recht einfach ist.

Ich würde nicht empfehlen, den Boden bis zum letzten Mal zu verlassen und dann die leeren Bereiche mit Kupfer zu füllen und Vias zu verwenden, um Verbindungen zwischen isolierten Polygonen zu überbrücken. Das Board ist so beschäftigt, dass Sie etwas verpassen werden, und es gibt keine Garantie dafür, dass Sie überhaupt eine Bodenverbindung herstellen können. Beginnen Sie besser mit einem vollständigen Bodengitter (einfach zu platzieren und zu überprüfen) und platzieren Sie dann jeweils eine Spur (einfach zu platzieren und zu überprüfen).

Während eine zweilagige Platte hier wahrscheinlich angemessen ist, sind die Kosten für die Umstellung von zwei auf vier Schichten bei einmaligen Entwürfen oft geringer als beim Versand.Wenn Ihr Ziel darin bestand, eine dedizierte Grundebene zu haben, und Sie nicht viel Zeit mit effizientem Routing verbringen möchten, können Sie mit einer 4-Lagen-Platine eine dedizierte Grundebene verwenden und gleichzeitig das Routing erheblich vereinfachen.

Aufgrund des Koronavirus liegen die Dinge derzeit ein wenig in der Luft, aber ich habe gerade ein 4-lagiges 100x100-mm-Board in einen billigen Prototyping-Service gesteckt und es kam weniger als 30 US-Dollar zurück.Früher habe ich stundenlang versucht, Teile auf zwei Schichten zu montieren, um sie auf vier Schichten zu sparen, als sie Hunderte von Dollar mehr kosteten, aber die Kosten sind bisher gesunken. Oft ist es die Zeit nicht wert.

Wie Sie festgestellt haben, ist Autorouting kein Allheilmittel und erfordert viel Vorausplanung für den Erfolg aller außer den trivialsten Designs.

Die Planung entspricht weitgehend (aber strenger) der normalen Planung für jedes dichte oder komplexe Board.

Richten Sie Funktionsblöcke ein (ich weiß nicht, ob Circuit Maker dies zulässt, obwohl dies heutzutage ein ziemlich normaler Bestandteil eines ECAD-Pakets ist) und platzieren Sie sie als separate Blöcke (nicht unbedingt an ihren endgültigen Positionen) und optimieren Sie mögliche Pins (durch Bewegen von Teilen innerhalb des Blocks und / oder Gate-Austauschs oder Funktionsaustausch wie im Fall mehrerer Verstärker in einer Packung), bis das Rattennest das sauberste ist, das Sie für jeden Funktionsblock erhalten können.

Schauen Sie sich dann die Schnittstellen zwischen diesen Blöcken an und verschieben Sie die Blöcke, um diese Verbindungen im Rattennest so sauber wie möglich zu erhalten.

Wenn Sie sich die hier benötigte Zeit ansehen, ist die Zeit für die Route nicht viel höher, wenn Sie sie manuell ausführen, als wenn Sie den Autorouter seine Sache machen lassen.

Es gibt Bereiche, in denen Autorouter hervorragende Leistungen erbringen (parallele Hochgeschwindigkeitsspeicherschnittstellen mit strengen zeitlichen Einschränkungen). Ich habe diese unter bestimmten Umständen gesehen (als begrenzte Anzahl von Netzen, die der Autorouter berühren kann). Normalerweise werden diese Netze dann gesperrt, sodass Sie, sobald fast alles andere erledigt ist, den Autorouter die letzten Spuren machen lassen können.

Ich habe einmal eine Karte (in diesem Fall 18 Schichten, 95 mm x 55 mm) gemacht, die ein PowerPC-Prozessor der GHz-Klasse mit 512 MB DDR2- und 512 MB Flash (und einigen anderen Bits) war, die serielle Ports, PCI und PCI Express für die Anschlüsse freilegte und hatten sehr komplexe Leistungs- und Sequenzierungsanforderungen und wir (es war ein Team) verbrachten mindestens eine Woche damit, nur die Position von Teilen zu planen, um alles fit zu machen.

Abhängig vom Verwendungszweck der Platine und davon, ob Sie erwarten, dass sie bestimmte Konformitätstests besteht oder nicht, muss möglicherweise nicht eine ganze Schicht geschliffen werden.In vielen Fällen kann es ausreichen, die Platine auf beiden Seiten mit Spuren zu versehen und dann den leeren Bereich mit Kupfer zu füllen, das mit Masse verbunden ist (viele CAD-Programme haben einen Befehl, dies automatisch zu tun, der normalerweise als Kupferfüllung oder Polygonguss bezeichnet wird, aber ichbin nicht vertraut mit dem, was es in CircuitMaker ist).Es scheint, als könnten die Spuren auf Ihrem Board ziemlich spärlich sein, was bedeutet, dass Sie mit der Kupferfüllung immer noch eine schöne Masse mit niedriger Impedanz haben könnten.

Ich würde vorschlagen, die Erdungsschicht so zu entfernen, wie Sie sie jetzt haben, die Platine zu routen (normalerweise führt manuelles Routing zu qualitativ besseren Ergebnissen, aber nach eigenem Ermessen) und dann die leeren Bereiche mit Kupfer zu füllen und Vias zu verwenden, um Verbindungen zwischen isolierten Verbindungen zu überbrückenPolygone.

You hat dem Autorouter wahrscheinlich eine unmögliche Aufgabe gegeben. Sie reservieren die gesamte untere Ebene für den Boden. Ohne Zugriff auf eine zweite Ebene kann der Router keine Durchkontaktierungen vornehmen. Dies bedeutet, dass nichtplanare Schaltungen nicht routen können (tatsächlich können Sie eine nichtplanare Schaltung routen, wenn der einzige "nichtplanare Teil" die Grundebene ist).

Um dieses Board zu routen, müssen Sie wahrscheinlich die untere Ebene verwenden, um Durchkontaktierungen zu erstellen. Wenn Ihr Routing gut durchgeführt wurde, wird dies auf ein Minimum beschränkt. Wenn Sie dem Autorouter nur Zugriff auf die unterste Ebene gewähren, sollte dies erfolgreich sein, aber Ihre Versorgungspfade werden wahrscheinlich ... unterdurchschnittlich sein.

Nun, für den obligatorischen "Autorouter saugen" Teil der Antwort. Zuallererst wäre diese nichtplanare Sache für Sie offensichtlich gewesen, wenn Sie versucht hätten, sie von Hand zu routen.

Als Faustregel sollten Autorouter verwendet werden, um Zeit für einfache und langweilige Teile des Routings zu sparen. Autorouter leisten schreckliche Arbeit, wenn die Komponenten nicht gut platziert sind, und neigen dazu, die Strom- und Erdungspfade zu vermasseln.

Im Allgemeinen sollten Sie sicherstellen, dass die Platzierung der Komponenten gut ist, die Versorgungspfade manuell routen und erst dann das Autorouting in Betracht ziehen. Eine Platine mit schlechter Platzierung der Komponenten sollte jedoch weiterhin routingfähig sein, wenn Sie sie nur übergroß machen. Ich nenne das "Vorort-Routing" :-). IMO ist Ihr Board bereits groß und das Routing auf zwei Ebenen sollte einfach sein.

Ich persönlich hatte nur gute Erfahrungen mit dem Autorouter auf 4-Layer-Boards, um mehrere digitale Signale mit niedriger Geschwindigkeit auf die inneren Layer zu leiten. Bei 1- oder 2-Layer-Boards funktioniert der Autorouter erst, nachdem ich endlich eine gute Platzierung der Komponenten erreicht und kritische Spuren von Hand weitergeleitet habe. Zu diesem Zeitpunkt erspart es mir nicht so viel Arbeit.

Anstatt zu versuchen, dass eine Schicht größtenteils geschliffen wird, würde ich vorschlagen, ein Paar vertikaler Strom- und Erdungslinien in Abständen von ungefähr 1 bis 2 Zoll auf der obersten Schicht zu zeichnen (wahrscheinlich eine unter jeder Spalte von Chips und eine auf halber Strecke zwischen Spalten von Chips) und zeichnen Paare von horizontalen Strom- und Erdungslinien in ähnlichen Intervallen (möglicherweise unmittelbar über und unter jeder Spalte von Chips). Nähen Sie die Linien an jeder Kreuzung mit einem Via. Das automatische Routing sollte dann relativ einfach sein. Routen werden mit vielen Durchkontaktierungen enden, aber Ihr Board sieht so aus, als ob die vertikalen und horizontalen Kanäle breit genug wären, um die erforderlichen Signale zu übertragen.

Wenn Sie diese Art des Routings verwenden, müssen die Komponenten wahrscheinlich weniger dicht platziert werden, als dies bei Verwendung einer mehrschichtigen Platine erforderlich wäre. Es sieht jedoch so aus, als ob Ihre Komponenten bereits ziemlich weit voneinander entfernt sind. Ich weiß nicht, ob moderne Auto-Router dies versuchen würden, aber wenn man Horizontale auf die unterste Ebene legt, kann ein Auto-Router Durchkontaktierungen für jeden Chip als vier Spalten mit einem Abstand von 100 mil auslegen, was viel übrig lässt Platz für horizontale Verlegung zwischen Durchkontaktierungen auf der Rückseite. Unter den Chips ist möglicherweise nicht viel Platz für vertikales Routing, aber es sollte genügend Platz für Strom und Erde vorhanden sein.

Übrigens, wenn der Platz es zulässt, kann es hilfreich sein, das Board zunächst mit zwei Strom- und zwei Erdungsnetzen zu gestalten, von denen eines die vertikalen Spuren verwendet, die durch die Zentren der Chips verlaufen, und eines die vertikale Spuren, die zwischen Chips verlaufen. Verbinden Sie die Stromversorgungs- und Erdungsversorgungsstifte mit dem ersteren Netz und die geschnallten Signalstifte mit dem letzteren. Schließen Sie die Netze nach dem Routing an. Dadurch wird sichergestellt, dass die Umreifung für die Stifte irgendwo zugänglich ist, falls die Strom- / Erdungsverbindung zu diesen Stiften unterbrochen und mit etwas anderem verbunden werden muss.