Сысоев Олег Юрьевич – аспирант Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина), инженер-конструктор радиоэлектронного оборудования ГНЦ РФ АО «Концерн "Морское подводное оружие – Гидроприбор"». Автор семи научных работ. Сфера научных интересов – методы оптимизации топологии печатных плат.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Oleg Yu. Sisoev – Postgraduate student of Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI", radio equipment design engineer in State Research Center JSC «Concern "Naval Underwater Weapon – Gidropribor"». The author of 7 scientific publications. Area of expertise: optimization methods for PCB topology.
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg
Соколов Сергей Сергеевич – доктор технических наук (1996), профессор (1998), профессор кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор более 75 научных публикаций. Сфера научных интересов – случайные процессы с двойной стохастичностью; системная инженерия.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Sergey S. Sokolov – D.Sc. in Engineering (1996), Professor (1998), Professor of the Micro Radio Electronics and Technology of Radio Equipment Department of Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of more than 75 scientific publications. Area of expertise: double-stochastic processes; system engineering.
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg
Тупик Виктор Анатольевич – доктор технических наук (2011), заведующий кафедрой микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор более 140 научных работ. Сфера научных интересов – микро- и нанотехнологии, фракталы и самоорганизующиеся системы.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Viktor A. Tupik – D. Sc. in Engineering (2011), Head of the Department Microelectronics and Radio Engineering of Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of more than 140 scientific publications. Area of expertise: micro- and nanotechnologies; fractal and self-organizing systems.
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg
Проведен анализ эффективности автотрассировщиков известных систем автоматизированного проектирования (САПР) топологии печатных плат (ПП) в условиях наложенных конструктивнотехнологических ограничений. Выявленные существенные ограничения связаны с тепловой прочностью проводников и возможными взаимными влияниями через электромагнитное поле. При ручном проектировании конструктор, руководствуясь собственным опытом, может проигнорировать эти и другие ограничения. В отличие от человека, автотрассировщик строго выполняет все заданные ограничения, что при заданном топологическом пространстве ПП не позволяет выполнить трассировку полностью. С другой стороны, давая большую свободу автотрассировщику, часто невозможно удовлетворить требования производства по допустимым параметрам топологического рисунка – ширине проводников и зазоров между ними. Проблема трассировки ПП, в том числе и многослойных, значительно усложнилась с появлением интегральных микросхем в корпусах типа TSOP, MOFP и BGA c числом выводов до нескольких сотен, расположенных с очень малым шагом. В статье исследована возможность максимального использования топологического пространства ПП с этими и другими типами корпусов. Обоснована необходимость введения буферной зоны вокруг компонента для повышения эффективности процедуры автотрассировки. Показано, однако, что наличие буферной зоны не избавляет от появления в ней некоторого числа межслойных переходов, зависящего от вида трассировки. На основании предложенного критерия качества работы автотрассировщика – отношения суммарной длины проводников к числу межслойных переходов – проанализирована эффективность использования топологического пространства ПП тремя автотрассировщиками. Представленные экспериментальные результаты исследования конкурирующих вариантов трассировки САПР ПП TopoR и Specctra подтвердили возможность увеличения добавленной площади топологического рисунка печатной платы для возможного дальнейшего ее использования.
The analysis of autorouter efficiency in the known CAD systems under structural and technological constraints is carried out. The revealed significant constraints are related to the thermal strength of the wires and possible mutual influence through the electromagnetic field. When manually designing the designer guided by his own experience, can ignore these and other constraints. Unlike a person, the autorouter strictly fulfills all the specified constraints, which, given the topology of the printed circuit board, does not allow tracing to complete. On the other hand, giving greater freedom to the autorouter often makes it impossible to meet the production requirements on permissible parameters of the topological pat-tern, which is the width of the conductors and the gaps between them. The problem of tracing printed circuit boards, including multilayer ones, has become much more complicated with the introduction of integrated circuits in TSOP, MOFP and BGA type enclosures packages with fine-pitch pins, a number of which can reach several hundred. The article investigates the possibility of maximizing printed circuit board topological space with these and other types of enclosures. The necessity of introducing a buffer zone around the component to improve the routing efficiency is explained. It is shown, however, that the avail-ability of a buffer zone does not eliminate the appearance of vias in it, the number of which depends on the routing type. On the basis of the proposed criterion for the autorouter performance, i.e. the ratio of the total wire length to the number of vias, the efficiency of using the topological space of a printed circuit board by three autorouters is analyzed.The presented experimental results of competing routing systems TopoR and Specctra confirmed the possibility to enlarge the pattern area of the printed circuit board for its further use.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.