Penso che il posizionamento delle parti sia il tuo problema più grande.

Guarda U6 e U13, U14 e U15.

L'U6 ha più connessioni a U13, ma queste connessioni devono incrociare tutte le connessioni a U11 e U12 per arrivarci.

U14 e U15 sono simili: tutte le connessioni ad essi devono incrociare le connessioni con altri circuiti integrati per arrivare a U6.

Hai posizionato le tue parti in un ordine numerico carino, pulito. Questo rende facile trovare le parti sulla lavagna, ma rende il percorso più complicato.

• Ignora i designatori delle parti.
• Posiziona le parti rigorosamente in base alla funzione e minimizza i incroci nel nido dei ratti.
• Posiziona prima qualsiasi connettore che deve trovarsi fisicamente in una posizione particolare.
• Sposta i componenti collegati ai connettori per ridurre al minimo gli incroci nel nido dei ratti.
• Posiziona il resto delle parti in modo da ridurre al minimo gli incroci nel nido dei ratti.

Penso che il tuo circuito possa essere gestito su una scheda a doppia faccia, ma dovrai essere più flessibile nel posizionamento delle parti.

Mmmpf. In realtà non ho risposto alla tua domanda.

Non preoccuparti dell'autorouter. Come la maggior parte delle persone, li ho provati e ho scoperto che posso instradare le mie schede più velocemente e meglio a mano.

Gli autorouter potrebbero funzionare bene se hai tempo per regolare i parametri per ottenere le migliori prestazioni. Ciò richiederà molto tempo e pazienza.

L'unica volta che avrebbe senso è se stai facendo grandi PCB multistrato con migliaia di nodi in cui ti aspetteresti molti cambiamenti. Il reindirizzamento manuale di quel genere di cose richiederebbe molto lavoro, quindi sarebbe utile regolare l'autorouter.

Suggerimenti aggiuntivi:

Guarda il tuo schema.

• Prova a disegnare lo schema un po 'come il layout del tuo PCB e raggruppa i multiplexer per funzione e IC.

• Cerca di ridurre al minimo i crossover nello schema raggruppando quali segnali passano attraverso quali circuiti integrati e quali multiplexer.

• Più semplice è disegnare lo schema, più facile sarà disporre il PCB.
• Disegna il tuo circuito utilizzando fili per tutte le connessioni invece di utilizzare flag di segnale.
• Il tuo obiettivo è uno schema semplice e leggibile con (quasi) tutte le connessioni come fili e pochissime connessioni incrociate.Ciò si tradurrà in un layout PCB con meno connessioni incrociate.
• Tieni presente la diafonia poiché lavori con l'audio.
• Ti consigliamo di utilizzare circuiti integrati multiplexer separati per determinati segnali per ridurre la diafonia tra i canali.Dovrai tenerlo a mente mentre semplifichi il circuito.

Se hai una tavola a due strati e ne dedichi una a terra, è improbabile che tu possa indirizzare tutto sull'altro livello.

Con una tavola così complessa, hai bisogno di una politica. Far cadere semplicemente i fili qua e là non funzionerà. Ho notato che si tratta principalmente di circuiti integrati DIL, il che significa che non è una scheda RF. Quindi, anche se hai ancora bisogno di un terreno competente, non hai bisogno di un aereo di terra.

Scegli un terreno a griglia. Disegna una serie di tracce di terreno est-ovest su uno strato e nord-sud sull'altro strato. Collegali in una griglia con vie, preferibilmente ai pin di terra dei circuiti integrati.

Ora posiziona le altre tue tracce. Segui lo stesso orientamento su ogni strato, passando per quando cambi direzione, e avrai sempre un metodo sistematico per andare da A a B, senza bloccare topologicamente nessun altro collegamento. Potresti ancora riscontrare problemi di affollamento, il che significa che devi tornare sui tuoi passi e modificare i tuoi posizionamenti.

Questo routing EW / NS a due livelli è chiamato "Manhattan Routing".

La maggior parte / alcuni? gli autorouter hanno un'opzione per limitare le tracce su determinati livelli, quindi potresti essere in grado di impostare il tuo per seguire questo modello di orientamento. Tuttavia, lavorare con un layout Manhattan significa che il routing manuale è abbastanza semplice.

Non consiglierei di lasciare il terreno per ultimo, e poi "riempire le aree vuote con rame, usando le vie per colmare le connessioni tra poligoni isolati". La scheda è così impegnata che ti perderai qualcosa e non c'è alcuna garanzia che tu possa effettivamente ottenere la connettività di terra. Meglio iniziare con una griglia di terra completa (facile da posizionare e controllare), quindi posizionare una traccia alla volta (facile da posizionare e controllare).

Anche se una tavola a due strati è probabilmente appropriata qui, quando si realizzano progetti unici il costo per passare da 2 a 4 strati è spesso inferiore alla spedizione.Se il tuo obiettivo era quello di avere un ground plane dedicato e non vuoi spendere molto tempo nel routing in modo efficiente, l'utilizzo di una tavola a 4 strati ti consentirebbe di avere un ground plane dedicato semplificando notevolmente il routing.

Le cose sono un po 'sospese in questo momento a causa del coronavirus, ma ho appena inserito una scheda a 4 strati 100x100 mm in un servizio di prototipazione economico ed è tornato a meno di $ 30.Passavo ore cercando di adattare le parti su 2 strati per risparmiare su schede a 4 strati quando erano centinaia di dollari in più, ma i costi sono scesi finora, spesso non ne vale la pena.

Come hai scoperto, l'autorouting non è un toccasana e richiede molta pianificazione anticipata per il successo per tutti, tranne il più banale dei progetti.

La pianificazione è molto simile (ma più rigorosa) alla normale pianificazione per qualsiasi tavola densa o complessa.

Imposta blocchi funzionali (non so se Circuit Maker lo consenta anche se oggigiorno è una parte abbastanza standard di qualsiasi pacchetto ECAD) e posizionali come blocchi separati (non necessariamente nelle loro posizioni finali) e modifica tutti i pin possibili (spostando le parti all'interno del blocco e / o lo scambio di gate o lo scambio di funzioni come nel caso di più amplificatori in un pacchetto) finché il nido dei ratti non è il più pulito che puoi ottenere per ogni blocco funzionale .

Quindi guarda le interfacce tra questi blocchi e sposta i blocchi per ottenere quelle connessioni nel nido dei ratti il ​​più pulite possibile.

Quando guardi il tempo impiegato qui, il tempo per il percorso non è molto più lungo eseguendolo manualmente piuttosto che lasciare che l'autorouter faccia il suo dovere.

Ci sono aree in cui gli autorouter fanno eccellono (vengono in mente interfacce di memoria parallela ad alta velocità con rigidi vincoli temporali); Ho visto quelli fatti (come un insieme limitato di reti che l'autorouter può toccare) in alcune circostanze. di solito queste reti vengono poi bloccate in modo che una volta fatto quasi tutto il resto puoi lasciare che l'autorouter esegua le ultime tracce.

Una volta ho realizzato una scheda (18 strati in quel caso, 95 mm x 55 mm) che era un processore PowerPC di classe GHz con 512 MB di DDR2 e 512 MB di flash (e alcuni altri bit) che esponeva porte seriali, PCI e PCI Express ai connettori e avevamo requisiti di alimentazione e sequenziamento molto complessi e noi (eravamo un team) abbiamo trascorso almeno una settimana solo a pianificare la posizione delle parti per adattare tutto.

A seconda dello scopo della scheda e se ti aspetti che superi o meno determinati test di conformità, potrebbe non essere necessario che un intero livello venga rettificato.In molti casi può essere sufficiente instradare la scheda con tracce su entrambi i lati e quindi riempire l'area vuota con rame collegato a terra (molti programmi CAD hanno un comando per farlo automaticamente, tipicamente chiamato qualcosa come Copper Fill o Polygon Pour, ma ionon ho familiarità con ciò che è in CircuitMaker).Sembra che le tracce sulla tua scheda possano finire per essere piuttosto scarse, il che significa che potresti comunque avere una bella terra a bassa impedenza usando il riempimento in rame.

Suggerirei di rimuovere lo strato di terra come lo hai ora, instradando la scheda (in genere l'instradamento manuale produce risultati di qualità superiore ma funziona a tua discrezione), quindi riempiendo le aree vuote con il rame, usando i via per collegare le connessioni tra isolatipoligoni.

Probabilmente hai dato all'autorouter un compito impossibile. Stai riservando l'intero piano inferiore per terra. Senza l'accesso a un secondo piano, il router non può attraversare le vie. Ciò significa che i circuiti non piani saranno impossibili da instradare (in realtà, potresti instradare un circuito non piano se l'unica "parte non piana" è il piano di massa).

Per instradare questo tabellone, probabilmente dovrai usare il piano inferiore per attraversare le vie. Se il tuo percorso è ben fatto, sarà ridotto al minimo. Se dai all'autorouter l'accesso al livello inferiore, dovrebbe riuscire, ma i tuoi percorsi di approvvigionamento saranno probabilmente ... sotto la media.

Ora, per la parte obbligatoria "gli autorouter fanno schifo" della risposta. Prima di tutto, questa cosa non planare sarebbe stata ovvia per te se avessi provato il routing a mano.

Come regola pratica, gli autorouter dovrebbero essere usati per risparmiare tempo su parti facili e noiose del routing. Gli Autorouter faranno un pessimo lavoro quando i componenti non sono ben posizionati e tendono a rovinare i percorsi di alimentazione e di terra.

In generale, dovresti assicurarti che il posizionamento dei componenti sia corretto, instradare manualmente i percorsi di alimentazione e solo allora prendere in considerazione il percorso automatico. Tuttavia, una scheda con un posizionamento errato dei componenti dovrebbe comunque essere instradabile se la si rende sovradimensionata. Io chiamo questo "suburb routing" :-). IMO la tua tavola è già grande e il routing su due livelli dovrebbe essere facile.

Personalmente ho avuto solo una buona esperienza nell'usare l'autorouter su schede a 4 strati per instradare diversi segnali digitali a bassa velocità sugli strati interni. Per le schede a 1 o 2 strati, l'autorouter funzionerà solo dopo aver finalmente raggiunto un buon posizionamento dei componenti e percorso manualmente le tracce critiche. A quel punto, non mi risparmia molto lavoro.

Invece di cercare di avere uno strato principalmente a terra, suggerirei di disegnare un paio di linee di alimentazione e di terra verticali a intervalli di circa 1-2 pollici sullo strato superiore (probabilmente uno sotto ogni colonna di chip e uno a metà tra le colonne di chip) e traccia coppie di linee di alimentazione e di massa orizzontali a intervalli simili (forse immediatamente sopra e sotto ogni colonna di chip). Cuci le linee con una via ad ogni intersezione. Il routing automatico dovrebbe quindi essere relativamente semplice. Le rotte finiranno con molte vie, ma la tua scheda sembra che i canali verticali e orizzontali sarebbero abbastanza larghi da trasportare i segnali necessari.

L'uso di questo stile di instradamento richiederà probabilmente che i componenti siano posizionati meno densamente di quanto sarebbe necessario se si usasse una scheda multistrato, ma sembra che i componenti siano già abbastanza distanziati. Non so se i router automatici moderni inizierebbero a provare a farlo, ma l'inserimento di orizzontali sullo strato inferiore consentirebbe a un router automatico di disporre i via per ciascun chip come quattro colonne con una spaziatura di 100mil, che ne lascerebbe molti spazio per il passaggio orizzontale tra le vie sul lato posteriore. Potrebbe non esserci una quantità enorme di spazio sotto i chip per il routing verticale, ma dovrebbe essercene abbastanza per l'alimentazione e la massa.

A proposito, se lo spazio lo consente, può essere utile iniziare a tracciare la scheda con due reti di alimentazione e due reti di terra, una delle quali utilizza le tracce verticali che attraversano i centri dei chip e una delle quali utilizza la verticale tracce che corrono tra i chip. Collegare i pin di alimentazione e di terra alla prima rete e i pin di segnale fissati al secondo. Collegare le reti dopo il routing. Ciò garantirà che le cinghie per i pin saranno accessibili da qualche parte nel caso in cui sia necessario interrompere la connessione di alimentazione / massa a quei pin e collegarli a qualcos'altro.