Оптимизация расположения межслойных переходов на группе проводников

Abstract

Большинство САПР печатных плат предлагают весьма ограниченный выбор «шаблонов» для размещения межслойных переходов на шине (группе проводников) — только однорядный и двухрядный варианты. В статье продемонстрирована некорректность такого ограничения, поскольку в этом случае ресурсы монтажного пространства используются неоптимально. Для определенного класса задач о расположении переходных отверстий при смене слоя шины найдено и приведено оптимальное решение — оно также оказалось регулярным (периодическим), но многорядным. Показано, что задача вычисления параметров оптимального размещения в общем виде сводится к нахождению числа рядов переходов, при котором площадь топологического фрагмента будет минимальной.

Більшість САПР друкованих плат пропонують досить обмежений вибір «шаблонів» для розміщення міжшарових переходів на шині (групі провідників) — тільки однорядний і дворядний варіанти. У статті продемонстрована некоректність такого обмеження, оскільки в цьому разі ресурси монтажного простору використовуються неоптимально. Для певного класу задач про розташування перехідних отворів при зміні шару шини знайдено та наведено оптимальне рішення — воно також виявилося регулярним (періодичним), але багаторядним. Показано, що задача обчислення параметрів оптимального розміщення в загальному вигляді зводиться до знаходження числа рядів переходів, при якому площа топологічного фрагмента буде мінімальною.

Most PCB design CAD systems offer a limited number of “patterns” for the via placement on a bus (group of wires) which would be either a single- or a double-row placement. This article demonstrates the incorrectness of such limitations, because in this case the mounting space is used not in an optimal way. The paper presents the optimum solution for a certain type of problems on via placement when changing the layer of a bus. The solution suggests a regular (periodic) arrangement, but with a multi-row placement. The calculation of the parameters for optimal placement is narrowed, in general, to finding the number of via rows with which the area of a topological fragment is minimal.