在早期的電路板設(shè)計工具中,布局有專門的布局軟件,布線也有專門的布線軟件,兩者之間沒什么聯(lián)系.隨著球柵陣列封裝的高密度單芯片、高密度連接器、微孔內(nèi)建技術(shù)以及3D板在印刷電路板設(shè)計中的應(yīng)用,布局和布線已越來越一體化,并成為設(shè)計過程的重要組成部分.
自動布局和自由角度布線等軟件技術(shù)已漸漸成為解決這類高度一體化問題的重要方法,利用此類軟件能在規(guī)定時間范圍內(nèi)設(shè)計出可制造的電路板.在目前產(chǎn)品上市時間越來越短的情況下,手動布線極為耗時,不合時宜.因此,現(xiàn)在要求布局布線工具具有自動布線功能,以快速響應(yīng)市場對產(chǎn)品設(shè)計提出的要求.
設(shè)計約束條件
由于要考慮電磁兼容(EMC)及電磁干擾、串擾、信號延遲和差分對布線等高密度設(shè)計因素,布局布線的約束條件每年都在增加.例如,在幾年前,一般的電路板僅需6個差分對來進行布線,而現(xiàn)在則需600對.在一定時間內(nèi)僅依賴手動布線來實現(xiàn)這600對布線是不可能的,因此自動布線工具必不可少.
盡管與幾年前相比,當今設(shè)計中的節(jié)點(net)數(shù)目沒有大的改變,只是硅片復雜性有所增加,但是設(shè)計中重要節(jié)點的比例大大增加了.當然,對于某些特別重要的節(jié)點,要求布局布線工具能夠加以區(qū)分,但無需對每個管腳或節(jié)點都加以限制.
自由角度布線
隨著單片器件上集成的功能越來越多,其輸出管腳數(shù)目也大大增加,但其封裝尺寸并沒隨之擴大.因此,再加上管腳間距和阻抗因素的限制,這類器件必須采用更細的線寬.同時產(chǎn)品尺寸的總體減小也意味著用于布局布線的空間也大大減小了.在某些消費類產(chǎn)品中,底板的大小與其上器件大小相差無幾,元件占據(jù)的板面積高達80%.
某些高密度元件管腳交錯,即使采用具45°布線功能的工具也無法進行自動布線.盡管45°布線工具能對某些恰成45°的線段進行完美的處理,但自由角度布線工具具有更大的靈活性,并能最大程度提高布線密度.