PCBの既存ルートのグロッシングとリトレーシング

ルーティングの改善

最小限のコーナー数で整然としたルーティングを実現するために、PCBエディタにはグロッシングツールも含まれています。グロッシングは、適用される設計ルールの意図を尊重しつつ、よりクリーンなルーティングとパッドエントリを生成するために特別に開発された洗練されたアルゴリズムのセットです。グロッシングは、パスの長さを減らし、コーナーの形状を改善し、その数を減らすことを試み、一般的にはより少ないセグメントからなる整然としたルーティングを生成します。また、グロッシングはサブネットジャンパーをそのままにし、ルームベースの幅ルールがある場合には、境界での幅変更が尊重されます。新しいインタラクティブルートパスを定義する際にカーソルを動かすと、まだコミットされていないルーティングも自動的にグロッシングされます。

グロッシングエンジンには、選択したルートを再トレースするコマンドも含まれています。ルーティングルールの設定を変更した後、選択したルートを更新する必要がある場合にこれを使用します。再トレースを使用して、既存の電源ルーティングを「太くする」ことや、新しい幅とギャップ設定にその差動ペアを更新することができます。

• グロッシングはトレースのジオメトリを改善に焦点を当てていますが、リトレースは全体的なジオメトリが満足であると仮定し、代わりに設計ルールを満たすことに焦点を当てています。
• グロッシングは既存のトレース幅と差動ペアのギャップを保持する一方で、リトレースはそれらを好ましいものに変更します。
• アクティブルートが終了すると、グロス結果オプションがPCBアクティブルートパネルで有効になっている場合、グロッシングが実行されます。
• グロッシングは、インタラクティブルーティング中にも実行され、コミットされていないすべてのトラックセグメント（インタラクティブルーティングコマンドが起動され、ネットのルーティングを開始してから配置されたすべてのセグメント）に対して行われます。

グロッシング - ルーティングの品質向上

PCBエディタには、既存のルーティングの品質を向上させるための強力なツールが含まれています。新しいルートパスを定義するためにカーソルを移動するたびに、提案されたルーティングは自動的にグロッシングがかかります。グロッシング処理は、パスの長さを減らし、角の形状を改善し、その数を減らすことを試みます。これにより、一般的には、より少ないセグメントからなる整然としたルーティングが作成されます。また、隣接するプリミティブへのルートの接合部は「良好」に保たれます - 鋭角や直角がなく、きれいなパッドエントリーがあります（ただし、現在パッドエントリーの設計ルールは遵守されていません）。グロッシング機能は差動ペアもサポートしており、ペアの長さと間隔がバランス良く改善されるように試みます。

グロッシング処理には、オフ、弱、強の3つの設定があります。Ctrl+Shift+G ショートカットを使用して、インタラクティブルーティングまたはインタラクティブスライディング中に設定を切り替えるか、Tabを押してプロパティパネルを開き、設定を選択します。現在のグロッシングエフォート設定とともに、グロッシング処理はこれらの設定にも従います：

• コーナースタイル
• ハギングスタイル（インタラクティブスライディング時およびGloss SelectedまたはRetrace Selectedコマンド実行時）
• マイターレシオ
• 最小アークレシオ

これらのオプションを使用して、Glossingはコーナーがどれだけきつく作成されるか、および曲線障害物の周りのルートで曲線形状がどのように形成されるかを制御します。

既存のルーティングは、Route » Gloss Selected コマンド（ショートカット：Ctrl+Alt+G）を実行することでGloss処理できます。この機能を利用して、コマンド実行前にコーナースタイルを設定することにより、マイターコーナーをアークに変換するなどの設計変更を行います。コマンドを実行した後、ツールは選択されたルーティングトラックをその端をそのままにして、定規則方向のセグメント（45度で割り切れる角度）を使用して変更します。

複数のルート/ペアについて、ツールは障害となるものが既に処理された後、それぞれを直線化しようと試みます。しかし、ツールが時間を節約しようとするため、この目的が達成されない場合もあります。一連のルートを処理した後に未処理のルートが残っている場合は、再度処理コマンドを実行してください。

既存のルーティングも再トレースすることができます（Route » Retrace Selected）。再トレースは全体のジオメトリが満足できるものであると仮定し、代わりにルーティングが設計ルールを満たしているかを確認することに焦点を当てます。Glossが既存のトレース幅とペア間隔を保持するのに対し、再トレースはそれらを好ましいものに変更します。設計ルールが変更され、その変更を既存のルーティングに適用する必要がある場合に、再トレースは優れたツールです。

グロッシング動作の要約

要約すると：

• 選択には柔軟なアプローチが使用でき、ルーティングされたネットの部分的なグロッシングをサポートします：
  • ルーティングされたネットのセクションのみをグロスするには、セクションのいずれかの端にあるトラックセグメントを選択するか、望ましいセクションの終わりを示すためにピンまたはビアを選択できます。
• グロッシングは危険なパッドエントリの修復を試みます：
  • グロスは、不必要なジョグや回りくどいルーティングを促進すると検出した場合、自動的にSMTルール（SMDエントリー＆SMDトゥコーナー）に準拠しません。
  • SMTルールが存在する場合、グロスエンジンははんだブリッジの可能性など、危険な状況を認識しようとし、これらのルールに基づいてその動作を調整します。
  • これが発生するためには、SMDエントリールールでコーナーオプションを無効にし、SMDトゥコーナールールに適切な設定が必要です。
  • ルールの逸脱：グロスはトラックセグメントをパッドの端から直交して離れるように保持しますが、必ずしもその端の中央に保持するわけではありません。また、SMDトゥコーナー距離およびその他の適用可能なルールを満たすことができれば、トラックセグメントがパッドの側面から出ることも許可されます。
• 差動ペアのグロッシング：
  • 差動ペアルートに適用されると、ツールはルートの「ジップ」部分（ペアが定義された差動ペアギャップから互いに離れている部分）を認識します。その目標はペアをジップアップし、ジップされていない部分の長さを短縮することです。可能であれば、対応するジップされていない部分を反対側から等しい長さにしますが、グロスはペアの短い側に蛇行を追加しません。グロスはジップされていない部分、ジップされた部分両方に適用され、それを短く滑らかにしようとしますが、平行ルーティングと長さのバランスを犠牲にしません。長さのバランスが自然に達成されない場合、ペアはバランスが取れていないままになります。
  • 差動ペアパッドエントリーの品質を向上させるために特に注意が払われますが、グロスはエントリールートの長さを一致させようとはしません。
  • 差動ペアルートが部屋の境界を越えて幅が変わる場合、グロスはペアメンバーの同時幅変更を優先します。これは、境界上で両方のルートの幅/ギャップをすぐに変更するのではなく、ペアが一致していることに焦点を当てることを意味します。したがって、ルーティングがルームに斜めに入る場合、ペアの1つのルートは部屋の境界で幅を変更し、ペアの2番目のルートは最初のルートに隣接する場所で幅を変更します。（画像を表示）

  • 差動ペアをグロッシングする際、グロスは可能な場合に優先ギャップを適用しようとします：

    • 差動ペアがDiff Pair Routingルールの優先値以外のギャップでルーティングされていた場合、グロスは優先ギャップを使用するように変更しようとします。
    • ただし、狭いゾーンでのDRCフリー通過を確保し、端でのバランスの取れたパッドエントリーが必要な場合には、必要に応じて狭めます。
    • この動作は、ペアの側面が互いにMax Gap以下の距離にあるジップされた部分に適用されます。
    • 注意：グロスは不当に大きなMax Gapを処理しません。
• サブネットジャンパーのサポート：
  • グロスはサブネットジャンパートラックを固定されたものとして扱います。
• 部屋ベースのルールのサポート：
  • グロスは部屋にスコープされたクリアランスおよびDiff Pair Routingルールに準拠します。
  • グロスは、部屋に入るときにルートの幅を変更することを許可します。部屋の外側および内側の両方で使用された元の幅を保持しようとします。
  • 部屋の境界で幅が変更される場合、グロスは幅変更を維持します。
• 除外事項：
  • ルートをグロッシングまたはリトレーシングから除外するには、トラックセグメントをロックします。
  • アークは現在グロッシングされていません。
  • 45度の角度増分でないトラックはグロッシングされません。これらは設計要件を満たすために意図的に配置されたと見なされます。
• フィードバック：
  • コマンドおよび進行情報はステータスバーに表示されます。
  • 情報および警告メッセージはメッセージパネルに表示されます。詳細は以下の情報と警告セクションにあります。

インタラクティブルーティング中のグロッシング動作を制御するオプション

グロスエフォート（ルーティング済み）

ルートがどれだけグロスされるかは、現在のグロスエフォート（ルーティング済み）設定によって制御されます。インタラクティブルーティングページの設定ダイアログでオプションを設定するか、Ctrl+Shift+Gのショートカットを使用して3つのモードを切り替えます。現在の設定はステータスバーに表示されます。（画像を表示）

• オフ - このモードでは、基本的にグロッシングが無効になります。ただし、ルーティング/ドラッグ後には、たとえば重複するトラックセグメントを排除するためにクリーンアップが実行されることに注意してください。このモードは、ボードレイアウトの最終段階で、最終的なの微調整が必要な場合（例えば、トラックの手動ドラッグ、パッドエントリのクリーニングなど）に通常役立ちます。
• 弱 - このモードでは、低レベルのグロッシングが適用され、インタラクティブルーターは現在ルーティングしているトラック（またはドラッグされているトラック/ビア）に直接接続されている、またはそのエリア内のトラックのみを考慮します。このグロッシングモードは、トラックレイアウトの微調整や、クリティカルなトレースを扱う場合に通常役立ちます。
• 強 - このモードでは、高レベルのグロッシングが適用され、最短経路に強い重点が置かれます。このグロッシングモードは、レイアウトプロセスの初期段階で、ボードの大部分を迅速にルーティングすることを目指す場合に通常役立ちます。

グロスエフォート（隣接）

グロスエフォート（隣接）は、現在のインタラクティブルーティングまたはスライディングに影響を受ける隣接するルートに適用されるグロスの量を設定します。設定は「オフ」、「弱」、「強」の3つがあります。

ハギングスタイル

このオプションは、グロス処理中にコーナー形状をどのように管理するかを制御します。グロス処理は、現在の編集アクションに影響を受けるすべてのトラックセグメントに適用されるため、周囲のトラックにも影響を与えることがあります。例えば、インタラクティブルーティングやプッシュモードでのインタラクティブスライディング中には、スライドされているトラックとプッシュされているトラックの両方が、現在のハギングスタイル設定に従ってグロス処理されます。

• 45度 - 角を作るために常に直角/対角線のセグメントを使用します（伝統的な直角/対角線のルーティング動作にこのモードを使用してください）。
• ミックス - 移動/押し付けられているオブジェクトが直線の場合は直線のトラックセグメントを使用し、曲がっている場合はアークを使用します。
• ラウンド - 各頂点でアークを使用します。スネークルーティングにこのモードを使用し、インタラクティブルーティングや手動でのグロッシング（光沢を出す作業）時にアーク+任意の角度のルートを使用します。

最小アーク比

最小アーク比は、任意角度のインタラクティブルーティングおよびミックスハギングスタイルでのインタラクティブスライディング中に適用されます。この比率は、アークの半径がこの最小値を下回る場合に許可される最小半径のアークを決定するために使用され、その場合アークはトラックセグメントに置き換えられます。ここで：

```Min Arc Radius = Min Arc Ratio x Arc Width```

• この設定は、角のルーティングやインタラクティブスライディングで丸みを帯びたハギングスタイルを使用する際には適用されません。これらのモードではセグメント化されたアークを使用しません。
• 最小アーク比を0（ゼロ）に設定すると、常にアークが使用されます。

マイター比

マイター比は、最小のコーナーのタイトさを制御します。マイター比に現在のトラック幅を乗じたものが、その比率でルーティングできる最もタイトなU字形の壁間の隔たりに等しくなります。マイタードコーナーについてもっと学びましょう。

パッドエントリーの安定性

パッドエントリの安定性スライダーは、中央に配置されたパッドエントリを保護します。これはグロッシング中に適用され、既に中央に配置されたパッドエントリ（出口）を保護するためのものであり、既存の中心から外れたパッドエントリを中心に戻そうとはしません。

• 0 (オフ) = 保護なし
• 10 (最大) = 最大保護

グロスの実行

グロスツールが実行されます：

• 選択されたルーティングについて - メニューからRoute » Gloss Selectedコマンドを選択するか、Ctrl+Alt+Gのキーボードショートカットを押す。
• ActiveRouteの後 - PCB ActiveRouteパネルでGloss Resultsオプションを有効にする。
• インタラクティブルーティング中 - 現在のグロス設定に従って、PreferencesダイアログまたはPropertiesパネルのインタラクティブルーティングモードで定義されます。
• インタラクティブスライディング中 - 現在のグロス設定に従って、PreferencesダイアログまたはPropertiesパネルのインタラクティブスライディングモードで定義されます。

ルーティングとスライディング中の光沢抑制

一時的にグロッシングをオフにしたい場合があります。ルーティング中にグロッシングを抑制するには、Ctrl+Shiftのショートカットキーを押し続けます - キーを離すと、現在のルーティンググロッシングエフォート設定で光沢が再開されます。ステータスバーはこの状態を反映しません。最後に選択された状態を表示し続けます。

リトレース - 既存のルーティングのプロパティの変更

ボードデザイナーが直面する一般的なタスクは、既存のルーティングのプロパティを変更する必要があることです。設計仕様の変更のためにルーティング幅を変更する必要があるかもしれませんし、レイヤースタックが変更されたため、更新されたインピーダンス要件に合わせてインピーダンス制御のルーティング幅とギャップを変更する必要があるかもしれません。

インタラクティブルーティングエンジンには、この課題を支援するために特別に開発された機能が含まれています。それはRetraceと呼ばれます。Retrace機能は、ルーティングの全体的なジオメトリが満足であると仮定し、代わりに現在の設計ルール設定に従ってルーティングをチェックおよび更新に焦点を当てます。Retraceを使用すると、既存の電源ルーティングを「太くする」ことや、新しい幅とギャップ設定にその差動ペアを更新することができます。

Retraceはその名前が示す通りに正確に動作し、選択されたルートに沿って実行され、それらを現在のルール仕様に更新します。これは個々のネットまたはペアレベルで行われるため、クリアランスを維持しようとしますが、より多くのスペースが必要な場合に周囲のルートを押し出すことはできません。この状況では、違反を生じさせないルートセグメントにのみルール更新が適用されます。

必要なネットを選択し、RouteメニューからRetrace Selectedコマンドを実行します。

ルーティングのコーナーをアークで曲線に変更するために使用されるRetraceの例。

Retraceについての注意点：

• 再トレースは、現在選択されているトラック/アークに適用されます。ルーティングを選択する簡単な方法は、ネット内の単一のセグメントを選択し、その層の接触するトラックセグメントをすべて選択するためにTabキーを押すことです。ルーティングが複数の層を横断する場合は、他の層のルーティングを選択するためにTabキーをもう一度押します。
• 再トレースコマンドは、既存のルートパスに従い、最短パスや最小のコーナー数よりもルールの遵守に焦点を当てます。
• 再トレースは、違反を引き起こすトラック/アークセグメントを配置しません。好ましい幅のトラック/アークが収まらない場合、違反を引き起こさない最大の幅が使用されます。
• 再トレースは、ルーティングビアスタイルの設計ルールの変更に合わせてビアを変更しません。
• 再トレースは、PreferencesダイアログのPCBエディタ - グロスと再トレースまたはグロスと再トレースパネルで設定された現在の設定に従います。選択されたルーティングのグロッシングと再ルーティングの動作を制御するオプションセクションを参照して、詳細を学んでください。

リトレース動作の要約

要約すると：

• RetraceはGlossに似ており（内部的には同じエンジンを使用しています）、違いは以下の通りです：
  • Glossは幅を保持しますが、Retraceは選択された幅ルールモードによって定義された値に幅を変更します。
  • Glossは可能な限り短い結果を出力しますが、しばしば元のデザインから大きく逸脱します。Retraceは大まかに元のデザインに従います。
• Glossでルートを選択するのと同じ選択の原則を使用して、Retraceされるルートを選択します。
• 選択を更新し、適用可能な好ましい幅のルールを適用するためにRetraceを使用します。
• 一般的なルートのジオメトリを保持しながら、低品質のコーナーやパッドエントリを避けるために必要に応じて選択されたルートを変更します。
• Retraceを使用して差動ペアのギャップを更新します：
  • ペアの側面が最大ギャップ以下であるジップされた部分を更新し、ギャップを好ましいものに変更します。
  • ルーティングされたペアのギャップを縮小するには、好ましいギャップが望ましいギャップであり、最大ギャップが古い好ましいギャップ値であるように差動ペアルーティングルールを変更し、その後Retraceを実行します。注意：Retraceは不合理に大きな最大ギャップを扱いません。
  • ルーティングされたペアのギャップを広げるためにもRetraceを使用できます。必要な値に好ましいギャップを差動ペアルーティングルールで設定します。
  • 注：新しい好ましい設定が現在の幅/ギャップより大きい場合、Retraceは違反を作成せずに目標を達成できない可能性があります。そのような場合、違反を作成しないように小さな値を使用します。障害物の押し出しは行われません。
• 除外事項：
  • Retraceは選択されたルーティングの両端がパッドまたはビアに接続している必要があり、ぶら下がっているルートには機能しません。
• フィードバック：
  • コマンドと進行情報はステータスバーに表示されます。
  • 情報と警告メッセージはメッセージパネルに表示されます。詳細は以下の情報と警告セクションにあります。

Retraceの実行

PCBエディタでRetraceツールにアクセスするには、メインメニューからRoute » Retrace Selectedコマンドを選択します。

選択されたルーティングにおけるグロッシングとリトレーシングの挙動を制御するオプション

PCBエディタ - グロスとリトレースのページと設定ダイアログのグロスとリトレースパネルは、PCBデザインスペース内のグロス選択とリトレース選択機能に関連する多数のコントロールを提供します。

グロス＆リトレース パラメーター

• ハギングスタイル - グロッシングまたはリトレーシング中にコーナーの形状をどのように扱うかを制御します。
  • 45度 - グロッシングまたはリトレーシング中にコーナーを作成するために常に直角/対角線のセグメントを使用します（伝統的な直角/対角線のルーティング動作にこのモードを使用します）。
  • 円弧 - グロッシングまたはリトレーシングに関わる各頂点でアークを使用します。アーク + 任意の角度のルートをグロッシングまたはリトレーシング時に使用するためにこのモードを使用します。
• ポリゴンを避ける - このオプションが有効になっている場合、選択されたグロスまたは選択されたリトレースコマンドが実行されるときに、既存のポリゴンが尊重されます。オプションが無効になっている場合、既存のポリゴンは無視されます（ルーティングされます）、影響を受けたポリゴンは再注ぎ込みすることができます。
• ルームを避ける - このオプションが有効になっている場合、選択されたグロスまたは選択されたリトレースコマンドが実行されるときに、既存のルームが尊重されます。デザイン内で特定のルーティング幅の要件によって定義された部屋があり、グロッシング/リトレーシングされるルーティングがそのルームを横切らない場合、このオプションが有効になっているときに結果として得られるルーティングもこの部屋を横切りません。オプションが無効になっている場合、既存の部屋はルーティングされ、そのような部屋内で使用される幅はルームベースのルールの制約で定義されているものになります。
• パッドエントリの安定性 - 中心のパッドエントリを保護します。望ましいレベル（設定）を入力するか、保護レベルを設定するためにスライダーバー（パネル）を使用します。'0'/'オフ'は保護を提供せず、'10'/'最大'は最大の保護を提供します。このオプションは、ハギングスタイルで45度オプションが選択されている場合にのみ適用/利用可能です。
• マイターレシオ - 最小のコーナーのタイトネスを制御します。マイターレシオに現在のトラック幅を掛けたものが、その比率に対してルーティングできる最もタイトなU字型の壁間の隔たりになります。ゼロ以上の正の値を入力してください。

グロスパラメータ

• エフォート – 次の選択肢から望ましいグロスレベルを選択します:
  • 弱 – このモードでは、低レベルのグロッシングが適用されます。このグロッシングモードは、トラックレイアウトの微調整や、重要なトレースを扱う際に通常有用です。
  • 強 – このモードでは、高レベルのグロッシングが適用され、最短経路に強い重点が置かれます。このグロッシングモードは、レイアウトプロセスの初期段階で、迅速にボードの良い量をルーティングすることを目指す際に通常有用です。

リトレースパラメータ

• 幅の設定 - ドロップダウンを使用して、Retrace Selectedコマンドが実行されたときに適用される幅または差動ペアルーティング設計ルールのルールベースの幅オプション（最小 / 最大 / 推奨）のいずれかを選択します。または、再トレースされるトラックの現在の幅を選択します。代わりに、フィールドに直接カスタム幅の値を入力してください。
• 差動ペアギャップの設定 - ドロップダウンを使用して、Retrace Selectedコマンドが実行されたときに適用される差動ペアルーティング設計ルールのルールベースのギャップオプション（最小 / 最大 / 推奨）のいずれかを選択します。または、再トレースされる差動ペアトラック間の現在のギャップを選択します。代わりに、フィールドに直接カスタムギャップの値を入力してください。このオプションは、ハギングスタイルに45度オプションが選択されている場合にのみ利用可能です。

• ルートパスの保持 - Retrace中に正確なトレースジオメトリを保持するために有効にします。このオプションが有効になっている場合、Retraceアルゴリズムはトレースの中心線を変更しません。トラックの幅は変更され、異なる幅のセグメントに分割されることがありますが、軌跡は変更されません。

  • このオプションは、DRC違反を避けるためにトラックを狭めることができますが、このオプションが無効の場合、トレースを少し移動することが可能です。
  • このオプションは、再トレース前に存在していた欠陥や、トレースを広げることによって作成された欠陥を除去しません。
  • このオプションは単線トレースにのみ機能し、差動ペアのパスを保持することはペアを壊すことなしには不可能です。差動ペアを再トレースする場合、このオプションの状態に関係なく、必要に応じてそのパスが変更されます。

情報と警告メッセージ

関連項目

• PCBのルーティング（親ページ）
• インタラクティブルーティング
• ActiveRoute
• トポロジカル自動配線
• 差動ペアルーティング
• 制御インピーダンスルーティング
• 長さ調整