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Forum: Platinen Eagle Autorouter wie dazu bringen Buried Vias zu setzen?


Autor: Alex G. (dragongamer)
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Hallo Community,

also, um den Sinn des Ganzen zu erklären muss ich schwind das Projekt 
beschreiben an dem ich an einer Medieninformatik-Hochschule mitarbeite:
Wir wollen mittels Dual-3D-Drucker und speziellem, leitfähigem Filament, 
eine vollfunktionsfähige Enigma-Maschine aus möglichst wenigen 
Einzelteilen designen und herstellen.

Eine große Herausforderung sind dabei die Rotoren.
Diese sind der Kern der Enigma und bestehen aus jeweils 26 Kontakten auf 
jeder Seite welche nach einem bestimmten (nicht widerholenden) Muster 
kreuz und quer mit der anderen Seite verbunden sind.

Schon im original mit Drähten ist es eng im Inneren ( 
https://www.staff.uni-mainz.de/pommeren/Kryptologi... 
) und die Verbindungen aus Leitfillament müssen 2mmx2mm oder besser 
3mmx3mm dick werden und brauchen mindestens 1mm Isolation.

Schnell stellte sich heraus dass es mit den original-maßen wohl nicht 
klappt und generell einzuschätzen welche Maße man nun braucht, gestaltet 
sich schwierig. Vom Design selbst ganz zu schweigen (schon ein Rotor mit 
6 Leitungen war eine kleine Herausforderung).

Es gibt schon den Gedanken eine extra Software zu schreiben welche 
solche Leitungen plant, aber dann ist uns eingefallen dass dies doch der 
Auto-Router einer Platinen-Design Software machen könnte!
Dabei stellen wir uns den Rotor als Schichtenmodell vor wobei wir etwa 
5-6 Schichten reinpacken könnten. Vias (insbesondere burried vias) 
stellen die Verbindungen zwischen den Schichten dar.


Daran sitze ich nun (als wohl einziger mit einem Hauch Erfahrung mit so 
nem Programm).


Anfangs gings gut - 26 (quadratische) pads auf der einen Seite, 26 auf 
der Anderen. Im Schaltplan diese entsprechend einem realen Rotor 
verbunden und dann auf einem runden PCB platziert, wie auf den ersten 
beiden Bildern zu sehen.

Im DRC Leiterbahnbreite und Layer-Dicke entsprechend eingestellt usw.
Für die layerdefinitionen habe ich erstmal ganz einfach (1*2*3*4*5*16) 
verwendet. Also durchgängige Vias durch alle 6 layer.

Der Autorouter routet bei dieser Konstelation aber leider nur 73% (bei 
testweise 1mm Leitungen) und verwendet dabei die inneren layer garnicht! 
Also immer nur ganze vias von der Oberseite auf die Unterseite obwohl 
doch eigentlich im Inneren auch kontaktiert werden könnte (oder 
missverstehe ich die "formel" da oben?). Siehe drittes Bild.

Nach einer Menge rumprobieren bin ich auf die folgende layer-anordnung 
gekommen:  [2:(1*2*3):2]*[3:[5:(4*5*16):5]] um damit das Routen über die 
inneren layer zu erzwingen (viertes Bild).
Leider steigt der Autorouter da aus und spuckt garkeine Verbindungen 
mehr heraus :/


Ist der Autorouter in Eagle also nicht fähig burried vias zu setzen?
Oder liegt es am Layer-aufbau? oder an den Einstellungen (mit den 
Gewichten habe ich schon rumgespielt, aber ohne Erfolg)?


Wir wären für jede Hilfe dankbar!

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Autor: Nikolaus S. (Firma: Golden Delicious Computers) (hns)
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Welche EAGLE-Version? Da gibt es erhebliche Unterschiede im Autorouter. 
Ich habe den 7.7 und vor allem der Topologische Router schafft oft 
99.5-100%. Evtl. auch die EAGLE-Dateien posten (falls möglich), dann 
können andere auch mal probieren.

Autor: npn (Gast)
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Nikolaus S. schrieb:
> Welche EAGLE-Version?

Das steht doch da: EAGLE 9.0.1 premium

Autor: Wühlhase (Gast)
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Von Eagle hab ich keine Ahnung, aber falls die Platine gedreht und die 
Stellung an den Pads abgegriffen werden soll würde ich die Kontakte 
lieber rund oder tortenstückförmig gestalten und vor allem, diese 
kreisförmig platzieren.

Autor: Wühlhase (Gast)
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Oder, wenn es schon viereckig sein muß, diese wenigstens entsprechend 
ihrer Lage drehen.

Autor: Nikolaus S. (Firma: Golden Delicious Computers) (hns)
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npn schrieb:
> Nikolaus S. schrieb:
>> Welche EAGLE-Version?
>
> Das steht doch da: EAGLE 9.0.1 premium

Wo ist das "da"? Offenbar nicht der Text der Frage.

Autor: Sven A. (quotschmacher)
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ich musste auch suchen. wirklich da steht es nicht, aber in den 
screenshots erkennt man es

Autor: npn (Gast)
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Nikolaus S. schrieb:
> npn schrieb:
>> Nikolaus S. schrieb:
>>> Welche EAGLE-Version?
>>
>> Das steht doch da: EAGLE 9.0.1 premium
>
> Wo ist das "da"? Offenbar nicht der Text der Frage.

Hast du auch die Bilder angesehen?
In der Kopfzeile des Programmes steht Name + Version des Programmes.

Autor: Gustl B. (-gb-)
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Buried Vias? Das wird teuer. Wieso willst du das? Wieso reichen keine 
zwei Layer und normale Vias?
Poste doch mal deine .sch und .brd dann könnten wir das auch mal 
layouten ...

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Autor: Nikolaus S. (Firma: Golden Delicious Computers) (hns)
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npn schrieb:
> Nikolaus S. schrieb:
>> npn schrieb:
>>> Nikolaus S. schrieb:
>>>> Welche EAGLE-Version?
>>>
>>> Das steht doch da: EAGLE 9.0.1 premium
>>
>> Wo ist das "da"? Offenbar nicht der Text der Frage.
>
> Hast du auch die Bilder angesehen?

Ja, oberflächlich.

> In der Kopfzeile des Programmes steht Name + Version des Programmes.

Nein. Warum sollte ich wegen so wichtiger Info in dem kaum lesbaren 
Fenstertitel eines Screenshots suchen?

Da ist es für mich schon sehr naheliegend, ausdrücklich nach dem zu 
fragen was nicht im Text steht...

Aber jetzt wissen wir es. Danke für Deine helfenden Adleraugen :)

Leider kann ich aber zu EAGLE 9 nichts beisteuern.

: Bearbeitet durch User
Autor: npn (Gast)
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Nikolaus S. schrieb:
> Nein. Warum sollte ich wegen so wichtiger Info in dem kaum lesbaren
> Fenstertitel eines Screenshots suchen?

Kaum lesbar? Fielmann? :-)))

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Danke für die ganzen Antworten!

Stimmt, ein paar mehr Infos hätte ich noch mitgeben sollen.

Nikolaus S. schrieb:
> Welche EAGLE-Version?
Die Screenshots stimmen , es ist die aktuellste Version weil wir schon 
andere Software Autocad einsetzen und die uns offenbar 
Studenten-Lizenzen für alle ihre Programme mitgegeben haben.


Wühlhase schrieb:
> Von Eagle hab ich keine Ahnung, aber falls die Platine gedreht und die
> Stellung an den Pads abgegriffen werden soll würde ich die Kontakte
> lieber rund oder tortenstückförmig gestalten und vor allem, diese
> kreisförmig platzieren.

Gustl B. schrieb:
> Buried Vias? Das wird teuer. Wieso willst du das? Wieso reichen keine
> zwei Layer und normale Vias?

Ihr beide habt das leicht missverstanden. Die Platine soll nicht 
produziert werden, sondern nur als Vorlage dienen für das 3D Modell das 
wir dann in Fusion 360 designen (welches zum Planen von swoas wie 
Leitungen sehr ungeeignet ist).
Theoretisch kann das aktuelle Eagle ja 3D Modelle exportieren, 
allerdings wären wir damit zu abhängig von einem Programm das nichts mit 
unserem Studiengang zutun hat.


> auch die EAGLE-Dateien posten (falls möglich), dann
> können andere auch mal probieren.

Gustl B. schrieb:
> Poste doch mal deine .sch und .brd dann könnten wir das auch mal
> layouten ...


Tja, wie man es aus der Softwareentwicklung so kennt - immer wenn man 
was vorführen will, passiert doch wieder das Gegenteil von den Tests.
Auf einmal, ohne dass ich es mir erklären kann, nutzt er die 
Zwischenlayer zumindest für ein paar Leitungen.
Erreicht bei 1mm Leitungen immer noch nur 83% aber bei 3mm Leitungen 
(wie wir sie drucken wollen), immerhin 50% (vorhin nur um die 8%).
Für Tests schon mal nicht schlecht, allerdings ist es seltsam dass mehr 
layer, die Ergebnisse nicht verbessern.

Trotzdem jetzt im Anhang die Dateien.
Für weitere Tips wären wir dankbar!

: Bearbeitet durch User
Autor: georg (Gast)
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Gustl B. schrieb:
> Wieso willst du das? Wieso reichen keine
> zwei Layer und normale Vias?

Weil er garkeine Leiterplatte will. Dass das trivial wäre, auch ganz 
ohne Multilayer und Buried Vias, darüber sind wir uns einig, aber er 
will oder muss das mit Leitplastik auf einem 3D-Drucker realisieren - 
das sind keine Leiterbahnen, sondern Plastikwürste, nach seinen Angaben 
mit einem Querschnitt von 3 x 3 mm!! In Kupfer würde man damit eine 
ganze Wohnung versorgen.

Das ist ein universitäres Projekt, da darf man nicht nach dem Sinn 
fragen. Und nach der Qualifikation der Beteiligten besser auch nicht. 
Kein realer Layouter käme auf die Idee, das einem Autorouter zu 
übetragen, aber die hier Verantwortlichen wissen halt nichts anderes.

Georg

Autor: Alex G. (dragongamer)
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georg schrieb:
> Das ist ein universitäres Projekt, da darf man nicht nach dem Sinn
> fragen. Und nach der Qualifikation der Beteiligten besser auch nicht.
> Kein realer Layouter käme auf die Idee, das einem Autorouter zu
> übetragen, aber die hier Verantwortlichen wissen halt nichts anderes.
Lol, ich möchte dich sehen wie du bei den beengten Verhältnissen, 26 3mm 
Leitungen von Hand layoutest!

Natürlich sind wir auch keine Layouter/Elektroniker sondern 
Informatiker. Dieses Projekt soll unseren horizont etwas erweitern.

Der Sinn ist Forschung. Hat das Ziel rauszufinden ob man funktionsfähige 
Maschinen in mehr oder weniger einem Durchgang (spzielles 
wasserlösliches Filament erlaubt ganze Mechaniken) mit einem 3D Drucker 
fertigen kann (LEDs, Schalter, Buchsen und Batterien kommen natürlich 
hinzu und werden mit Leitkleber oder durch Hitze verbaut).

Finde das hat schon zukunftsweisenden Sinn.
Auf YT gibts ein Video wo so eine ganze LED Matrix angefertigt wurde. 
leider ist das extrem gute Filament (mit Kupferteilchen) das die damals 
verwendet haben, nicht mehr zu haben, da das produzierende Startup nicht 
mehr existiert.

Drum sind wir gezwungen relativ suboptimales Leitfillament zu verwenden 
weil zudem nicht jedes Filament mit jedem Drucker kompatibel ist (haben 
3 verschiedene evaluiert). Dafür ist es von der selben Marke die auch 
den Drucker herstellt und auch in Zukunft verfügbar.
Notfalls gehen wir aber auf 2mm Leitungen runter für das Innnere der 
Rotoren.


Btw. falls du ein besseres Programm oder Vorgehen kennst das für diesen 
Zweck geeignet ist, sind wir ganz ohr!

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Autor: Loloibert (Gast)
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Alex G. schrieb:
> Natürlich sind wir auch keine Layouter/Elektroniker sondern
> Informatiker. Dieses Projekt soll unseren horizont etwas erweitern.

Das ist sehr löblich! dann werdet ihr bals mal feststellen dass die 
HW-Welt keine Scheibe ist :-)

Autor: KI-Besitzer (Gast)
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100%
Deine Vias sind etwas fett.
Die müssen ja nur so groß wie die Leitungen sein.

Autor: Alex G. (dragongamer)
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KI-Besitzer schrieb:
> 100%
> Deine Vias sind etwas fett.
> Die müssen ja nur so groß wie die Leitungen sein.
Oh ich hab den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen... bzw. nicht 
verstanden wie diese "Annular Rings" funktionieren (die Vias selbst 
waren ja schon auf 1mm).

Vielen Dank! Das funktioniert jetzt super. Dürfte für unser Projekt ganz 
hilfreich sein.

Danke an alle die Antworten zum Thema geschrieben haben!

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Alex G. schrieb:
> Lol, ich möchte dich sehen wie du bei den beengten Verhältnissen, 26 3mm
> Leitungen von Hand layoutest!

Ein Mensch mit ausreichend Erfahrung im Layout wird das immer besser 
machen, als ein Autorouter, jedenfalls im aktuellen Stand der Technik. 
Er wird länger brauchen, dafür aber 100% schaffen.

Autor: Mampf F. (mampf) Benutzerseite
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Alex G. schrieb:
> Der Autorouter routet bei dieser Konstelation aber leider nur 73% (bei
> testweise 1mm Leitungen)

Früher hatte der Autorouter erhebliche Probleme, wenn die Pads (weit) 
außerhalb des Rasters waren. Der hatte dann nicht mal versucht, eine 
Leitung zu routen und hat sie komplett übersprungen.

Ich würde aber raten, das per Hand zu routen.

Nur weil der Autorouter bei 73% aufgibt, heißt das nicht, dass es nicht 
geroutet werden kann.

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Autor: georg (Gast)
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Mampf F. schrieb:
> Ich würde aber raten, das per Hand zu routen.

Das ist ein Rat an Fachleute, die brauchen ihn allerdings nicht. Der TO 
macht sich darüber nur lustig ("LOL") und weiss es natürlich besser. Da 
er völlig überzeugt ist, dass nur ein Autorouter gute Layouts erstellen 
kann ist jeder Hinweis für die Katz. Die jahrelange Erfahrung von 
Layoutern mit und ohne Autorouter zählen für ihn nicht, das sind ja 
alles nur Deppen, während der TO das ja studiert hat.

Man kann den Thread genausogut abschliessen, wegen der Realitätsferne 
wird es keine Lösung für das nicht vorhandene Problem geben.

Georg

Autor: . . (Gast)
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Leute, das Problem ist bereits gelöst, der TO hat sich bedankt und er 
weiß nun, was er zum Autorouten konfigurieren muss. Realitätsfremd sind 
somit alle Beiträg, die eine Nichtdurchführbarkeit postulieren.

Autor: Alex G. (dragongamer)
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.                                                . schrieb im Beitrag 
#5456280:
> Leute, das Problem ist bereits gelöst, der TO hat sich bedankt und er
> weiß nun, was er zum Autorouten konfigurieren muss. Realitätsfremd sind
> somit alle Beiträg, die eine Nichtdurchführbarkeit postulieren.
Exakt...

@georg
Du interprettierst da echt zuviel rein.
Okey, das 'lol' war vieleicht unnötig. War nur eine reaktion auf den 
ebenso unnötig agressiven/vorwurfsvollen Ton.


EDIT: Wobei ich mich womöglich nochmal nächste Woche nach der nächsten 
Projektbesprechung melden muss.

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