Restack to four signal layers and route the board

The Ti375 fanout could not be resolved with three routing layers, so L5
stops being a dedicated 1.8-V plane and becomes a signal layer.  No rail
owns a whole layer any more: the supplies are split into zone islands on
L4 and L6, L2 and L7 stay solid and completely unrouted, and F.Cu, L3, L5
and B.Cu are all available for signals.

Routing is staged rather than handed to the autorouter wholesale.  The
BGA escape, the buck high-current loops, plane stitching and the local
power completion all run first and are locked; Freerouting then sees only
the ordinary digital classes, with everything else present as fixed
copper.  finalize_routing.py installs the audited RF and USB geometry and
closes whatever the autorouter left.

Four bugs behind the routing failures, all of them the same shape - a
layer list written down instead of read from the board, which was correct
while L5 was a plane and silently wrong afterwards:

- export_routing_stage.py emitted via keepouts for three layers only, so
  every existing via was invisible to the router on L5.  It drove traces
  straight through them: 102 shorting_items in DRC.
- route_local_power.py never used L5 at all, and picked up escape vias on
  two layers instead of all four.
- add_rf_ground() judged fence positions against vias and pads but not
  tracks.  It runs after the session import, when that region already has
  routed copper, and dropped a ground via on top of a signal trace.

route_local_power.py also grew a via cloud on every rail: reaching a
plane counted as progress even when it merged nothing, so the same pad
collected a via per pass, 0.4 mm further out each time.  Progress is now
measured by the group count actually falling, and groups already sitting
on their plane are skipped.  That removed 404 redundant vias.

The MAX2771 PLL loop filter was spread across three corners of the
package, which forced the charge-pump node onto an inner layer under the
GPS front end.  All three parts now sit in the pocket at U21's north-west
corner and the net stays on F.Cu.  A permanent RF_NO_DIGITAL area plus a
scoped rule keeps that region free of non-power copper on L3/L5/L6/B.Cu,
and the local router enforces the same restriction, since it is the one
stage that runs after the temporary keepout is deleted.

Also enables the solder-mask bridge check that was switched off
board-wide; the board passes it with no violations.

Final board: DRC clean - no shorts, clearance, disallowed-item or
dangling-copper violations - with 26 unconnected endpoints left.  Routing
is spread 37% L3, 27% F.Cu, 26% L5, 10% B.Cu over 6548 mm and 971 vias.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-08-16 01:41:43 +03:00
parent b706197667
commit af7c43b2a8
19 changed files with 62060 additions and 58295 deletions
+42 -8
View File
@@ -8,9 +8,10 @@
- `board.kicad_dru`: üreticiye ve kontrollü empedansa özgü DRC kuralları.
- `board.kicad_sym` ve `board.pretty/`: projeye özel sembol ve footprintler.
`board_prerouted`, `board_plane_stitched` ve eski `board_power_routed` dosyaları
ara çalışma ürünleridir. Güncel reset/netlist revizyonundan önce oluşturulmuş
routing dosyaları yeni tasarım için kaynak kabul edilmez.
`board_prerouted`, `board_plane_stitched`, `board_power_routed`,
`board_power_local` ve `board_routed` dosyaları scriptlerle yeniden üretilen
ara çalışma ürünleridir; kalıcı kararların kaynağı ilgili scriptler ve
`board.kicad_pcb` dosyasıdır.
## Güç mimarisi
@@ -87,11 +88,44 @@ yoktur.
route veya via kullanılmaz.
- USB2 diferansiyel çift 0.135 mm hat ve 0.150 mm coupled gap kuralındadır.
- RF ve USB geometrisi `scripts/finalize_routing.py` tarafından deterministik
olarak kurulur; Freerouter çıktısındaki kritik hatlar kullanılmaz.
- L2 ve L7 kesintisiz GND referans katmanlarıdır. L4 bölünmüş DC güç katmanıdır.
olarak kurulur; bu netler autorouter'a hiç verilmez. Yerlerini routing
boyunca `TEMP_RF_LINE` ve `TEMP_USB_*` koridor rule area'ları tutar; bunlar
F.Cu dahil bütün bakır katmanlarını kapsar ve finalde silinir.
- GPS ön ucunun altında kalıcı bir `RF_NO_DIGITAL` rule area'sı vardır (L3, L5,
L6, B.Cu). Kendisi bakır yasaklamaz; `board.kicad_dru` içindeki kural POWER
dışı net sınıflarına track ve via yasağı koyar. Böylece ground stitching ve
MAX2771'in kendi besleme inişleri geçebilirken, RF hattının altına veya hemen
yanına sonradan elle bir digital hat çekilmesi DRC hatası olur.
- L2 ve L7 kesintisiz GND referans katmanlarıdır ve hiçbir şey route edilmez;
dört routing katmanının her birinin komşusunda bir tanesi bulunur.
- Hiçbir ray tek başına bir katman harcamaz. DC güç L4 ve L6'ya bölünmüş zone
adaları olarak dağıtılır: L4 çekirdek, 5 V giriş, always-on yardımcı ray ve
dört adet 3.0 V ön uç rayını; L6 iki büyük FPGA I/O rayını (`VCC3V3` zemin,
`VCC1V8` kendi yüklerinin üstünde oyulmuş) taşır.
- Bu sayede F.Cu, L3, L5 ve B.Cu dört sinyal katmanı olarak kalır. Ti375'in
fanout'u üç iç/alt katmana (L3, L5, B.Cu) dağıtılır, F.Cu ise BGA escape'i ve
RF ön ucunu taşır.
- Plane'i olmayan küçük raylar ve plane adasının dışında kalan güç pad'leri
`scripts/route_local_power.py` tarafından kilitli, 45 derecelik kısa yollarla
tamamlanır. Bu iş autorouter'a bırakılmaz.
## Güç dağıtımı kuralı
Güç raylarının hiçbiri autorouter'a verilmez. Sırasıyla plane, plane stitching
ve `route_local_power.py` kullanılır; ancak plane'i olmayan küçük raylar
(`FTDI_1V8`, `FTDI_VPHY`, `FTDI_VPLL`, `VBUS_RAW`, `USB5_PROT`, `EXT5_PROT`,
`ANT_BIAS_SW`) `--extra-nets` ile sinyal katına dahil edilir. Bunun nedeni
Specctra DSN'inin plane içermemesidir: `GND` veya `VCC3V3` autorouter'a
verilseydi, plane'in zaten birleştirdiği yüzlerce pad'i trace ile bağlamaya
çalışırdı.
`board.kicad_pcb` üzerindeki `TEMP_` rule area'ları yalnızca routing süresince
vardır ve `finalize_routing.py` tarafından silinir. RF bölgesindeki GND pad'leri
ile USB koridorundaki güç pad'leri de bu nedenle ancak final aşamada bağlanır.
## Üretime çıkış şartı
Bu revizyonda placement kontrolleri geçmiştir fakat `board.kicad_pcb` üzerinde
track yoktur. Üretim öncesinde routing akışı tamamlanmalı; zone'lar doldurulmalı;
ERC, DRC, schematic parity, Gerber ve drill incelemesi tekrar yapılmalıdır.
Routing akışı tamamlandıktan sonra zone'lar doldurulmalı; ERC, DRC, schematic
parity, Gerber ve drill incelemesi tekrar yapılmalıdır. Final kartta açık
bağlantı, short, clearance ve isolated copper kabul edilmez; RF uzunlukları,
USB eşleşmesi, güç loopları ve return path görsel olarak da incelenmelidir.