Design nach Einschränkungen versus regelbasiertes Design in einer einheitlichen Umgebung

Wäre es nicht großartig, wenn mehr Regeln im Leben automatisch überprüft würden? Ich liebe es, italienisches Essen zu kochen, aber es wird anstrengend, ständig zwischen einem Kochbuch und einem Topf mit Tomatensoße hin und her zu gehen. Der einzige automatische Regelprüfmechanismus in der Küche ist der Ofentimer. Glücklicherweise für PCB-Designer beinhalten hochwertige Softwarepakete Einschränkungs- und Regelprüffunktionen, die Ihr Layout und Ihr Schaltbild automatisch überprüfen können.

Die Fähigkeit, in Ihrer PCB Designregeln für Routing, Abstände, Laufzeitverzögerungen, Fan-in/Fan-out und Vias festzulegen, ist zu einer erforderlichen Funktion in PCB-Designsoftware geworden. Aber nicht alle PCB-Designsoftwareprogramme sind gleich geschaffen. Verschiedene Programme zeigen Designregeldefinitionen auf unterschiedliche Weise an, Designregeln werden in verschiedenen Schnittstellen definiert, und einige Anzeigen sind intuitiver als andere.

Ihre PCB-Designsoftware sollte Ihnen nicht nur erlauben, Designregeln und Einschränkungen festzulegen. Sie sollte Ihnen Flexibilität bieten, wie diese Regeln in Ihrem Schaltbild und Layout erscheinen, und sie sollte es Ihnen ermöglichen, Routing-Einschränkungen und Direktiven für Ihre spezifische Anwendung anzupassen. Wenn Sie in einer einheitlichen Designumgebung arbeiten, werden Designregeln in einem Teil des Programms definiert und gelten für Ihr gesamtes Layout.

Einschränkungsgesteuertes versus regelbasiertes Design

Constraint-basiertes Design und regelbasiertes Design funktionieren nach denselben grundlegenden Prinzipien: Überprüfen des Layouts anhand definierter Designregeln und Anzeigen von Verstößen für den Designer. Aber wenn man tiefer gräbt, liegt der Schlüsselunterschied zwischen diesen Methoden in der Designumgebung.

Einige PCB-Designsoftware-Unternehmen, die constraint-basiertes Design verwenden, übergeben Constraint-Definitionen zwischen mehreren Programmen. Obwohl dies als integrierte Designumgebung bezeichnet wird, sind die Designs unter der Benutzeroberfläche nicht wirklich integriert. Eine wirklich einheitliche Designumgebung überwindet dies, da alle Constraint-Definitionen und -Überprüfungen in einer einzigen, einheitlichen Schnittstelle stattfinden. Anstatt Constraints von einem Schaltplanerfassungsprogramm an ein Layoutprogramm zu senden, warum nicht Software verwenden, die Schaltplan und Layout wirklich unter einem Dach integriert?

Wie das Sprichwort sagt, Regeln sind dazu da, gebrochen zu werden. Nicht alle Designregeln gelten in allen Situationen, und die Aufgabe Ihrer Designsoftware ist es, Sie zu benachrichtigen, wenn Sie eine Regel brechen. Es liegt an Ihnen als Designer oder Ingenieur zu entscheiden, ob die Regel wirklich wichtig für das ordnungsgemäße Funktionieren Ihrer Geräte ist. Sie sollten in der Lage sein, die Grafiken, die Regelverstöße in Ihrem Layout anzeigen, auf eine klare, visuelle Weise anzupassen. Niemand möchte durch eine Liste von Regelverstößen scrollen und manuell nach den fehlerhaften Elementen in seinen Modellen suchen.

Einige Designregeln müssen Vorrang vor anderen haben. Mit diesem Gedanken sollte Ihre Designsoftware es Ihnen ermöglichen zu definieren, welche Designregeln in Ihrem Prozess Priorität haben. Dies ermöglicht es, Regeln sequenziell nach Priorität zu überprüfen. Diese Art der Regelnprüfung verhindert unnötige Regelkonflikte und funktioniert nur innerhalb eines Softwarepakets, das ein integriertes Designmodell verwendet.

Regeln-Editor in Altium Designer

Einschränkungen und Designregeln: Was passiert, wenn sie nicht ausreichen?

Das Definieren von Via-Parametern und des Abstands zwischen Vias und benachbarten Elementen ist bei mehrlagigen Platinen, HDI-Anwendungen, Hochgeschwindigkeitsdesigns und Hochfrequenzdesigns äußerst wichtig. Das Festlegen von Designregeln für diese kritischen Strukturen sollte eine grafische Schnittstelle umfassen, die genau zeigt, wie die Regel Ihr Design während jedes Schritts des Designprozesses beeinflusst.

Software, die keine grafische Darstellung von Via- und Routingparametern bietet, zwingt Designer dazu, die Bedeutung jeder Designregel basierend auf einem abstrakten Kennzeichen auswendig zu lernen. Dies birgt das Risiko, kritische Regeln zu ignorieren und versehentlich andere durchzusetzen. Dies erhöht auch die Zeit, die neue Designer benötigen, um sich mit der Designsoftware vertraut zu machen.

Wenn Ihre PCB-Designsoftware davon ausgeht, dass Designregeln nur Dinge wie Leiterbahnabstände und Via-Design betreffen, verpassen Sie die Gelegenheit, Designregeln zu definieren, die mehr mit kritischer Funktionalität zu tun haben. Regeln zur Signalintegrität, zum Hochgeschwindigkeitsdesign, zu Routingvorgaben und andere Spezifikationen sind genauso wichtig und beeinflussen Ihre Platine in ähnlicher Weise.

Wenn Ihre Software diese Entwurfsregeln nicht enthält, besteht die einzige Möglichkeit sicherzustellen, dass Sie diese kritischen Anforderungen erfüllen, darin, Ihren Prozess so anzupassen, dass Simulationen einbezogen werden. Probleme in diesen Bereichen zu beheben, ist zeitaufwendig und erfordert ein Hin und Her zwischen Entwurf und Simulation. Die Situation verschlimmert sich noch, wenn Ihre Entwurfs- und Simulationssoftware nicht in eine einheitliche Entwurfsumgebung integriert ist.

Entwurfsregeln sind mehr als nur Verdrahtung

Entwurfsregeln sind unverzichtbar, wenn Sie an komplexen Geräten arbeiten. Höchstwahrscheinlich müssen Sie sich stark auf Einschränkungseditoren, Entwurfsregelprüfungen, Bibliotheksverwaltung und Komponentendefinitionswerkzeuge verlassen. Bei so vielen zu definierenden Entwurfsregeln ist eine reibungslose visuelle Schnittstelle, die Ihnen zeigt, die Merkmale der Platine, die sich auf die Entwurfsregel beziehen, zu sehen, von Vorteil. Probleme wie Leiterbahn- und Pad-Abstand, Siebdruck zu Lötstopplack-Abstand und vieles mehr sollten innerhalb eines einzigen Dialogs steuerbar sein.

Das Festlegen von Designregeln geht über die Definition von Routing-Spezifikationen, Via-Abmessungen oder Kupferflächen hinaus. Ihre Design-Software sollte es Ihnen ermöglichen, Spezifikationen bezüglich der Signallaufzeit, der Anstiegszeiten, der Flugzeit und anderer Designabsichten zur Aufrechterhaltung der Signalintegrität zu definieren. Trotz der Wichtigkeit dieser Designaspekte enthalten einige PCB-Designpakete immer noch keine Regelnprüfung in diesen Bereichen. Das Definieren dieser wichtigen Spezifikationen ist einfach, wenn das PCB-Design in einer einheitlichen Umgebung stattfindet.

Regeln-Editor in Altium

Wenn Sie an komplexen Geräten in einer großen Organisation arbeiten, sollte Ihre Design-Software in der Lage sein, vollständige Berichte zu generieren, die alle Regelverstöße detailliert aufzeigen. Dies erleichtert es Designern und Ingenieuren zu entscheiden, ob das Board geändert werden sollte oder ob einige Regelverstöße ignoriert werden können. Auf der Layout-Ebene sollten alle Designverstöße direkt an den betroffenen Funktionen oder Komponenten angezeigt werden. Dies ermöglicht es Ihnen, schnell alle Regelverstöße zu identifizieren und zu beheben.

Designregeln sind universell in einer einheitlichen Designumgebung

Altium Designer implementiert ein einheitliches Modell, das es ermöglicht, Designregeln in Echtzeit oder in Batches zu überprüfen. Designregeln können für alle Aspekte Ihres PCB-Layouts und der Funktionalität mithilfe einer leistungsstarken und intuitiven grafischen Schnittstelle definiert werden. Da Designregeln in Kategorien unterteilt sind, lassen sich Regeln leichter visualisieren und müssen nur einmal definiert werden. Regelverstöße werden grafisch in Ihrem Board-Layout angezeigt, und Indikatoren für Verstöße können an Ihre Methoden angepasst werden.

Ein großartiges PCB-Designsoftwarepaket wie Altium Designer kann eine erhebliche Zeitersparnis sein. Das einheitliche Designmodell von Altium Designer rationalisiert den Designprozess und ermöglicht es Designern, auf alle Werkzeuge, die sie benötigen, in einer einzigen Umgebung zuzugreifen, ohne ihren Designfluss zu unterbrechen. Altium Designer unterstützt Flex- und Rigid-Flex-Designs, 3D-Visualisierung, Simulation und Analyse, Überprüfung von Designregeln sowie jegliche Daten- und Datenmodellierung, die durchgeführt werden muss. Alle Designwerkzeuge in Altium Designer führen automatisierte Designregel- und Einschränkungsprüfungen durch.

Wenn Sie jemals auf Design-Hindernisse stoßen und Hilfe von einer aktiven Gemeinschaft professioneller PCB-Designer benötigen, können Sie auf das AltiumLive Forum, die Videothek, Benutzergruppen und Webinare zugreifen, die von Branchenexperten bereitgestellt werden. Die Dokumentation zur Designregelprüfung ist leicht zu finden und umfasst grafische Tutorials. Altium weiß, dass PCB-Designer Zugang zu einem starken Unterstützungsnetzwerk haben sollten.

Jetzt können Sie eine kostenlose Testversion der PCB-Layout-Software herunterladen, die Sie für Ihre Entwürfe verwenden möchten. Um mehr über Altium Designer und darüber, wie die Designregelfunktionen Ihnen beim Bau Ihres nächsten Produkts helfen können, zu erfahren, sprechen Sie heute mit einem Experten bei Altium.

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