Vérification des règles de conception dans le flux de travail de conception de PCB

Zachariah Peterson
|  Créé: Mars 23, 2022  |  Mise à jour: Octobre 10, 2024
Flux de travail de conception de PCB

Chaque fois que vous concevez un PCB et que vous souhaitez le transformer en un produit réel, vous devrez vous assurer que la conception respecte les contraintes inhérentes au processus de fabrication standard des PCB. Cela impose de multiples règles à toute conception, et le logiciel ECAD appliquera des règles de conception au fur et à mesure que vous créez la carte pour vous assurer que vous respectez ces contraintes importantes. La complexité toujours croissante des cartes a rendu presque impossible la vérification manuelle des règles de conception, donc les concepteurs doivent programmer les bonnes règles de conception dans leur logiciel de CAO pour avancer facilement à travers le flux de travail de conception de PCB.

Chaque PCB aura également certaines exigences fonctionnelles, et parfois celles-ci sont en contradiction avec les contraintes de fabricabilité que les concepteurs doivent satisfaire. Pour vous aider à vous assurer que vous respecterez les contraintes de fabricabilité dans votre PCB, quelles règles de conception devez-vous appliquer dans votre logiciel, et comment résolvez-vous les conflits entre fonction et fabricabilité ? Assurez-vous d'appliquer les bonnes règles de conception dès le début du flux de travail de conception de PCB

rule-checking

Vérification des règles dans le flux de travail de conception de PCB

Les DRC doivent se produire tout au long du flux de travail de conception de PCB, mais rester productif est avant tout une question de comment ces vérifications sont déclenchées. Les logiciels ECAD incluent des outils de vérification des règles qui sont entièrement ou partiellement automatisés, et les concepteurs devront configurer leurs outils de vérification des règles dès le début d'un nouveau projet. Avant de commencer une disposition de PCB, un concepteur devrait configurer des règles qui entrent dans les catégories d'exemple suivantes :

  • Distances minimales entre tous les éléments en cuivre et les composants
  • Contraintes de trace, telles que la longueur totale, la largeur, le routage, etc.
  • Règles spécifiques à une couche et à un réseau, telles que les règles sur les paires différentielles
  • Règles DFA liées au masque de soudure, au dimensionnement des pads, aux espacements pad-à-pad et à l'espacement des composants
  • Clearances de la carte, des vias et des bords mécaniques
  • Définition de groupes de réseaux qui nécessitent leurs propres groupes spécifiques de règles de conception
  • Règles de conception à haute vitesse relatives au comportement du signal

Toutes ces règles de conception aideront à garantir que vous respectez la plupart des exigences DFM, mais gérer manuellement toutes ces vérifications de règles est un cauchemar. Cela implique également des êtres humains, ce qui introduit toujours la possibilité d'erreur. En plus d'une révision manuelle de la conception une fois celle-ci terminée, une vérification automatisée des règles devrait être effectuée tout au long du processus de conception de PCB afin que les erreurs puissent être détectées et corrigées tôt.

Automatisation de votre processus de vérification des règles de conception (DRC)

En général, vous disposez de trois manières de passer rapidement à travers la vérification des règles dans le flux de travail de conception de PCB typique.

  1. Examen manuel de la conception : Le concepteur et toutes les parties prenantes doivent effectuer un examen manuel de la conception du PCB pour s'assurer que la conception satisfait aux exigences physiques et fonctionnelles de haut niveau. Les équipes discuteront normalement et vérifieront des aspects fonctionnels spécifiques de la conception, comme les contraintes mécaniques.
  2. Vérification des règles de conception en ligne (DRC en ligne) : Vous devriez toujours l'activer pendant la phase de disposition et de routage afin de pouvoir vous assurer que votre carte respectera les règles de conception que vous avez définies au préalable. Pendant que vous travaillez sur la carte, toute violation des règles de conception sera signalée visuellement afin qu'elle puisse être rapidement corrigée.
  3. Vérification des règles de conception complète (DRC complète) : Une fois la conception terminée et que vous êtes prêt à générer les sorties, vous pouvez exécuter une vérification complète des règles de conception et générer un rapport complet avec toutes les violations. Cela vérifiera par rapport à toutes les règles de conception définies dans votre projet, y compris toutes les violations de règles qui auraient pu être manquées pendant la disposition et le routage.

Altium Designer contient le meilleur moteur de vérification des règles de conception (DRC) en ligne de l'industrie, qui fonctionne pendant que vous utilisez vos outils de conception, ainsi qu'une fonctionnalité DRC complète qui génère automatiquement des rapports de violation des règles. L'étendue des règles qui peuvent être définies et vérifiées à l'aide du moteur DRC en ligne dans Altium Designer est également vaste. Lorsque vous commencez un nouveau projet, assurez-vous de définir les règles de conception à partir de la liste ci-dessus dans le moteur DRC.

Définition des Règles de Conception

Toutes les règles de conception concernant le placement, la fabrication, l'assemblage et même la fonctionnalité électrique peuvent être définies dans le moteur de Règles et Contraintes de PCB à l'intérieur d'Altium Designer. Une fois que vous avez déterminé les dégagements nécessaires, la géométrie des pistes et les limites de routage, les contraintes d'assemblage et toute contrainte de conception personnalisée, vous voudrez définir celles-ci dans la fenêtre de l'éditeur de Règles et Contraintes de PCB avant de commencer la mise en page du PCB.

Définition des Règles et Contraintes de PCB dans Altium Designer

Vérificateur de Règle de Conception de PCB

Lorsque vous avez besoin d'exécuter des vérifications des règles de conception à la demande, vous pouvez utiliser le Vérificateur de Règles de Conception dans Altium pour exécuter un ensemble complet de DRCs sur votre PCB. Cela automatise la vérification des spécifications logiques et physiques de votre carte. L'outil vous permet de vérifier la conception par rapport à une ou toutes les règles de conception activées. Toutes les erreurs dans la conception sont notées dans un rapport ainsi que listées dans le panneau des messages. Le vérificateur de règles de conception peut être exécuté à tout moment pendant la conception (ainsi qu'à la fin). De plus, certaines règles peuvent être activées pour examiner une zone particulière de la carte.

Lors du déclenchement d'un DRC avec cet outil, vous pouvez créer un rapport qui fournit des informations détaillées sur toute violation des règles. Les violations des règles que vous pourrez voir incluent quelle règle est violée, où la violation se produit, l'étendue de la violation (par exemple, les dégagements), et les composants spécifiques impliqués par désignateur de référence. Si vous souhaitez que votre DRC manuel se concentre sur des ensembles spécifiques de règles de conception, vous pouvez les sélectionner dans la fenêtre du Vérificateur de Règles de Conception.

Ensuring Design Integrity with Design Rule Checking (DRC) in Altium Designer  | Altium Designer 18.1 User Manual | Documentation

Configurer le Vérificateur de Règles de Conception dans Altium Designer

Les rapports comme celui-ci sont très utiles dans le flux de travail de conception de PCB. Les parties prenantes internes et externes peuvent avoir besoin d'accéder à l'un de ces rapports afin de déterminer quand il est acceptable de violer une règle standard, ou lorsque la solution entrera en conflit avec les exigences fonctionnelles. Puisque vous pouvez zoomer directement sur les composants affectés dans la disposition du PCB, vous pouvez ensuite diriger votre fabricant ou votre département CAM directement vers le problème afin qu'ils puissent prendre une décision de DFM. Cela devrait être fait avant d'envoyer votre carte pour une analyse et un rapport DFM indépendants auprès de votre maison de fabrication.

Lorsque vous êtes prêt à rationaliser le flux de travail de conception de PCB standard avec des ensembles d'outils automatisés puissants, utilisez les fonctionnalités CAO dans Altium Designer® et le moteur de règles de conception intégré pour vous assurer que vos cartes seront fonctionnelles et manufacturables. Vous et votre équipe pourrez rester productifs et collaborer efficacement sur des conceptions électroniques avancées grâce à la plateforme Altium 365. Tout ce dont vous avez besoin pour concevoir et produire des électroniques avancées se trouve dans un seul package logiciel.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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