Le DRC nel progetto PCB: come evitare che un progetto affondi

Creato: August 21, 2017
Aggiornato: June 24, 2023

Per molti anni ho avuto una piccola barca, che mi ha regalato ore di divertimento; tuttavia esistevano alcune regole importanti a cui dovevo obbedire. Una di queste regole è che OCCORRE posizionare il tappo di scarico prima di mettere la barca in acqua. È molto meno costoso fare una nuotata quando lo si vuole piuttosto che doverla fare per forza, e inaspettatamente, per salvare la nuova barca.

Tutti sanno che queste regole esistono per la nostra stessa protezione ma a volte, accidentalmente o di proposito, le regole vengono sottovalutate. I progetti di basette per circuiti hanno anch’essi regole che devono essere seguite. Fortunatamente il software moderno per il progetto di PCB è in grado di cooperare con le Regole di Controllo di Design (Design Rule Checking), o semplicemente le DRC. Ora, come progettisti, non ci resta altro da fare che utilizzarle.

^{Le regole esistono per evitare ai progettisti di affondare.}

Le DRC di una basetta

Indipendentemente dalle dimensioni e dalla complessità del progetto della basetta, essa deve essere soggetta alle regole di controllo. Alcune persone sostengono che certi progetti siano troppo semplici per investire tempo sulle DRC. In realtà anche i progetti più semplici possono causare grandi problemi causati da violazioni alle regole di progetto che passano inosservate. Le DRC assicurano che l’integrità del design sia di ottima qualità prima di passare alla fase di produzione. Le DRC di design del circuito stampato cambiano di nome e descrizione a seconda dello strumento, per cui a seguire abbiamo riportato alcuni degli elementi più comuni che il software di progetto dovrebbe controllare nel vostro layout.

Regole di tecnologia della basetta: gli strumenti di layout devono fornire la possibilità di controllare la validità di differenti parametri fisici del progetto, ad esempio strati fisici correttamente definiti che non sono duplicati.

Footprints (Impronte): gli strumenti di layout devono anche garantire la possibilità di controllare i footprint del progetto, sia individualmente che a blocchi.

Componentistica: è possibile utilizzare strumenti di layout per controllare se la componentistica è correttamente configurata per i footprint appropriati. Deve anche essere controllata la corretta spaziatura e locazione dei vari componenti e che siano correttamente posizionati fuori o dentro la griglia e all’interno dei contorni previsti per la basetta.

Reti: è possibile impostare regole di progetto per controllare l’isolamento dei componenti elettrici sulla basetta (perni, vie, tracce, riempimenti e piani) e altri vincoli.

Alta Velocità: se state realizzando un progetto con requisiti di alta velocità come lunghezze abbinate, accoppiamenti differenziali, e regole di rete, gli strumenti di layout devono anche poter verificare questi elementi.

DRC e schematici

Non dimentichiamoci neanche del lato schematico del progetto. Le DRC sono spesso associate solo con il layout del circuito stampato, ma le regole di controllo dello schema sono ugualmente importanti. Il controllo delle regole dell’editor dello schema può dirvi se il vostro progetto presenta una buona integrità o se ci sono dei problemi sui singoli fogli o con i simboli. È possibile verificare se c’è qualche problema di connessione di rete e quanto bene sia connesso lo schema alla struttura fisica. Idealmente è anche possibile controllare se ci siano parti della libreria aggiornate o regole o vincoli che devono essere annotati successivamente sul layout.

^{Usa le DRC per per cogliere semplici errori..}

Mettere le DRC in pratica

La morale della storia è che tutte queste Regole di Controllo di Design non aiutano se non le utilizzate. A volte può essere allettante decidere di ignorare le complesse impostazioni di DRC ed utilizzare le impostazioni minime o di default per proseguire. In questo caso alcuni errori saranno notati, ma altri, anche banali, potrebbero non essere identificati, come ad esempio un componente sulla parte posteriore posizionato troppo vicino ad una parte sensibile. Un’infrazione alle regole come questa potrebbe, nel caso migliore, causare un ritardo nel progetto e, nel caso peggiore, far arrivare in produzione una partita di basette difettosa. Ciò porta al superamento dei costi preventivati, a tempistiche non rispettate, o persino alla perdita del posto di lavoro.

Avete messo una barca a mare senza ricollocare il tappo di scarico? Se lo avete fatto allora sapete bene quanto velocemente una barca possa affondare. Nei progetti PCB il nostro lavoro può affondare esattamente alla stessa velocità se non si usano le DRC. Tuttavia potete evitare una nuotata inaspettata nella scure acque profonde di tempistiche non rispettate e produzione di basette difettose usando gli strumenti di DRC per il design nel modo più completo possibile. Software di design PCB avanzati, come Altium Designer, possono aiutarvi ad evitare che i vostri progetti affondino.

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