Controllo delle Regole di Progettazione nel Flusso di Lavoro di Progettazione PCB

Zachariah Peterson
|  Creato: marzo 23, 2022  |  Aggiornato: ottobre 10, 2024
Flusso di lavoro della progettazione PCB

Ogni volta che si progetta un PCB e si vuole trasformarlo in un prodotto reale, è necessario assicurarsi che il design rispetti i vincoli del processo standard di fabbricazione dei PCB. Questo impone molteplici regole su qualsiasi progetto, e il software ECAD farà rispettare le regole di progettazione mentre si crea la scheda per garantire il rispetto di questi importanti vincoli. La crescente complessità delle schede ha reso quasi impossibile eseguire manualmente il processo di verifica delle regole di progettazione, quindi i progettisti devono programmare le giuste regole di progettazione nel loro software CAD per muoversi facilmente attraverso il flusso di lavoro di progettazione del PCB.

Ogni PCB avrà anche alcuni requisiti funzionali, e talvolta questi sono in contrasto con i vincoli di fabbricabilità che i progettisti devono soddisfare. Per aiutare a garantire che rispetterai i vincoli di fabbricabilità nel tuo PCB, quali regole di progettazione dovresti imporre nel tuo software, e come risolvi i conflitti tra funzione e fabbricabilità? Assicurati di imporre le giuste regole di progettazione all'inizio del flusso di lavoro di progettazione del PCB

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Controllo delle Regole nel Flusso di Lavoro di Progettazione del PCB

I DRC dovrebbero avvenire durante tutto il flusso di lavoro di progettazione del PCB, ma rimanere produttivi dipende tutto da come questi vengono attivati. Il software ECAD include strumenti di controllo delle regole completamente o parzialmente automatizzati, e i progettisti dovranno configurare i loro strumenti di controllo delle regole all'inizio di un nuovo progetto. Prima di iniziare un layout PCB, un progettista dovrebbe configurare regole che rientrano nelle categorie di esempio seguenti:

  • Minime distanze tra tutti gli elementi in rame e i componenti
  • Limitazioni delle tracce, come lunghezza totale, larghezza, routing, ecc.
  • Regole specifiche per strato e per rete, come le regole sui coppie differenziali
  • Regole DFA relative alla maschera di saldatura, dimensionamento dei pad, distanze pad-to-pad e spaziatura dei componenti
  • Distanze di bordo, via e bordi meccanici
  • Definizione di gruppi di rete che richiedono i propri specifici gruppi di regole di progettazione
  • Regole di progettazione ad alta velocità relative al comportamento del segnale

Tutte queste regole di progettazione aiuteranno a garantire la conformità con la maggior parte dei requisiti DFM, ma gestire manualmente tutti questi controlli delle regole è un incubo. Coinvolge anche esseri umani, il che introduce sempre la possibilità di errore. Oltre a una revisione del progetto manuale una volta completato il disegno, il controllo automatizzato delle regole dovrebbe essere eseguito durante tutto il processo di progettazione del PCB in modo che gli errori possano essere individuati e corretti in anticipo.

Automatizzare il processo DRC

In generale, esistono tre modi per velocizzare il controllo delle regole nel tipico flusso di lavoro di progettazione PCB.

  1. Revisione manuale del progetto: Il progettista e tutti gli stakeholder dovrebbero eseguire una revisione manuale del progetto PCB per assicurarsi che il design soddisfi i requisiti fisici e funzionali di alto livello. Normalmente, i team discutono e verificano aspetti funzionali specifici del design, come i vincoli meccanici.
  2. DRC online: Dovresti sempre lasciarlo attivo durante la fase di layout e routing in modo da poter garantire che la tua scheda soddisfi le regole di progettazione che hai definito inizialmente. Mentre lavori sulla scheda, eventuali violazioni delle regole di progettazione saranno evidenziate visivamente in modo che possano essere corrette rapidamente.
  3. DRC completo: Una volta completato il design e sei pronto per generare gli output, puoi eseguire un DRC completo e generare un rapporto completo con eventuali violazioni. Questo controllerà tutte le regole di progettazione definite nel tuo progetto, inclusa qualsiasi violazione delle regole che potrebbe essere stata trascurata durante il layout e il routing.

Altium Designer contiene il miglior motore DRC online del settore che funziona mentre utilizzi i tuoi strumenti di progettazione, oltre a una funzionalità DRC completa che genera automaticamente rapporti di violazione delle regole. L'ampiezza delle regole che possono essere definite e controllate utilizzando il motore DRC online in Altium Designer è altrettanto vasta. Quando inizi un nuovo progetto, assicurati di definire le regole di progettazione dall'elenco sopra nel motore DRC.

Definizione delle Regole di Progettazione

Tutte le regole di progettazione riguardanti il posizionamento, la fabbricazione, l'assemblaggio e persino la funzionalità elettrica possono essere definite nel motore Regole e Vincoli PCB all'interno di Altium Designer. Una volta determinate le distanze richieste, la geometria delle tracce e i limiti di routing, i vincoli di assemblaggio e qualsiasi vincolo di progettazione personalizzato, vorrai definire questi all'interno della finestra Editor Regole e Vincoli PCB prima di iniziare il layout del PCB.

Definizione delle Regole e Vincoli PCB in Altium Designer

Verificatore delle Regole di Progettazione PCB

Quando hai bisogno di eseguire controlli delle regole di progettazione su richiesta, puoi utilizzare il Verificatore delle Regole di Progettazione in Altium per eseguire un insieme completo di DRC nel tuo PCB. Questo automatizza il controllo delle specifiche logiche e fisiche sulla tua scheda. Lo strumento ti permette di verificare il progetto rispetto a qualsiasi o tutte le regole di progettazione abilitate. Qualsiasi errore nel progetto viene annotato in un rapporto così come elencato nel pannello dei messaggi. Il verificatore delle regole di progettazione può essere eseguito in qualsiasi momento durante la progettazione (così come al termine). Inoltre, certe regole possono essere abilitate per esaminare un'area particolare della scheda.

Quando si innesca un DRC con questo strumento, è possibile creare un rapporto che fornisce informazioni dettagliate su eventuali violazioni delle regole. Le violazioni delle regole che sarai in grado di vedere includono quale regola è violata, dove si verifica la violazione, l'entità della violazione (ad esempio, le distanze), e i componenti specifici coinvolti per designatore di riferimento. Se desideri che il tuo DRC manuale si concentri su specifici insiemi di regole di progettazione, puoi selezionarli nella finestra del Verificatore delle Regole di Progettazione.

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

Configurare il Verificatore delle Regole di Progettazione in Altium Designer

I report di questo tipo sono molto utili all'interno del flusso di lavoro di progettazione dei PCB. Gli stakeholder interni ed esterni potrebbero aver bisogno di accedere a uno di questi report per determinare quando è accettabile violare una regola standard o quando la soluzione entrerà in conflitto con i requisiti funzionali. Poiché puoi ingrandire direttamente i componenti interessati nel layout del PCB, puoi quindi indirizzare direttamente il tuo produttore o il reparto CAM al problema affinché possano effettuare una determinazione DFM. Questo dovrebbe essere fatto prima di inviare la tua scheda per un'analisi e report DFM indipendente con la tua casa di fabbricazione.

Quando sei pronto per semplificare il flusso di lavoro standard di progettazione dei PCB con potenti set di strumenti automatizzati, utilizza le funzionalità CAD in Altium Designer® e il motore di regole di progettazione integrato per assicurarti che le tue schede saranno funzionali e fabbricabili. Tu e il tuo team sarete in grado di rimanere produttivi e collaborare efficacemente su progetti elettronici avanzati attraverso la piattaforma Altium 365. Tutto ciò di cui hai bisogno per progettare e produrre elettronica avanzata si trova in un unico pacchetto software.

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Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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