PCB設計

ECADソフトウェアは、設計およびレイアウトツール上でPCB設計ルールと制約を強制することで、設計者が適切な設計を行えるようにします。新しい設計に対して設計ルールを作成するのはPCB設計者の責任であり、最終的な目的は機能性と製造性を確保することにあります。長年にわたり、主要なECADソフトウェアベンダーは、PCB設計ルールを定義するために2つの形式を発展させてきました。1つはカテゴリベースの入力システム、もう1つは制約を定義するためのマトリクスベースのシステムです。 どちらの形式も有効であり、まったく同じ結果を生み出すことができます。カテゴリベースか制約ベースかという設計ルール定義の選択は、最終的には個人の好みによります。どちらの仕組みを使うにしても、PCB設計ルールの定義を完全にコントロールするために必要な柔軟性を備えたPCB設計ソフトウェアパッケージを選ぶことが重要です。 PCB設計ルールはどこから生まれるのか？ PCB設計ルールを決定づける要因は何であり、なぜそれが重要なのでしょうか。PCB設計ルールは、いくつかの要件に基づいて定義されます。 製造性に関する制約 実装に関する制約 信号完全性の要件 EMI/EMC要件 RF設計を可能にするための要件として定義されるもの これは、設計ルールが生まれる領域の一部を抜き出したにすぎません。なお、PCB設計ルールは単純な電気的機能だけに基づくものではありません。むしろ、ほとんどのPCB設計ルールや制約は製造要件に基づいて定義されます。基板を製造できなければ設計する意味はないため、製造を考慮した設計（DFM）のルールは、業界の技術コンテンツにおいて最も基本的なPCB設計ルールの一部となっています。 PCB設計ルールと制約の違い PCB設計ソフトウェアによっては「rules」という用語を使い、別のソフトウェアでは「constraints」という用語を使います。実際には、設計ルールと設計制約の間にほとんど違いはありません。この違いは単に、各ソフトウェアベンダーが選んだ語彙の違いです。これら2つの用語は、ECADソフトウェアでPCB設計ルールを作成する際のユーザーインターフェースに関連して使われています。 これを踏まえると、 PCB design software ベンダーは、一般にルールと制約を次のように区別する傾向があります。 設計ルールは通常、カテゴリベースのシステム内で定義され、個々のルールは階層化されたカテゴリ（Routing、Manufacturing、Electrical、Placementなど）の下に整理されます。各ルールは、そのルールがどのオブジェクトまたはネットに適用されるかを決定するスコープ定義とともに設定され、値は専用の設定ダイアログを通じて入力されます。ルールには優先順位を設定できるため、より具体的なルールが一般的なデフォルト設定を上書きできます。 設計制約は通常、マトリクスベースまたは表形式のシステム内で定義され、ネットクラス、層、またはオブジェクトタイプの交点にあるセルへ値を直接入力します。このアプローチでは、すべての制約値が単一のスプレッドシートのような画面に表示されるため、複数のネットやクラスにまたがる値を同時に比較しやすくなります。 実際には、どちらのアプローチでも設計ルールチェック（DRC）の際に同じ幾何学的・電気的チェックが実行されます。違いは純粋にワークフロー上の好みです。カテゴリベースのルールは細かなスコープ設定と優先順位ロジックを提供し、マトリクスベースの制約は設計全体にわたる迅速な視覚比較と一括編集を可能にします。

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