Thiết kế Dựa trên Ràng buộc so với Thiết kế Dựa trên Quy tắc trong Một Môi trường Thống nhất

Phải chăng sẽ tuyệt vời hơn nếu có nhiều quy tắc trong cuộc sống được kiểm tra một cách tự động? Tôi thích nấu ăn Ý, nhưng việc đi lại giữa sách dạy nấu ăn và nồi sốt cà chua thật mệt mỏi. Cơ chế kiểm tra quy tắc tự động duy nhất trong bếp là hẹn giờ của lò nướng. May mắn thay, đối với các nhà thiết kế PCB, các gói phần mềm chất lượng cao bao gồm các tính năng kiểm tra ràng buộc và quy tắc có thể tự động kiểm tra bố cục và sơ đồ của bạn.

Khả năng thiết lập các quy tắc thiết kế trong PCB của bạn cho việc định tuyến, khoảng cách, độ trễ truyền dẫn, fan-in/fan-out và vias đã trở thành một tính năng yêu cầu trong phần mềm thiết kế PCB. Nhưng không phải tất cả các chương trình phần mềm thiết kế PCB đều được tạo ra như nhau. Các chương trình khác nhau hiển thị định nghĩa quy tắc thiết kế theo các cách khác nhau, quy tắc thiết kế được định nghĩa trong các giao diện khác nhau, và một số giao diện trực quan hơn những cái khác.

Phần mềm thiết kế PCB của bạn không chỉ nên cho phép bạn thiết lập quy tắc thiết kế và ràng buộc. Nó nên cung cấp cho bạn sự linh hoạt trong cách những quy tắc này xuất hiện trong sơ đồ và bố cục của bạn, và nó nên cho phép bạn tùy chỉnh ràng buộc và chỉ đạo định tuyến cho ứng dụng cụ thể của bạn. Khi bạn làm việc trong một môi trường thiết kế thống nhất, quy tắc thiết kế được định nghĩa trong một phần của chương trình và được áp dụng xuyên suốt bố cục của bạn.

Thiết kế Dựa trên Ràng buộc so với Thiết kế Dựa trên Quy tắc

Thiết kế dựa trên ràng buộc và thiết kế dựa trên quy tắc hoạt động dựa trên cùng một nguyên tắc cơ bản: kiểm tra bố cục so với các quy tắc thiết kế đã định và hiển thị bất kỳ vi phạm nào cho nhà thiết kế. Nhưng khi bạn đào sâu bên dưới bề mặt, sự khác biệt chính giữa các phương pháp này liên quan đến môi trường thiết kế.

Một số công ty phần mềm thiết kế PCB sử dụng thiết kế dựa trên ràng buộc chuyển định nghĩa ràng buộc giữa nhiều chương trình. Mặc dù điều này được gọi là môi trường thiết kế tích hợp, các thiết kế thực sự không được tích hợp dưới giao diện người dùng. Một môi trường thiết kế thực sự thống nhất vượt qua điều này vì tất cả các định nghĩa ràng buộc và kiểm tra xảy ra trong một giao diện thống nhất. Thay vì gửi ràng buộc từ chương trình chụp sơ đồ sang chương trình bố cục, tại sao không sử dụng phần mềm thực sự tích hợp sơ đồ và bố cục dưới một mái nhà?

Như câu ngạn ngữ, quy tắc được tạo ra để phá vỡ. Không phải tất cả các quy tắc thiết kế đều áp dụng trong mọi tình huống, và nhiệm vụ của phần mềm thiết kế của bạn là thông báo cho bạn khi bạn vi phạm một quy tắc. Quyết định quy tắc đó có thực sự quan trọng cho việc thiết bị của bạn hoạt động đúng cách hay không là tùy thuộc vào bạn, dưới vai trò là một nhà thiết kế hoặc kỹ sư. Bạn nên có khả năng tùy chỉnh đồ họa được sử dụng để chỉ ra vi phạm quy tắc trong bố cục của mình một cách rõ ràng, trực quan. Không ai muốn cuộn qua một danh sách các vi phạm quy tắc và tìm kiếm các yếu tố gây ra vi phạm trong mô hình của họ một cách thủ công.

Một số quy tắc thiết kế cần được ưu tiên hơn những quy tắc khác. Với điều này trong tâm trí, phần mềm thiết kế của bạn nên cho phép bạn xác định những quy tắc thiết kế nào được ưu tiên trong quy trình của bạn. Điều này cho phép các quy tắc được kiểm tra theo thứ tự ưu tiên. Loại kiểm tra quy tắc này ngăn chặn xung đột quy tắc không cần thiết và chỉ hoạt động trong một gói phần mềm sử dụng mô hình thiết kế tích hợp.

Trình chỉnh sửa quy tắc trong Altium Designer

Ràng buộc và Quy Tắc Thiết Kế: Điều Gì Xảy Ra Nếu Chúng Không Đạt Yêu Cầu?

Xác định các thông số của via và khoảng cách giữa via với các thành phần lân cận là vô cùng quan trọng trong các bảng mạch đa lớp, ứng dụng HDI, thiết kế tốc độ cao và thiết kế tần số cao. Việc định nghĩa các quy tắc thiết kế cho những cấu trúc quan trọng này nên bao gồm một giao diện đồ họa hiển thị chính xác cách quy tắc ảnh hưởng đến thiết kế của bạn qua từng bước của quá trình thiết kế.

Phần mềm không bao gồm biểu diễn đồ họa của các thông số via và định tuyến buộc các nhà thiết kế phải ghi nhớ ý nghĩa của mỗi quy tắc thiết kế dựa trên một định danh trừu tượng. Điều này tạo ra khả năng bỏ qua các quy tắc quan trọng và vô tình áp dụng nhầm lẫn các quy tắc khác. Điều này cũng làm tăng thời gian cho các nhà thiết kế mới làm quen với phần mềm thiết kế.

Khi phần mềm thiết kế PCB của bạn cho rằng các quy tắc thiết kế chỉ áp dụng cho những thứ như khoảng cách dấu vết và thiết kế via, bạn mất cơ hội định nghĩa các quy tắc thiết kế có liên quan nhiều hơn đến chức năng quan trọng. Các quy tắc về tính toàn vẹn tín hiệu, thiết kế tốc độ cao, hướng dẫn định tuyến và các thông số khác cũng quan trọng không kém và ảnh hưởng đến bo mạch của bạn ở các khả năng tương tự.

Nếu phần mềm của bạn không chứa các quy tắc thiết kế này, cách duy nhất để đảm bảo bạn đáp ứng những yêu cầu quan trọng này là thông qua việc điều chỉnh quy trình của bạn để bao gồm mô phỏng. Việc sửa chữa bất kỳ vấn đề nào trong những lĩnh vực này mất thời gian và đòi hỏi phải di chuyển qua lại giữa thiết kế và mô phỏng. Tình hình càng tồi tệ hơn khi phần mềm thiết kế và mô phỏng của bạn không được tích hợp vào một môi trường thiết kế thống nhất.

Quy Tắc Thiết Kế Không Chỉ Là Về Định Tuyến

Quy tắc thiết kế là không thể thiếu khi bạn làm việc trên các thiết bị phức tạp. Có lẽ, bạn sẽ cần phải dựa nhiều vào trình chỉnh sửa ràng buộc, kiểm tra quy tắc thiết kế, quản lý thư viện, và công cụ định nghĩa thành phần. Với rất nhiều quy tắc thiết kế cần được định nghĩa, việc có một giao diện trực quan mượt mà giúp bạn nhìn thấy các tính năng của bảng mạch liên quan đến quy tắc thiết kế là rất quan trọng. Các vấn đề như khoảng cách giữa các đường dẫn và pad, khoảng cách giữa lớp phủ silkscreen và lớp mặt nạ hàn và nhiều hơn nữa nên được kiểm soát trong một hộp thoại duy nhất.

Xác định các quy tắc thiết kế vượt ra ngoài việc định nghĩa các thông số định tuyến, kích thước via, hoặc các khu vực đổ đồng. Phần mềm thiết kế của bạn nên cho phép bạn định nghĩa các thông số về độ trễ lan truyền, thời gian biên, thời gian bay, và các ý định thiết kế khác để duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu. Mặc dù những khía cạnh thiết kế này rất quan trọng, một số gói thiết kế PCB vẫn chưa bao gồm kiểm tra quy tắc trong những lĩnh vực này. Việc định nghĩa những thông số quan trọng này trở nên dễ dàng khi thiết kế PCB diễn ra trong một môi trường thống nhất.

Trình chỉnh sửa quy tắc via trong Altium

Khi bạn làm việc trên các thiết bị phức tạp trong một tổ chức lớn, phần mềm thiết kế của bạn nên có khả năng tạo ra các báo cáo đầy đủ chi tiết về bất kỳ vi phạm quy tắc nào. Điều này giúp cho các nhà thiết kế và kỹ sư dễ dàng quyết định liệu bảng mạch nên thay đổi hay một số vi phạm quy tắc nên được bỏ qua. Ở cấp độ bố trí, bất kỳ vi phạm thiết kế nào cũng nên được hiển thị trực tiếp trên các tính năng hoặc linh kiện bị ảnh hưởng. Điều này cho phép bạn nhanh chóng xác định và sửa chữa bất kỳ vi phạm quy tắc nào.

Quy Tắc Thiết Kế Là Phổ Quát trong Một Môi Trường Thiết Kế Thống Nhất

Altium Designer áp dụng một mô hình thống nhất cho phép kiểm tra các quy tắc thiết kế theo thời gian thực hoặc theo lô. Quy tắc thiết kế có thể được định nghĩa cho tất cả các khía cạnh của bố cục và chức năng PCB của bạn thông qua giao diện đồ họa mạnh mẽ và trực quan. Vì quy tắc thiết kế được chia thành các danh mục, quy tắc dễ dàng hình dung hơn và chỉ cần được định nghĩa một lần. Bất kỳ vi phạm quy tắc nào cũng được hiển thị đồ họa trên bố cục bảng mạch của bạn và chỉ báo vi phạm có thể được tùy chỉnh theo phương pháp của bạn.

Một gói phần mềm thiết kế PCB tuyệt vời như Altium Designer có thể giúp tiết kiệm thời gian đáng kể. Mô hình thiết kế thống nhất của Altium Designer giúp đơn giản hóa quy trình thiết kế và cho phép các nhà thiết kế truy cập tất cả các công cụ họ cần trong một môi trường duy nhất mà không làm gián đoạn dòng chảy thiết kế của họ. Altium Designer hỗ trợ thiết kế linh hoạt và cứng-linh hoạt, hình ảnh 3D, mô phỏng và phân tích, kiểm tra quy tắc thiết kế và bất kỳ dữ liệu và mô hình dữ liệu nào cần được thực hiện. Tất cả các công cụ thiết kế trong Altium Designer đều chạy qua các kiểm tra quy tắc thiết kế và ràng buộc tự động.

Nếu bạn bao giờ gặp phải những trở ngại trong thiết kế và cần sự giúp đỡ từ cộng đồng các nhà thiết kế PCB chuyên nghiệp đang hoạt động, bạn có thể truy cập vào diễn đàn AltiumLive, thư viện video, nhóm người dùng, và webinar do các chuyên gia trong ngành cung cấp. Tài liệu kiểm tra quy tắc thiết kế dễ tìm và bao gồm các hướng dẫn đồ họa. Altium biết rằng các nhà thiết kế PCB nên có quyền truy cập vào một mạng lưới hỗ trợ mạnh mẽ.

Giờ đây bạn có thể tải về bản dùng thử miễn phí của phần mềm thiết kế bố cục PCB mà bạn muốn sử dụng cho các thiết kế của mình. Để tìm hiểu thêm về Altium Designer và cách các tính năng quy tắc thiết kế có thể giúp bạn xây dựng sản phẩm tiếp theo của mình hãy nói chuyện với một chuyên gia tại Altium ngày hôm nay.

Bắt đầu hành trình chuyển đổi sang Altium Designer ngày hôm nay.