设置并运行 DRC

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Altium Essentials: PCB Design Rule Checks

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配置 DRC

设计规则检查的配置可在 Design Rule Checker 对话框中完成,该对话框可通过 PCB 文档中的 Tools » Design Rule Check 命令访问。

Design Rule Checker 对话框显示了默认设置,其中禁用了某些在线 DRC 检查,以提升 PCB 编辑器性能。使用相关选项可将某种设计规则类型纳入在线 DRC 和/或批处理 DRC 的检查范围。
Design Rule Checker 对话框显示了默认设置,其中禁用了某些在线 DRC 检查,以提升 PCB 编辑器性能。使用相关选项可将某种设计规则类型纳入在线 DRC 和/或批处理 DRC 的检查范围。

在对话框左侧的文件夹树窗格中,所有可检查其规则类型的设计规则类别都列在 Rules to Check 文件夹下。单击该顶级文件夹,可在对话框右侧列出所有可检查的规则类型。或者,单击该文件夹下方的某个特定类别,则仅列出与该类别相关的设计规则类型。使用此对话框可为希望检查的每种规则类型启用/禁用在线检查(如可用)和/或批处理模式检查。

  • 使用右键菜单可快速访问命令,以便为在线 DRC 或批处理 DRC 快速启用/禁用所有规则类型,或者仅启用/禁用那些已被使用的规则类型(即在设计中已定义并启用使用的规则类型)。

  • 运行在线 DRC 或批处理 DRC 时,任何规则违规都会列在 ViolationsPCB Rules and Violations 面板 区域中。

  • 与特定设计对象相关的违规可直接在 PCB 设计空间中进行查看。将光标移到违规对象上,右键单击,然后从 Violations 子菜单中选择命令。您可以选择调查该对象涉及的单个违规,或者使用 Show All Violations 命令查看其涉及的所有违规。在这两种情况下,都会出现 Violation Details dialog,提供详细的违规信息,以及用于高亮显示并跳转到违规对象的控件。

使用在线 DRC

在线设计规则检查会在后台实时运行,标记和/或自动阻止设计规则违规。这在对电路板进行 交互式布线 时尤其有帮助,可立即高亮显示间距、线宽和平行线段违规。要使某条规则受在线 DRC 检查,必须满足以下三个条件:

  1. 该规则必须已启用。这可以在 PCB Rules and Constraints Editor dialog 中通过确保该规则的 Enabled 选项已勾选来完成;或者在 PCB Rules and Violations panel 中通过确保该规则的 Enabled  选项已勾选来完成。

    请确保希望由在线 DRC 监控的设计规则确实已启用,可用于设计。请确保希望由在线 DRC 监控的设计规则确实已启用,可用于设计。

    如果某条规则被包含在用户定义的规则集中,则该规则集也必须启用。有关启用和禁用规则集的更多信息,请参阅 定义、设定范围和管理 PCB 设计规则 页面。

  2. 该规则类型必须在 Design Rule Checker 对话框中启用在线检查。

    请确保该规则类型已为在线 DRC 启用。请确保该规则类型已为在线 DRC 启用。

  3. 在线 DRC 功能必须打开。可通过在 Preferences 对话框的 PCB Editor - General page 上启用 Online DRC 选项来实现。

    请确保在线 DRC 功能已启用。请确保在线 DRC 功能已启用。

如果发现任何对象违反了适用于在线检查且已启用的设计规则,这些对象将按照已定义的 违规显示选项 在设计空间中被高亮显示。

在线 DRC 处理可进行优化,以包含多线程支持,并优先处理与设计可视区域相关的图元。

启用 Advanced Settings dialog 中的 PCB.DRC.OnlineOptimization 选项后,此功能可用。

使用批处理 DRC

强烈建议在生成最终生产文件之前始终执行一次批处理模式设计规则检查。在线 DRC 只能检测新的违规——即在启用该功能后创建的违规——而批处理 DRC 允许在电路板设计过程中的任何时候手动运行检查。因此,优秀的设计人员不仅了解在线 DRC 的价值,也知道电路板设计应当以批处理 DRC 开始并以批处理 DRC 结束。

要清除现有的错误标记,请从 PCB 编辑器菜单中选择 Tools » Reset Error Markers。 

根据需要在 Design Rule Checker 对话框中为批处理检查启用规则类型(请参阅前文 配置 DRC 部分)。运行批处理 DRC 时还提供了各种附加选项,包括生成报告文件的功能。这些选项可通过单击对话框文件夹树窗格中的 Report Options 文件夹来访问。其中两个关键选项(如下图高亮所示)为:

  • Create Report File - 启用此选项后,在对电路板运行批处理 DRC 后会生成报告。启用 Report PCB Health Issues 子选项可将 PCB Health Check Monitor 检测到的问题包含到生成的报告中。

    报告采用 HTML 格式,名称为 Design Rule Check - <PCBDocumentName>.html。批处理 DRC 过程完成后,它将自动作为活动文档打开。

  • Create Violations - 启用此选项后,违规将按照已定义的 违规显示选项 在设计空间中高亮显示。若要让违规同时显示在 Violations PCB Rules And Violations panel 区域中,也必须启用此选项。

访问适用于运行批处理 DRC 和生成 DRC 报告的选项。
访问适用于运行批处理 DRC 和生成 DRC 报告的选项。

其他可用选项包括:

  • Sub-Net Details – 如果已定义 Un-Routed Net 规则,则启用此选项可在 DRC 报告中包含子网络详细信息。

    只有在所有连接都已完成布线后,才应启用 Un-Routed Net 规则进行检查,因为连接线本质上是“开路”。

  • Verify Shorting Copper – 启用此选项可验证设计中使用的任何 Net Tie 元件中短接铜皮的完整性。此检查会查找元件中任何未连接的铜皮(表明某个焊盘未能正确与其他焊盘短接)。

  • Report Drilled SMT Pads – 启用此选项可将任何被错误钻孔的 SMT(表面贴装技术)焊盘包含到 DRC 报告中。

    例如,SMT 焊盘可以是短引脚、平面接触点、球阵列(BGA)中的某个球点、元件本体上的端接点(无源器件),或者鸥翼形引脚中的短引线(QFP)。

    此选项仅用于检测其中定义了孔的 SMT 焊盘,这在旧版本软件中是可能的。要检查 SMD 焊盘下方的过孔,必须将 Vias Under SMD 规则(位于 High Speed 类别中)添加到设计并为批处理 DRC 启用。

  • Report Multilayer Pads with 0 size Hole – 启用此选项可包含设计中发现的任何无效多层焊盘。无效多层焊盘是指孔尺寸为零、否则本应成为 SMT 焊盘的多层焊盘。

  • Stop when n violations found – 使用此字段可确定在停止批处理 DRC 过程之前可检测到的最大违规数量(默认值 = 500)。限制报告的违规数量是保持检查过程可控的一项关键策略。

  • Report Broken Planes – 启用此选项可让批处理规则检查过程查找并报告破裂的平面。破裂平面是指与某个网络有连接的平面区域在电气上与平面的其余部分断开时出现的情况。一个典型示例是某个连接器放置在分割平面上方但未与其连接。引脚周围的避空区域连在一起,会将平面铜皮完全切断,实际上使其分成两部分。

    要检查破裂平面,必须为批处理 DRC 启用 Un-Routed Net 规则(位于 Electrical 类别中)。

  • Report Dead Copper larger than – 启用此选项可让批处理规则检查过程查找并报告大于指定面积的死铜区域。死铜是指与网络没有连接、并且在电气上也与原始母平面断开的铜皮区域。一个典型示例是某个连接器(未连接到平面)具有间距很近的引脚,这些引脚周围的避空区域连在一起,从而将某些平面铜皮区域与平面的其余部分隔离。使用关联字段指定死铜允许的最大面积值,超过该值则视为违反规则(默认值 = 100 sq. mils)。

    要检查死铜,必须为批处理 DRC 启用 Un-Routed Net 规则(位于 Electrical 类别中)。

    当启用 Report Dead Copper larger than 选项时(且 Un-Routed Net 规则已为批处理 DRC 启用),所有未分配网络的对象,无论其大小如何,也都会在批处理规则检查期间被报告。此功能可通过在 Advanced Settings dialog 中设置 PCB.Rules.DeadCopperNoNet 选项的值来配置所需的检测设置,如下所示。默认值为 2

    • 0 – 不检查任何对象。

    • 1 – 检查所有对象。

    • 2 – 检查除自由焊盘、文本对象和元件中的对象之外的所有对象。

    此外,当启用 Report Dead Copper larger than 选项时,已分配网络但未连接到同一网络的任何焊盘对象、且也未通过连接线与同一网络的其他对象连接的铜层对象,也将被检查(无论是否已为批处理 DRC 启用 Un-Routed Net 规则)。此功能目前处于 Open Beta 阶段,当在 Advanced Settings dialog 中启用 PCB.Rules.DeadCopperInNet 选项时可用。

  • Report Starved Thermals with less than n% available copper – 启用此选项可让批处理规则检查过程查找并报告大于指定百分比的“饥饿”热焊盘连接。热焊盘连接是通过热隔离“开槽”与平面连接的结构,用于降低向平面铜皮传导热量。若连接热焊盘与平面的铜辐条表面积因避空区域而减小,则热连接可能会变得“饥饿”。此选项还会检查热焊盘本体(而不仅仅是辐条)的表面积是否受到侵入热焊盘区域的避空影响。使用关联字段指定必须保留的最小连接铜面积百分比,低于该值则视为违反规则(默认值 = 50%)。

  • Run Design Rule Check – 单击此按钮可根据已为批处理检查启用的规则以及为此类检查定义的附加选项执行批处理 DRC。

    检查完成后,所有违规都会显示在 Messages 面板中。

通过单击对话框左下角的 Run Design Rule Check 按钮可启动批处理模式 DRC。如果您选择这样做,将创建 DRC 报告,并自动在主设计窗口中作为活动文档打开(如果已配置为如此)。该报告列出在 Design Rule Checker 对话框中指定并已测试的每条规则。设计中不存在的规则不会被测试。

批处理 DRC 完成后,所有检测到的违规都会作为消息列在 Messages 面板中。双击某条违规消息,可在设计空间中交叉定位到导致该违规的对象。

DRC 报告

Design Rule Checker dialog 中启用 Create Report File 选项后,执行批处理 DRC 时将生成 DRC 报告。Preferences 对话框的 PCB Editor - Reports page 上提供的选项可用于指定报告格式,以及是否在生成后自动显示报告。

在批处理 DRC 过程中生成 DRC 报告。
在批处理 DRC 过程中生成 DRC 报告。

支持的格式包括:

  • TXT – 生成文件 Design Rule Check - <PCBDocumentName>.drc

  • HTML – 生成文件 Design Rule Check - <PCBDocumentName>.html

  • XML – 生成文件 <PCBDocumentName>.xml

TXT 和 HTML 格式的报告会生成到 Project Options - Options dialogOutput Path 字段指定的文件夹内。XML 格式文件则生成到父项目文件所在的位置。

报告会列出在批处理检查过程中、按照 Design Rule Checker 对话框中指定内容测试的每条规则。每个被发现的违规都会附带完整详细信息列出,包括层、网络名称、元件位号、焊盘编号等参考信息,以及对象的位置。

在 HTML 格式报告中,单击违规对象的条目即可直接交叉定位到设计空间中的该对象。请注意,此点击操作的缩放级别是在 Preferences 对话框的 System – Navigation 页面上配置的。

为规则集配置强制批处理检查

此功能目前处于 Open Beta 阶段,当在 Advanced Settings dialog 中启用 PCB.Rules.RuleSets 选项时可用。

通过单击 Rule Sets to Check 对话框左侧文件夹树中的 Design Rule Checker 文件夹所访问的页面,可让您为规则集配置强制批处理检查。

有关规则集的更多信息,请参阅 定义、设定范围和管理 PCB 设计规则 页面。

该页面列出了 PCB 文档中存在的所有规则集(Default Rule Set 以及任何用户定义的规则集)。当为某个规则集启用 Force Batch Check 选项时,不仅会检查每种规则类型中优先级最高的适用规则,还会在批处理 DRC 期间强制检查该规则集内每种规则类型中优先级最高的适用规则。实质上,强制检查与常规批处理 DRC 并行运行,会为每个包含在强制检查中的规则集额外执行一次 DRC 检查()。

例如,如果某个网络同时受 Default Rule Set 中的线宽规则和用户创建规则集中的线宽规则约束,那么当为该规则集启用 Force Batch Check 选项时,即使该规则的优先级低于 Default Rule Set 中的线宽规则,也会额外依据用户创建规则集中的线宽规则对该网络进行检查。对于在被强制检查规则集中检测到的设计规则违规,其条目会在 DRC 报告、Messages 面板和 PCB Rules And Violations panel 中标记为 Force Checked <RuleSetName>

在此示例中,线宽设计规则 Width_MyManufacturer 被包含到用户定义规则集 MyManufacturer 中,并且该规则的优先级低于通用的 Width 规则,且后者被包含在 Default Rule Set 中。

Design Rule Checker 对话框中,已为 MyManufacturer 规则集启用 Force Batch Check 选项。

虽然 Width_MyManufacturer 规则的优先级较低,但由于已为其所在的 MyManufacturer 规则集启用 Force Batch Check 选项,因此它仍会在批处理 DRC 期间被检查。检测到的该规则违规条目会在 DRC 报告和 Messages 面板中标记为 Force Checked <RuleSetName>

检测到的 Width_MyManufacturer 规则违规条目也会在 PCB Rules And Violations panel 中标记为 Force Checked <RuleSetName>

 
  • 请注意,要使规则集中的规则在批处理 DRC 期间被强制检查,必须在 Design Rule Checker 对话框的 Rules to Check 文件夹中为所需规则类型选择 Batch 选项。

  • 请注意,强制批处理 DRC 会在“常规”DRC 对适用规则完成检查后执行。如果在“常规”DRC 期间检测到的违规数量达到 Design Rule Checker 对话框的 Report Options 页面上 Stop when n violations found 选项指定的数量,DRC 将停止,强制批处理 DRC 也不会启动。

  • 如果某个设计不包含任何用户定义的规则集,而仅存在 Default Rule Set,则无法为其启用 Force Batch Check 选项。 

违规显示选项

根据指定的设计规则对设计进行检查是一回事,但当其中一条或多条规则被违反时会发生什么?无论是在设计过程中运行在线 DRC,还是手动运行批处理 DRC,都需要有某种可视化指示,以显示这些规则违规发生的位置。PCB 编辑器提供了强大的违规显示选项,以清晰、直观的方式指示违规所在位置。

自定义违规图形

大多数可纳入在线和/或批处理设计规则检查的设计规则,都带有关联的自定义违规图形——当特定规则被违反时,这些图形会显示在设计空间中。这些图形可提供更清晰整洁的 DRC 显示效果。当某条特定设计规则被违反时,其对应的自定义违规图形(如适用)只会绘制在与该违规相关的层上。

在某些情况下,该图形不仅显示违规发生的位置,还会说明违规原因——显示该规则定义的约束值,并指出违规图元是低于还是高于该值。

示例说明了用于线宽规则违规和最小环宽规则违规的自定义图形。示例说明了用于线宽规则违规和最小环宽规则违规的自定义图形。

其他图形(包括用于表示 Net Antennae、Short-Circuit、Un-Routed Net、Room Definition、Layer Pairs 和 Vias Under SMD 规则违规的图形)则仅显示为图形,因为没有可定义的约束值可供显示。

更多自定义违规图形示例。从左到右:Net Antennae 违规;Short-Circuit 违规;Un-Routed Net 违规。更多自定义违规图形示例。从左到右:Net Antennae 违规;Short-Circuit 违规;Un-Routed Net 违规。

违规覆盖层

除自定义违规图形外,还提供了可配置和使用的违规“覆盖层”。该覆盖层会绘制在设计图元之上。您可以从多种样式中选择要显示在图元上的图案。

显示 DRC 违规时,可使用违规覆盖层作为自定义违规图形的替代方式。显示 DRC 违规时,可使用违规覆盖层作为自定义违规图形的替代方式。

结合使用这两种违规显示类型,可同时提供违规的“粗略”和“精细”指示,因此非常实用。缩小视图时,违规叠加层可标示出违规所在位置;随后放大即可查看对应自定义违规图形所提供的详细信息。

配置违规显示首选项

对 DRC 违规显示方式的控制——使用自定义违规图形和/或定义的违规叠加层——可在 PCB Editor - DRC Violations Display 页面Preferences 对话框中进行设置。

可在软件首选项中配置 DRC 违规在设计空间中的显示方式——使用自定义图形和/或定义的违规叠加层。
可在软件首选项中配置 DRC 违规在设计空间中的显示方式——使用自定义图形和/或定义的违规叠加层。

可用选项允许您:

  • 使用 Violation Overlay Style 选择所用的违规叠加样式——错误标记可按以下四种方式之一显示。单击以选择您偏好的样式:

    • None (Layer Color) - 错误标记按层颜色显示,因此 不可见。

    • Solid (Override Color) - 错误标记按 Error Marker 层颜色显示。

    • Style A - 错误标记显示为警告三角形。

    • Style B - 错误标记显示为内部带十字的圆点。

  • 使用 Overlay Zoom Out Behavior 确定缩小视图时违规叠加层的显示行为——当您缩小视图时,错误标记将执行以下行为:

    • Base Pattern Scales - 无论缩放级别如何,错误标记都会按比例缩放(标记类型由上方所选的 Violation Overlay Style 决定)。

    • Layer Color Dominates - 随着您缩小视图,错误标记会变为按层颜色显示的纯色区域。

    • Override Color Dominates - 随着您缩小视图,错误标记会变为按 Error Marker 层颜色显示的纯色区域。

  • Choose DRC Violations Display Style 区域中,按规则分别选择所使用的显示样式。为某一规则类型启用 Violation Details 选项后,将使用对应的自定义违规图形来显示该规则的 DRC 违规。启用 Violation Overlay 选项后,则会使用指定的叠加样式来显示违规。 默认情况下,所有规则类型均启用 Violation Details 显示样式,而 Violation Overlay Style 显示仅对 Clearance、 Width 和 Component Clearance 规则启用。

    在网格区域内右键单击,可打开命令菜单,以快速为所有规则类型启用或禁用某种违规显示类型。还提供了相关命令,可快速仅为当前设计中正在使用的规则启用违规显示——无论是详细图形还是叠加样式。

定义违规着色

为在设计空间中显示规则违规提供更高的灵活性,这两种违规显示类型——违规详情(自定义违规图形)和违规叠加层——分别关联了独立的系统颜色。这样您就可以使用不同且明确区分的颜色来区分这两者。颜色分配在 System Colors 部分的 Layers & Colors 选项卡中执行,位于 View Configuration 面板

  • Violation Details – 使用 Violation Markers 系统颜色(对于采用此显示样式的已豁免违规,使用 Waived Violation Markers 系统颜色)。

  • Violation Overlay – 使用 DRC Error Markers 系统颜色(对于采用此显示样式的已豁免违规,使用 Waived DRC Error Markers 系统颜色)。

可为这两种违规显示类型指定不同的颜色,并根据需要启用/禁用其显示。可为这两种违规显示类型指定不同的颜色,并根据需要启用/禁用其显示。

要使某种违规显示类型生效,请确保可见性图标 (位于色板左侧)已启用 (),否则将不会显示相应的违规详情或违规叠加层。

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