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Designregeln

Updated: February 15, 2022
 

Die Schaltfläche Home | Design Rules im PCB-Editor öffnet den Dialog PCB Rules and Constraints Editor dialog, der Steuerelemente enthält, mit denen Sie die definierten Designregeln für das aktuelle PCB-Dokument verwalten können.

Designregeln bilden zusammen einen Anweisungssatz, dem der PCB-Editor folgt. Jede Regel stellt eine Anforderung Ihres Designs dar, und viele der Regeln, z. B. Abstands- und Breitenbeschränkungen, können während der Arbeit mit dem Dialog Design Rule Checker überwacht werden. Bestimmte Regeln werden bei der Verwendung zusätzlicher Softwarefunktionen überwacht, z. B. routingbasierte Regeln beim Einsatz des Situs Autorouter zum Routen eines Designs.

Designregeln zielen auf bestimmte Objekte ab und werden hierarchisch angewendet. Es können mehrere Regeln desselben Typs eingerichtet werden. Es kann vorkommen, dass ein Designobjekt von mehr als einer Regel mit demselben Geltungsbereich erfasst wird. In diesem Fall liegt ein Konflikt vor, der über eine Prioritätseinstellung aufgelöst wird. Das System durchläuft die Regeln von der höchsten zur niedrigsten Priorität und wählt die erste aus, deren Geltungsbereich(e) mit dem/den geprüften Objekt(en) übereinstimmen.

Mit einem gut definierten Satz von Designregeln können Sie Leiterplattendesigns mit unterschiedlichen und oft strengen Designanforderungen erfolgreich abschließen. Da der PCB-Editor regelgesteuert ist, ermöglicht Ihnen die Zeit, die Sie zu Beginn des Designprozesses in das Einrichten der Regeln investieren, Ihre Designarbeit effizient auszuführen – in dem Wissen, dass das Regelsystem intensiv daran arbeitet, den Erfolg sicherzustellen.

Grundlagen des PCB-Regelsystems

Das im PCB-Editor integrierte Regelsystem verfügt über mehrere grundlegende Merkmale.

  • Rules are separate from the objects - eine Regel wird nicht als Attribut eines Objekts hinzugefügt, sondern dem gesamten Regelsatz hinzugefügt und dann so eingegrenzt, dass sie auf dieses Objekt angewendet wird. Dadurch können Regeln auf mehrere Objekte angewendet und geändert oder auf andere Objekte angewendet werden, was andernfalls mühsam wäre, wenn Regelattribute auf der Ebene einzelner Objekte geändert werden müssten.
  • Rules are targeted (scoped) by writing a query - anstatt einen Satz fester, vordefinierter Regel-Geltungsbereiche zu verwenden, wird ein flexibles Abfragesystem verwendet, um die Objekte zu definieren, auf die eine Regel angewendet wird. Dies ermöglicht eine präzise Kontrolle über das Ziel jeder einzelnen Designregel.
  • Rules for any design situation - es können mehrere Regeln desselben Typs definiert und auf unterschiedliche Objektmengen angewendet werden, was eine vollständige Kontrolle über die Definition der Leiterplattenbeschränkungen ermöglicht. So können beispielsweise unterschiedliche Breitenregeln definiert werden, um Netze auf verschiedenen Lagen mit unterschiedlichen Breiten zu routen.
  • Each rule has a priority - jedes Designobjekt kann von mehreren Regeln desselben Typs erfasst werden. Zur Auflösung von Regelkonflikten wird die Regelpriorität verwendet. Das System durchläuft die Regeln von der höchsten zur niedrigsten Priorität und wählt die erste aus, deren Geltungsbereichsausdruck/-ausdrücke mit dem/den geprüften Objekt(en) übereinstimmen.
  • There are two types of rules - unäre Regeln (Regeln, die das erforderliche Verhalten eines Objekts definieren) und binäre Regeln (Regeln, die die Interaktion zwischen zwei Objekten definieren).

Dialog „PCB Rules and Constraints Editor“

Dieser Dialog ermöglicht Ihnen das Durchsuchen und Verwalten der Designregeln für das aktuelle PCB-Dokument.

Im Ordnerbaum links ist jede der unterstützten Designregel-Kategorien unter dem Ordner Design Rules aufgeführt.

  • Klicken Sie auf den Stammordner, um eine zusammenfassende Liste aller spezifischen Regeln aufzurufen, die für alle Designregeltypen in allen Kategorien definiert wurden.
  • Klicken Sie auf einen Kategorieordner, um eine zusammenfassende Liste aller spezifischen Regeln aufzurufen, die für alle zugehörigen Designregeltypen dieser Kategorie definiert wurden.
  • Klicken Sie auf einen Regeltypordner, um eine zusammenfassende Liste aller spezifischen Regeln aufzurufen, die für diesen Typ definiert wurden.
  • Klicken Sie auf den Eintrag für eine bestimmte Regel oder doppelklicken Sie in einer Zusammenfassungsliste auf deren Eintrag, um Steuerelemente zur Verwaltung ihrer Definition aufzurufen.

Right-click Menu

Die folgenden Befehle sind über das Rechtsklickmenü des linken Bereichs verfügbar.

  • New Rule - dient zum Erstellen einer neuen Regel des aktuell ausgewählten Regeltyps. Die neue Regel wird dem Ordnerbaum hinzugefügt und erscheint außerdem in der Zusammenfassungsliste für diesen Regeltyp. Der Regelname wird fett dargestellt, um kenntlich zu machen, dass sie neu ist und noch nicht „angewendet“ wurde.

Um auf die Geltungsbereichs- und Beschränkungsattribute der neuen Regel zuzugreifen, klicken Sie entweder im Ordnerbaum auf den Eintrag der Regel oder doppelklicken Sie in einer Zusammenfassungsliste auf deren Eintrag. Das Hauptbearbeitungsfenster des Dialogs ändert sich dann und bietet Zugriff auf die Steuerelemente zum Definieren der Geltungsbereichs- und Beschränkungsattribute dieser Regel.

Wenn eine neue Regel hinzugefügt wird, erhält sie zunächst einen Standardnamen basierend auf dem spezifischen Regeltyp. Wenn Sie beispielsweise eine neue Clearance-Regel hinzufügen, lautet der Standardname Clearance. Wird diese Standardbenennung nicht geändert, führt das Hinzufügen einer weiteren neuen Regel desselben Typs zum gleichen Regelnamen mit einem inkrementierten numerischen Suffix (d. h. Clearance_1, Clearance_2 usw.).
Wenn eine neue Regel für einen bestimmten Regeltyp erstellt wird, erhält sie automatisch Priorität 1 (die höchste Priorität). Falls bereits andere Regeln dieses Typs vorhanden sind, werden deren Prioritäten entsprechend um eins verschoben (verringert). Sie gelten dann als geändert, auch wenn sie auf Geltungsbereichs-/Beschränkungsebene möglicherweise nicht ausdrücklich geändert wurden. Alle solchen vorhandenen Regeln dieses Typs werden daher im geänderten Zustand angezeigt (fett mit Sternchen).
  • Duplicate Rule - dient zum schnellen Erstellen einer identischen Kopie der aktuell ausgewählten vorhandenen Regel. Die duplizierte Regel erhält denselben Namen wie das Original mit dem Zusatz eines Suffixes (z. B. _1) zur Unterscheidung. Ihre Definition (Geltungsbereich, Beschränkungen usw.) ist mit der des Originals identisch.
Hinsichtlich der Priorität erhält die duplizierte Regel die nächstniedrigere Priorität unterhalb der Originalregel. Hat die Originalregel beispielsweise Priorität 1, erhält das Duplikat Priorität 2.
  • Delete Rule - dient zum Löschen der aktuell im Ordnerbaum ausgewählten Regel. Der Regelname wird fett und durchgestrichen dargestellt, um kenntlich zu machen, dass es sich um eine Löschung handelt, die noch nicht „angewendet“ wurde.
Viele Regeltypen verfügen über Standardregeln, die beim Erstellen eines neuen PCB-Dokuments angelegt werden. Wenn in ähnlicher Weise alle spezifischen Regeln für einen dieser Regeltypen gelöscht werden, wird die Standardregel automatisch erneut hinzugefügt.
  • Report - dient zum Erzeugen eines Berichts über die aktuell definierten Designregeln. Der Bericht kann sich auf alle Regelkategorien, eine bestimmte Regelkategorie oder einen bestimmten Regeltyp beziehen – abhängig vom im Ordnerbaum ausgewählten Eintrag. Der Dialog Report Preview dialog wird mit dem entsprechenden bereits geladenen Bericht geöffnet. Verwenden Sie diesen Dialog, um den Bericht mit verschiedenen Seiten-/Zoom-Steuerelementen zu prüfen, bevor Sie ihn schließlich in eine Datei exportieren oder drucken.
  • Export Rules - dient zum Exportieren Ihrer bevorzugten Regeldefinitionen in eine Datei. Der Dialog Choose Design Rule Type (unten beschrieben) wird geöffnet. 
  • Import Rules - dient zum Importieren von Regeldefinitionen aus einer zuvor gespeicherten PCB-Regeldatei. Der Dialog Choose Design Rule Type (unten beschrieben) wird geöffnet. 
Beim Importieren wird, falls Regeln eines ausgewählten Typs bereits vorhanden sind, die Option angeboten, die vorhandenen Regeln vor dem Import zu löschen. Ein Klick auf Yes führt dazu, dass alle vorhandenen Regeln dieses Typs gelöscht und anschließend durch diejenigen in der Datei .rul ersetzt werden. Ein Klick auf No behält die vorhandenen Regeln bei. Haben jedoch vorhandene und importierte Regeln denselben Namen, überschreiben die importierten Regeln die vorhandenen.

Main Editing Region

Dieser Bereich ändert sich entsprechend der aktuellen Auswahl im linken Bereich. Er bietet zwei verschiedene Ansichten.

  • Summary Listing - wenn der Ordner Design Rules oder einer der untergeordneten Regelkategorie- oder Typordner im linken Bereich ausgewählt ist, zeigt dieser Bereich eine zusammenfassende Liste aller definierten Regeln oder aller Regeln der ausgewählten Kategorie bzw. des ausgewählten Typs an. Die Zusammenfassungslisten enthalten außerdem die folgenden Schaltflächen.

  • New Rule - klicken Sie hier, um eine neue Regel des Typs zu erstellen, der aktuell im Ordnerbaum des Dialogs ausgewählt ist.
  • Delete Rule(s) - klicken Sie hier, um die aktuell in der Liste ausgewählte(n) spezifische(n) Regel(n) zu löschen. Der Name einer gelöschten Regel wird fett und durchgestrichen dargestellt, um kenntlich zu machen, dass es sich um eine Löschung handelt, die noch nicht angewendet wurde.
Mehrere Regeln können in einer Liste mit den üblichen Mehrfachauswahltechniken ausgewählt werden (Ctrl+click, Shift+click). - klicken Sie hier, um schnell eine identische Kopie der aktuell in der Liste ausgewählten vorhandenen Regel zu erstellen.
  • Report - klicken Sie hier, um einen Bericht zu erzeugen, der alle Designregeln in der aktuell angezeigten Liste enthält. Der Dialog Report Preview dialog wird mit dem bereits geladenen Bericht geöffnet. Verwenden Sie diesen Dialog, um den Bericht mit verschiedenen Seiten-/Zoom-Steuerelementen zu prüfen, bevor Sie ihn schließlich in eine Datei exportieren oder drucken.
    • Ein Befehl zum Erzeugen eines Berichts ist auch über das Rechtsklick-Kontextmenü für diesen Bereich verfügbar.
    • Rule Definition - wenn im linken Bereich eine bestimmte Regel ausgewählt ist, zeigt dieser Bereich Steuerelemente zum Definieren der Regel an.

    • Rule Scoping Controls - stellt Steuerelemente bereit, mit denen der Geltungsbereich der Regel in Bezug auf die Objekte bestimmt wird, auf die sie angewendet wird oder zwischen denen sie gilt. Einzelheiten zur Verwendung der Steuerelemente in diesem Bereich finden Sie im Abschnitt Rule Scoping Controls.
    • Constraints - zeigt die Beschränkungen an, die für den bearbeiteten Regeltyp gelten. Verwenden Sie die verschiedenen Steuerelemente, um diese Beschränkungen nach Bedarf zu konfigurieren.
    Wenn eine Beschränkung für die Regel ungültig ist, wird der Regelname sowohl im Ordnerbaum als auch in den Zusammenfassungslisten rot angezeigt. Außerdem erscheint eine Warnmeldung, wenn Sie versuchen, diesen Dialog zu schließen.
    Änderungen an vorhandenen Regeldefinitionen werden sowohl im Ordnerbaum als auch in den entsprechenden Zusammenfassungslisten hervorgehoben. Solche Einträge sind daran zu erkennen, dass der Regelname fett dargestellt wird und rechts neben dem Namen ein Sternchen erscheint.

    Rule Scoping Controls

    Beim Definieren des Geltungsbereichs einer Design Rule legen Sie im Wesentlichen die zugehörigen Objekte fest, die von der Regel erfasst werden. Verwenden Sie die verfügbaren Optionen, um den Geltungsbereich wie erforderlich festzulegen. Je nachdem, ob die Regel unär oder binär ist, müssen Sie einen oder zwei Geltungsbereiche definieren.

    Für eine unäre Design Rule stehen Steuerelemente zur Verfügung, um einen einzelnen Regel-Geltungsbereich zu definieren. Verwenden Sie die verfügbaren Optionen im Bereich Where The First Object Matches. Für eine binäre Design Rule stehen zusätzlich Steuerelemente zur Verfügung, um einen zweiten Regel-Geltungsbereich zu definieren. Verwenden Sie die verfügbaren Optionen im Bereich Where The Second Object Matches.

    Die Steuerelemente sind identisch, unabhängig davon, ob ein oder zwei Regel-Geltungsbereiche definiert werden, und werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.

    • Where The Object Matches - wählen Sie die gewünschte Option zur Festlegung des Geltungsbereichs.
    • Top drop-down field - bei Verwendung der Optionen Net (oder Net and Layer) oder Layer wird die Dropdown-Liste dieses Felds mit allen im Design definierten Netzen bzw. allen derzeit im Design aktivierten Lagen gefüllt. Wählen Sie entsprechend das gewünschte Ziel aus.
    • Bottom drop-down field - bei Verwendung der Option Net and Layer wird die Dropdown-Liste dieses Felds mit allen derzeit im Design aktivierten Lagen gefüllt. Wählen Sie entsprechend die gewünschte Lage aus.
    • Priorities - klicken Sie hier, um den Dialog Edit Rule Priorities (unten beschrieben) zu öffnen, in dem Sie die Prioritäten mehrerer Regeln desselben Regeltyps verwalten können.
    Es können mehrere Regeln desselben Typs eingerichtet werden. Es kann vorkommen, dass ein Designobjekt von mehr als einer Regel mit demselben Geltungsbereich erfasst wird. In diesem Fall besteht ein Konflikt, der durch die Prioritätseinstellung aufgelöst wird. Das System durchläuft die Regeln von der höchsten zur niedrigsten Priorität und wählt die erste aus, deren Geltungsbereich(e) mit dem/den geprüften Objekt(en) übereinstimmen.

    Dialog „Design Rule Type auswählen“

    Dieser Dialog wird verwendet, um einen oder mehrere Regeltypen festzulegen, die aus einem .Rul-Datei aus der aktuell definierten Menge von Design Rules für die Platine importiert oder in eine solche exportiert werden sollen.

    Wählen Sie den gewünschten Regeltyp aus (oder mehrere Typen beim Export/Import) und klicken Sie dann auf OK.

    Beim Export ausgewählter Regeltypen öffnet ein Klick auf OK den Dialog Export Rules to File, in dem Sie festlegen können, wo und unter welchem Namen die resultierende Regeldatei (*.Rul) gespeichert werden soll. Beim Import ausgewählter Regeltypen öffnet ein Klick auf OK den Dialog Import File, in dem Sie zur gewünschten Regeldatei (*.Rul) navigieren und diese öffnen können.

    Dialog „Regelprioritäten bearbeiten“

    Dieser Dialog stellt Steuerelemente zur Verfügung, um die Priorität von Regeln innerhalb einer ausgewählten Regelkategorie zu verwalten. Die Regelpriorität definiert die Reihenfolge, in der mehrere Regeln desselben Typs angewendet werden, wenn beispielsweise eine Design Rule Check durchgeführt wird. Die Regelpriorität vereinfacht das Definieren und Verwalten von Regeln: Die Idee besteht darin, allgemeine Regeln für breite Anforderungen zu definieren und diese dann in spezifischen Situationen durch spezifische Regeln zu überschreiben. Der Dialog wird im PCB Editor durch Klicken auf die Schaltfläche Priorities unten im Dialog PCB Rules and Constraints Editor aufgerufen.

    Es kann vorkommen, dass ein Designobjekt von mehr als einer Regel mit demselben Geltungsbereich erfasst wird. In diesem Fall besteht ein Konflikt. Alle Konflikte werden durch die Prioritätseinstellung aufgelöst. Das System durchläuft die Regeln von der höchsten zur niedrigsten Priorität und wählt die erste aus, deren Geltungsbereichsausdruck/-ausdrücke mit dem/den geprüften Objekt(en) übereinstimmen.

    Options/Controls

    • Rule Type - verwenden Sie die Dropdown-Liste, um den spezifischen Regeltyp auszuwählen, für dessen definierte Regeln Sie die Prioritäten verwalten möchten. Beachten Sie, dass alle Regeltypen aufgeführt werden, unabhängig davon, ob Regeln eines bestimmten Typs tatsächlich vorhanden sind oder nicht.
    Anfangs listet der Dialog alle Regelinstanzen für den Regeltyp auf, der derzeit im Dialog PCB Rules and Constraints Editor ausgewählt ist.
    • Priority Listing - dieser Bereich zeigt eine Liste aller derzeit definierten Regeln des ausgewählten Typs. Die Regeln werden in Prioritätsreihenfolge aufgeführt, wobei die höchste Priorität (1) oben in der Liste steht. Für jede Regel werden schreibgeschützte Informationen angezeigt. 
    • Increase/Decrease Priority - klicken Sie hier, um die Priorität der ausgewählten Design Rule zu erhöhen bzw. zu verringern (sofern zutreffend).

    Dialoge „Anwendbare unäre/binäre Regeln“

    Diese Dialoge enthalten Steuerelemente, mit denen Sie schnell Informationen darüber abrufen können, welche unären/binären Design Rules auf die ausgewählten Objekte im Designbereich angewendet werden. Unäre Regeln gelten für ein Objekt. Binäre Regeln gelten für zwei Objekte oder zwischen einem Objekt in einer Menge und einem beliebigen Objekt in einer zweiten Menge. Daher haben binäre Design Rules zwei Regel-Geltungsbereiche.

    Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf ein beliebiges platziertes Designobjekt im Designbereich und dann im Kontextmenü auf Applicable Unary Rules oder Applicable Binary Rules. Wenn Applicable Binary Rules ausgewählt wird, werden Sie aufgefordert, zwei Objekte im Design auszuwählen. Positionieren Sie den Cursor nacheinander über jedem Objekt und klicken Sie oder drücken Sie Enter.

    Wenn auf die beiden ausgewählten Objekte keine binären Regeln angewendet werden, wird der Dialog nicht geöffnet.

    Options/Controls

    • Unary/Binary Rules List - dieser Bereich bestätigt die ausgewählten Designobjekte, die „untersucht“ werden, und listet alle definierten Design Rules nach Regeltyp auf, die auf das/die Objekt(e) angewendet werden könnten. Die spezifischen Constraints für jede Regel werden ebenfalls angezeigt. Neben jeder Regel befindet sich entweder ein grünes Häkchen oder ein rotes X. Ein Häkchen zeigt an, dass dies die Regel mit der höchsten Priorität unter allen anwendbaren Regeln desselben Typs ist und dass diese Regel derzeit angewendet wird. Regeln desselben Typs mit niedrigerer Priorität werden mit einem X daneben aufgeführt; dies zeigt an, dass sie anwendbar sind, aber derzeit nicht angewendet werden, da sie nicht die höchste Priorität haben. Regeln, die auf die Objekte angewendet würden, derzeit jedoch deaktiviert sind, haben ebenfalls ein X daneben und werden durchgestrichen dargestellt.
    • Design Rules - diese Schaltfläche wird verfügbar, wenn ein Regeleintrag in der Hauptliste ausgewählt ist. Klicken Sie darauf, um den Dialog PCB Rules and Constraints Editor zu öffnen (oben beschrieben).
    Wenn Sie statt zu sehen, welche Regeln zwischen zwei Objekten gelten, lieber eine Regel auswählen und sehen möchten, auf welche Objekte diese Regel angewendet wird, verwenden Sie das PCB Rules And Violations panel. Wenn Sie im Bereich Rules des Panels auf eine bestimmte Regel klicken, wird eine Filterung angewendet, wobei die Regel als Geltungsbereich des Filters verwendet wird. Es werden nur die Designobjekte gefiltert, die in den Geltungsbereich der Regel fallen; das visuelle Ergebnis davon (im Haupt-Designbereich) wird durch die aktivierten Hervorhebungsoptionen bestimmt (Mask/Dim/Normal, Select, Zoom).

    Kategorien von Design Rules

    Elektrische Regeln

    Routing-Regeln

    Maskenregeln

    Ebenenregeln

    Platzierungsregeln

    AI-LocalizedAI-localized
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