PCB-Designregeln definieren, festlegen und verwalten

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Altium Essentials: PCB Design Rules Creation

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What approach do I use for defining design constraints?

Altium Designer bietet zwei unterschiedliche Ansätze zur Definition von Entwurfsbeschränkungen: den PCB Rule and Constraints Editor Dialogfeld (auf dieser Seite beschrieben) und den Constraint Manager.

Der Constraint Manager ist in einem PCB-Designprojekt nur verfügbar, wenn die Constraint Management Option im Dialogfeld „Projekt erstellen“ bei der Erstellung dieses Projekts aktiviert wurde. Beachten Sie Folgendes:

  • Wenn die Constraint Manager für das Leiterplattenprojekt aktiviert wurde, ist der PCB Rule and Constraints Editor Dialogfeld not im Leiterplatten-Editor verfügbar.

  • Wenn die Constraint Manager für das Leiterplattenprojekt not für das Leiterplattenprojekt aktiviert wurde, können nur die bisherigen Ansätze zur Definition von Entwurfsbeschränkungen (Verwendung von Entwurfsanweisungen und des PCB Rule and Constraints Editor Dialogfeld) genutzt werden.

Um schnell zu überprüfen, welcher Ansatz zur Verwaltung von Entwurfsbeschränkungen im aktuellen Leiterplattenprojekt verwendet wird, öffnen Sie das Leiterplattendokument des Projekts, klicken Sie auf das Design Hauptmenü und prüfen Sie, welcher Befehl verfügbar ist:

  • Constraint Manager – der Constraint Manager wird für dieses Projekt verwendet.

  • Rules – Für dieses Projekt PCB Rule and Constraints Editor Dialogfeld wird für dieses Projekt verwendet.

Der PCB-Editor nutzt das Konzept der Designregeln, um die Anforderungen an einen Entwurf zu definieren. Die Designanforderungen werden mithilfe eines eleganten - target these objects and apply those requirements Ansatz. Designregeln bilden zusammen einen „Befehlssatz“, an den sich der PCB-Editor halten muss. Sie decken jeden Aspekt des Designs ab – von Leiterbahnbreiten über Abstände bis hin zu Verbindungsarten für Ebenen und Via-Typen usw. Viele der Regeln können in Echtzeit durch die Online- Design Rule Checker (DRC) in Echtzeit überwacht werden, und Sie können jederzeit einen Batch-Test durchführen, um einen DRC-Bericht zu erstellen. Regeln werden unabhängig von den Objekten definiert.

Designregeln beziehen sich auf bestimmte Objekte und werden hierarchisch angewendet; so gibt es beispielsweise eine Abstandsregel für die gesamte Leiterplatte, dann vielleicht eine Abstandsregel für eine Klasse von Netzen und anschließend möglicherweise eine weitere für eines der Pads in einer Klasse. Anhand der Regelpriorität und des Geltungsbereichs kann der PCB-Editor bestimmen, welche Regel für jedes Objekt im Design gilt.

Eine Regel zielt mithilfe einer schlüsselwortgesteuerten Abfragesprache auf die Objekte ab, die von weit gefassten Bezeichnern wie NetClass oder All, bis hin zu einer eng definierten Abfrage, die genau auf eine knifflige, situationsspezifische Designanforderung abzielt.

Mit einem klar definierten Satz von Designregeln können Sie Leiterplattenentwürfe mit unterschiedlichen und oft strengen Designanforderungen erfolgreich abschließen. Da der PCB-Editor zudem regelgesteuert ist, können Sie – wenn Sie sich zu Beginn des Entwurfs die Zeit nehmen, die Regeln einzurichten – effektiv mit der Entwurfsarbeit fortfahren, in der Gewissheit, dass das Regelsystem intensiv daran arbeitet, diesen Erfolg sicherzustellen.

Ausführliche Informationen zur Überprüfung definierter Entwurfsregeln finden Sie unter „Design Rule Checking (DRC)“.

Grundlagen des PCB-Regelsystems

Das in den PCB-Editor der Software integrierte Regelsystem verfügt über mehrere grundlegende Merkmale, die es von den meisten anderen Designregel-Systemen anderer PCB-Bearbeitungsumgebungen unterscheiden:

  • Rules are separate from the objects – Eine Regel wird nicht als Attribut eines Objekts hinzugefügt, sondern in die allgemeine Regelliste aufgenommen und anschließend so eingrenzt, dass sie für dieses Objekt gilt. Dadurch können Regeln auf mehrere Objekte angewendet und geändert oder auf andere Objekte übertragen werden – was andernfalls mühsam wäre, wenn Regelattribute auf der Ebene einzelner Objekte geändert werden müssten.

  • Rules are targeted (scoped) by writing a query – Anstelle einer Reihe fester, vordefinierter Regelbereiche wird ein flexibles Abfragesystem verwendet, um die Objekte zu definieren, auf die eine Regel angewendet wird. Dies ermöglicht eine präzise Steuerung des Anwendungsbereichs jeder einzelnen Designregel.

  • Rules for any design situation – Es können mehrere Regeln desselben Typs definiert und auf unterschiedliche Objektgruppen ausgerichtet werden, was eine vollständige Kontrolle über die Definition von Leiterplattenbeschränkungen ermöglicht. So lassen sich beispielsweise unterschiedliche Breitenregeln definieren, um Netze auf verschiedenen Ebenen mit unterschiedlichen Breiten zu verlegen.

  • Each rule has a priority – Jedes Designobjekt kann von mehreren Regeln desselben Typs abgedeckt werden, wodurch sowohl allgemeine als auch spezifischere Situationen berücksichtigt werden können. Zur Auflösung von Regelkonflikten wird die Regelpriorität herangezogen. Das System durchläuft einfach die Regeln von der höchsten zur niedrigsten Priorität und wählt die erste Regel aus, deren Geltungsbereichsausdruck(e) mit dem/den zu prüfenden 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).

Entwurfsregeln in Altium Designer werden über den PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld, wie auf dieser Seite beschrieben. Als alternativer Ansatz zur Verwaltung der Entwurfsbeschränkungsregeln kann der dokumentbasierteConstraints Editor ([Constraints] Registerkarte „Dokument“) verwendet werden.

 
 
 
 
 

Definition und Verwaltung von Designregeln

Der PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld wird über den Design » Rules Befehl aus den Hauptmenüs.

Wird der Rules Befehl nicht im Design Menü? Überprüfen Sie, ob der PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld verfügbar ist – erfahren Sie mehr.

Das PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld besteht aus zwei Bereichen:

  1. Der Baum auf der linken Seite listet die verschiedenen Regelkategorien auf. Erweitern Sie eine Kategorie, um die verfügbaren einzelnen Regeltypen anzuzeigen. Erweitern Sie einen Regeltyp, um alle derzeit definierten Regeln dieses Typs anzuzeigen.

    Weitere Informationen zu den verfügbaren Regeltypen und deren Einschränkungen finden Sie auf der Seite„PCB-Design-Regeltypen“ und deren Unterseiten.

  2. Auf der rechten Seite des Dialogfelds werden Informationen zu der aktuell in der Baumstruktur ausgewählten Option angezeigt – entweder eine Übersicht über die definierten Regeln des ausgewählten Regeltyps oder der ausgewählten Kategorie, alle definierten Regeln für das gesamte System oder, falls eine konkrete Regel ausgewählt ist, die Einschränkungen für diese Regel.

    • Klicken Sie auf den Stammordner, um im Hauptbearbeitungsbereich des Dialogfelds eine Übersicht aller spezifischen Regeln anzuzeigen, die für alle Entwurfsregeltypen über alle Kategorien hinweg definiert wurden.

    • Klicken Sie auf einen Kategorieordner, um eine Übersichtsliste aller spezifischen Regeln aufzurufen, die für alle zugehörigen Entwurfsregeltypen dieser Kategorie definiert wurden.

    • Klicken Sie auf einen Regeltyp-Ordner, um eine Übersicht aller spezifischen Regeln aufzurufen, die für diesen Typ definiert wurden.

    In einer Übersichtsliste wird jede Regel mit folgenden Angaben aufgeführt:

    • Name - den Namen der Regel.

    • Priority - die aktuelle Priorität der Regel.

    • Enabled - ob die Regel derzeit aktiviert oder deaktiviert ist (klicken Sie hier, um diesen Status umzuschalten). Eine deaktivierte Regel wird in der Übersicht graugezeichnet dargestellt.

    • Type - den Regeltyp.

    • Category - die Regelkategorie, zu der sie gehört.

    • Scope - Der Geltungsbereich der Regel (d. h., auf welche Objekte sie angewendet wird).

    • Attributes - Die für die Regel definierten Einschränkungsattribute.

    Klicken Sie im Ordnerbaum auf den Eintrag einer bestimmten Regel (oder doppelklicken Sie auf den Eintrag in einer Übersichtsliste), um die Steuerelemente zur Verwaltung ihrer Definition aufzurufen:

    • Name - Der aktuelle Name der Regel. Dieser kann nach Bedarf geändert werden.

    • Comment - In diesem Feld wird ein eventuell zur Regel hinzugefügter Kommentar angezeigt, beispielsweise eine aussagekräftige Beschreibung, wofür die Regel verwendet wird.

    • Unique ID - die eindeutige Kennung der Regel. Jede Regel ist selbst ein Designobjekt und somit ein konkretes Datenelement. Die Verwendung einer ID gewährleistet die Eindeutigkeit. Die eindeutige ID kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn eine Regel innerhalb der Schaltplan-Domäne erstellt wurde. Beim Hinzufügen von Designregelparametern zu Objekten in einem Schaltplan wird jedem Regelparameter eine eindeutige ID zugewiesen. Die entsprechenden Designregeln, die auf der Leiterplatte erstellt werden, erhalten dieselben IDs. Mit dieser eindeutigen ID können die Einschränkungen einer Regel entweder auf der Schaltplan- oder auf der Leiterplattenseite bearbeitet und die Änderungen bei der Synchronisation übernommen werden.

    • Test Queries - Klicken Sie hier, um das Dialogfeld „Ergebnis der Testabfragen“ zu öffnen, das die Anzahl der von der Regel betroffenen Objekte unter Berücksichtigung der von Ihnen definierten Regelspezifikationen anzeigt. So können Sie überprüfen, ob Objekte vorhanden sind, die auf die Abfrage reagieren, und sicherstellen, dass die von den Filtern und Regeln betroffenen Objekte Ihren Vorstellungen entsprechen. 

    • Rule Scoping Controls - Dieser Bereich enthält Steuerelemente zur Festlegung des Geltungsbereichs der Regel hinsichtlich der Objekte, auf die sie angewendet wird oder zwischen denen sie gilt.

    • Constraints - In diesem Bereich des Dialogfelds werden die für den gerade bearbeiteten Regeltyp geltenden Einschränkungen angezeigt. Verwenden Sie die verschiedenen Steuerelemente, um diese Einschränkungen nach Bedarf zu konfigurieren. Drücken Sie F1 über den Bereich „Einschränkungen“, um eine Seite für diesen Regeltyp im Abschnitt „PCB-Design-Regeltypen“ der Dokumentation aufzurufen.

Der PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld – die Schaltzentrale für die Verwaltung von Designregeln.
Der PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld – die Schaltzentrale für die Verwaltung von Designregeln.

  • Die Suchfunktion des Dialogs ermöglicht die Verwendung im einfachen Suchmodus durch Eingabe der entsprechenden Name, Type, Categoryoder Attribute Stichwort(e) in das Hauptfeld Search Feld einzugeben.

  • Klicken Sie auf die Switch to Document View Schaltfläche am unteren Rand des Dialogfelds, um den Constraints-Editor zu öffnen, bei dem es sich um ein interaktives Regeldokument handelt. 

Überprüfen Sie die Entwurfsregeln

Die von der Software standardmäßig erstellte neue Leiterplatte enthält Regeln, die nicht in jedem Entwurf benötigt werden, und viele andere Entwurfsregeln müssen an die Anforderungen Ihres Entwurfs angepasst werden. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, die Entwurfsregeln zu überprüfen. Dies kann im PCB Rules and Constraints Editor. Wählen Sie Design Rules oben in der Baumstruktur auf der linken Seite aus und gehen Sie dann die Attributes Spalte nach allen Regeln und finden Sie schnell diejenigen, deren Werte angepasst werden müssen.

Wenn Sie eine neue Leiterplatte erstellen, enthält diese Standard-Designregeln, die für Ihr Design möglicherweise nicht benötigt werden. Überflüssige Regeln können deaktiviert werden, indem Sie auf den Design Rules Eintrag oder einen bestimmten Kategorieeintrag in der PCB Rules and Constraints Editor und die Regeln deaktivieren (entfernen Sie die Häkchen in der Enabled Spalte deaktivieren).

Die Standardplatine verwendet außerdem imperiale Einheiten. Wenn Ihre Platine metrische Einheiten verwendet, ändern sich viele Regelwerte – wie beispielsweise die Lötmaskenausdehnung – von gerundeten Werten wie 4 mil auf 0,102 mm, oder der Standardwert für den minimalen Lötmaskenstreifen ändert sich von 10 mil auf 0,254 mm. Auch wenn diese niedrigstwertige Ziffer, zum Beispiel 0,002 mm, bei der Ausgabegenerierung unerheblich ist, können Sie diese Einstellungen in den Entwurfsregeln bearbeiten, falls es Sie stört.

Beachten Sie bei der Überprüfung der Entwurfsregeln, dass die Spaltenreihenfolge bei Bedarf geändert werden kann.
Beachten Sie bei der Überprüfung der Entwurfsregeln, dass die Spaltenreihenfolge bei Bedarf geändert werden kann.

Standard-Designregeln

Wenn ein neues PCB-Dokument erstellt wird, enthält es eine Reihe von Standardregeln, die für das korrekte Funktionieren des Design-Rule-Check-Systems vorhanden sein müssen. Wird eine Standardregel gelöscht, wird sie automatisch neu erstellt, sobald das PCB Rules and Constraints Editor geschlossen wird. Falls es Designregeln gibt, die Sie nicht verwenden möchten, besteht der richtige Ansatz zur Verwaltung dieser Regeln darin, sie zu deaktivieren. 

Um eine Regel zu deaktivieren, schalten Sie die entsprechende Option „Aktivieren“ für diese Regel in einer der Übersichtslisten auf der rechten Seite des Dialogfelds „PCB-Regeln und -Einschränkungen“ um. Eine deaktivierte Regel wird „ausgegraut“ angezeigt. Erfahren Sie mehr über das Deaktivieren von Designregeln.

Verwenden Sie die Option „Aktivieren“, um eine Regel zu deaktivieren, die Sie nicht benötigen. Eine deaktivierte Regel wird „ausgegraut“ angezeigt.Verwenden Sie die Option „Aktivieren“, um eine Regel zu deaktivieren, die Sie nicht benötigen. Eine deaktivierte Regel wird „ausgegraut“ angezeigt.

Standardwerte für Regeln sind intern in Mil definiert und entsprechen möglicherweise nicht Ihren Entwürfen. Um eigene Standardregeln und -werte zu verwenden, haben Sie folgende Möglichkeiten:

  • eine Projektvorlage erstellen und verwenden oder

  • eine geeignete leere Leiterplattendatei mit den von Ihnen gewünschten Regeln erstellen und eine Kopie dieser Leiterplatte für Ihr neues Projekt verwenden oder

  • Ihren Satz an Vorlagenregeln in eine PCB-Regeldatei exportieren (*.RUL) und diese Regeln anschließend in Ihr aktuelles Leiterplattenentwurf importieren. Erfahren Sie mehr über das Exportieren und Importieren von Entwurfsregeln.

Klicken Sie auf die Create Default Rules Schaltfläche, um den Standardsatz an Designregeln für die Leiterplatte neu zu generieren. Wenn Sie Regeln entfernt haben, können Sie Ihre Standardregelliste durch Klicken auf diese Schaltfläche wiederherstellen. Wenn eine Standardregel geändert wurde, wird sie dadurch weder zurückgesetzt noch ersetzt.

Eine neue Regel erstellen

Um eine neue Designregel im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld hinzuzufügen, navigieren Sie in der Baumstruktur auf der linken Seite zum gewünschten Regeltyp, wählen Sie ihn aus und klicken Sie dann auf die New Rule Schaltfläche unterhalb der Regelübersicht oder klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den gewünschten Regeltyp und wählen Sie New Rule im Kontextmenü.

Die neue Regel wird zur Ordnerstruktur hinzugefügt und erscheint außerdem in der Übersichtsliste für diesen Regeltyp. Der Regelname wird fett dargestellt, um zu verdeutlichen, dass es sich um eine neue Regel handelt, die noch nicht „angewendet“ wurde.

Beispiel für die Erstellung einer neuen Leiterplatten-Designregel.
Beispiel für die Erstellung einer neuen Leiterplatten-Designregel.

Wenn eine neue Regel hinzugefügt wird, erhält sie zunächst einen Standardnamen, der sich nach dem jeweiligen Regeltyp richtet. Wenn Sie beispielsweise eine neue Abstandsregel hinzufügen, lautet der Standardname Clearance. Wird diese Standardbezeichnung nicht geändert, führt das Hinzufügen einer weiteren neuen Regel desselben Typs zu demselben Regelnamen mit einem hochgezählten numerischen Suffix (d. h. Clearance_1Clearance_2usw.).

Wenn eine neue Regel für einen bestimmten Regeltyp erstellt wird, erhält sie automatisch die Priorität 1 (die höchste Priorität). Falls bereits andere Regeln dieses Typs vorhanden sind, werden deren Prioritäten entsprechend um eins nach unten verschoben. Sie gelten dann als geändert – auch wenn sie auf der Ebene des Geltungsbereichs oder der Einschränkung möglicherweise nicht gezielt geändert wurden. Alle bestehenden Regeln dieses Typs werden daher im geänderten Zustand angezeigt (fett gedruckt und mit einem Sternchen gekennzeichnet).

Um auf die Geltungsbereichs- und Einschränkungsattribute der Regel zuzugreifen, klicken Sie entweder auf den Eintrag der Regel im Ordnerbaum oder doppelklicken Sie auf ihren Eintrag in einer Übersichtsliste. Das Hauptbearbeitungsfenster des Dialogs ändert sich und bietet nun Zugriff auf die Steuerelemente zur Definition der Geltungsbereichs- und Einschränkungsattribute für diese Regel.

Aufruf der detaillierten Steuerelemente für die Regel, einschließlich Geltungsbereich und Einschränkungen.
Aufruf der detaillierten Steuerelemente für die Regel, einschließlich Geltungsbereich und Einschränkungen.

So definieren Sie die neue Regel vollständig:

  • Geben Sie der Regel einen aussagekräftigen Namen, damit sie leicht zu identifizieren ist.
  • Definieren Sie den Geltungsbereich der Regel, indem Sie Geltungsbereichsoptionen aus den Dropdown-Menüs auswählen oder eine Abfrage (bzw. Abfragen bei einer binären Regel) eingeben.
  • Legen Sie die Einschränkungen der Regel fest.
  • Legen Sie die Priorität der Regel fest.

Erstellen einer neuen Regel mit dem Regel-Assistenten

Eine neue Regel kann auch mithilfe des Design Rule Wizard. Der Zugriff erfolgt direkt über den Design » Rule Wizard Befehl oder durch Klicken auf die Rule Wizard Schaltfläche am unteren Rand des PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds.

Die Rule Wizard Schaltfläche ist nicht verfügbar, wenn Änderungen an bestehenden Regeln vorliegen, die noch nicht „übernommen“ wurden.

Verwenden Sie die Seiten des Wizard , um eine neue Designregel zu erstellen. Die Schritte sind:

  1. Wählen Sie den gewünschten Regeltyp aus und vergeben Sie einen aussagekräftigen Namen (sowie gegebenenfalls einen Kommentar).
  2. Definieren Sie den Geltungsbereich der Regel. Sie haben die Möglichkeit, den Geltungsbereich mithilfe einer im Assistenten integrierten Version des Abfrage-Generatorsweiter zu verfeinern.
  3. Legen Sie die Priorität der Regel fest.
Wenn die Launch main design rules dialog Option auf der letzten Seite des Wizard, wird PCB Rules and Constraints Editor wird der Dialog beim Klicken auf die Finish Schaltfläche. In diesem Dialogfeld können Sie die Einschränkungen für Ihre neu erstellte Regel bearbeiten.

Nutzen Sie die Design Rule Wizard , um die Regelerstellung zu optimieren.
Nutzen Sie die Design Rule Wizard , um die Regelerstellung zu optimieren.

Eine vorhandene Regel duplizieren

Um schnell eine identische Kopie einer bestehenden Regel zu erstellen, nutzen Sie die Duplizierungsfunktion. Auf diese Funktion können Sie auf zwei Arten zugreifen:

  • Navigieren Sie über die Baumstruktur auf der linken Seite zur gewünschten bestehenden Regel, klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie Duplicate Rule im Kontextmenü.

  • Navigieren Sie in der Baumstruktur auf der linken Seite zum gewünschten Regeltyp, wählen Sie die zu duplizierende Regel in der Übersichtsliste auf der rechten Seite aus und klicken Sie dann auf die Duplicate Rule Schaltfläche unterhalb der Liste.

Optimieren Sie die Erstellung ähnlicher Regeln mithilfe der Funktion zum Duplizieren von Regeln.
Optimieren Sie die Erstellung ähnlicher Regeln mithilfe der Funktion zum Duplizieren von Regeln.

Die duplizierte Regel erhält denselben Namen wie das Original, ergänzt um ein Suffix (z. B. _1), um sie zu unterscheiden. Ihre Definition (Gültigkeitsbereich, Einschränkungen usw.) ist identisch mit der des Originals. Hinsichtlich der Priorität erhält sie die nächstniedrigere Priorität unterhalb der ursprünglichen Regel. Wenn die ursprüngliche Regel beispielsweise die Priorität 1, erhält die duplizierte Regel die Priorität 2.

Erstellen einer Regel über das PCB-Filter-Panel

Da eine Entwurfsregel auf eine bestimmte Gruppe von Entwurfsobjekten angewendet wird, kann es einfacher (und schneller) sein, zunächst diese Objekte zu identifizieren und dann eine Entwurfsregel zu erstellen, die auf sie abzielt. Das PCB-Filter-Fenster bietet die Möglichkeit, eine Designregel zu erstellen, deren Geltungsbereich den aktuell im Fenster definierten Abfrageausdruck verwendet. Anstatt sich also den Kopf darüber zu zerbrechen, was Ihr Abfrageausdruck might , nutzen Sie das PCB Filter Bedienfeld, um den Abfrageausdruck zu testen und anzupassen, bis nur noch die gewünschten Objekte gefiltert werden. Wenn Sie anschließend eine Regel erstellen, die diesen Abfrageausdruck verwendet, können Sie sicher sein, dass Sie genau die richtige Gruppe von Objekten ansprechen.

So fügen Sie eine neue Designregel hinzu:

  1. Klicken Sie auf die Create Rule Schaltfläche. Es Choose Design Rule Type Dialogfeld wird angezeigt. In diesem Dialogfeld werden alle im PCB-Dokument verfügbaren Regelkategorien und Regeltypen aufgelistet.
  2. Wählen Sie den Typ der zu erstellenden Regel aus und klicken Sie dann auf OK (oder doppelklicken Sie direkt auf den Eintrag).
  3. Es PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld wird angezeigt. Eine Regel des ausgewählten Typs wird erstellt, und das Hauptbearbeitungsfenster für die Regel wird angezeigt, in dem Sie nun spezifische Einschränkungen für die Regel definieren können. Die Geltungsbereichsoption für die Regel ist auf Custom Query, und der Abfrageausdruck aus dem PCB Filter Bedienfeld wird entsprechend in den Abfragebereich eingegeben.
  4. Nehmen Sie bei Bedarf Änderungen am Namen und an den Einschränkungen der Regel vor. Ändern Sie gegebenenfalls auch die Priorität (standardmäßig wird die höchste Priorität zugewiesen).

Erstellen Sie eine neue Entwurfsregel direkt aus dem PCB Filter Bedienfeld – der Filterabfrageausdruck wird als Geltungsbereich für die Regel verwendet.
Erstellen Sie eine neue Entwurfsregel direkt aus dem PCB Filter Bedienfeld – der Filterabfrageausdruck wird als Geltungsbereich für die Regel verwendet.

Wiederverwendung früherer Abfrageausdrücke

Im Laufe der Zeit entstehen beim Layout verschiedener Leiterplatten zahlreiche nützliche Abfrageausdrücke. In der Regel möchten Sie dieselben Abfragen nicht nur im selben Entwurf, sondern auch in verschiedenen Entwürfen immer wieder anwenden. Um dies zu ermöglichen, unterstützt das PCB-Filter-Bedienfeld das Konzept der Historical und Favorite Abfragen.

Sobald eine Abfrage über das Bedienfeld eingegeben und angewendet wird, wird sie einer „Abfrage-Verlaufsliste“ hinzugefügt. Darüber hinaus kann diese Abfrage durch Klicken auf die Schaltfläche Add To Favorites Schaltfläche in die „Favoritenliste“ der Abfragen aufgenommen werden. Verwenden Sie die History und Favorites Schaltflächen im Bedienfeld, um auf die entsprechenden gleichnamigen Registerkarten im Dialogfeld „Ausdrucksmanager“zuzugreifen und diese Listen anzuzeigen.

Rufen Sie den Verlauf der angewendeten Abfrageausdrücke auf und erstellen Sie eine Liste mit bevorzugten Ausdrücken, die Sie immer wieder verwenden können.
Rufen Sie den Verlauf der angewendeten Abfrageausdrücke auf und erstellen Sie eine Liste mit bevorzugten Ausdrücken, die Sie immer wieder verwenden können.

Um einen Ausdruck aus einer der beiden Listen zu verwenden, doppelklicken Sie auf den entsprechenden Eintrag oder wählen Sie ihn aus und klicken Sie auf die Apply Expression Schaltfläche. Der Expression Manager Dialogfeld wird geschlossen und der Ausdruck wird in den Filter Bereich des PCB Filter Bedienfelds.

Diese Funktionalität optimiert (und beschleunigt) die Erstellung von Regeln mit der erforderlichen Geltungsbereichsdefinition – rufen Sie einen historischen oder als Favorit gespeicherten Abfrageausdruck ab, überprüfen Sie, ob er weiterhin auf die erforderliche Objektmenge abzielt (wenden Sie den Filter an), und erstellen Sie dann eine Regel, die diesen Ausdruck in ihrer Geltungsbereichsdefinition verwendet, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben.

Festlegen des Geltungsbereichs einer Designregel

Der PCB-Editor von Altium Designer ist eine regelgesteuerte Umgebung. Designanforderungen werden durch einen klar definierten Satz von Designregeln durchgesetzt, die gemeinsam die Einschränkungen für die Leiterplatte festlegen. Designregeln beziehen sich auf bestimmte Objekte innerhalb eines Designs. Damit das PCB-Regelsystem weiß, für welche Objekte eine bestimmte Regel gilt, muss es den Geltungsbereich dieser Regel kennen, d. h. den Umfang ihrer Anwendung. ScopingDie Festlegung des Geltungsbereichs der Regel erfolgt im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld vorgenommen.

Die Standard-Designregeln sowie neu hinzugefügte Regeln haben standardmäßig den Regelbereich All, was bedeutet, dass sie auf all objects auf der Leiterplatte angewendet. Über das Dropdown-Menü lässt sich ein einfacher Regelbereich schnell konfigurieren.

Legen Sie den Geltungsbereich einer Designregel fest, um deren Anwendung auf die Designobjekte zu definieren.
Legen Sie den Geltungsbereich einer Designregel fest, um deren Anwendung auf die Designobjekte zu definieren.

Anstatt auf eine vordefinierte Liste möglicher Zieloptionen beschränkt zu sein, kann der Geltungsbereich jeder Designregel durch das Schreiben eines sogenannten Query.

Um eine Abfrage einzugeben, stellen Sie das erste Where The Object Matches Dropdown-Menü auf Custom Query. Dort wird die Abfrage angezeigt, die derzeit von der Regel-Engine für diese Regel basierend auf den aktuellen Dropdown-Einstellungen verwendet wird.

Eine Abfrage ist im Wesentlichen eine Anweisung an die Software, die die Menge der anzusteuernden Designobjekte definiert. Abfragen werden mithilfe von Abfrage-Schlüsselwörtern geschrieben. Genauso wie eine Abfrage im Filter Bedienfeld geschrieben werden kann, um eine bestimmte Gruppe von Objekten zu finden, kann eine Abfrage auch geschrieben werden, um die Objekte zu definieren, auf die sich die jeweilige Regel bezieht. Ein Beispiel hierfür wäre:

InNet('VBAT') And OnLayer('Bottom Layer')

Würde diese Abfrage als Geltungsbereich für eine Breitenregel verwendet, würde sich die Leiterbahnbreite automatisch auf die in den Einschränkungen dieser Regel festgelegte Breite ändern, sobald Sie das VBAT-Netz verlegen und zur untersten Ebene wechseln. Außerdem müsste bei der Durchführung einer Designregelprüfung jedes VBAT-Netz auf der unteren Ebene die angegebene Breite aufweisen, andernfalls würde es als Verstoß markiert werden.

Die Festlegung des Geltungsbereichs der Regeln basiert auf dem Abfragesystem. Verwenden Sie die Custom Query Option, um die aktuelle Abfrage anzuzeigen, und ändern Sie sie bei Bedarf mithilfe der Abfrage-Schlüsselwörter.
Die Festlegung des Geltungsbereichs der Regeln basiert auf dem Abfragesystem. Verwenden Sie die Custom Query Option, um die aktuelle Abfrage anzuzeigen, und ändern Sie sie bei Bedarf mithilfe der Abfrage-Schlüsselwörter.

Je nachdem, ob es sich um eine unäre oder binäre Regel handelt, müssen Sie jeweils einen oder zwei Geltungsbereiche definieren. Für eine unäre Designregel stehen Steuerelemente zur Definition eines einzelnen Regelgeltungsbereichs zur Verfügung. Nutzen Sie die in der Where The Object Matches Bereich, um den Abfrageausdruck zu erstellen, der im Bereich rechts davon angezeigt wird. Bei einer binären Entwurfsregel stehen Steuerelemente für Where The First Object Matches und Where The Second Object Matches zur Verfügung, um beide Regelbereiche zu definieren. Nutzen Sie die jeweiligen Dropdown-Menüs, um den Abfrageausdruck zu erstellen. Die Bedienelemente sind identisch, unabhängig davon, ob ein oder zwei Regelbereiche definiert werden.

Wenn Änderungen an den Bezeichnern von Leiterplattenkomponenten oder an Polygonnamen vorgenommen werden, werden die Verweise in Entwurfsregeln, die benutzerdefinierte Abfragen verwenden, automatisch aktualisiert. Die Abfragen, die in Entwurfsregeln auf Bezeichner von Leiterplattenkomponenten verweisen, werden geändert, wenn Bezeichner neu beschriftet, durch eine ECO aktualisiert oder manuell auf der Leiterplatte bearbeitet werden.

Die Aktualisierung von Regelabfragen bei Änderungen an Bauteilbezeichnungen ist verfügbar, wenn die PCB.Rules.UpdateQueryOnComponentDesignatorChange Option im Dialogfeld „Erweiterte Einstellungen“ aktiviert ist.

Die Aktualisierung von Regelabfragen bei Änderungen der Polygonnamen ist verfügbar, wenn die PCB.Rules.UpdateQueryOnPolygonNameChange Option im Dialogfeld „Erweiterte Einstellungen“ aktiviert ist.

Liegt ein Syntaxfehler in der Abfrage vor, wird die Regel als ungültig eingestuft und im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld sowohl im Regelbaum auf der linken Seite als auch in jeder Übersichtsansicht (Regelkategorie oder Regeltyp), in der die Regel erscheint, rot hervorgehoben. Zudem wird der Text für den Regeltyp und die Regelkategorie im Regelbaum auf der linken Seite ebenfalls rot dargestellt. Wenn Sie also einen Bereich des Regelbaums, der eine ungültige Regel enthält, ausgeblendet haben, werden Sie dennoch auf einer höheren Ebene der Hierarchie darauf hingewiesen. Eine Warnmeldung erscheint zudem, wenn Sie versuchen, den Dialog zu schließen. Ein Regelbereich mit einem Syntaxfehler kann den Online- und Batch-DRC-Analyseprozess erheblich verlangsamen. Stellen Sie sicher, dass Sie alle Regelbereiche beheben, die syntaktisch nicht korrekt sind.

Optionen für den Geltungsbereich

Es stehen einfache Geltungsbereichsoptionen zur Verfügung, mit denen Sie schnell Geltungsbereichsabfragen erstellen können. Wählen Sie eine der Optionen aus dem ersten Dropdown-Feld aus und verwenden Sie bei Bedarf die nachfolgenden Dropdown-Listen, um das entsprechende Ziel auszuwählen, z. B. ein Netz, eine Ebene, einen Footprint, ein Gehäuse usw. Die angezeigten Bereichsoptionen sind je nach Regeltyp ausgerichtet.

Erstellen Sie mithilfe der einfachen Bereichsoptionen schnell eine Abfrage.
Erstellen Sie mithilfe der einfachen Bereichsoptionen schnell eine Abfrage.

Beispiele für einfache Scoping-Optionen sind:

  • All - Erstellen Sie eine Scope-Abfrage, die auf alle Designobjekte abzielt.

  • Net - Erstellen Sie eine Scope-Abfrage, die auf alle Objekte in einem bestimmten Netz abzielt. Es erscheint ein zusätzliches Dropdown-Menü, aus dem Sie das gewünschte Netz aus einer Liste verfügbarer Optionen auswählen können, darunter No Net.

  • Net Class - Erstellen Sie eine Bereichsabfrage, die auf alle Objekte in einer bestimmten Netzklasse abzielt. Es erscheint ein zusätzliches Dropdown-Menü, aus dem Sie die gewünschte Netzklasse aus einer Liste verfügbarer Optionen auswählen können, darunter All Nets.

  • Layer - Erstellen Sie eine Bereichsabfrage, die alle Objekte auf einer bestimmten Ebene abfragt. Es erscheint ein zusätzliches Dropdown-Menü, aus dem Sie die gewünschte Ebene aus einer Liste verfügbarer Optionen auswählen können.

  • Net and Layer - Erstellen Sie eine Bereichsabfrage, die auf alle Objekte in einem bestimmten Netz und auf einer bestimmten Ebene abzielt. Es erscheinen zwei zusätzliche Dropdown-Menüs, aus denen Sie das gewünschte Netz und die gewünschte Ebene auswählen können.

Wenn Sie den Geltungsbereich der Regel mithilfe der einfachen Geltungsbereichsoptionen festlegen, wird dennoch eine Abfrage erstellt. Die Abfrage wird angezeigt, wenn Sie Custom Query im ersten Dropdown-Feld auswählen.

Die Custom Query Option ermöglicht es Ihnen, eine eigene, vielleicht komplexere, aber auch spezifischere Abfrage zu verfassen. Sie können Ihre eigene spezifische Abfrage für den Regelbereich direkt in den Abfragebereich auf der rechten Seite eingeben. Alternativ stehen zwei Funktionen zur Verfügung, die bei der Erstellung logischer Abfrageausdrücke helfen. Dabei handelt es sich um den Abfrage-Generator und den Abfrage-Assistenten. Diese können nützlich sein, wenn Sie sich hinsichtlich der Syntax einer Abfrage oder der verfügbaren Schlüsselwörter unsicher sind.

Verwenden Sie die Custom Query Option, um einen komplexeren Abfrageausdruck zu erstellen.
Verwenden Sie die Custom Query Option, um einen komplexeren Abfrageausdruck zu erstellen.

  • Wenn Sie mit der Abfragesprache vertraut sind, können Sie einen Abfrageausdruck direkt in den Abfragebereich eingeben. Sie können einen Abfrageausdruck auch aus Ihrem bevorzugten Editor direkt in den Bereich einfügen oder einen Abfrageausdruck in einen externen Editor kopieren oder die Abfrage sogar in den zweiten Geltungsbereich einer binären Regel einfügen. Dies ist besonders nützlich, wenn die beiden Geltungsbereiche komplex sind und sich nur geringfügig unterscheiden.

  • Die Query Builder ist eine einfachere Methode zur Erstellung einer Abfrage, die sensible Bedingungstypen und Werte verwendet, die sich nur mithilfe relevanter „Bausteine“ zusammenstellen lassen. Für die Erstellung fortgeschrittener Abfragen mit vollständiger Schlüsselwortspezifikation und Operatorsyntax verwenden Sie die Query Helper.

Festlegen des Geltungsbereichs einer Regel mit dem Abfrage-Generator

Wenn die Custom Query Option ausgewählt ist, klicken Sie auf die Schaltfläche „ “, um den Dialog „Building Query from Board“ zu öffnen. Dort können Sie eine Abfrage erstellen, um bestimmte Objekte im Designdokument durch die einfache Zusammenstellung einer Reihe von Bedingungsanweisungen anzusprechen.

Im linken Bereich des Dialogfelds legen Sie die Bedingung(en) fest, die erforderlich sind, um die gewünschte Objektgruppe anzusprechen. Jede Bedingung besteht aus einem Condition Type und einem Condition Value. Die Dropdown-Felder hierfür werden mit Einträgen gefüllt, die für die Festlegung des Geltungsbereichs des aktuellen Regeltyps bzw. mit Werten für den gewählten Bedingungstyp relevant sind.

Während eine Bedingung definiert wird, wird im rechten Bereich des Dialogfelds eine Vorschau der aktuell erstellten Abfrage angezeigt. Bedingungen können mit „UND“ und/oder „ODER“ verknüpft werden, und es kann (durch die Verwendung von Klammern/Einrückungen) eine Prioritätsreihenfolge festgelegt werden, um die Zielgruppe der Objekte einzugrenzen. Wenn der Ausdruck für die Abfrage wie gewünscht definiert wurde, wird durch Klicken auf OK wird der Ausdruck in den Abfragebereich des PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds geladen.

Beachten Sie, dass am Anfang bzw. am Ende des Abfrageausdrucks zusätzliche öffnende und schließende Klammern hinzugefügt werden, wenn dieser im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds

Verwenden Sie die Query Builder , um einen logischen Abfrageausdruck mithilfe einer Reihe von Bedingungsanweisungen zu erstellen.
Verwenden Sie die Query Builder , um einen logischen Abfrageausdruck mithilfe einer Reihe von Bedingungsanweisungen zu erstellen.

Einschränkung einer Regel mit dem Abfrage-Helper

Wenn die Custom Query Option ausgewählt ist, klicken Sie auf die Schaltfläche „ “, um den Dialog „Query Helper“ aufzurufen. Die zugrunde liegende Abfrage-Engine analysiert das Leiterplatten-Design und listet alle verfügbaren Objekte zusammen mit generischen Schlüsselwörtern für die Verwendung in Abfragen auf.

Die Arbeit mit dem Query Helper ist recht intuitiv, umso mehr, wenn man ihn wie in der Abbildung unten in drei verschiedene Bereiche unterteilt:

Beispiel für eine komplexe Abfrage, die mithilfe des Query Helper.
Beispiel für eine komplexe Abfrage, die mithilfe des Query Helper.

Diese Bereiche sind:

  1. Query Region – Verwenden Sie diesen Bereich des Dialogfelds, um einen Abfrageausdruck zu erstellen. Der derzeit für den Regelbereich gültige Ausdruck wird standardmäßig in diesem Bereich angezeigt, sobald das Dialogfeld aufgerufen wird. Sie können direkt in diesen Bereich eingeben; als Hilfe erscheint eine kontextsensitive „Vorschlagsliste“ mit möglichen Schlüsselwörtern oder Objekten.
  2. Operators – Dieser Bereich des Dialogfelds bietet eine Reihe mathematischer und logischer Operatoren, die beim Erstellen eines Ausdrucks verwendet werden können. Klicken Sie auf eine Schaltfläche, um den entsprechenden Operator an der aktuellen Cursorposition innerhalb des Abfrageausdrucks im Query oberen Bereich einzufügen.
  3. Categories, Keywords and Objects – Dieser Bereich des Dialogfelds bietet Zugriff auf verfügbare PCB-Funktionen, PCB-Objektlisten und Systemfunktionen, die zur Erstellung des Abfrageausdrucks verwendet werden können. Wenn Sie in jedem dieser drei Bereiche auf eine Unterkategorie klicken, wird im Bereich rechts eine Liste der entsprechenden Schlüsselwörter oder Objekte angezeigt. Suchen Sie das Schlüsselwort oder Objekt, das Sie in der Abfrage verwenden möchten, und doppelklicken Sie dann auf den entsprechenden Eintrag; der Eintrag wird an der aktuellen Cursorposition innerhalb des Abfrageausdrucks im Query oberen Bereich.

Verwenden Sie die Schaltfläche „ “ (unten links im Dialogfeld), um zu überprüfen, ob ein Ausdruck syntaktisch korrekt ist. Wenn der Ausdruck für die Abfrage wie gewünscht definiert wurde, wird durch Klicken auf OK wird der Ausdruck in den Abfragebereich des PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds geladen.

Wenn Sie den Query Helper Dialogfelds zum Erstellen einer Abfrage auf ein Schlüsselwort in einer der verfügbaren Listen klicken und F1, gelangen Sie zur Dokumentation für dieses bestimmte Schlüsselwort in der Referenz zur Abfragesprache.

Prioritätsreihenfolge der Operatoren in Abfrageausdrücken

Bevor Sie diesen Bereich verlassen, lohnt es sich, einen Blick auf die Prioritätsreihenfolge der Operatoren zu werfen, die in logischen Abfrageausdrücken verwendet werden. Denn ohne dieses Wissen zielt ein Ausdruck möglicherweise nicht auf die gewünschten Objekte ab.

Klammern haben die höchste Priorität innerhalb einer Prioritätsreihenfolge, die für die verschiedenen Operatoren definiert wurde und die bestimmt, wie Abfragen von der Software interpretiert werden (sofern der Benutzer keine Klammern angegeben hat). Die Reihenfolge dieser Prioritäten von der höchsten zur niedrigsten lautet wie folgt:

  1. Klammern
  2. Nicht
  3. ^, *, /, Div, Mod, And
  4. +, -, Or, Xor
  5. =, <>, , >, =, >=
  6. &&, ||

Diese Prioritätsreihenfolge entspricht der in Sprachen vom Typ Pascal. Mehrdeutigkeiten werden von links nach rechts aufgelöst. Klammern werden von innen nach außen ausgewertet, und gleichrangige Ausdrücke werden von links nach rechts ausgewertet.

Es ist sehr ratsam, Klammern zu verwenden, wann immer auch nur die geringste Möglichkeit besteht, dass die Abfrage nicht korrekt interpretiert werden könnte. Der großzügige Einsatz von Klammern beseitigt Zweifel und macht die resultierenden Abfragen für andere leichter lesbar.

Priorisierung von Regeln

Um die Definition und Verwaltung von Regeln zu vereinfachen, sollten zunächst allgemeine Regeln definiert werden, die weitreichende Anforderungen abdecken, und diese dann in bestimmten Situationen durch spezifische Regeln überschrieben werden. Damit dies möglich ist, müssen Sie die Regeln priorisieren können, um anzugeben, welche Regel anzuwenden ist, wenn ein Objekt von mehreren Regeln desselben Typs betroffen ist.

Um beispielsweise die am häufigsten verwendete Leiterbahnbreite auf der Leiterplatte festzulegen, definieren Sie eine einzige Regel, die für jedes Netz auf der Leiterplatte gilt. Diese Regel kann dann für ein bestimmtes Netz (oder eine Klasse von Netzen) durch Hinzufügen einer weiteren Regel desselben Typs, jedoch mit höherer Priorität, überschrieben werden.

Ein weiteres Beispiel könnten die Anforderungen an die Lötmaske sein. Hier würden Sie eine Maskenregel definieren, die für jedes Pad und jede Via auf der Leiterplatte gilt, die dann für die Pads eines bestimmten Footprint-Typs überschrieben werden könnte. Diese Footprint-spezifische Regel könnte bei Bedarf für ein bestimmtes Pad in diesem Footprint weiter überschrieben werden.

Ein wichtiger Aspekt bei der Verwaltung der Regeln ist es, sicherzustellen, dass alle Prioritäten angemessen festgelegt sind. Wenn eine neue Regel erstellt wird, wird ihr standardmäßig die höchste Priorität zugewiesen. Verwenden Sie dazu die Priorities Schaltfläche am unteren Rand des PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds, um die Prioritäten im Edit Rule Priorities Dialogfeld zu konfigurieren.

Ändern Sie die Regelprioritäten im Edit Rule Priorities Dialogfeld.
Ändern Sie die Regelprioritäten im Edit Rule Priorities Dialogfeld.

Zunächst listet der Dialog alle Regelinstanzen für den Regeltyp auf, der derzeit im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld ausgewählt ist. Verwenden Sie das Rule Type Feld, um den Regeltyp zu ändern und die für diesen Typ definierten spezifischen Regeln aufzulisten. Die definierten Regeln werden in der Reihenfolge ihrer aktuellen Priorität aufgelistet – beginnend mit 1 (höchste Priorität) abwärts. Wählen Sie einen Regeleintrag aus und verwenden Sie die Increase Priority und Decrease Priority Schaltflächen, um ihn in der Prioritätsreihenfolge nach oben bzw. unten zu verschieben.

Wenn Sie eine neue Regel zu einem Regeltyp hinzufügen, der bereits eine oder mehrere bestehende Regeln enthält, wird die Priorität auf 1 gesetzt (d. h. die höchste Priorität). Wenn eine Regel dupliziert wird, erhält die Kopie eine Priorität unterhalb der Ursprungsregel.

Es können mehrere Regeln desselben Typs eingerichtet werden. Es kann vorkommen, dass ein Designobjekt von mehr als einer Regel mit demselben Geltungsbereich abgedeckt wird. In diesem Fall liegt ein Konflikt vor. Alle Konflikte werden durch die Prioritätseinstellung aufgelöst. Das System durchläuft die Regeln von der höchsten zur niedrigsten Priorität und wählt die erste Regel aus, deren Geltungsbereichsausdruck(e) mit den zu prüfenden Objekten übereinstimmen. Es gibt eine Ausnahme: Auf Objekte können mehrere Designregeln vom Typ „Matched Length“ angewendet werden, und in diesem Fall werden alle Regeln auf diese Objekte angewendet.

Ändern bestehender Regeln

Regeln können natürlich jederzeit geändert werden. Tatsächlich sind oft hier und da einige wichtige Verfeinerungen erforderlich, um den endgültigen, funktionsfähigen Regelsatz zu erhalten. In der Regel betrifft dies den Geltungsbereich, um sicherzustellen, dass die Ziel-Designobjekte wie gewünscht von den jeweiligen Regeln „erfasst“ werden. Wählen Sie eine vorhandene Regel im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld aus und nehmen Sie bei Bedarf Änderungen an den Attributen für den Geltungsbereich und die Einschränkungen vor.

Änderungen an bestehenden Regeldefinitionen werden sowohl im Ordnerbaum als auch in den entsprechenden Übersichtslisten hervorgehoben. Solche Einträge sind dadurch gekennzeichnet, dass der Regelname fett dargestellt wird und rechts neben dem Namen ein Sternchen erscheint. Das Sternchen dient dazu, anzuzeigen, dass es sich um eine bestehende Regel handelt, die geändert wurde, und nicht um eine neu erstellte Regel (die ohne Sternchen in Fettschrift angezeigt wird).

Beispiel für eine bestehende Regel, die geändert wurde. Die Änderung wird durch ein Sternchen gekennzeichnet, und der Regelname wird fett dargestellt.
Beispiel für eine bestehende Regel, die geändert wurde. Die Änderung wird durch ein Sternchen gekennzeichnet, und der Regelname wird fett dargestellt.

Wenn eine neue Regel für einen bestimmten Regeltyp erstellt wird, erhält sie automatisch die Priorität 1. Falls bereits andere Regeln dieses Typs vorhanden sind, werden deren Prioritäten entsprechend um eins nach unten verschoben. Sie gelten dann als geändert, auch wenn sie auf der Ebene des Geltungsbereichs oder der Einschränkung möglicherweise nicht ausdrücklich geändert wurden. Alle bestehenden Regeln dieses Typs werden daher im geänderten Zustand angezeigt (fettgedruckt und mit einem Sternchen gekennzeichnet).

Kennzeichnung ungültiger Regeln

Wird eine Regel vom System als ungültig erkannt – beispielsweise weil ein Problem mit ihrem Abfrageausdruck für den Geltungsbereich vorliegt oder ein Wert für eine Einschränkung nicht zulässig ist –, wird sie als ungültig gekennzeichnet. Eine solche Regel wird im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld sowohl im Regelbaum auf der linken Seite als auch in jeder Übersichtsansicht (Regelkategorie oder Regeltyp), in der die Regel erscheint, rot hervorgehoben. Zudem wird der Text für den Regeltyp und die Regelkategorie im Regelbaum auf der linken Seite ebenfalls rot dargestellt. Wenn Sie also einen Bereich des Regelbaums, der eine ungültige Regel enthält, ausgeblendet haben, werden Sie dennoch auf einer höheren Ebene der Hierarchie darauf hingewiesen. Eine Warnmeldung erscheint außerdem, wenn Sie versuchen, den Dialog zu schließen.

Ein Regelbereich mit einem Syntaxfehler kann die Online- und Batch-DRC-Analyse erheblich verlangsamen. Stellen Sie daher sicher, dass Sie alle Regelbereiche beheben, die syntaktisch nicht korrekt sind.

Ein Beispiel dafür, wie das System eine ungültige Designregel kennzeichnet – in diesem Fall einen fehlerhaften Bereichsabfrageausdruck.
Ein Beispiel dafür, wie das System eine ungültige Designregel kennzeichnet – in diesem Fall einen fehlerhaften Bereichsabfrageausdruck.

Regeln deaktivieren

In der regelgesteuerten Umgebung des PCB-Editors der Software ist es nicht ungewöhnlich, eine recht beeindruckende und umfassende Sammlung von Regeln aufzubauen, mit denen Sie Ihre Leiterplatten erfolgreich einschränken können. Aus welchen Gründen auch immer möchten Sie möglicherweise im Laufe der Arbeit einige Regeln deaktivieren; vielleicht sind sie für die betreffende Leiterplatte nicht anwendbar oder müssen vorübergehend deaktiviert werden, um den Design Rule Checker zu entlasten (und dadurch dessen Leistung zu steigern!). Das Deaktivieren ist eine gute Möglichkeit, solche Regeln für den Fall beizubehalten, dass sie in Zukunft wieder benötigt werden.

Um eine Regel zu deaktivieren, schalten Sie die entsprechende Enable Option für diese Regel in einer der entsprechenden Übersichtslisten auf der rechten Seite des PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds um. Eine deaktivierte Regel wird zudem „ausgegraut“ angezeigt.

Beispiele für deaktivierte Regeln, die in einer Übersichtsliste in grauer Schrift angezeigt werden.
Beispiele für deaktivierte Regeln, die in einer Übersichtsliste in grauer Schrift angezeigt werden.

Regeln können auch direkt über das Fenster „PCB-Regeln und -Verstöße“ deaktiviert bzw. aktiviert werden. Schalten Sie die zugehörige On Option um. Dies spiegelt sich in der Enable Option der Regel im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld wider.

Regeln löschen

Um eine einzelne Entwurfsregel im PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld zu löschen:

  • Navigieren Sie über die Baumstruktur auf der linken Seite zur gewünschten bestehenden Regel, klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie Delete Rule im Kontextmenü.
  • Navigieren Sie in der Baumstruktur auf der linken Seite zum jeweiligen Regeltyp und wählen Sie anschließend die zu löschende Regel in der Übersichtsliste auf der rechten Seite aus. Klicken Sie dann auf die Delete Rule(s) Schaltfläche unterhalb der Liste.

Der Regelname wird fett und durchgestrichen angezeigt, um deutlich zu machen, dass es sich um eine Löschung handelt, die noch nicht „übernommen“ wurde.

Eine einzelne Regel löschen.
Eine einzelne Regel löschen.

  • Wenn eine bestimmte Designregel nicht mehr benötigt wird, aber möglicherweise in Zukunft wieder verwendet wird, kann sie, anstatt sie zu löschen, einfach deaktiviert werden. Schalten Sie dazu die entsprechende Enable Option für die Regel in einer der entsprechenden Übersichtslisten auf der rechten Seite des PCB Rules and Constraints Editor Dialogfelds umzuschalten.

  • Mehrere Regeln können in einem einzigen Schritt aus einer Übersichtsansicht gelöscht werden. Wählen Sie dazu die zu löschenden Regeln aus (Standard Shift+click und Ctrl+click Tastenkombinationen werden unterstützt) und klicken Sie anschließend auf die Delete Rule(s) Schaltfläche unterhalb der Liste.

  • Bestimmte Regeln müssen vorhanden sein, damit das Design-Rule-Check-System funktioniert; wird eine dieser Regeln gelöscht (sodass kein Exemplar dieses Regeltyps mehr vorhanden ist), wird sie automatisch neu erstellt. Erfahren Sie mehr über Standard-Designregeln.

Für viele Regeltypen werden beim Anlegen eines neuen PCB-Dokuments Standardregeln erstellt. In ähnlicher Weise wird die Standardregel automatisch wieder hinzugefügt, sobald alle spezifischen Regeln für einen dieser Regeltypen gelöscht wurden und das PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld aufgerufen wird. Alternativ können Standardregeln auch erneut erstellt werden, indem Sie auf die Create Default Rules Schaltfläche am unteren Rand des Dialogfelds.

Exportieren und Importieren von Regeln

Entwurfsregeln können aus dem PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld exportiert und in dieses importiert werden. Auf diese Weise können Sie bevorzugte Regeldefinitionen zwischen verschiedenen Entwürfen speichern und laden.

  • To export – Klicken Sie mit der rechten Maustaste an eine beliebige Stelle in der Baumstruktur auf der linken Seite des Dialogfelds und wählen Sie Export Rules. Es öffnet sich der Dialog „: Designregel-Typ auswählen“, in dem Sie die zu exportierenden Designregeln auswählen können. Im Export Rules to File sich öffnenden Dialogfeld können Sie die .rul-Datei benennen und den Speicherort auswählen. Exportierte Regeln werden in einer PCB-Regeldatei gespeichert (*.rul).

  • To import – Klicken Sie mit der rechten Maustaste an einer beliebigen Stelle in der Baumstruktur auf der linken Seite des Dialogfelds und wählen Sie Import Rules. Es öffnet sich der Dialog „: Designregel-Typ auswählen“, in dem Sie die zu importierenden Designregeln auswählen können. Im Import File sich öffnenden Dialogfeld navigieren Sie zur zu importierenden .rul-Datei. 

 
 
 
 
 

Wenn unter „ “ die Datei „ “ importiert wird und bereits Regeln eines ausgewählten Typs vorhanden sind, wird die Option angeboten, die vorhandenen Regeln vor dem Import zu löschen. Ein Klick auf Yes werden alle vorhandenen Regeln dieses Typs gelöscht und anschließend durch die Regeln in der .rul Datei ersetzt. Ein Klick auf No werden die bestehenden Regeln beibehalten. Sollten jedoch bestehende und importierte Regeln denselben Namen haben, überschreiben die importierten Regeln die bestehenden.

Berichte zu Designregeln

Ein Bericht über die aktuell definierten Designregeln kann über den PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld erstellt werden. Der Bericht kann je nach der im Ordnerbaum ausgewählten Eintragung alle Regelkategorien, eine bestimmte Regelkategorie oder einen bestimmten Regeltyp umfassen. Ein Bericht kann wie folgt erstellt werden:

  • Aufrufen der gewünschten Übersichtsliste, Rechtsklick und Auswahl des Report Befehl aus dem Kontextmenü oder durch Klicken auf die Report Schaltfläche unterhalb der Liste.
  • Rechtsklick auf den entsprechenden Eintrag in der Ordnerstruktur und anschließende Auswahl des Report Befehl aus dem Kontextmenü.

Es Report Preview Dialogfeld wird geöffnet, wobei der entsprechende Bericht bereits geladen ist. Verwenden Sie dieses Dialogfeld, um den Bericht mithilfe verschiedener Seiten- und Zoom-Steuerelemente zu überprüfen, bevor Sie ihn schließlich in eine Datei exportieren oder ausdrucken.

Erstellen Sie einen PCB-Regelbericht.
Erstellen Sie einen PCB-Regelbericht.

Regeln im Schaltplan definieren

Entwurfsbeschränkungen (Regeln) können vor dem PCB-Layout definiert werden, indem Parametersatz-Anweisungen mit konfigurierten Regeln zu den Schaltplan-Quelldokumenten hinzugefügt werden. Der Geltungsbereich der entsprechenden PCB-Entwurfsregel, die bei der Übertragung des Entwurfs in das PCB-Dokument erstellt wird, richtet sich nach der Art des Objekts, dem der Parameter zugewiesen ist. Die folgende Tabelle fasst die unterstützten Optionen für den Geltungsbereich von Schaltplanparametern zu PCB-Regeln zusammen.

Eine Regel hinzufügen zu... Aus... Für eine Leiterplattenregel mit dem Geltungsbereich von…
Leiter im Eigenschaftenfenster (beim Durchsuchen der Eigenschaften des ausgewählten Parametersatzobjekts), nachdem ein Parametersatzobjekt mithilfe des Place » Directives » Parameter Set Befehl. Netz
Bus im Eigenschaftenfenster (beim Durchsuchen der Eigenschaften des ausgewählten Parametersatzobjekts), nachdem ein Parametersatzobjekt mithilfe des Place » Directives » Parameter Set Befehls. Net-Klasse
Harness im Eigenschaftenfenster (beim Durchsuchen der Eigenschaften des ausgewählten Parametersatzobjekts), nachdem ein Parametersatzobjekt mithilfe des Place » Directives » Parameter Set Befehls. Netzklasse
Blanket im Eigenschaftenfenster (beim Durchsuchen der Eigenschaften des ausgewählten Parametersatzobjekts), nachdem ein Parametersatzobjekt mithilfe des Place » Directives » Parameter Set Befehls. Fügen Sie eine Klasse mit dem gewünschten Namen hinzu, um eine Netzklasse für alle von der Abdeckung umfassten Netze zu erstellen, die dann für den Regelbereich verwendet wird. Netzklasse

In jedem Fall ist die Vorgehensweise zum Hinzufügen eines regelbasierten Parameters dieselbe:

  1. Fügen Sie einen Parameter als Regel hinzu.

  2. Wählen Sie den zu verwendenden Regeltyp aus.

  3. Konfigurieren Sie die Einschränkungen für den ausgewählten Regeltyp.

Beim Hinzufügen von Designregelparametern zu Objekten im Schaltplan erhält jeder Regelparameter eine eindeutige ID. Die entsprechenden Designregeln, die auf der Leiterplatte erstellt werden, erhalten dieselben IDs. Mit dieser eindeutigen ID können die Einschränkungen einer Regel sowohl auf der Schaltplan- als auch auf der Leiterplattenseite bearbeitet werden, und die Änderungen werden bei der Synchronisierung übernommen.

Erfahren Sie mehr über Parametersätze.

Sehen Sie sich ein Beispiel für die Verwendung der Direktive „Differential Pair“ in Verbindung mit einem „Blanket“an, um Designregeln im Schaltplan zu definieren.

Überprüfung der Regelanwendung

Je nach Leiterplattenentwurf müssen möglicherweise zahlreiche Designregeln mit Anwendungsbereichen definiert werden, die von sehr einfach bis sehr komplex reichen. Es empfiehlt sich, zu überprüfen, ob die definierten Regeln tatsächlich auf die beabsichtigten Objekte abzielen. Sorgfalt bereits bei der Regeldefinition kann Zeit und Aufwand sparen, die sonst für die Suche nach Verstößen aufgrund falscher Regelanwendungsbereiche aufgewendet werden müssten.

Es gibt im Wesentlichen zwei Methoden zur Überprüfung von Regelbereichen: Entweder wählt man Designobjekte aus und überprüft, welche Regeln derzeit für sie gelten, oder man nimmt eine Regel (an verschiedenen Stellen in der Software) und beobachtet, welche Objekte in ihren Geltungsbereich fallen.

Aus der Perspektive eines Objekts

Für jedes im aktuellen Entwurf platzierte Objekt können Sie schnell Informationen darüber abrufen, welche unären Entwurfsregeln für dieses Objekt gelten. Bewegen Sie den Cursor über das Objekt, klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie Applicable Unary Rules. Alle definierten Entwurfsregeln, die auf das ausgewählte Objekt angewendet werden könnten, werden analysiert und im Applicable Unary Rules Dialogfeld aufgelistet.

Entwurfsregeln, die auf ein einzelnes Beispiel-Entwurfsobjekt anwendbar sind – unäre Regeln.
Entwurfsregeln, die auf ein einzelnes Beispiel-Entwurfsobjekt anwendbar sind – unäre Regeln.

Neben jeder im Dialogfeld aufgeführten Regel befindet sich entweder ein Häkchen () oder ein Kreuz (). Ein Häkchen kennzeichnet die Regel mit der höchsten Priorität unter allen anwendbaren Regeln desselben Typs; dies ist die derzeit angewendete Regel. Regeln desselben Typs mit niedrigerer Priorität werden mit einem Kreuz daneben aufgeführt, was darauf hinweist, dass sie zwar anwendbar sind, aber da sie nicht die Regel mit der höchsten Priorität sind, derzeit nicht angewendet werden.

Regeln, die für das Objekt gelten würden, aber derzeit deaktiviert sind, sind ebenfalls mit einem Kreuz gekennzeichnet und werden durchgestrichen dargestellt.

Auf ähnliche Weise können Sie auch Informationen zu den binären Entwurfsregeln abrufen, die zwischen zwei platzierten Objekten in einem Entwurf gelten. Bewegen Sie den Cursor über ein beliebiges Objekt, klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie Applicable Binary Rules. Folgen Sie den Anweisungen, um zwei Objekte im Entwurf auszuwählen. Das Applicable Binary Rules Dialogfeld wird daraufhin geöffnet und zeigt alle binären Entwurfsregeln an, die zwischen diesen Objekten gelten.

Wenn für die beiden ausgewählten Objekte keine binären Regeln gelten, wird die Binary wird das Applicable Rules Dialogfeld nicht geöffnet.

Zwischen zwei Beispielobjekten im Entwurf geltende Entwurfsregeln – binäre Regeln.
Zwischen zwei Beispielobjekten im Entwurf geltende Entwurfsregeln – binäre Regeln.

Aus der Perspektive einer Regel

Prüfung über das Fenster „PCB-Regeln und Verstöße“

Über das Fenster „PCB-Regeln und Verstöße“ können Sie zudem schnell erkennen, auf welche Objekte eine bestimmte Regel zutrifft. Das Fenster listet alle derzeit für den Entwurf definierten Regeln auf. Es können alle Regeln angezeigt werden, oder Sie können gezielt nach Regeltypen suchen – vorausgesetzt, für den aktiven Entwurf wurde mindestens eine Regel eines bestimmten Typs definiert. Wenn Sie im Rules Bereich des Fensters, wird eine Filterung angewendet, wobei die Regel als Filterbereich dient. Es werden nur jene Designobjekte gefiltert, die in den Geltungsbereich der Regel fallen. Durch Verwendung der Mask (oder Dim) Hervorhebungsfunktion können Sie schnell erkennen, welche Objekte von der Regel betroffen sind.

Ein Beispiel für die Verwendung des PCB Rules And Violations Bedienfelds, um zu überprüfen, auf welche Objekte eine ausgewählte Regel zutrifft.
Ein Beispiel für die Verwendung des PCB Rules And Violations Bedienfelds, um zu überprüfen, auf welche Objekte eine ausgewählte Regel zutrifft.

Wenn die Hervorhebungsmethode im Dialogfeld auf Maskeingestellt wurde, passen Sie den Grad der Maskierung für Objekte, die nicht unter den Geltungsbereich des aktiven Filters fallen, mithilfe des Masked Objects Schieberegler, der über den Mask and Dim Settings Abschnitt auf der View Options Registerkarte des Fensters „Ansichtskonfiguration“ zugänglich ist. Wenn die Hervorhebungsmethode im Dialogfeld auf Dim, passen Sie den Grad der Abdunkelung an, der auf Objekte angewendet wird, die nicht unter den Geltungsbereich des aktiven Filters fallen, mithilfe des Dimmed Objects Schieberegler, der ebenfalls in diesem Abschnitt des Bedienfelds verfügbar ist.

Die Verwendung des PCB Rules And Violations Bedienfelds, um abzufragen, auf welche Objekte eine Regel zutrifft, ist besonders nützlich, wenn Sie eine Abfrage für den/die Geltungsbereich(e) einer Regel erstellen, da eine Regel direkt über das Bedienfeld bearbeitet werden kann und die Abfrage somit so lange „verfeinert“ werden kann, bis die gewünschten Objekte vom Geltungsbereich erfasst werden.

Um den Geltungsbereich bzw. die Geltungsbereiche einer Regel sowie deren Einschränkungen zu bearbeiten, doppelklicken Sie entweder auf den Eintrag der Regel im Bedienfeld oder klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie Properties im Kontextmenü. Es erscheint das entsprechende Edit PCB Rule Dialogfeld, in dem die Änderungen vorgenommen werden können.

Die im Dialogfeld angebotenen Steuerelemente und der Titeltext variieren je nach Art der zu bearbeitenden Entwurfsregel.

Regeln können direkt im PCB Rules And Violations Bedienfeld bearbeitet werden, sodass Sie den Geltungsbereich und/oder die Einschränkungen der Regel im Handumdrehen weiter verfeinern können.
Regeln können direkt im PCB Rules And Violations Bedienfeld bearbeitet werden, sodass Sie den Geltungsbereich und/oder die Einschränkungen der Regel im Handumdrehen weiter verfeinern können.

Prüfung über den Dialog „PCB-Regeln und -Beschränkungen bearbeiten“

Der PCB Rules and Constraints Editor Dialogfeld enthält eine Funktion zum Testen von Abfragen, mit der Sie schnell erkennen können, auf welche Objekte eine bestimmte Regel angewendet wird. Klicken Sie oben rechts im Dialogfeld auf die Schaltfläche „ “ für die Regel, die Sie testen möchten. Das Test Queries Result Dialogfeld wird angezeigt. Das Dialogfeld enthält folgende Informationen:

  • Expression result – die Anzahl der Objekte, die unter den Geltungsbereich des Ausdrucks fallen.

  • Objects applicable to rule – die Anzahl der anwendbaren Objekte basierend auf dem Ausdruck und dem Typ der aktuellen Regel.

  • Expression and rule priority (nur bei einer unären Regel) – die Anzahl der anwendbaren Objekte basierend auf dem Ausdruck, dem Typ und der Priorität der aktuellen Regel (d. h., wenn eine Regel mit höherer Priorität vorhanden ist, werden Objekte, die unter den Geltungsbereich dieser Regel fallen, bei diesem Wert nicht berücksichtigt).

  • Rules with highest priorities (nur bei einer unären Regel) – Falls Regeln mit höherer Priorität vorhanden sind, wird deren Liste im Dialogfeld zusammen mit der Anzahl der für sie anwendbaren Objekte (d. h. deren Expression and rule priority Werte).

Durch Klicken auf einen Link auf der rechten Seite können Sie schnell filtern, um die jeweils betroffenen Objekte direkt im Entwurfsbereich anzuzeigen. Verwenden Sie das Mask Dropdown-Menü, um NormalMask, oder Dim je nachdem, wie die betroffenen Objekte im Leiterplattendokument hervorgehoben werden sollen. Wenn Zoom aktiviert ist, wird im Leiterplattendokument zudem ein Zoom auf die betroffenen Bauteile durchgeführt.

 
 
 
 
 

Mit der Funktion „Abfragen testen“ können Sie schnell die Objekte anzeigen, die vom Geltungsbereichsausdruck einer Regel erfasst werden.
Mit der Funktion „Abfragen testen“ können Sie schnell die Objekte anzeigen, die vom Geltungsbereichsausdruck einer Regel erfasst werden.

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