Einrichten und Ausführen einer DRC-Prüfung

Konfigurieren des DRC

Die Konfiguration für die Design Rule Checking wird im Dialog Design Rule Checker vorgenommen, der über den Befehl Tools » Design Rule Check aus einem PCB-Dokument heraus aufgerufen wird.

Der Dialog Design Rule Checker zeigt die Standardeinstellungen, wobei bestimmte Online-DRC-Prüfungen deaktiviert sind, um die Leistung des PCB-Editors zu verbessern. Verwenden Sie die zugehörigen Optionen, um einen Designregeltyp für die Prüfung als Teil von Online DRC und/oder Batch DRC einzubeziehen.

Im Ordnerbaum auf der linken Seite des Dialogs sind alle Kategorien von Designregeln, deren Regeltypen geprüft werden können, unter dem Ordner Rules to Check aufgeführt. Klicken Sie auf diesen Ordner der obersten Ebene, um rechts im Dialog alle prüfbaren Regeltypen aufzulisten. Alternativ können Sie auf eine bestimmte Kategorie unterhalb des Ordners klicken, um nur die dieser Kategorie zugeordneten Designregeltypen aufzulisten. Verwenden Sie den Dialog, um die Online- (sofern verfügbar) und/oder Batch-Modus-Prüfung für jeden Regeltyp zu aktivieren/deaktivieren, den Sie prüfen möchten.

Verwenden von Online DRC

Online Design Rule Checking läuft im Hintergrund in Echtzeit und kennzeichnet Designregelverletzungen bzw. verhindert sie automatisch. Dies ist besonders hilfreich beim interaktiven Routen Ihrer Leiterplatte, um Abstands-, Breiten- und Parallelsegmentverletzungen sofort hervorzuheben. Damit eine Regel dem Online DRC unterliegt, müssen die folgenden drei Voraussetzungen erfüllt sein:

1. Die Regel muss aktiviert sein. Dies kann entweder im Dialog PCB Rules and Constraints Editor dialog erfolgen, indem sichergestellt wird, dass die Option Enabled für die Regel aktiviert ist, oder im Bereichsfenster PCB Rules and Violations panel, indem sichergestellt wird, dass die Option Enabled  für die Regel aktiviert ist.

   Stellen Sie sicher, dass die Designregeln, die vom Online DRC überwacht werden sollen, tatsächlich zur Verwendung im Design aktiviert sind.

   Wenn eine Regel in einen benutzerdefinierten Regelsatz aufgenommen wurde, muss auch dieser Regelsatz aktiviert sein. Weitere Informationen zum Aktivieren und Deaktivieren von Regelsätzen finden Sie auf der Seite Defining, Scoping & Managing PCB Design Rules.

2. Der Regeltyp muss im Dialog Design Rule Checker für die Online-Prüfung aktiviert sein.

   Stellen Sie sicher, dass der Regeltyp für Online DRC aktiviert ist.

3. Die Funktion Online DRC muss eingeschaltet sein. Dies geschieht durch Aktivieren der Option Online DRC auf der Seite PCB Editor - General page des Dialogs Preferences.

   Stellen Sie sicher, dass die Funktion Online DRC aktiviert ist.

Wenn festgestellt wird, dass Objekte gegen eine anwendbare Designregel verstoßen, die für die Online-Prüfung aktiviert ist, werden sie im Arbeitsbereich entsprechend den definierten violation display options hervorgehoben.

Verwenden von Batch DRC

Es wird insbesondere empfohlen, vor der Erstellung der finalen Fertigungsdaten immer eine Designregelprüfung im Batch-Modus durchzuführen. Online DRC erkennt nur neue Verletzungen – also Verletzungen, die entstehen, nachdem die Funktion aktiviert wurde –, während Batch DRC eine manuelle Prüfung jederzeit während des Leiterplattenentwurfs ermöglicht. Gute Designer kennen daher zwar den Wert von Online DRC, wissen aber auch, dass der Leiterplattenentwurf mit einem Batch DRC beginnen und enden sollte.

Aktivieren Sie nach Bedarf Regeltypen für die Batch-Prüfung im Dialog Design Rule Checker (siehe Abschnitt Konfigurieren des DRC). Beim Ausführen eines Batch DRC stehen verschiedene zusätzliche Optionen zur Verfügung, darunter die Möglichkeit, eine Berichtsdatei zu erzeugen. Diese Optionen sind zugänglich, indem Sie im Ordnerbaum des Dialogs auf den Ordner Report Options klicken. Zwei wichtige Optionen (im folgenden Bild hervorgehoben) sind:

• Create Report File – aktivieren Sie diese Option, um nach dem Ausführen eines Batch DRC für die Leiterplatte einen Bericht erzeugen zu lassen. Aktivieren Sie die Unteroption Report PCB Health Issues, um vom PCB Health Check Monitor erkannte Probleme in den erzeugten Bericht aufzunehmen.

  Der Bericht hat HTML-Format und den Namen Design Rule Check - <PCBDocumentName>.html. Er wird nach Abschluss des Batch-DRC-Prozesses automatisch als aktives Dokument geöffnet.

• Create Violations – aktivieren Sie diese Option, damit Verletzungen im Arbeitsbereich entsprechend den definierten violation display options hervorgehoben werden. Diese Option ist auch erforderlich, damit Verletzungen im Bereich Violations des Bereichsfensters PCB Rules And Violations panel aufgelistet werden.

Zugriff auf Optionen zum Ausführen eines Batch DRC und zum Erzeugen eines DRC-Berichts.

Die weiteren verfügbaren Optionen sind:

• Sub-Net Details – wenn eine Regel Un-Routed Net definiert wurde, aktivieren Sie diese Option, um Subnetz-Details in den DRC-Bericht aufzunehmen.

  Die Regel Un-Routed Net sollte nur dann für die Prüfung aktiviert werden, wenn alle Verbindungen geroutet wurden, da eine Verbindungslinie faktisch einen „offenen Stromkreis“ darstellt.

• Verify Shorting Copper – aktivieren Sie diese Option, um die Integrität der kurzgeschlossenen Kupferflächen in allen im Design verwendeten Net-Tie-Komponenten zu überprüfen. Diese Prüfung sucht nach unverbundenem Kupfer in einer Komponente (ein Hinweis darauf, dass ein Pad die anderen Pads nicht korrekt kurzschließt).

• Report Drilled SMT Pads – aktivieren Sie diese Option, um alle SMT-Pads (Surface Mount Technology), die irrtümlich gebohrt wurden, in den DRC-Bericht aufzunehmen.

  Ein SMT-Pad kann beispielsweise ein kurzer Anschlussstift, ein flacher Kontakt, eine Kugel in einer Ball-Matrix (BGA), ein Anschluss auf dem Gehäuse eines Bauteils (passive Bauteile) oder ein kurzer Anschluss im Gull-Wing-Format (QFPs) sein.

  Diese Option dient nur zum Erkennen von SMT-Pads mit definierten Bohrungen, was in älteren Versionen der Software möglich war. Um Vias unter SMD-Pads zu prüfen, muss die Regel Vias Under SMD (in der Kategorie High Speed) zum Design hinzugefügt und für Batch DRC aktiviert werden.

• Report Multilayer Pads with 0 size Hole – aktivieren Sie diese Option, um alle im Design gefundenen ungültigen Multilayer-Pads einzubeziehen. Ein ungültiges Multilayer-Pad ist ein Pad mit einer Lochgröße von null, das sonst ein SMT-Pad wäre.

• Stop when n violations found – verwenden Sie dieses Feld, um die maximale Anzahl von Verletzungen festzulegen, die erkannt werden dürfen, bevor der Batch-DRC-Prozess gestoppt wird (Standard = 500). Die Begrenzung der Anzahl gemeldeter Verletzungen ist eine wichtige Strategie, um den Prüfprozess beherrschbar zu halten.

• Report Broken Planes – aktivieren Sie diese Option, damit der Batch-Regelprüfprozess nach unterbrochenen Planes sucht und diese meldet. Unterbrochene Planes entstehen, wenn ein Bereich einer Plane, der mit einem Netz verbunden ist, elektrisch vom Rest der Plane getrennt wird. Ein Beispiel hierfür ist ein Steckverbinder, der über einer geteilten Plane platziert ist, aber nicht mit ihr verbunden ist. Die Aussparungen um die Pins herum verbinden sich und schneiden das Kupfer der Plane vollständig durch, sodass sie effektiv in zwei Teile zerfällt.

  Um auf unterbrochene Planes zu prüfen, muss die Regel Un-Routed Net (in der Kategorie Electrical) für Batch DRC aktiviert sein.

• Report Dead Copper larger than – aktivieren Sie diese Option, damit der Batch-Regelprüfprozess nach toten Kupferbereichen sucht und solche meldet, die größer als die angegebene Fläche sind. Totes Kupfer bezeichnet Kupferabschnitte ohne Netzverbindung, die außerdem elektrisch von der ursprünglichen übergeordneten Plane getrennt werden. Ein Beispiel hierfür ist ein Steckverbinder (der nicht mit der Plane verbunden ist) mit eng beieinanderliegenden Pins, bei dem sich die Aussparungen um die Pins herum verbinden und Bereiche des Planekupfers vom Rest der Plane isolieren. Verwenden Sie das zugehörige Feld, um einen Wert für die maximal zulässige Fläche von totem Kupfer anzugeben; alles darüber gilt als Regelverletzung (Standard = 100 sq. mils).

  Um auf totes Kupfer zu prüfen, muss die Regel Un-Routed Net (in der Kategorie Electrical) für Batch DRC aktiviert sein.

  Wenn die Option Report Dead Copper larger than aktiviert ist (und die Regel Un-Routed Net für Batch DRC aktiviert ist), werden beim Batch-Regelcheck außerdem alle Objekte ohne zugewiesenes Netz gemeldet, unabhängig von ihrer Größe. Diese Funktion ist verfügbar, indem der Wert der Option PCB.Rules.DeadCopperNoNet im Dialog Advanced Settings dialog so gesetzt wird, dass die gewünschte Erkennungseinstellung wie unten gezeigt konfiguriert wird. Der Standardwert ist 2.

  • 0 – keine prüfen.

  • 1 – alle prüfen.

  • 2 – alle prüfen außer freien Pads, Textobjekten und Objekten in Komponenten.

  Außerdem werden bei aktivierter Option Report Dead Copper larger than Kupferlagenobjekte mit Netzzuweisung, die jedoch weder mit einem Padobjekt desselben Netzes noch mit anderen Objekten desselben Netzes über Verbindungslinien verbunden sind, ebenfalls geprüft (unabhängig davon, ob die Regel Un-Routed Net für Batch DRC aktiviert ist oder nicht). Diese Funktion befindet sich in Open Beta und ist verfügbar, wenn die Option PCB.Rules.DeadCopperInNet im Dialog Advanced Settings dialog aktiviert ist.

• Report Starved Thermals with less than n% available copper – aktivieren Sie diese Option, damit der Batch-Regelprüfprozess nach „ausgehungerten“ Thermalkontakten sucht und solche meldet, die größer als der angegebene Prozentsatz sind. Thermals sind Verbindungen zu einer Plane mit Wärmeentlastungs-„Aussparungen“ um sie herum, um die Wärmeleitfähigkeit zum Planekupfer zu verringern. Ein Thermal kann „ausgehungert“ werden, wenn die Oberfläche der Kupferspeichen, die ihn mit der Plane verbinden, durch Aussparungsbereiche reduziert wird. Diese Option prüft auch die Oberfläche des Thermals selbst (nicht nur die Speichen) gegen Aussparungsbereiche, die in den Thermal hineinragen. Verwenden Sie das zugehörige Feld, um einen Wert für den minimal zulässigen Prozentsatz an verbleibendem Verbindungskupfer anzugeben; alles darunter gilt als Regelverletzung (Standard = 50%).

• Run Design Rule Check – klicken Sie auf diese Schaltfläche, um einen Batch DRC gemäß den für die Batch-Prüfung aktivierten Regeln und den für diese Prüfart definierten zusätzlichen Optionen durchzuführen.

  Nach Abschluss der Prüfung werden alle Verletzungen im Fenster Messages angezeigt.

Ein DRC im Batch-Modus wird gestartet, indem Sie auf die Schaltfläche Run Design Rule Check unten links im Dialog klicken. Wenn Sie dies ausgewählt haben, wird ein DRC-Bericht erstellt und automatisch (falls entsprechend konfiguriert) als aktives Dokument im Hauptentwurfsfenster geöffnet. Der Bericht listet jede Regel auf, die wie im Dialog Design Rule Checker angegeben geprüft wurde. Regeln, die im Design nicht vorhanden sind, werden nicht geprüft.

DRC-Berichte

Durch Aktivieren der Option Create Report File im Dialog Design Rule Checker dialog wird beim Ausführen eines Batch DRC ein DRC-Bericht erzeugt. Die auf der Seite PCB Editor - Reports page des Dialogs Preferences verfügbaren Optionen ermöglichen die Festlegung des Berichtsformats sowie die Angabe, ob der Bericht nach der Erzeugung automatisch angezeigt wird.

Erzeugen Sie im Rahmen des Batch-DRC-Prozesses einen DRC-Bericht.

Unterstützte Formate sind:

• TXT – erzeugt die Datei Design Rule Check - <PCBDocumentName>.drc.

• HTML – erzeugt die Datei Design Rule Check - <PCBDocumentName>.html.

• XML – erzeugt die Datei <PCBDocumentName>.xml.

Der Bericht listet jede Regel auf, die während des Batch-Prüfprozesses wie im Dialog Design Rule Checker angegeben geprüft wurde. Jede gefundene Verletzung wird mit vollständigen Details zu Referenzinformationen wie Lage, Netzname, Komponentendesignator und Pad-Nummer sowie mit der Position des Objekts aufgeführt.

Konfigurieren von Force Batch Check für Regelsätze

Auf der Seite, die durch Klicken auf den Ordner Rule Sets to Check im linken Ordnerbaum des Dialogs Design Rule Checker aufgerufen wird, können Sie Force Batch Check für Regelsätze konfigurieren.

Weitere Informationen zu Regelsätzen finden Sie auf der Seite Defining, Scoping & Managing PCB Design Rules.

Die Seite listet alle Regelsätze auf (den Default Rule Set sowie alle benutzerdefinierten Regelsätze), die im PCB-Dokument vorhanden sind. Wenn für einen Regelsatz die Option Force Batch Check aktiviert ist, wird während des Batch DRC nicht nur die jeweils anwendbare Regel mit der höchsten Priorität pro Regeltyp geprüft, sondern zusätzlich auch die jeweils anwendbare Regel mit der höchsten Priorität innerhalb dieses Regelsatzes zwangsweise geprüft. Im Wesentlichen läuft die Zwangsprüfung parallel zum normalen Batch DRC, indem für jeden zur Zwangsprüfung einbezogenen Regelsatz ein zusätzlicher DRC-Durchlauf ausgeführt wird ().

Wenn beispielsweise ein Netz durch eine Width-Regel im Default Rule Set und durch eine Width-Regel in einem benutzerdefinierten Regelsatz erfasst wird, wird dieses Netz zusätzlich gegen die Width-Regel aus dem benutzerdefinierten Regelsatz geprüft, wenn für diesen Regelsatz die Option Force Batch Check aktiviert ist, selbst wenn diese Regel eine niedrigere Priorität als die Width-Regel aus dem Default Rule Set hat. Einträge für erkannte Verletzungen von Designregeln, die in zwangsgeprüften Regelsätzen enthalten sind, werden im DRC-Bericht, im Fenster Messages und im Fenster PCB Rules And Violations  mit Force Checked <RuleSetName> gekennzeichnet.

Optionen für die Verletzungsanzeige

Das Prüfen des Designs anhand festgelegter Designregeln ist das eine – aber was geschieht, wenn eine oder mehrere dieser Regeln verletzt werden? Unabhängig davon, ob Online DRC während des Entwurfs läuft oder ein Batch DRC manuell ausgeführt wird, muss es eine visuelle Anzeige dafür geben, wo solche Regelverletzungen auftreten. Der PCB-Editor enthält leistungsfähige Optionen zur Verletzungsanzeige, mit denen sich vorhandene Verletzungen klar und visuell darstellen lassen.

Benutzerdefinierte Verletzungsgrafiken

Die meisten Designregeln, die in die Online- und/oder Batch-Designregelprüfung einbezogen werden können, verfügen über zugehörige benutzerdefinierte Verletzungsgrafiken, die im Arbeitsbereich erscheinen, wenn eine bestimmte Regel verletzt wird. Diese Grafiken sorgen für eine visuell aufgeräumtere DRC-Darstellung. Wenn eine bestimmte Designregel verletzt wird, werden die zugehörigen benutzerdefinierten Verletzungsgrafiken (sofern zutreffend) nur auf den an dieser Verletzung beteiligten Lagen gezeichnet.

In manchen Fällen zeigt die Grafik nicht nur, wo die Verletzung auftritt, sondern auch warum – indem der für die Regel definierte Grenzwert angezeigt wird und angegeben wird, inwiefern die fehlerhaften Primitive diesen Wert unter- oder überschreiten.

Beispiel zur Veranschaulichung der benutzerdefinierten Grafiken für Verletzungen der Regeln Width und Minimum Annular Ring.

Andere Grafiken, darunter solche zur Darstellung von Verletzungen der Regeln Net Antennae, Short-Circuit, Un-Routed Net, Room Definition, Layer Pairs und Vias Under SMD, bestehen aus einer Grafik, da kein definierbarer Grenzwert angezeigt werden kann.

Weitere Beispiele für benutzerdefinierte Verletzungsgrafiken. Von links nach rechts: Net-Antennae-Verletzung; Short-Circuit-Verletzung; Un-Routed-Net-Verletzung.

Verletzungs-Overlay

Zusätzlich zu den benutzerdefinierten Verletzungsgrafiken steht ein Verletzungs-Overlay zur Konfiguration und Verwendung zur Verfügung. Das Overlay wird über die Design-Primitive gezeichnet. Sie können aus einer Auswahl von Stilen wählen, welches Muster auf den Primitiven angezeigt werden soll.

Verwenden Sie ein Verletzungs-Overlay als Alternative zu den benutzerdefinierten Verletzungsgrafiken, wenn DRC-Verletzungen angezeigt werden.

Die Verwendung einer Kombination der beiden Arten der Verletzungsanzeige kann nützlich sein, um eine „grobe“ und eine „feine“ Anzeige von Regelverletzungen bereitzustellen. Beim Herauszoomen kann das Verletzungs-Overlay markieren, wo eine Verletzung vorliegt; durch Hineinzoomen sehen Sie dann die Details, die durch die zugehörige benutzerdefinierte Verletzungsgrafik dargestellt werden.

Konfigurieren der Voreinstellungen für die Verletzungsanzeige

Die Steuerung darüber, wie DRC-Verletzungen angezeigt werden – mithilfe benutzerdefinierter Verletzungsgrafiken und/oder eines definierten Verletzungs-Overlays – wird auf der Seite PCB Editor - DRC Violations Display des Dialogs PreferencesPreferences festgelegt.

Konfigurieren Sie, wie DRC-Verletzungen im Designbereich angezeigt werden – mithilfe benutzerdefinierter Grafiken und/oder eines definierten Verletzungs-Overlays – als Teil Ihrer Softwareeinstellungen.

Mit den verfügbaren Optionen können Sie:

• Den Stil des verwendeten Verletzungs-Overlays über Violation Overlay Style auswählen – Fehlermarkierungen können auf eine der folgenden vier Arten angezeigt werden. Klicken Sie, um Ihren bevorzugten Stil auszuwählen:

  • None (Layer Color) – Fehlermarkierungen werden in der Ebenenfarbe angezeigt und sind daher nicht sichtbar.

  • Solid (Override Color) – Fehlermarkierungen werden in der Farbe der Ebene Error Marker angezeigt.

  • Style A – Fehlermarkierungen werden als Warn-Dreieck angezeigt.

  • Style B – Fehlermarkierungen werden als Punkt mit einem Kreuz darin angezeigt.

• Das Anzeigeverhalten des Verletzungs-Overlays beim Herauszoomen über Overlay Zoom Out Behavior festlegen – Fehlermarkierungen verhalten sich beim Herauszoomen wie folgt:

  • Base Pattern Scales – die Fehlermarkierungen werden unabhängig von der Zoomstufe skaliert (der Markierungstyp wird durch den oben ausgewählten Stil für das Verletzungs-Overlay bestimmt).

  • Layer Color Dominates – beim Herauszoomen werden die Fehlermarkierungen zu einer geschlossenen Farbfläche in der Ebenenfarbe.

  • Override Color Dominates – beim Herauszoomen werden die Fehlermarkierungen zu einer geschlossenen Farbfläche in der Farbe der Ebene Error Marker.

• Wählen Sie im Bereich Choose DRC Violations Display Style den verwendeten Anzeigestil für jede einzelne Regel aus. Wenn die Option Violation Details für einen Regeltyp aktiviert ist, werden die DRC-Verletzungen dieser Regel mithilfe der zugehörigen benutzerdefinierten Verletzungsgrafiken angezeigt. Wenn die Option Violation Overlay aktiviert ist, werden die Verletzungen mit dem angegebenen Overlay-Stil dargestellt. Standardmäßig ist der Anzeigestil Violation Details für alle Regeltypen aktiviert, und die Anzeige Violation Overlay Style ist nur für die Regeln Clearance, Width und Component Clearance aktiviert.

  Klicken Sie mit der rechten Maustaste in das Raster, um ein Befehlsmenü aufzurufen, mit dem Sie die Verwendung eines Verletzungsanzeigetyps für alle Regeltypen schnell aktivieren oder deaktivieren können. Es stehen auch Befehle zur Verfügung, um die Anzeige von Verletzungen – Detailgrafiken oder Overlay-Stile – schnell nur für die Regeln zu aktivieren, die aktuell im Design verwendet werden.

Festlegen der Farbgebung für Verletzungen

Um zusätzliche Flexibilität bei der Anzeige von Regelverletzungen im Designbereich zu bieten, verfügen die beiden Arten der Verletzungsanzeige – Verletzungsdetails (benutzerdefinierte Verletzungsgrafiken) und Verletzungs-Overlay – über jeweils eigene zugeordnete Systemfarben. Dadurch können Sie beide mithilfe unterschiedlicher, klar unterscheidbarer Farben voneinander abheben. Die Farbzuweisung erfolgt im Abschnitt System Colors auf der Registerkarte Layers & Colors des Fensters View Configuration:

• Violation Details – verwendet die Systemfarbe Violation Markers (für erlassene Verletzungen, die mit diesem Anzeigestil dargestellt werden, wird die Systemfarbe Waived Violation Markers verwendet).

• Violation Overlay – verwendet die Systemfarbe DRC Error Markers (für erlassene Verletzungen, die mit diesem Anzeigestil dargestellt werden, wird die Systemfarbe Waived DRC Error Markers verwendet).

Legen Sie für die beiden Arten der Verletzungsanzeige unterschiedliche Farben fest und aktivieren/deaktivieren Sie ihre Anzeige nach Bedarf.