Tipos de reglas eléctricas

Las reglas de diseño de la categoría Electrical se describen a continuación.

Separación

Regla predeterminada: i

Esta regla define la separación mínima permitida entre dos objetos primitivos cualesquiera en una capa de cobre. Se puede especificar un único valor de separación, o diferentes separaciones para distintos emparejamientos de objetos mediante el uso de una Minimum Clearance Matrix dedicada. Esta última, en combinación con el alcance de la regla, ofrece la flexibilidad para crear un conjunto conciso y específico de reglas de separación que satisfaga incluso las necesidades de separación más exigentes.

Restricciones

 

 

 

 

 

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Restricciones predeterminadas para la regla de separación. Hay dos modos disponibles. Aquí se muestra el modo Simple. Restricciones predeterminadas para la regla de separación. Hay dos modos disponibles. Aquí se muestra el modo Advanced.

El alcance de la regla devuelve un conjunto de objetos; las restricciones detalladas a continuación se aplican luego a ese conjunto de objetos:

• Connective Checking - el conjunto de objetos de red devuelto por el alcance de la regla puede reducirse aún más de las siguientes maneras:
  • Different Nets Only - la restricción se aplica entre dos objetos primitivos cualesquiera que pertenezcan a redes diferentes (por ejemplo, dos pistas en dos redes distintas).
  • Same Net Only - la restricción se aplica entre dos objetos primitivos cualesquiera que pertenezcan a la misma red (por ejemplo, entre una vía y un pad de la misma red, o dos segmentos de pista en la misma red).
  • Any Net - la restricción se aplica entre dos objetos primitivos cualesquiera que pertenezcan a cualquier red del diseño. Esta es la opción más completa de las tres y contempla la posibilidad de que los objetos pertenezcan a la misma red o a redes diferentes.
  • Different Differential Pair - la restricción se aplica entre dos objetos primitivos cualesquiera que pertenezcan a redes diferentes de pares diferenciales distintos (por ejemplo, una pista en DiffPair1 y una pista en DiffPair2). La regla no se aplica entre primitivas de las dos redes del mismo par diferencial (por ejemplo, DiffPair1_P y DiffPair1_N). Use esta restricción para configurar la separación entre los pares diferenciales.

  • Same Differential Pair - la restricción se aplica entre dos objetos primitivos cualesquiera que pertenezcan a las distintas redes del mismo par diferencial (por ejemplo, una pista en TX_P y una pista en TX_N). Use esta restricción para configurar la separación cuando las redes del par diferencial deban estar más juntas de lo permitido por la separación general.

    Obtenga más información sobre la verificación de separación de pares diferenciales

    Para una regla de separación definida como Solo misma red, el enfoque general es que, si dos objetos se están tocando (es decir, están conectados), no se considera que infrinjan la regla. La excepción a esto es al comprobar la separación entre objetos vía y pad SMD en la misma red. Cuando una vía y un pad SMD tienen separación de máscara de soldadura, y ambos están demasiado cerca entre sí, el puente de máscara de soldadura entre los dos objetos puede desaparecer y la pasta de soldadura fluirá hacia la vía durante el proceso de soldadura, creando una unión de soldadura deficiente en el pad SMD. Incluso si una vía y un pad SMD están conectados mediante una pista o se superponen, se considera que infringen la regla cuando la distancia entre ellos es menor que la separación Vía-Pad SMD en la regla de separación de misma red.

    Configure la distancia mínima permitida entre una vía y un pad SMD ajustando la separación Vía-Pad SMD en la regla de separación de misma red. Si la vía y el pad SMD deben tocarse o superponerse, también deberá definir una regla de diseño Via Under SMD adecuada (categoría High Speed) y habilitar la restricción Allow Vias under SMD Pads.

• Ignore Pad to Pad Clearances within a footprint - active/desactive esta opción para especificar si se ignoran las separaciones entre pads dentro de la misma huella de componente. Esta opción está deshabilitada de forma predeterminada.
• Minimum Clearance - el valor de la separación mínima requerida. Un valor introducido aquí se replicará en todas las celdas de la matriz de separación mínima. A la inversa, cuando se introduce un valor de separación diferente para uno o más emparejamientos de objetos en la matriz, la restricción Minimum Clearance cambiará a N/A, para reflejar que no se está aplicando un único valor de separación en toda la placa.
• Minimum Clearance Matrix - ofrece la posibilidad de ajustar con precisión las separaciones entre las distintas combinaciones de objeto a objeto del diseño.

Trabajo con la matriz de separación

Para muchos usuarios, no existe una gran diferencia entre las primitivas Pista y Arco. Y en lo que respecta a los objetos Fill, Region y Polygon, la mayoría de los usuarios simplemente los consideran más “cobre”. Teniendo esto en cuenta, la matriz de separación mínima para la regla de separación se ha mejorado para funcionar en dos modos:

• Simple - en este modo, los objetos Track y Arc (incluidos los objetos Track Keepout y Arc Keepout) se combinan en la única entrada Track. Los objetos Fill, Poly y Region (incluidos los objetos Fill Keepout y Region Keepout) se combinan en la única entrada Copper. El modo Simple es el modo predeterminado, tanto al abrir un diseño existente como uno nuevo.
• Advanced - este modo es la matriz tradicional, con todos los objetos presentados.

La definición de los valores de separación en la matriz puede realizarse de las siguientes maneras:

• Edición de una sola celda: para cambiar la separación mínima de un emparejamiento de objetos específico. Haga clic en una celda para seleccionarla y editarla.
• Edición de múltiples celdas: para cambiar la separación mínima de varios emparejamientos de objetos:
  • Use Ctrl+Click, Shift+Click y Click+Drag para seleccionar varias celdas en una columna.
  • Use Shift+Click y Click+Drag para seleccionar varias celdas contiguas en una fila.
  • Use Click+Drag para seleccionar varias celdas contiguas en múltiples filas y columnas.
  • Haga clic en el encabezado de una fila para seleccionar rápidamente todas las celdas de esa fila.
  • Haga clic en el encabezado de una columna para seleccionar rápidamente todas las celdas de esa columna.

Una vez realizada la selección requerida (ya sea una sola celda o varias celdas), cambiar el valor actual es tan sencillo como escribir el nuevo valor requerido. Para enviar el valor recién introducido, haga clic fuera, en otra celda, o pulse Enter. Todas las celdas de la selección se actualizarán con el nuevo valor.

Ejemplo de edición de múltiples celdas. Observe que, como ahora existen diferentes valores de separación para uno o más emparejamientos de objetos, la restricción Minimum Clearance ha cambiado a N/A, para reflejar que ya no se aplica un único valor de separación a todas las combinaciones de separación entre objetos.

Verificación de separación entre agujero y objeto

Los diseñadores pueden verificar las separaciones entre los bordes de los agujeros perforados y los objetos de cobre cercanos en las capas de señal. Esto resulta especialmente útil para evitar enrutar una pista demasiado cerca de un agujero perforado, que de otro modo podría verse afectado por cualquier posible desviación de la broca durante la fabricación de la placa. La fila situada en la parte inferior de la matriz de separación mínima de la regla de separación se utiliza para definir las separaciones deseadas.

Establezca valores de separación para detectar cualquier objeto de cobre que esté demasiado cerca de los bordes de los agujeros perforados en el diseño.

Comprobación de separación de plano dividido

Los diseñadores también pueden comprobar las separaciones entre regiones de plano dividido en capas internas de plano. La forma en que se define la separación depende del modo en el que se utilice la matriz de separación mínima:

• Simple mode - especifique el valor requerido de separación entre plano dividido y plano dividido usando la celda Copper-Copper.
• Advanced mode - especifique el valor requerido de separación entre plano dividido y plano dividido usando la celda Region-Region.

Aparecerá una infracción con la forma:

Clearance Constraint: (<CurrentClearance> < <DefinedClearance>) Between Split Plane (<NetName>) on <InternalPlaneLayerName> And Split Plane (<NetName>) on <InternalPlaneLayerName>,

por ejemplo:

Clearance Constraint: (32.36mil < 34mil) Between Split Plane (GND) on Internal Plane 1 And Split Plane (NetC6) on Internal Plane 1

Comprobación de separación entre regiones de plano dividido en una capa interna. En este caso, se ha introducido el valor de separación 34mil en la celda Region-Region, ya que las separaciones se están definiendo usando el modo Advanced de la matriz.

Comprobación de separación de pares diferenciales

Los pares diferenciales presentan desafíos de diseño únicos, y a menudo requieren una separación within-pair específica, además de una separación pair-to-pair, y potencialmente una tercera regla para controlar la separación pair-to-all other nets. Para admitir esto, la región Constraints incluye la lista desplegable en la que puede elegir las opciones Same Differential Pair y Different Differential Pair.

Por ejemplo, si las redes dentro de los pares diferenciales requieren una separación más ajustada que la separación general de la placa, esto puede lograrse usando la opción de restricción Same Differential Pair, como se muestra a continuación. Tenga en cuenta que, aunque el alcance de la regla se aplica a los objetos de red All del diseño, la configuración Constraint restringe su aplicación únicamente a los objetos en Same Differential Pair.

Este resultado también podría lograrse limitando el alcance de la regla para que solo se aplique a objetos de par diferencial (por ejemplo, InAnyDifferentialPair), como se muestra a continuación. Tenga en cuenta que esta regla también se aplicaría entre una red de un par diferencial y cualquier otro objeto de red del diseño, por lo que este enfoque solo debe utilizarse si tiene otras reglas de mayor prioridad que definan los requisitos DiffPairNet-to-DiffPairNet y/o DiffPairNet-to-Any. Si se utiliza este enfoque, la prioridad de las reglas de pares diferenciales también debe configurarse correctamente, de modo que la regla con el requisito de separación más ajustado tenga mayor prioridad.

Se puede usar un enfoque similar para controlar la separación between pares diferenciales. La imagen siguiente muestra cómo puede utilizarse la restricción Different Differential Pair para lograrlo.

Al igual que en el ejemplo anterior, esto también podría lograrse usando el alcance de la regla, en lugar de la restricción Different Differential Pairs. Recuerde que las prioridades de las reglas deben configurarse de modo que la regla con el requisito de separación más ajustado tenga mayor prioridad.

Para definir una separación diferente desde una red de par diferencial hasta cualquier otro objeto de red, podría usarse la siguiente regla.

Esto podría refinarse aún más para que solo se aplique entre objetos de par diferencial y objetos que no sean de par diferencial, como se muestra a continuación.

Obtenga más información sobre Differential Pair Routing. Obtenga más información sobre el alcance de las Differential Pair design rules.

Aplicación de reglas

DRC en línea, DRC por lotes, enrutamiento interactivo ^#, autoenrutamiento ^# y colocación de polígonos.

Notas

Cortocircuito

Regla predeterminada: obligatorio i

Esta regla comprueba cortocircuitos entre objetos primitivos en las capas de cobre (señal y plano). Existe un cortocircuito cuando dos objetos que tienen nombres de red diferentes se tocan.

Restricciones

Restricciones predeterminadas para la regla de cortocircuito

Allow Short Circuit - define si las redes objetivo que se encuentran dentro de los dos alcances (consultas completas) de la regla pueden cortocircuitarse o no. Si necesita que dos redes diferentes estén cortocircuitadas entre sí, por ejemplo al conectar dos sistemas de tierra dentro de un diseño, asegúrese de que esta opción esté habilitada.

Aplicación de la regla

DRC en línea, DRC por lotes y durante el autoenrutamiento.

Notas

• En un diseño de Printed Electronics , cuando diferentes redes se cruzan en capas distintas, se marcan como cortocircuito. Estos cruces se aíslan colocando un parche dieléctrico en una capa no conductora.

• Esta regla también se aplica a Wire Bonding. Se produce una violación cuando un hilo de bonding está conectado a un pad del die o a cobre de una red diferente o cuando se conectan los extremos de hilos de bonding de redes diferentes.

Red no enrutada

Regla predeterminada: obligatorio i

Esta regla comprueba el estado de finalización de cada red que se encuentra dentro del alcance (consulta completa) de la regla. Si una red está incompleta, entonces cada sección completada (subred) se enumera junto con la finalización del enrutamiento. La finalización del enrutamiento se define de la siguiente manera:

(connections complete / total number of connections) x 100

El sistema de comprobación de reglas de diseño del editor PCB normalmente considera que una red está enrutada si todos los nodos de esa red (pads de componentes) están conectados mediante objetos de diseño conscientes de la red (pistas, arcos, pads, vías y polígonos). Estos objetos se consideran conectados si se tocan entre sí. Sin embargo, aunque el simple contacto supone una conexión aparente para el software, cuando llega el momento de fabricar la placa, la fragilidad de algunas de estas “conexiones” puede causar problemas críticos, especialmente cuando los objetos —por ejemplo, dos segmentos contiguos de pista, o una pista que entra en un pad/vía— solo se tocan ligeramente. Estas conexiones suelen denominarse “Bad Connections”, “Poor Connections” o “Incomplete Connections”. Esta regla también puede configurarse para comprobar este tipo de conexiones deficientes.

Restricciones

Restricciones predeterminadas para la regla de red no enrutada

Check for incomplete connections - con esta opción habilitada, se realizan las siguientes comprobaciones adicionales sobre la conectividad entre los objetos de diseño aplicables:

• Track/Arc to Track/Arc - comprobar que las líneas centrales, o los centros de los extremos de los segmentos de pista/arco conectados, coincidan.
• Track/Arc to Via - comprobar que la línea central, o el centro del extremo de un segmento de pista/arco, esté colocado sobre la forma de la vía.
• Track/Arc to Pad - comprobar que la línea central, o el centro del extremo del segmento de pista/arco, esté colocado sobre la forma del pad.
• Via to Pad - comprobar que el centro de la vía esté colocado sobre la forma del pad.
• Via to Via - comprobar que el centro de una vía esté colocado sobre la forma de otra vía.
• Polygon to Track/Arc - comprobar que la línea central, o el centro del extremo de un segmento de pista/arco, quede solapado por el polígono.
• Polygon to Pad/Via - comprobar que el centro del pad/vía quede solapado por el polígono cuando el pad/vía usa una conexión directa al polígono.

Aplicación de la regla

DRC por lotes.

Notas

• Una conexión deficiente se marcará en el espacio de diseño mediante el marcador detallado de violación, , y aparecerá un mensaje correspondiente en el panel Messages.

• Cuando corresponda, se dibujará una línea de conexión entre los objetos no conectados de la red, y los datos relativos a la longitud de la red no enrutada se reflejarán en PCB panel (en el modo Nets mode).

• Algunas comprobaciones DRC requieren que la regla Red no enrutada esté habilitada para procesamiento por lotes para que funcionen.

• En Printed Electronics, las transiciones entre capas no not requieren una vía; el analizador de redes reconocerá que la red no está interrumpida si se elimina una vía de una red enrutada. Una placa se define como Printed Electronics cuando la opción Printed Electronics está habilitada en el Layer Stack Manager. Obtenga más información sobre Printed Electronics.

• Esta regla también se aplica a Wire Bonding. Se produce una violación cuando no existe conexión entre pads del die, hilos de bonding y/u objetos de cobre de la misma red.

Pin sin conectar

Regla predeterminada: no requerida

Esta regla detecta pines que no tienen ninguna red asignada ni pistas de conexión.

Restricciones

Ninguna

Aplicación de la regla

DRC en línea y DRC por lotes.

Polígono modificado

Regla predeterminada: requerida i

Esta regla detecta polígonos que todavía están archivados y/o que se han modificado pero aún no se han vertido de nuevo.

Restricciones

Restricciones predeterminadas para la regla de Polígono modificado

• Allow shelved - si está habilitada, todos los polígonos que estén dentro del alcance de esta regla de diseño y que actualmente estén archivados no se marcarán como infracción.
• Allow modified - si está habilitada, todos los polígonos que estén dentro del alcance de esta regla de diseño y que actualmente estén modificados pero no se hayan vertido de nuevo no se marcarán como infracción.

Aplicación de la regla

DRC en línea y DRC por lotes.

Distancia de fuga

Regla predeterminada: no requerida

Esta regla comprueba la distancia de fuga entre las señales objetivo a través de la superficie de la placa, pasando por orificios no metalizados, recortes y alrededor del borde de la placa. 

Restricciones

Restricciones predeterminadas para la regla de distancia de fuga

• Creepage distance – se marca una infracción de regla cuando cualquier punto del primer objeto es igual o menor que la distancia respecto de cualquier punto del segundo objeto.
• Ignore Internal Layers – use esta opción para garantizar que la regla solo se aplique a las capas externas.
• Apply to Polygon Pour – use esta opción para aplicar la regla a los polígonos dentro del alcance.

Aplicación de la regla

DRC en línea, DRC por lotes y durante el autoruteo.

Notas

• La regla de Distancia de fuga no está habilitada de forma predeterminada para la comprobación de reglas de diseño en línea o por lotes. Habilite la comprobación en línea/por lotes en el cuadro de diálogo Design Rule Checker (Tools » Design Rule Check, categoría Electrical).

• Es posible que también sea necesario configurar la visualización de las infracciones de regla; Violation Details (información localizada de la infracción) y/o Violation Overlay (resaltado de los objetos completos en infracción) se habilitan en la página PCB Editor - DRC Violation Display del cuadro de diálogo Preferences.

• La regla identifica los puntos más cercanos en las redes objetivo y comprueba la distancia entre ellos en los planos X, Y y Z.

• Si una ranura de placa se ha creado colocando un pad, asegúrese de que la opción Plated esté deshabilitada en las propiedades del pad, ya que el software asume que el barril metalizado es conductor y reducirá la distancia de fuga en consecuencia.

• Si un vertido de polígono y otros objetos están dentro del alcance de una regla de diseño de Distancia de fuga con la opción Apply to Polygon Pour habilitada y una regla de diseño de Clearance, se consideran ambas reglas y se aplica el valor mayor al verter el polígono. Por ejemplo, si la regla de Distancia de fuga tiene un valor de restricción mayor que la regla Clearance, se aplicará este valor mayor.

Separación en el eje Z

Regla predeterminada: no requerida

Esta regla comprueba las separaciones mínimas entre varios primitivos en distintas capas de cobre.

Restricciones

Restricciones predeterminadas para la regla de distancia de separación en el eje Z

Z-Axis Clearance – se marca una infracción de regla cuando cualquier punto del primer objeto es igual o menor que la distancia respecto de cualquier punto del segundo objeto cuando el primer y el segundo objeto están colocados en capas de cobre diferentes.

Aplicación de la regla

DRC en línea, DRC por lotes.

Notas

• Con la visualización de Violation Details habilitada para la regla (página PCB Editor – DRC Violations Display del cuadro de diálogo Preferences), el texto de una infracción en el espacio de diseño de la PCB se presenta en el formato:

  < [RuleValue] ([Actual Z-Axis Clearance Value]; XY: [Z-Axis Clearance Projected on XY]),

  donde [RuleValue] es la restricción especificada en la regla y [Actual Z-Axis Clearance Value] es la distancia más corta, en diagonal, entre los bordes de los primitivos en distintas capas.

  En otros lugares del software, se utiliza el siguiente formato:

  Z-Axis Clearance: ([Actual Z-Axis Clearance Value] < [RuleValue]) Between [Object1Description] And [Object2Description]

• La regla es compatible con vertidos de polígonos (sólidos y tramados) y planos internos. Tenga en cuenta que los vaciados se crean para polígonos solo cuando se detecta una infracción entre un polígono y objetos de otros tipos (pistas, pads, etc.). Aunque se detectan separaciones e infracciones entre vertidos de polígonos en distintas capas de señal, en este caso no se crean vaciados automáticamente.

• Tenga en cuenta también que, aunque se detectan separaciones e infracciones entre objetos (colocados en capas de señal) y planos internos (por la distancia más corta), dichas infracciones deben resolverse manualmente.

• Al abrir una PCB que contiene reglas/restricciones de Separación en el eje Z definidas en una versión anterior de Altium Designer que no admite esta función, las reglas se perderán.