Electrical Rule Types
Altium Essentials: PCB Design Rules Creation
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Le regole di progettazione della categoria Electrical sono descritte di seguito.
La categoria Electrical delle regole di progettazione.
Clearance
Regola predefinita: richiesta
Questa regola definisce la distanza minima consentita tra due oggetti primitivi qualsiasi su uno strato di rame. È possibile specificare un singolo valore di clearance oppure clearance diverse per differenti abbinamenti di oggetti, tramite l'uso di una Minimum Clearance Matrix dedicata. Quest'ultima, in combinazione con l'ambito della regola, offre la flessibilità necessaria per creare un insieme conciso e mirato di regole di clearance in grado di soddisfare anche i requisiti più stringenti.
Vincoli
L'ambito della regola restituisce un insieme di oggetti; i vincoli descritti di seguito vengono quindi applicati a tale insieme di oggetti:
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Connective Checking - l'insieme di oggetti net restituito dall'ambito della regola può quindi essere ulteriormente ristretto nei modi seguenti:
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Different Nets Only- il vincolo viene applicato tra due oggetti primitivi qualsiasi appartenenti a net diverse (ad esempio, due tracce su due net diverse). -
Same Net Only- il vincolo viene applicato tra due oggetti primitivi qualsiasi appartenenti alla stessa net (ad esempio, tra un via e un pad sulla stessa net, oppure due segmenti di traccia nella stessa net). -
Any Net- il vincolo viene applicato tra due oggetti primitivi qualsiasi appartenenti a qualsiasi net del progetto. Questa è l'opzione più completa delle tre e copre la possibilità che gli oggetti appartengano alla stessa net oppure a net diverse. - Different Differential Pair - il vincolo viene applicato tra due oggetti primitivi qualsiasi appartenenti a net diverse di coppie differenziali diverse (ad esempio, una traccia in DiffPair1 e una traccia in DiffPair2). La regola non si applica tra primitive nelle due net della stessa coppia differenziale (ad esempio, DiffPair1_P e DiffPair1_N). Utilizzare questo vincolo per configurare la clearance tra le coppie differenziali.
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Same Differential Pair - il vincolo viene applicato tra due oggetti primitivi qualsiasi appartenenti alle diverse net della stessa coppia differenziale (ad esempio, una traccia in TX_P e una traccia in TX_N). Utilizzare questo vincolo per configurare la clearance quando le net della coppia differenziale devono essere più vicine di quanto consentito dalla clearance generale.
Ulteriori informazioni su Verifica della clearance delle coppie differenziali
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- Ignore Pad to Pad Clearances within a footprint - attiva/disattiva questa opzione per specificare se le clearance tra pad nello stesso footprint di componente devono essere ignorate. Questa opzione è disabilitata per impostazione predefinita.
- Minimum Clearance - il valore della clearance minima richiesta. Un valore immesso qui verrà replicato in tutte le celle della matrice Minimum Clearance. Viceversa, quando viene immesso un valore di clearance diverso per uno o più abbinamenti di oggetti nella matrice, il vincolo Minimum Clearance cambierà in N/A, per riflettere il fatto che non viene applicato un singolo valore di clearance all'intera scheda.
- Minimum Clearance Matrix - offre la possibilità di regolare con precisione le clearance tra le varie combinazioni oggetto-oggetto nel progetto.
Lavorare con la matrice Clearance
Per molti utenti, non c'è una grande differenza tra le primitive Track e Arc. E quando si tratta di oggetti Fill, Region e Polygon, la maggior parte degli utenti li vede semplicemente come altro "rame". Tenendo presente questo, la matrice della clearance minima per la regola Clearance è stata migliorata per funzionare in due modalità:
- Simple - in questa modalità, gli oggetti Track e Arc (inclusi gli oggetti Track Keepout e Arc Keepout) sono combinati nella singola voce Track. Gli oggetti Fill, Poly e Region (inclusi gli oggetti Fill Keepout e Region Keepout) sono combinati nella singola voce Copper. La modalità Simple è la modalità predefinita, indipendentemente dal fatto che si apra un progetto esistente o un nuovo progetto.
- Advanced - questa modalità è la matrice tradizionale, con tutti gli oggetti visualizzati.
La definizione dei valori di clearance nella matrice può essere eseguita nei modi seguenti:
- Modifica di una singola cella - per cambiare la clearance minima per uno specifico abbinamento di oggetti. Fare clic su una cella per selezionarla per la modifica.
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Modifica di più celle - per cambiare la clearance minima per più abbinamenti di oggetti:
- Usare Ctrl+Click, Shift+Click e Click+Drag per selezionare più celle in una colonna.
- Usare Shift+Click e Click+Drag per selezionare più celle contigue in una riga.
- Usare Click+Drag per selezionare più celle contigue su più righe e colonne.
- Fare clic sull'intestazione di una riga per selezionare rapidamente tutte le celle di quella riga.
- Fare clic sull'intestazione di una colonna per selezionare rapidamente tutte le celle di quella colonna.
Una volta effettuata la selezione richiesta (una singola cella o più celle), per modificare il valore corrente basta digitare il nuovo valore desiderato. Per confermare il valore appena immesso, fare clic su un'altra cella oppure premere Enter. Tutte le celle della selezione verranno aggiornate con il nuovo valore.
Esempio di modifica di più celle. Si noti che, poiché ora esistono valori di clearance diversi per uno o più abbinamenti di oggetti, il vincolo Minimum Clearance è cambiato in N/A, per riflettere il fatto che non viene più applicato un singolo valore di clearance a tutte le combinazioni di clearance oggetto-oggetto.
Controllo della clearance foro-oggetto
I progettisti possono controllare le clearance tra i bordi dei fori di foratura e gli oggetti di rame vicini sui layer di segnale. Ciò è particolarmente utile per evitare l'instradamento di una traccia troppo vicino a un foro praticato, che altrimenti potrebbe risentire di eventuali deviazioni della punta durante la fabbricazione della scheda. La riga in fondo alla matrice della clearance minima della regola Clearance viene utilizzata per definire le clearance desiderate.
Impostare i valori di clearance per intercettare eventuali oggetti di rame troppo vicini ai bordi dei fori di foratura nel progetto.
Controllo della distanza di isolamento dei piani suddivisi
I progettisti possono anche controllare le distanze di isolamento tra regioni di split plane sui layer di piano interni. Il modo in cui viene definita la distanza di isolamento dipende dalla modalità in cui si utilizza la matrice della distanza minima:
- Simple mode - specifica il valore richiesto della distanza di isolamento split plane-to-split plane utilizzando la cella Copper-Copper.
- Advanced mode - specifica il valore richiesto della distanza di isolamento split plane-to-split plane utilizzando la cella Region-Region.
Una violazione apparirà nella forma:
Clearance Constraint: (<CurrentClearance> < <DefinedClearance>) Between Split Plane (<NetName>) on <InternalPlaneLayerName> And Split Plane (<NetName>) on <InternalPlaneLayerName>,
ad esempio:
Clearance Constraint: (32.36mil < 34mil) Between Split Plane (GND) on Internal Plane 1 And Split Plane (NetC6) on Internal Plane 1
Controllo della distanza di isolamento tra regioni di split plane su un layer interno. In questo caso, il valore della distanza di isolamento 34mil è stato inserito nella cella Region-Region, poiché le distanze di isolamento vengono definite utilizzando la modalità Advanced della matrice.
Controllo della distanza di isolamento delle coppie differenziali
Le coppie differenziali presentano sfide di progettazione uniche, che spesso richiedono una distanza di isolamento within-pair specifica, nonché una distanza di isolamento pair-to-pair e potenzialmente una terza regola per controllare la distanza di isolamento pair-to-all other nets. Per supportare questo, la regione Constraints include il menu a discesa in cui è possibile scegliere le opzioni Same Differential Pair e Different Differential Pair.
Ad esempio, se le net all'interno delle coppie differenziali richiedono una distanza di isolamento più ridotta rispetto alla distanza di isolamento generale della scheda, ciò può essere ottenuto utilizzando l'opzione di vincolo Same Differential Pair, come mostrato di seguito. Si noti che, anche se l'ambito della regola si applica agli oggetti net All nel progetto, l'impostazione Constraint la limita ad applicarsi solo agli oggetti nel Same Differential Pair.
Questo risultato potrebbe essere ottenuto anche definendo l'ambito della regola in modo che si applichi solo agli oggetti della coppia differenziale (ad esempio, InAnyDifferentialPair), come mostrato di seguito. Si noti che questa regola si applicherebbe anche tra una net in una coppia differenziale e qualsiasi altro oggetto net nel progetto, quindi questo approccio dovrebbe essere utilizzato solo se si dispone di altre regole con priorità più alta che definiscono i requisiti DiffPairNet-to-DiffPairNet e/o DiffPairNet-to-Any. Se si utilizza questo approccio, anche la priorità delle regole della coppia differenziale deve essere configurata correttamente, con la regola che ha il requisito di distanza di isolamento più ridotto impostata con priorità più alta.
Un approccio simile può essere utilizzato per controllare la distanza di isolamento between coppie differenziali. L'immagine seguente mostra come il vincolo Different Differential Pair possa essere utilizzato per ottenere questo risultato.
Come nell'esempio precedente, ciò potrebbe essere ottenuto anche utilizzando l'ambito della regola, invece del vincolo Different Differential Pairs. Ricorda che le priorità delle regole devono essere configurate in modo che la regola con il requisito di distanza di isolamento più ridotto abbia una priorità più alta.
Per definire una distanza di isolamento diversa da una net di una coppia differenziale a qualsiasi altro oggetto net, si potrebbe utilizzare la seguente regola.
Questo potrebbe essere ulteriormente perfezionato in modo che si applichi solo tra oggetti di coppie differenziali e oggetti non appartenenti a coppie differenziali, come mostrato di seguito.
Scopri di più su Differential Pair Routing. Scopri di più sulla definizione dell'ambito delle regole di progettazione Differential Pair.
Applicazione della regola
DRC online, DRC batch, instradamento interattivo #, autorouting # e posizionamento dei poligoni.
Note
- # Sebbene il DRC possa verificare la distanza di isolamento di qualsiasi tipo di oggetto rispetto a qualsiasi altro tipo di oggetto utilizzando qualsiasi tipo di ambito della regola, i motori di instradamento non supportano questo livello di granularità. Ad esempio, la regola di distanza di isolamento di base potrebbe richiedere che tutte le tracce abbiano una distanza di isolamento di 1 mm, con una regola a priorità più alta che richiede che le tracce di lunghezza superiore a 10 mm abbiano una distanza di isolamento di 2 mm. In questa situazione, il motore di instradamento interattivo rispetterà la regola di distanza di isolamento di base, ignorando la regola a priorità più alta per lunghezze superiori a 10 mm. Un altro esempio è l'instradamento con archi negli angoli. Se la regola di distanza di isolamento specifica una distanza maggiore per gli archi rispetto alle tracce e si sta eseguendo l'instradamento interattivo con archi negli angoli, il motore di instradamento interattivo ignorerà l'impostazione per gli archi e rispetterà l'impostazione per le tracce, posizionando gli archi d'angolo con la stessa distanza di isolamento dei segmenti di traccia. In entrambi questi esempi, non appena l'instradamento viene completato, il DRC online segnalerà tali situazioni come violazioni.
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Quando si definiscono i vincoli per la regola, l'opzione Connective Checking verrebbe in genere impostata su
Different Nets Only. Un esempio di quando si potrebbero usareSame Net OnlyoAny Netè per verificare se i via sono posizionati troppo vicino a pad o ad altri via sulla stessa net, o su qualsiasi altra net. - La matrice della distanza minima si applica indipendentemente dal metodo di controllo della connettività specificato. Se sono richieste distanze di isolamento diverse tra oggetti sulla stessa net rispetto a quelle definite per oggetti su net diverse, assicurati di definire regole di distanza di isolamento separate secondo necessità.
- L'uso applicabile della matrice delle distanze di isolamento dipende dall'ambito della regola. Ad esempio, con un ambito di ALL-ALL, tutte le celle della matrice sono applicabili (cioè tutti i possibili abbinamenti di oggetti). Tuttavia, se l'ambito fosse impostato su IsVia-IsTrack, allora sarebbe applicabile solo la singola cella per l'abbinamento di oggetti Via-Track, mentre tutte le altre celle della matrice rimarrebbero inutilizzate.
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Quando si definisce una regola di distanza di isolamento per un poligono, la regola viene in realtà applicata alle primitive del poligono, piuttosto che al poligono stesso. In questo caso, nella Full Query dovrebbe essere inclusa la parola chiave
InPolygon(oInPoly) invece diIsPolygon(oIsPoly). Anche la regola specifica di distanza di isolamento del poligono deve avere una priorità più alta rispetto a qualsiasi regola generale di distanza di isolamento, affinché abbia effetto. - Durante il routing (e operazioni simili), il motore delle regole controlla costantemente la presenza di ostacoli attorno al punto di modifica. L'area analizzata includerà l'area della primitiva più l'area di clearance richiesta attorno a tale primitiva. Ciò significa che quanto maggiore è la clearance definita nelle regole, tanto più ampia sarà l'area da analizzare e, di conseguenza, più lenta sarà l'operazione. Se una clearance elevata è necessaria solo per un numero ridotto di oggetti, è possibile evitare di rallentare il motore di routing aggiungendo un keepout attorno a questi oggetti specifici, invece di definire per essi una regola di clearance elevata.
- Quando si utilizza il Dielectric Shapes Generator (in Printed Electronics) in modalità Auto , la forma dielettrica viene espansa automaticamente per soddisfare il requisito della regola di progettazione Clearance Constraint applicabile.
- In Printed Electronics, le clearance net-to-net vengono verificate su tutti i layer, non solo sullo stesso layer.
Short-Circuit
Regola predefinita: richiesto
Questa regola verifica la presenza di cortocircuiti tra oggetti primitivi sui layer in rame (signal e plane). Un cortocircuito esiste quando due oggetti con nomi di net diversi si toccano.
Constraints
Vincoli predefiniti per la regola Short-Circuit
Allow Short Circuit - definisce se le net di destinazione che rientrano nei due ambiti (full query) della regola possono essere messe in cortocircuito oppure no. Se è necessario cortocircuitare due net diverse, ad esempio quando si collegano due sistemi di massa all'interno di un progetto, assicurarsi che questa opzione sia abilitata.
Rule Application
Online DRC, Batch DRC e durante l'autorouting.
Notes
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In un Printed Electronics design quando net diverse si incrociano su layer differenti, vengono segnalate come cortocircuito. Questi incroci vengono isolati posizionando una patch dielettrica su un layer non conduttivo.
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Questa regola si applica anche al Wire Bonding. Si verifica una violazione quando un bond wire è collegato a un die pad o a rame di una net diversa o quando gli endpoint di bond wire di net diverse sono collegati.
Un-Routed Net
Regola predefinita: richiesto
Questa regola verifica lo stato di completamento di ciascuna net che rientra nell'ambito (full query) della regola. Se una net è incompleta, ogni sezione completata (sub-net) viene elencata insieme al completamento del routing. Il completamento del routing è definito come segue:
(connections complete / total number of connections) x 100
Il sistema di Design Rule Checking del PCB Editor in genere considera una net come instradata se tutti i nodi di quella net (pad dei componenti) sono collegati tramite l'uso di oggetti di progettazione consapevoli della net (tracce, archi, pad, via e poligoni). Questi oggetti sono considerati collegati se si toccano tra loro. Tuttavia, sebbene il semplice contatto crei una connessione percepita dal software, quando arriva il momento di fabbricare la scheda, la fragilità di alcune di queste "connessioni" può causare problemi critici, soprattutto quando gli oggetti - ad esempio due segmenti di traccia contigui, oppure una traccia che entra in un pad/via - si toccano solo leggermente. Tali connessioni sono spesso definite "Bad Connections", "Poor Connections" o "Incomplete Connections". Questa regola può anche essere configurata per verificare tali connessioni deboli.
Constraints
Vincoli predefiniti per la regola Un-Routed Net
Check for incomplete connections - con questa opzione abilitata, vengono eseguiti i seguenti controlli aggiuntivi sulla connettività tra gli oggetti di progettazione applicabili:
- Track/Arc to Track/Arc - verifica che le linee centrali, oppure i centri delle estremità dei segmenti di traccia/arco collegati, coincidano.
- Track/Arc to Via - verifica che la linea centrale, oppure il centro dell'estremità di un segmento di traccia/arco, sia posizionata sulla forma della via.
- Track/Arc to Pad - verifica che la linea centrale, oppure il centro dell'estremità del segmento di traccia/arco, sia posizionata sulla forma del pad.
- Via to Pad - verifica che il centro della via sia posizionato sulla forma del pad.
- Via to Via - verifica che il centro di una via sia posizionato sulla forma di un'altra via.
- Polygon to Track/Arc - verifica che la linea centrale, o il centro dell'estremità di un segmento di traccia/arco, sia sovrapposta dal poligono.
- Polygon to Pad/Via - verifica che il centro del Pad/Via sia sovrapposto dal poligono quando il Pad/Via utilizza una connessione diretta al poligono.
Rule Application
Batch DRC.
Notes
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Una connessione debole verrà segnalata nello spazio di progettazione utilizzando il marcatore dettagliato di violazione,
, con un messaggio corrispondente visualizzato nel pannello Messages.
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Ove applicabile, verrà tracciata una linea di connessione tra gli oggetti non collegati nella net, con i dati relativi alla lunghezza della net non instradata riportati nel PCB panel (in modalità Nets).
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Alcuni controlli DRC richiedono che la regola Un-Routed Net sia abilitata per il Batch affinché possano funzionare.
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In Printed Electronics, le transizioni di layer non not richiedono una via; l'analizzatore di net riconoscerà che la net non è interrotta se una via viene rimossa da una net instradata. Una scheda è definita Printed Electronics quando l'opzione Printed Electronics è abilitata nel Layer Stack Manager. Ulteriori informazioni su Printed Electronics.
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Questa regola si applica anche al Wire Bonding. Si verifica una violazione quando non esiste alcuna connessione tra die pad, bond wire e/o oggetti in rame della stessa net.
Pin non connesso
Regola predefinita: non richiesta
Questa regola rileva i pin a cui non è assegnata alcuna net e che non hanno piste di collegamento.
Vincoli
Nessuno
Applicazione della regola
DRC online e DRC batch.
Poligono modificato
Regola predefinita: richiesta
Questa regola rileva i poligoni che sono ancora sospesi e/o che sono stati modificati ma non sono ancora stati ripourati.
Vincoli
Vincoli predefiniti per la regola Poligono modificato
- Allow shelved - se abilitato, tutti i poligoni che rientrano nell'ambito di questa regola di progettazione e che sono attualmente sospesi non verranno segnalati come violazione.
- Allow modified - se abilitato, tutti i poligoni che rientrano nell'ambito di questa regola di progettazione e che sono attualmente modificati ma non sono stati ripourati non verranno segnalati come violazione.
Applicazione della regola
DRC online e DRC batch.
Distanza di creepage
Regola predefinita: non richiesta
Questa regola verifica la distanza di creepage tra i segnali target attraverso la superficie della scheda, passando per fori non metallizzati, ritagli e attorno al bordo della scheda.
Vincoli
Vincoli predefiniti per la regola Distanza di creepage
- Creepage distance – viene segnalata una violazione della regola quando un qualsiasi punto del primo oggetto è uguale o inferiore alla distanza da un qualsiasi punto del secondo oggetto.
- Ignore Internal Layers – usare questa opzione per garantire che la regola venga applicata solo agli strati esterni.
- Apply to Polygon Pour – usare questa opzione per applicare la regola ai poligoni inclusi nell'ambito.
Applicazione della regola
DRC online, DRC batch e durante l'autorouting.
Note
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La regola Distanza di creepage non è abilitata per impostazione predefinita per il controllo online o batch delle regole di progettazione. Abilitare il controllo online/batch nella finestra di dialogo Design Rule Checker dialog (Tools » Design Rule Check, categoria Electrical).
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Potrebbe anche essere necessario configurare la visualizzazione delle violazioni delle regole; Violation Details (informazioni localizzate sulla violazione) e/o Violation Overlay (evidenziazione degli interi oggetti in violazione) sono abilitati nella pagina PCB Editor - DRC Violation Display page della finestra di dialogo Preferences.
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La regola identifica i punti più vicini sulle net target e verifica la distanza tra di essi nei piani X, Y e Z.
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Se uno slot della scheda è stato creato posizionando un pad, assicurarsi che l'opzione Plated sia disabilitata nelle proprietà del pad, poiché il software presume che il barrel metallizzato sia conduttivo e ridurrà di conseguenza la distanza di creepage.
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Se un riempimento poligonale e altri oggetti rientrano nell'ambito di una regola di progettazione Distanza di creepage con l'opzione Apply to Polygon Pour abilitata e di una regola di progettazione Clearance, vengono considerate entrambe le regole e durante il riempimento del poligono viene applicato il valore maggiore. Ad esempio, se la regola Distanza di creepage ha un valore di vincolo maggiore rispetto alla regola Clearance, verrà applicato questo valore maggiore.
Distanza di isolamento asse Z
Regola predefinita: non richiesta
Questa regola verifica le distanze minime di isolamento tra varie primitive su diversi layer di rame.
Vincoli
Vincoli predefiniti per la regola Distanza di isolamento asse Z
Z-Axis Clearance – viene segnalata una violazione della regola quando un qualsiasi punto del primo oggetto è uguale o inferiore alla distanza da un qualsiasi punto del secondo oggetto quando il primo e il secondo oggetto sono posizionati su diversi layer di rame.
Applicazione della regola
DRC online, DRC batch.
Note
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Con la visualizzazione di Violation Details abilitata per la regola (pagina PCB Editor – DRC Violations Display page della finestra di dialogo Preferences), il testo di una violazione nello spazio di progettazione PCB viene presentato nel formato:
< [RuleValue] ([Actual Z-Axis Clearance Value]; XY: [Z-Axis Clearance Projected on XY]),dove
[RuleValue]è il vincolo specificato nella regola e[Actual Z-Axis Clearance Value]è la distanza più breve, in diagonale, tra i bordi delle primitive su layer diversi.In altre parti del software viene utilizzato il seguente formato:
Z-Axis Clearance: ([Actual Z-Axis Clearance Value] < [RuleValue]) Between [Object1Description] And [Object2Description] -
La regola è supportata dai riempimenti poligonali (solidi e retinati) e dai piani interni. Si noti che i vuoti vengono creati per i poligoni solo quando viene rilevata una violazione tra un poligono e oggetti di altri tipi (piste, pad, ecc.). Sebbene vengano rilevati isolamenti e violazioni tra riempimenti poligonali su diversi layer di segnale, in questo caso i vuoti non vengono creati automaticamente.
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Si noti inoltre che, sebbene vengano rilevati isolamenti e violazioni tra oggetti (posizionati sui layer di segnale) e piani interni (in base alla distanza più breve), tali violazioni devono essere risolte manualmente.
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Quando si apre un PCB contenente regole/vincoli Distanza di isolamento asse Z definiti in una versione precedente di Altium Designer che non supporta questa funzionalità, le regole andranno perse.
Localizzato tramite A