Tipi di regole di instradamento

Specifica la larghezza preferita da usare per le piste durante l’instradamento della scheda.

Specifica la larghezza massima consentita da usare per le piste durante l’instradamento della scheda.

Per ogni percorso nella net interessata dalla regola, verificare che la larghezza di ogni singola pista e arco rientri nell’intervallo minimo e massimo ().

Questa opzione diventa disponibile quando è definito almeno un profilo di impedenza nel Layer Stack Manager. Quando è abilitata, usare il menu a discesa per selezionare il profilo di impedenza desiderato.

Quando la regola è configurata in questa modalità, la Preferred Width richiesta su ciascuno strato di instradamento viene calcolata come parte del profilo di impedenza specificato (anche i valori Min Width e Max Width verranno impostati su questo valore quando l’opzione è abilitata). Una volta definita la regola, durante l’instradamento di una net che rientra nell’ambito della regola, la larghezza della pista verrà automaticamente impostata sulla larghezza necessaria per soddisfare l’impedenza specificata per quello strato.

Quando questa opzione è abilitata, la Preferred Width non può essere modificata nella regola, ma i valori Min Width e Max Width sì.

Scopri di più su Configurazione dello stack degli strati per l’instradamento a impedenza controllata.

Questa opzione appare quando nel Layer Stack Manager sono definiti più layer stack. Se la scheda include più layer stack, i Width Constraints devono essere configurati per ogni stack, utilizzando i campi per tutti gli strati sopra l’immagine oppure i campi specifici per strato nella tabella degli attributi di strato ( ).

Scopri di più su Definizione e configurazione dei substack.

L’area a griglia nella parte inferiore della finestra di dialogo mostra tutti gli strati di segnale definiti nello stack degli strati, a meno che l’opzione Use Impedance Profile non sia abilitata. Se questa opzione è abilitata, verranno mostrati solo gli strati disponibili come parte del profilo di impedenza selezionato.

La griglia mostra le larghezze minime, massime e preferite di instradamento e altre informazioni specifiche per strato. I campi della larghezza di instradamento possono essere impostati globalmente definendo i valori nei campi dei vincoli sopra l’immagine oppure singolarmente digitando i valori direttamente nella tabella.

Quando l’opzione Use Impedance Profile è abilitata, i valori di larghezza richiesti verranno calcolati e inseriti automaticamente per ogni strato nella tabella. In questa modalità i valori Preferred Width non possono essere modificati, ma i valori Min Width e Max Width sì.

• Le impostazioni Min Width e Max Width definiscono l’intervallo di valori consentiti che possono essere usati durante l’instradamento interattivo. Premere la scorciatoia 3 per passare ciclicamente tra le impostazioni Min, Preferred, Max e User Choice durante l’instradamento, oppure premere Tab per modificare la larghezza della traccia nel pannello Properties. Se viene inserito un valore al di fuori dell’intervallo Min-Max, verrà automaticamente limitato.

• L’impostazione Preferred Width viene rispettata dall’Autorouter.

• Le impostazioni Min Width e Max Width definiscono i valori inferiore e superiore usati dal DRC online e dal DRC batch.

Definisce la topologia da utilizzare per la/le net interessata/e dall’ambito (query completa) della regola. È possibile applicare le seguenti topologie:

• Shortest - collega tutti i nodi della net in modo da ottenere la lunghezza complessiva di connessione più breve.

• Horizontal - collega tutti i nodi tra loro, privilegiando la brevità orizzontale rispetto a quella verticale con un fattore di 5:1. Utilizzare questo metodo per forzare il routing in direzione orizzontale.

• Vertical - collega tutti i nodi tra loro, privilegiando la brevità verticale rispetto a quella orizzontale con un fattore di 5:1. Utilizzare questo metodo per forzare il routing in direzione verticale.

• Daisy-Simple - concatena tutti i nodi tra loro, uno dopo l’altro. L’ordine di concatenazione viene calcolato per ottenere la lunghezza complessiva più breve. Se vengono specificati un pad sorgente e un pad terminatore, tutti gli altri pad vengono concatenati tra essi in modo da ottenere la lunghezza più breve possibile. Modificare un pad per impostarlo come sorgente o terminatore. Se vengono specificate più sorgenti (o terminatori), queste vengono concatenate insieme a ciascuna estremità.

• Daisy-MidDriven - posiziona i nodi sorgente al centro della catena daisy chain, quindi divide i carichi equamente e li concatena su entrambi i lati della/e sorgente/i. Sono richiesti due terminatori, uno per ciascuna estremità. Più nodi sorgente vengono concatenati insieme al centro. Se i terminatori non sono esattamente due, viene utilizzata la topologia Daisy-Simple.

• Daisy-Balanced - divide tutti i carichi in catene uguali, con un numero totale di catene pari al numero di terminatori. Queste catene si collegano poi alla sorgente con una configurazione a stella. Più nodi sorgente vengono concatenati insieme.

• Starburst - collega ogni nodo direttamente al nodo sorgente. Se sono presenti terminatori, questi vengono collegati dopo ciascun nodo di carico. Più nodi sorgente vengono concatenati insieme, come nella topologia Daisy-Balanced.

Quando si utilizza l’Autorouter, la direzione di routing per ciascun signal layer abilitato nel progetto viene definita come parte della configurazione di Situs Autorouter. Le direzioni sono specificate nella finestra di dialogo Layer Directions dialog, a cui si accede facendo clic sul pulsante Edit Layer Directions nella finestra di dialogo Situs Routing Strategies dialog.

Specifica quale stile degli angoli di routing utilizzare. Sono disponibili i seguenti tre stili:

• 90 Degrees

• 45 Degrees

• Rounded

Questi due campi consentono di definire un valore minimo e massimo per l’arretramento quando si utilizzano gli stili di angolo 45 Degrees e Rounded. L’arretramento è la distanza dalla posizione dell’angolo “reale” (quella che esisterebbe utilizzando lo stile 90 Degrees) al punto in cui l’Autorouter deve iniziare la smussatura o l’arrotondamento, controllando di fatto la dimensione dello smusso o il raggio dell’angolo.

Utilizzare il menu a discesa per scegliere una delle due modalità seguenti:

• Min/Max preferred - scegliere questa modalità per impostare i valori consentiti (Minimo/Massimo/Preferito) per il diametro e la dimensione del foro della via come parte della regola stessa.

• Template preferred - scegliere questa modalità per poter usare gli stili di via definiti tramite i template di via disponibili per la scheda.

Mode = Min/Max preferred

(impostazioni del vincolo)

Via Diameter - specifica i valori Minimum, Preferred e Maximum del diametro delle vie posizionate durante il routing.

Via Hole Size - specifica i valori Minimum, Preferred e Maximum delle dimensioni del foro delle vie posizionate durante il routing.

Mode = Min/Max preferred

(modifica della dimensione della via durante il routing)

La regola di progettazione Routing Via Style definisce le proprietà X-Y della via. Quando una via viene posizionata durante il routing interattivo, è possibile scorrere le definizioni di via Minimum / Preferred / Maximum / User Choice premendo il tasto 4. Lo stato attualmente selezionato viene visualizzato nell’Heads-Up Display e nella barra di stato. È inoltre possibile premere il tasto Tab durante il routing per accedere al pannello Properties, dove è possibile modificare le proprietà della via entro l’intervallo Min/Max della regola. Se viene immesso un valore al di fuori del relativo intervallo, verrà automaticamente limitato.

Mode = Template preferred

(impostazioni del vincolo)

Templates List - elenca i template di via disponibili che possono essere utilizzati con la regola. Si tratta di template di via (locali o definiti nelle Pad Via Template Libraries) resi disponibili al progetto della scheda come parte di Local Pad & Via Library (accessibile tramite il pannello PCB Pad Via Templates). Per ogni template disponibile vengono presentate le seguenti informazioni:

• Template Name - il nome del template in sola lettura. Per un template locale viene utilizzata una denominazione generata automaticamente in conformità agli standard IPC. Per un template proveniente da una PvLib, questa denominazione può essere personalizzata come parte della configurazione del template all’interno di quella libreria.

• Description - la descrizione in sola lettura scritta per il template.

• Library - la libreria da cui proviene il template. Può essere <Local> (dove la via è definita e salvata con il documento PCB) oppure il nome della Pad Via Template Library esterna (<LibraryName>.PvLib) resa disponibile al documento PCB.

• Enabled - abilitare questa opzione per rendere il template disponibile per il posizionamento delle vie durante il Routing interattivo.

Mode = Template preferred

(modifica della dimensione della via durante il routing)

Quando una via di routing sta per essere posizionata durante il routing interattivo, è possibile scorrere i template di via abilitati premendo il tasto 4. Il template selezionato viene visualizzato nell’Heads-Up Display e nella barra di stato. È inoltre possibile premere il tasto Tab durante il routing per accedere al pannello Properties panel, dal quale è possibile modificare il template di via attualmente applicato.

Per controllare la dimensione delle vie cieche e interrate, è possibile configurare regole individuali destinate alle diverse coppie di layer. Ad esempio, per controllare la dimensione della via per le vie cieche tra il layer superiore e il layer interno 1, è possibile utilizzare il seguente ambito (Full Query):

(StartLayer = 'Top Layer') and (StopLayer = 'Mid-Layer1')

Per controllare la dimensione della via per le vie interrate tra il layer interno 2 e il layer interno 3, verrebbe utilizzato il seguente ambito:

(StartLayer = 'Mid-Layer2') and (StopLayer = 'Mid-Layer3')

In alternativa, invece di creare regole individuali, è possibile espandere la query di un’unica regola utilizzando OR come segue:

((StartLayer = 'Top Layer') and (StopLayer = 'Mid-Layer1')) or((StartLayer = ' Mid-Layer2') and (StopLayer = 'Mid-Layer3'))

DRC online, DRC batch, durante l’autorouting e durante il routing interattivo. Quando la modalità della regola è impostata su Min/Max preferred, si applicano le seguenti considerazioni:

• Gli attributi della via Preferred sono utilizzati dall’Autorouter.

• Gli attributi della via Minimum e Maximum sono rispettati dal DRC online e dal DRC batch.

Specifica come i via di fanout vengono posizionati in relazione al componente SMT. Sono disponibili le seguenti opzioni:

• Auto - sceglie lo stile più appropriato per la tecnologia del componente, al fine di ottenere risultati ottimali in termini di spazio di instradamento.

• Inline Rows - i via di fanout vengono posizionati all'interno di due righe allineate.

• Staggered Rows - i via di fanout vengono posizionati all'interno di due righe sfalsate.

• BGA - il fanout avviene in base alle opzioni BGA specificate.

• Under Pads - i via di fanout vengono posizionati direttamente sotto i pad del componente SMT.

Specifica la direzione da utilizzare per il fanout. Sono disponibili le seguenti opzioni:

• Disable - non consentire il fanout per i componenti SMT interessati dalla regola.

• In Only - fanout solo verso l'interno. Tutti i via di fanout e la traccia di collegamento verranno posizionati all'interno del rettangolo di ingombro del componente.

• Out Only - fanout solo verso l'esterno. Tutti i via di fanout e la traccia di collegamento verranno posizionati all'esterno del rettangolo di ingombro del componente.

• In Then Out - eseguire inizialmente il fanout di tutti i pad del componente verso l'interno. Tutti i pad per cui ciò non è possibile dovranno essere instradati in fanout verso l'esterno (se possibile).

• Out Then In - eseguire inizialmente il fanout di tutti i pad del componente verso l'esterno. Tutti i pad per cui ciò non è possibile dovranno essere instradati in fanout verso l'interno (se possibile).

• Alternating In and Out - eseguire il fanout di tutti i pad del componente (ove possibile) in modo alternato, prima verso l'interno e poi verso l'esterno.

Specifica la direzione da utilizzare per il fanout. Quando viene eseguito il fanout di un componente BGA, i suoi pad vengono suddivisi in quadranti, con il fanout applicato simultaneamente ai pad di ciascun quadrante. Sono disponibili le seguenti opzioni:

• Away From Center - il fanout dei pad in ciascun quadrante viene applicato seguendo un angolo di 45° in allontanamento dal centro del componente.

• North-East - tutti i pad in ciascun quadrante vengono portati in fanout in direzione nord-est (45° in senso antiorario rispetto all'orizzontale).

• South-East - tutti i pad in ciascun quadrante vengono portati in fanout in direzione sud-est (45° in senso orario rispetto all'orizzontale).

• South-West - tutti i pad in ciascun quadrante vengono portati in fanout in direzione sud-ovest (135° in senso orario rispetto all'orizzontale).

• North-West - tutti i pad in ciascun quadrante vengono portati in fanout in direzione nord-ovest (135° in senso antiorario rispetto all'orizzontale).

• Towards Center - il fanout dei pad in ciascun quadrante viene applicato seguendo un angolo di 45° verso il centro del componente. Nella maggior parte dei casi non sarà possibile mantenere l'uniformità della direzione, poiché lo spazio richiesto per il fanout potrebbe essere già occupato dal via di fanout di un altro pad. In questi casi, il fanout avverrà nella successiva direzione disponibile (nord-est, sud-est, sud-ovest, nord-ovest).

Specifica come i via di fanout vengono posizionati in relazione ai pad del componente BGA. Sono disponibili le seguenti opzioni:

• Close To Pad (Follow Rules) - i via di fanout verranno posizionati il più vicino possibile ai rispettivi pad del componente SMT senza violare le regole di clearance definite.

• Centered Between Pads - i via di fanout verranno centrati tra i pad del componente SMT.

Le seguenti regole di progettazione predefinite Fanout Control vengono create automaticamente, coprendo i tipici tipi di package dei componenti disponibili (elencati in ordine decrescente di priorità). Queste regole possono essere modificate oppure se ne possono definire altre in base ai requisiti specifici del progetto.

• Fanout_BGA – con una query di IsBGA.

• Fanout_LCC - con una query di IsLCC.

• Fanout_SOIC - con una query di IsSOIC.

• Fanout_Small - con una query di (CompPinCount < 5).

• Fanout_Default - con una query di All.

Questa opzione diventa disponibile quando nel Layer Stack Manager è definito almeno un profilo di impedenza. Quando è abilitata, utilizzare il menu a discesa per selezionare il profilo di impedenza richiesto. Quando la regola è configurata in questa modalità, la Larghezza preferita e il Gap preferito richiesti su ciascun layer di routing vengono calcolati come parte del profilo di impedenza specificato. Una volta definita la regola, durante il routing di una coppia differenziale che rientra nell'ambito della regola, le larghezze delle tracce e il gap della coppia verranno impostati automaticamente sui valori richiesti affinché quel layer soddisfi l'impedenza specificata.

Scopri di più su Configurazione dello stack di layer per il routing a impedenza controllata.

Questa opzione viene visualizzata nella finestra di dialogo quando nel Layer Stack Manager sono definiti più stack di layer. Se la scheda include più stack di layer, i Vincoli di routing delle coppie differenziali devono essere configurati per ciascuno degli stack di layer, utilizzando i campi per tutti i layer sopra l'immagine, oppure i campi specifici del layer nella tabella degli attributi del layer, oppure selezionando un profilo di impedenza.

Scopri di più su Definizione e configurazione dei substacks.

La griglia nella parte inferiore della finestra di dialogo visualizza tutti i layer di segnale definiti nello stack di layer, a meno che non sia selezionato un Profilo di impedenza. In tal caso, verranno visualizzati solo i layer disponibili come parte del profilo di impedenza selezionato. Vengono mostrati i vincoli di larghezza e gap minimi, massimi e preferiti, oltre ad altre informazioni specifiche del layer. I campi Larghezza e Gap del routing possono essere impostati globalmente definendo i valori nei campi dei vincoli sopra l'immagine oppure singolarmente digitando direttamente i valori nella tabella. Quando viene selezionato un Profilo di impedenza, le voci richieste di Larghezza preferita vengono calcolate automaticamente e inserite per ciascun layer nella tabella. In questa modalità, i valori di Larghezza preferita e Gap preferito non possono essere modificati, ma i valori Min e Max sì.

Quando si definiscono i valori per la larghezza e/o il gap minimo, massimo e preferito, il Layer Attributes Table evidenzierà le voci non valide in rosso. Ciò può verificarsi, ad esempio, quando si specifica un valore di vincolo minimo maggiore del valore di vincolo massimo oppure quando si imposta un valore di vincolo preferito inferiore ai valori di vincolo minimi o superiore ai valori massimi. L'errata definizione della regola viene ulteriormente evidenziata dal nome della regola che diventa rosso sia nel riquadro ad albero delle cartelle sia nei rispettivi elenchi riepilogativi nella finestra di dialogo PCB Rules and Constraints Editor.

Sebbene la larghezza di ciascuna net in una coppia differenziale sia monitorata dalla regola di Routing delle coppie differenziali applicabile (e non da una regola di Larghezza), il controllo della clearance tra le net di quella coppia è comunque regolato dalla regola di progettazione Clearance applicabile. Se il gap di routing della coppia differenziale è inferiore alla clearance minima consentita tra net differenti sulla scheda, le net nelle coppie differenziali non soddisferanno il vincolo di clearance. Per evitare questo problema, è necessario creare un vincolo di clearance separato, impostando la clearance net-to-net nelle coppie differenziali allo stesso valore del Diff Pair Gap. 

Per farlo nel Constraint Manager, imposta il valore Clearance per le coppie allo stesso valore del Diff Pair Gap. Questo è mostrato nella prima slide della presentazione sul Routing delle coppie differenziali sopra, dove la clearance per le coppie differenziali è stata impostata su 0.12446mm.

Per farlo nel PCB Rules and Constraints Editor, aggiungi un ulteriore vincolo Clearance impostato sullo stesso valore di clearance del Diff Pair Gap, con l'opzione Same Differential Pair selezionata. Questo è mostrato nella quarta slide della presentazione sul Routing delle coppie differenziali sopra, dove la clearance per le coppie differenziali è stata impostata su 0.127mm.

Sebbene le impostazioni ottimali di Width-Gap possano essere ottenibili per la maggior parte della scheda, spesso ci saranno aree, ad esempio sotto un componente BGA, in cui devono essere utilizzate impostazioni Width-Gap più piccole e ravvicinate. Definire il Gap minimo a un valore inferiore rispetto al Gap preferito consente al router di avvicinare maggiormente i membri della coppia tra loro, laddove gli ostacoli lo richiedano. Sebbene questo funzioni, comporta un costo: le operazioni di routing diventano molto più complesse e, di conseguenza, più lente.

Questo requisito può essere soddisfatto anche definendo più regole di routing per coppie differenziali: una regola a priorità inferiore che interessa la coppia differenziale sull'intera scheda e una regola a priorità superiore che interessa la coppia differenziale nell'area specifica in cui è richiesta un'impostazione Width-Gap più stretta. È quindi possibile indirizzare la coppia differenziale in quell'area definendo una regola Room Definition per quell'area e utilizzando quella room come parte dell'ambito della regola di routing della coppia differenziale che richiede un'impostazione Width-Gap più stretta.

DRC online, DRC batch, routing interattivo (e re-routing), autorouting, tuning interattivo della lunghezza (Min Gap viene applicato) e durante la modifica interattiva della coppia, ad esempio facendo scorrere un segmento di traccia di una delle net della coppia.