PCB設計ルールの定義、範囲設定、および管理

Right side of the dialog – list of rules

（スライド1～4）

ダイアログ右側のルール一覧には、次の列が表示されます。

• Name – ユーザーが設定できるルール名。

• Priority – ルールの現在の優先順位。

• Enabled – ルールが現在有効か無効かを示します（クリックすると切り替わります）。無効なルールは、サマリー一覧でグレー表示されます。

• Type – ルールのタイプ。

• Category – ルールが属するカテゴリ。

• Rule Set – デザインルールが属するルールセット。この列は、ユーザーが作成したルールセット（つまり、Default Rule Set以外のルールセット）がある場合にのみ表示されます。ルールセットの詳細については、ルールをルールセットにグループ化するのセクションを参照してください。

• Scope – ルールの適用範囲（適用対象のオブジェクト）。

• Attributes – ルールに定義されている制約属性。

Right side of the dialog – selected rule

（スライド5、6）

左側のツリーで特定のルールを選択するか、サマリー一覧でそのルールの項目をダブルクリックすると、ダイアログの右側にそのルールの設定が表示され、次のオプションを利用できます。

• Name – ルールの現在の名前。必要に応じて変更します。

• Comment – ルールに追加する任意のコメント。

• Unique ID – ルールの一意の識別子。各ルール自体がデザインオブジェクトであり、実体のあるデータです。IDを使用することで、一意性が保証されます。Unique IDが特に重要になるのは、回路図側で作成されたルールです。回路図上のオブジェクトにデザインルールパラメーターを追加すると、各ルールパラメーターに一意のIDが付与されます。PCBで作成される対応するデザインルールにも、同じIDが付与されます。このUnique IDにより、回路図側とPCB側のどちらでもルールの制約を編集でき、同期時にその変更を反映できます。

• Test Queries – クリックすると、Test Queries Resultダイアログが開き、定義したルールの特殊化を考慮したうえで、そのルールが適用されるオブジェクトの数が表示されます。これにより、クエリに該当するオブジェクトがあるかどうかを確認するとともに、フィルターとルールの適用対象となるオブジェクト群が意図どおりかどうかを確認できます。

• Where the Object Matches – このセクションでは、ルールの適用対象となるオブジェクトを定義します。これはrule scopeと呼ばれます。詳細については、ルールの適用範囲の設定を参照してください。

• Constraints – ダイアログのこの領域には、編集中のルールに適用される制約が表示されます。各種コントロールを使用して、必要に応じて制約を設定します。ソフトウェア内で制約領域にカーソルを置いてF1を押すと、そのルールタイプのページにアクセスできます。ルールの制約をより深く理解するには、各PCBデザインルールのタイプの詳細を参照してください。

デフォルトルールの値は内部的にmil単位で定義されており、設計に適さない値になっている場合があります。独自のデフォルトルールと値を使用するには、次の方法があります。

• プロジェクトテンプレートを作成して使用する、または

• 必要なルールを設定した適切な空の基板ファイルを作成し、その基板をコピーして新しいプロジェクトで使用する、または

• テンプレートとして使用するルール一式をPCBルールファイル（*.RUL）にエクスポートし、そのルールを現在の基板設計にインポートします。詳しくは、デザインルールのエクスポートとインポートをご覧ください。

Design » Rule Wizardコマンドを使用するか、PCB Rules and Constraints Editorダイアログの下部にあるRule Wizardボタンをクリックして、ウィザードを起動します。

各ページで次の操作を行います（）。

1. 必要なルールの種類を選択し、わかりやすい名前（必要に応じてコメントも）を付けます。

2. ルールのスコープを定義します。ウィザードに組み込まれたクエリビルダーを使用して、スコープをさらに詳細に設定できます。詳しくは、デザインルールのスコープ設定をご覧ください。

3. ルールの優先度を設定します。詳しくは、優先度の設定をご覧ください。

既存のルールを複製するには、次のいずれかの操作を行います（）。

• 左側のツリーでルールを右クリックし、コンテキストメニューからDuplicate Ruleを選択します。

• 左側のツリーで該当するルールの種類に移動し、右側のサマリーリストで複製するルールを選択して、リストの下にあるボタンをクリックします。

複製したルールには、元のルールと同じ名前に、区別するためのサフィックス（例： _1）を付けた名前が設定されます。定義（スコープ、制約など）は元のルールと同じです。優先度は、元のルールの1つ下に設定されます。たとえば、元のルールの優先度が1の場合、複製したルールの優先度は 2になります。

クエリの記述に習熟するには、設計スペース内のオブジェクトを対象として指定するために用意されたPCB Filterパネルを活用するのがおすすめです。パネルで必要なクエリを作成したら、Create Ruleボタン（）をクリックし、ルールの追加先となるセットを選び、ルールの種類を選択して、PCB Rules and Constraint Editorで新しいルールをAddします。最後に、ルールに名前を付け、優先度を設定します。

• ルールを識別できるよう、わかりやすい名前を付けます。

• ドロップダウンからスコープ設定オプションを選択するか、クエリ（バイナリルールの場合は複数のクエリ）を入力して、ルールのスコープを定義します。

• ルールの制約を設定します。

• ルールの優先度を設定します。

カスタムクエリを入力するには、最初のWhere The Object MatchesドロップダウンをCustom Queryに設定します。ダイアログはドロップダウンによる選択表示から切り替わり、現在のドロップダウン設定に基づいて、ルールエンジンがこのルールに使用しているクエリを表示します。

クエリは、基本的には、対象とする設計オブジェクトの集合を定義するソフトウェアへの指示です。クエリはクエリキーワードを使用して記述します。次に例を示します（）。

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

このクエリを配線幅ルールのスコープとして使用すると、VBATネットを配線しているときにボトムレイヤーに切り替えると、配線幅はそのルールのConstraintsで指定された幅に自動的に変更されます。また、デザインルールチェックを実行すると、ボトムレイヤー上のVBATネットの配線はすべて指定の幅である必要があり、そうでなければ違反として検出されます。

詳しくは、クエリの記述をご覧ください。

単項ルールは、ルールスコープの対象オブジェクトtoに適用され、二項ルールは、ルールスコープの対象オブジェクトbetweenに適用されます。

ルールが単項か二項かに応じて、それぞれ1つまたは2つのスコープを定義する必要があります。 単項のデザインルールでは、1つのルールスコープを定義するためのコントロールが表示されます。 Where The Object Matches 領域のオプションを使用してクエリ式を作成すると、その右側の領域に式が表示されます。二項のデザインルールでは、両方のルールスコープを定義するために、 Where The First Object Matches と Where The Second Object Matches のコントロールが表示されます。それぞれのドロップダウンを使用して、クエリ式を作成します。 スコープを1つ定義する場合も2つ定義する場合も、コントロールは同じです。

PCB部品のデジグネーターまたはポリゴン名を変更すると、カスタムクエリを使用するデザインルール内の参照が自動的に更新されます。デザインルール内でPCB部品のデジグネーターを参照するクエリは、デジグネーターの再アノテーション、ECOによる更新、または基板上での手動編集（）に伴って変更されます。

• 部品のデジグネーター変更時にルールクエリを更新する機能は、Advanced Settingsダイアログで PCB.Rules.UpdateQueryOnComponentDesignatorChangeオプションを有効にすると使用できます。

• ポリゴン名の変更時にルールクエリを更新する機能は、Advanced Settingsダイアログで PCB.Rules.UpdateQueryOnPolygonNameChangeオプションを有効にすると使用できます。

クエリの作成スキルを身につけるには、設計スペース内のオブジェクトを対象として指定するためのPCB Filterパネルを使用するのが効果的です。チェックボックスで対象のオブジェクトとレイヤーを指定すると、選択内容に応じてクエリが作成されます。このクエリを必要に応じて編集することで、不要なオブジェクトをすべて除外し、目的のオブジェクトだけを抽出できます。このパネルからは、Query Helper、Query Builder、過去のクエリの履歴、および現在のお気に入りにもアクセスできます。また、現在のFilter panelクエリを使用して、新しいデザインルールのスコープを設定することもできます。

Query Builderは、状況に応じた条件タイプと値を使用し、関連する「構成要素」だけを組み合わせてクエリを作成できるガイド付きの機能です。Query Builder ボタンをクリックするとBuilding Query from Boardダイアログが開き、条件文を連結して（）、設計ドキュメント内の特定のオブジェクトを対象とするクエリを作成できます。 

各条件は、Condition Type とCondition Valueで構成されます。それぞれのドロップダウンフィールドには、現在のルールタイプのスコープ作成に適した項目と、選択した条件タイプに対応する値が表示されます。 条件を定義すると、作成中のクエリのプレビューがダイアログの右側に表示されます。条件をANDやORで組み合わせたり、括弧やインデントを使用して優先順位を設定したりすることで、対象オブジェクトを絞り込めます。クエリ式を必要に応じて定義し、OKをクリックすると、PCB Rules and Constraints Editorダイアログのクエリ領域に式が読み込まれます。

詳しくは、Query Builderを参照してください。

キーワードや演算子の構文をすべて指定して高度なクエリを作成するには、Query Helper ボタンをクリックしてQuery Helperダイアログ（）を開きます。このダイアログには、主に次の3つの領域があります。

1. Query – クエリ式を作成する領域です。この領域に直接入力できます。入力内容に応じて、使用可能なキーワードやオブジェクトの候補リストが表示され、入力を支援します。

2. Operators – 式の作成に使用する各種の算術演算子と論理演算子が用意されています。ボタンをクリックすると、上のQuery領域にあるクエリ式の現在のカーソル位置に、その演算子が追加されます。

3. Categories, Keywords and Objects – クエリ式の作成に使用できるPCB関数、PCBオブジェクトリスト、システム関数にアクセスできます。これら3つの分類のサブカテゴリをクリックすると、対応するキーワードやオブジェクトの一覧が右側の領域に表示されます。クエリ文字列で使用するキーワードまたはオブジェクトを見つけてダブルクリックすると、上のQuery領域にあるクエリ式の現在のカーソル位置に、その項目が挿入されます。 Maskフィールドを使用すると、目的のキーワードをすばやく見つけられます。たとえば、*polyと入力すると、カテゴリを切り替えても、文字列polyを含むキーワードだけが表示されます。

詳しくは、Query Helperを参照してください。

括弧は最も優先順位が高いため、クエリが正しく解釈されない可能性が少しでもある場合は、括弧を使用することをお勧めします。括弧を使用すると、曖昧さがなくなるだけでなく、クエリも読みやすくなります。 

優先順位（高い順）は、Pascal系の言語で使用されるものと似ています。曖昧な場合は、左から右へ処理することで解決されます。括弧は内側から外側へ評価され、同じ優先順位の場合は左から右へ評価されます。

表示中のオブジェクトに似たオブジェクトを（回路図エディターやPCBエディターで）検索するには、そのオブジェクトを右クリックし、コンテキストメニューからFind Similar Objectsを選択すると便利です。Find Similar Objects処理では、Find Similar Objectsダイアログの設定に従い、対象オブジェクトの属性を基準として、同様の特性を持つ他のすべてのオブジェクトを検索します。内部では、それらのオブジェクトを検索するためのクエリが作成されます。ダイアログでCreate Expressionオプションが有効になっている場合、そのクエリはPCB Filterパネルに読み込まれ、お気に入りとして保存したり、デザインルールで使用したりできます ()。 

詳細については、Find Similar Objectsツールを参照してください。

最終的に実用的なルール一式を整えるには、多くの場合、いくつかの重要な調整が必要です。通常は、対象の設計オブジェクトがルールによって確実に捕捉されるよう、スコープを調整します。PCB Rules and Constraints Editorダイアログで既存のルールを編集するには、左側のツリーでルール名を1回クリックするか、右側のグリッドビューでルールをダブルクリックし、必要に応じてスコープと制約を変更します。

既存のルール定義への変更は、フォルダーツリーペインと該当するサマリーリストの両方で強調表示されます。これらの項目は、ルール名が太字になり、名前の右側にアスタリスクが表示されることで区別されます (  )。アスタリスクは、新しく作成されたルール（アスタリスクなしの太字で表示）ではなく、既存のルールが変更されたことを示します。

スコープを定義するクエリ式に問題がある場合や、制約に許可されていない値が設定されている場合など、システムがルールを無効と判断すると、そのルールには無効であることを示すフラグが付けられます。このようなルールは、上図のように、PCB Rules and Constraints Editorダイアログの左側のルールツリーと、そのルールが表示されるすべてのサマリービュー（ルールカテゴリまたはルールタイプ）で赤く強調表示されます。また、左側のルールツリーでは、そのルールのタイプ名とカテゴリ名も赤く表示されます。そのため、無効なルールを含むツリーの領域を折りたたんでいても、階層の上位レベルでその存在を確認できます。ダイアログを閉じようとした場合にも、警告メッセージが表示されます（）。

 このソフトウェアのPCBエディターはルール駆動型の環境であるため、基板に適切な制約を適用するために、多数の包括的なルールを設定することも珍しくありません。対象の基板には適用されない場合や、デザインルールチェッカーの負荷を軽減するために一時的に無効にする必要がある場合など、何らかの理由で一部のルールを無効にしたいことがあります。無効化は、将来再び必要になったときに備えて、こうしたルールを保持しておくのに適した方法です（）。

ルールを無効にするには、PCB Rules and Constraints Editorダイアログの右側にある該当するサマリーリストで、そのルールに対応するEnabledオプションを切り替えます。無効化されたルールはグレー表示になります。

PCB Rules and Constraints Editorダイアログ内で1つのデザインルールを削除するには、次の操作を行います。

• 特定のデザインルールが不要になっても、将来再び使用する可能性がある場合は、削除せずに無効化できます。PCB Rules and Constraints Editorダイアログの右側にある該当するサマリーリストで、そのルールに対応するEnabledオプションを切り替えます。

• 左側のツリーで対象の既存ルールに移動し、右クリックしてコンテキストメニューからDelete Ruleを選択します。または、左側のツリーで該当するルールタイプに移動し、右側のサマリーリストで削除するルールを選択して、リストの下にあるボタンをクリックします。ルール名は太字と取り消し線で表示され、削除がまだ「適用」されていないことを示します（）。

• サマリーリストビューから、複数のルールを一度に削除できます。削除するルールを選択し（標準のShift+ClickおよびCtrl+Clickショートカットを使用できます）、リストの下にあるボタンをクリックします。

• デザインルールチェックシステムが動作するには、特定のルールが存在している必要があります。これらのルールのいずれかを削除し、そのタイプのルールが1つもなくなると、自動的に再作成されます。詳しくは、デフォルトのデザインルールを参照してください。

ダイアログの左側にあるツリー内の任意の場所を右クリックし、Export Rulesを選択します。Select Design Rulesダイアログが開き、エクスポートするデザインルールを選択できます（）。続いて開くExport Rules to Fileダイアログで、*.rulファイルの名前と保存先を指定できます。エクスポートしたルールはPCBルールファイル（*.rul）に保存されます。

ダイアログの左側にあるツリー内の任意の場所を右クリックし、Import Rulesを選択します。開いたImport Fileダイアログで、インポートする*.rulファイルを参照して選択します。Select Design Rulesダイアログが開き、インポートするデザインルールを選択できます（）。

PCB ドキュメントには Default Rule Set が含まれています。これは名前の変更、無効化、削除ができません。PCB Rules and Constraints Editor ダイアログの左側のツリーでは、Default Rule Set は アイコンで識別され、ユーザー定義のルールセットには アイコンが表示されます。

新しいルールセットを作成するには、PCB Rules and Constraints Editorダイアログの左側のツリー下部にある+ Add Rule Setコントロールをクリックするか、ツリー最上部のAll Rulesエントリを右クリックし、コンテキストメニューからAdd Rule Setコマンドを選択します（）。開いたAdd Rule Set dialogのNew Rule Set Nameフィールドに、新しいルールセットの一意の名前を入力し、 ボタンをクリックします。新しいルールセットのエントリ（およびそのルールカテゴリとルールタイプの階層構造）がツリーに表示されます。 ルールセット名は太字で表示され、新規作成されてまだ「適用」されていないことを示します。

ユーザー定義のルールセットの名前を変更するには、PCB Rules and Constraints Editorダイアログの左側のツリーでそのエントリを右クリックし、コンテキストメニューからRenameを選択します。開いたRenameダイアログのNew Nameフィールドにルールセットの新しい名前を入力し、 ボタンをクリックします（）。 

名前を変更したルールセットは、フォルダツリーペインでルールセット名が太字になり、名前の右側にアスタリスクが表示されます。このアスタリスクは、新規作成されたルールセット（アスタリスクなしの太字で表示）ではなく、既存のルールセットが変更されたことを示します。

既存のルールセットと同一のコピーを作成するには、既存のルールセットを右クリックし、Duplicate Rule Setを選択します（）。 開いたDuplicate ダイアログのNew Rule Set Nameフィールドに複製するルールセットの名前を入力し、 ボタンをクリックします。 複製されたルールセットのエントリ（およびそのルールカテゴリとルールタイプの階層構造）がツリーに表示されます。 ルールセット名と各デザインルールの名前は太字で表示され、新規作成されてまだ「適用」されていないことを示します。

複製されたルールセットには、元のルールセットと同じデザインルールが含まれます。複製されたルールセット内の各デザインルール には、元のルールと同じ名前に、区別するための接尾辞（例： _1）を付けた名前が設定されます。その定義（スコープ、制約など）は元のルールと同一です。優先順位については、複製されたルールセット内のデザインルールには、元のルールのすぐ下の優先順位が割り当てられます。たとえば、元のルールセット内のルールの優先順位が 1の場合、複製されたルールセット内のルールには優先順位 2が割り当てられます。

既存のルールをルールセット間で移動するには、次の操作を行います。

• 左側のツリーで目的の既存ルールに移動して右クリックし、コンテキストメニューの Move toサブメニューから、移動先のルールセットのエントリを選択します。

• 左側のツリーで該当するルールタイプに移動し、右側のサマリーリストで移動するルールを選択します。次に、リストの下にある  ボタンをクリックし、表示されるメニューから移動先のルールセットを選択します。または、サマリーリストでルールを右クリックし、コンテキストメニューのMove toサブメニューから目的のルールセットを選択します（）。

  サマリーリスト表示では、1回の操作で複数のルールを移動できます。移動するルールを選択し（標準のShift+ClickおよびCtrl+Clickショートカットが使用可能）、リストの下にある  ボタンのメニューを使用します。

特定のユーザー定義ルールセット内のデザインルールをDRCの対象から除外するには、そのエントリを右クリックし、コンテキストメニューから Disable Rule Setを選択します。無効にしたルールセットのエントリはツリー内でグレー表示され、その右側にDisabledというテキストが表示されます。無効にしたルールセットのルールカテゴリ、ルールタイプ、および個々のデザインルールのすべてのエントリもツリー内でグレー表示されます。また、 PCB Rules and Constraints Editor ダイアログの右側にある該当するサマリーリストでも、デザインルールのエントリがグレー表示されます（）。 無効にしたルールセットを再び有効にするには、 そのエントリを右クリックし、コンテキストメニューから Enable Rule Setを選択します。

ユーザー定義のルールセットを、そのデザインルールとともに削除するには、左側のツリーで目的のルールセットを右クリックし、コンテキストメニューからDelete Rule Setを選択します。 ルールセット名と各デザインルールの名前は、取り消し線付きの太字で表示され、削除がまだ「適用」されていないことを示します（）。PCB Rules and Constraint EditorのApplyボタンをクリックして変更を適用します。

作成されるPCBルールの適用範囲は、そのルールが関連付けられているオブジェクトの識別情報に基づいて設定されます。 

• たとえば、USBA2_DPとして識別されるワイヤーに回路図のParameter Setを接続すると、PCBルールの適用範囲はInNet('USBA2_DP')になります。

• ソフトウェアがオブジェクトクラスを識別できる場合は、代わりにそのクラスが使用されます。たとえば、ネットData7が回路図バスData[0..7]の一部である場合、PCBルールの適用範囲はInNetClass('Data')iになります。

• 回路図からクラスを自動作成するオプションがない場合は、回路図内の各オブジェクトに適切なClassパラメーターを追加します。 上のスライドショーの2枚目のスライドに、この例を示しています。回路図の各電源ネットにParameter Setオブジェクトが接続されており、その中にパラメーターNet Class Name = Powerが含まれています。ソフトウェアはPowerという名前のPCBネットクラスを作成し、続いて適用範囲がInNetClass('Power')iの配線幅制約ルールを作成します。

• コンポーネントなど、ドロップダウンのオプションからClassパラメーターを追加できない回路図オブジェクトの場合は、代わりにParameterを追加し、パラメーター名をClassName、パラメーター値を必要なクラス名iに設定します。  

• 回路図でルールを定義する際に、複数のオブジェクト（複数のネットなど）を簡単に対象にできるようにするには、ネット識別子を覆うようにBlanketオブジェクトを配置し、そこに1つのParameter Setオブジェクトを接続します（）。詳しくは、Blanketディレクティブをご覧ください。

ダイアログに一覧表示される各ルールの横には、チェックマーク（）または×印（）が付きます。チェックマークは、適用可能な同じ種類のルールの中で最も優先度が高いルールを示し、これが現在適用されているルールです。同じ種類で優先度の低いルールには×印が付きます。これは、適用可能ではあるものの、最優先のルールではないため現在は適用されていないことを示します。

このセクションには、この基板に定義されているルールについて、[All Rules]、または現在選択されているRule Classのルールが一覧表示されます。

• ルールを1回クリックすると、そのルールが適用されるすべてのオブジェクトが選択されます。

• ルールをダブルクリックすると、Edit PCB Ruleダイアログが開き、そのルールの設定を編集できます（）。

• ルールを右クリックするとコンテキストメニューが表示され、そのルールのClear Violations、DRC、またはルールのPropertiesの設定を行えます（）。 

DRCの実行後、現在選択されているルールクラスまたはルールに違反がある場合、パネルの3番目のセクションに一覧表示されます。

• ルールを1回クリックすると、違反しているオブジェクトが表示されます。

• ダブルクリックするとViolation Detailsダイアログが開き、違反したルールと違反しているプリミティブが一覧表示されます。違反ルールのセクションには、PCB Rules and Constraint Editorダイアログ内の該当するデザインルールに直接移動できるリンクが含まれています。

詳しくは、デザイン違反の調査と解決をご覧ください。

パネル上部のコントロールを使用して、リスト内のルールをクリックしたときの表示動作を設定します。

• ドロップダウンを使用して、選択したルールの対象となるオブジェクトをマスク表示または淡色表示に設定します。

• Magnifyをクリックして、ズームレベルを設定します（Zoomオプションが有効な場合に適用されます）。

• Clear Existingは、現在の設定やクリック操作に応答する前に、以前の動作をクリアします。

ダイアログ右側のリンクをクリックすると、それぞれのケースで適用対象となるオブジェクトを、設計スペース内で直接フィルタリングできます。

Maskドロップダウンを使用して、 PCBドキュメント内で対象オブジェクトをどのように強調表示するかに応じて、 Normal、 Mask, 、または Dim を選択します。 

Zoom にチェックが入っている場合は、PCBドキュメント内で対象コンポーネントが拡大表示されます。