PCBレイアウトのための電気設計ルールの種類

ルールの適用範囲によって抽出されたネットオブジェクトの集合は、Constraints領域の上部にあるドロップダウン（）を使用して、次のようにさらに絞り込めます。

• Different Nets Only - 異なるネットに属する任意の2つのプリミティブオブジェクト間（例：異なる2つのネット上の2本のトラック）に制約が適用されます。

• Same Net Only - 同じネットに属する任意の2つのプリミティブオブジェクト間（例：同じネット上のビアとパッド、または同じネット内の2つのトラックセグメント）に制約が適用されます。

• Any Net - 設計内のいずれかのネットに属する任意の2つのプリミティブオブジェクト間に制約が適用されます。これは3つの選択肢の中で最も包括的なもので、オブジェクトが同じネットに属する場合と異なるネットに属する場合の両方を対象とします。

• Different Differential Pair - 異なる差動ペアの異なるネットに属する任意の2つのプリミティブオブジェクト間（例：DiffPair1内のトラックとDiffPair2内のトラック）に制約が適用されます。同じ差動ペアを構成する2つのネット（例：DiffPair1_PとDiffPair1_N）内のプリミティブ間には、このルールは適用されません。この制約を使用して、差動ペア間のクリアランスを設定します。

• Same Differential Pair - 同じ差動ペアの異なるネットに属する任意の2つのプリミティブオブジェクト間（例：TX_P内のトラックとTX_N内のトラック）に制約が適用されます。差動ペアのネット同士を、一般的なクリアランスで許容される間隔よりも近づける必要がある場合は、この制約を使用してクリアランスを設定します。 詳しくは、差動ペアのクリアランスチェックをご覧ください。

  • 制約をConstraint Managerで定義する場合、Connective CheckingドロップダウンはAdvanced Rules（）でのみ使用できます。これは、ドロップダウンで行う、ネットの特定のサブセット（Different Differential Pair （）やSame Net Only （）など）を対象とする操作を、Constraint Managerのグリッド領域で実行するためです。

  • ルールの制約を定義する際、通常はConnective CheckingオプションをDifferent Nets Onlyに設定します。Same Net OnlyまたはAny Netを使用する例として、同じネットまたは他のネット上のパッドや他のビアに対して、ビアが近すぎる位置に配置されていないかを確認する場合が挙げられます。

  • 同一ネットのみを対象とするクリアランスルールでは、一般的に、2つのオブジェクトが接触している（つまり接続されている）場合、ルール違反とは見なされません。ただし、同じネット内のビアとSMDパッド間のクリアランスをチェックする場合は例外です。ビアとSMDパッドにソルダーマスクの開口があり、両者が近すぎると、2つのオブジェクト間のソルダーマスクブリッジがなくなり、はんだ付け工程でソルダーペーストがビア内に流れ込んで、SMDパッドのはんだ接合不良を引き起こす可能性があります。ビアとSMDパッドがトレースで接続されている場合や重なっている場合でも、両者の距離が同一ネットのクリアランスルールで定められたビア–SMDパッド間のクリアランス未満であれば、ルール違反と見なされます。

  • 同一ネットのクリアランスルールでビア–SMDパッド間のクリアランスを設定し、ビアとSMDパッド間に許容される最小距離を指定します。ビアとSMDパッドを接触または重複させる必要がある場合は、適切なVia Under SMDデザインルール（High Speedカテゴリ）も定義し、Allow Vias under SMD Pads制約を有効にする必要があります。

設計内のさまざまなオブジェクト間の組み合わせについて、クリアランスを細かく調整できます。

最小クリアランスマトリックスでは、Simpleモードがデフォルトのモードです（）。Advanced モードでは、すべてのオブジェクトが表示されます（）（従来のマトリックスです）。

• Simple モードでは、TrackオブジェクトとArcオブジェクト（Track KeepoutおよびArc Keepoutオブジェクトを含む）が、単一のTrack項目にまとめられます。Fill、Poly、Regionオブジェクト（Fill KeepoutおよびRegion Keepoutオブジェクトを含む）は、単一のCopper項目にまとめられます。

• Simple モードで、まとめられた項目（Trackおよび／またはCopper）にクリアランスを指定すると、Advanced モードに切り替えた際に、対応する個別のオブジェクトに関連付けられたセルにその値が入力されます。Advanced モードで個々のオブジェクトに異なるクリアランスを指定すると、対応する個別のオブジェクトに関連付けられたセルのクリアランス値のうち最大の値が、Simple モードのまとめられた項目（Trackおよび／またはCopper）に使用されます。

• Constraint Managerでは、Constraint ManagerのAll RulesページでルールをAdvanced Ruleとして追加した場合にのみ、マトリックスのAdvancedモードを使用できます（）。

マトリックス内のクリアランス値は、以下の方法で設定できます。

• 単一セルの編集 – 特定のオブジェクトの組み合わせの最小クリアランスを変更します。セルをクリックして、編集対象として選択します。

• 複数セルの編集 – 複数のオブジェクトの組み合わせの最小クリアランスを変更します。

  • Ctrl+Click、Shift+Click、Click+Dragを使用して、列内の複数のセルを選択します。

  • Shift+ClickとClick+Dragを使用して、行内の連続する複数のセルを選択します。

  • Click+Dragを使用して、複数の行と列にまたがる連続したセルを選択します。

  • 行ヘッダーをクリックすると、その行のすべてのセルをすばやく選択できます。

  • 列ヘッダーをクリックすると、その列のすべてのセルをすばやく選択できます。

• 編集の適用 – 必要なセル（単一または複数）を選択したら、新しい値を入力するだけで現在の値を変更できます。入力した値を確定するには、別のセルをクリックするか、Enterを押します。選択したすべてのセルが新しい値で更新されます（）。

• すべてを単一の値に戻す – 考えられるすべてのオブジェクトの組み合わせに単一のクリアランス値を設定するには、Minimum Clearance制約に必要な値を設定します。Enterをクリックすると、この値がマトリックス内の該当するすべてのセルに反映されます。または、マトリックスの左上にある空白のグレーのセルをクリックするか、Ctrl+Aショートカットを使用します。これにより、マトリックス内のすべてのセルが選択され、新しい値を入力できる状態になります。

マトリックスを使用する際のヒント：

• 最小クリアランスマトリックスは、指定された接続チェック方法にかかわらず適用されます。同一ネット上のオブジェクト間に、異なるネット上のオブジェクト間に定義したものとは異なるクリアランスが必要な場合は、必要に応じて個別のクリアランスルールを定義してください。

• クリアランスマトリックスの適用範囲は、ルールのスコープ設定によって決まります。たとえば、スコープをALL-ALLに設定した場合、マトリックス内のすべてのセルが適用対象になります（つまり、考えられるすべてのオブジェクトの組み合わせです）。一方、スコープをIsVia-IsTrackに設定した場合は、ViaとTrackの組み合わせに対応する単一のセルのみが適用対象となり、マトリックス内の他のすべてのセルは使用されません。

• DRCでは、あらゆるルールのスコープ設定を使用して、任意の種類のオブジェクト間のクリアランスを検証できますが、配線エンジンはこのような細かい設定には対応していません。 たとえば、基本のクリアランスルールですべてのトラックに1 mmのクリアランスを要求し、より優先度の高いルールで長さが10 mmを超えるトラックに2 mmのクリアランスを要求するとします。 この場合、インタラクティブ配線エンジンは基本のクリアランスルールに従い、長さが10 mmを超えるトラックに対する、より優先度の高いルールを無視します。別の例として、コーナーにアークを使用する配線があります。クリアランスルールでアークにトラックよりも大きいクリアランスを指定し、コーナーにアークを使用してインタラクティブ配線を行う場合、インタラクティブ配線エンジンはアークの設定を無視してトラックの設定に従い、トラックセグメントと同じクリアランスになるようにコーナーのアークを配置します。どちらの例でも、配線が完了すると、オンラインDRCによってこれらの状態が違反として検出されます。

• ポリゴンのクリアランスルールを定義する場合、ルールが実際に適用されるのはポリゴン自体ではなく、ポリゴンを構成するプリミティブです。この場合、Full Queryには、IsPolygon（またはIsPoly）ではなく、キーワードInPolygon（またはInPoly）を含める必要があります。また、ポリゴン固有のクリアランスルールを有効にするには、一般的なクリアランスルールよりも優先度を高く設定する必要があります。

• 同一ネット上の他のオブジェクトの周囲にポリゴンを配置する際は、同一ネットのクリアランス制約が考慮されます。この場合、ポリゴンの注入動作は、ポリゴンに対して選択した Pour Over Same Net オプションによって異なります。また、デザインルールチェック（DRC）でも、これらの制約が考慮されます。詳細については、信号層のポリゴンページを参照してください。

設計者は、ドリル穴の端と、信号層上の隣接する銅箔オブジェクトとのクリアランスをチェックできます。これは、ドリル穴に近すぎる位置への配線を防ぐうえで特に有用です。このような配線は、基板製造時にドリルの位置がずれると、損傷するおそれがあります。Clearanceルールの最小クリアランスマトリクスの最下行で、必要なクリアランスを定義します（）。 ドリル穴の端に近すぎる銅箔オブジェクトを設計内で検出できるように、クリアランス値を設定してください。

このルールでは、内部プレーン層上の分割プレーン領域間のクリアランスもチェックできます。クリアランスの定義方法は、最小クリアランスマトリクスの使用モードによって異なります。

• Simple mode - Copper-Copperセルで、分割プレーン間に必要なクリアランス値を指定します。
• Advanced mode - Region-Regionセルで、分割プレーン間に必要なクリアランス値を指定します。

違反は次の形式で表示されます。

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

例（）：

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

差動ペアには特有の設計上の課題があり、多くの場合、特定のwithin-pairクリアランスに加えてpair-to-pairクリアランスが必要になります。また、pair-to-all other netsクリアランスを制御するための3つ目のルールが必要になる場合もあります。これに対応するため、Constraints領域には、Same Differential PairおよびDifferent Differential Pairオプションを選択できるドロップダウンがあります。

• たとえば、差動ペア内のネットに、基板全体の一般的なクリアランスよりも狭いクリアランスが必要な場合は、Same Differential Pair制約オプションを使用して設定できます（）。ルールの適用範囲が設計内のAllネットオブジェクトに及ぶ場合でも、Constraint設定によって、適用対象がSame Differential Pair内のオブジェクトのみに制限されることに注意してください。

• 差動ペアオブジェクトにのみ適用されるようにルールの適用範囲を設定しても（例：InAnyDifferentialPair）、同じ結果を得られます（）。 このルールは、差動ペア内のネットと設計内の他のネットオブジェクトとの間にも適用されるため、この方法は、DiffPairNet-to-DiffPairNetやDiffPairNet-to-Anyの要件を定義する、より優先順位の高い別のルールがある場合にのみ使用してください。この方法を使用する場合は、より狭いクリアランスを要求するルールの優先順位が高くなるように、差動ペアルールの優先順位も正しく設定する必要があります。

• 同様の方法で、Different Differential Pair制約を使用して、差動ペアのbetweenクリアランスを制御できます（）。

• 前の例と同様に、Different Differential Pairs制約の代わりにルールの適用範囲を使用して設定することもできます（）。 より狭いクリアランスを要求するルールの優先順位が高くなるように、ルールの優先順位を設定する必要があることに注意してください。

• 差動ペアのネットと他のネットオブジェクトとの間に異なるクリアランスを定義するには、 InAnyDifferentialPairクエリをDifferent Nets Only制約設定と組み合わせて使用します（）。 Not演算子を含めることで、差動ペアオブジェクトと差動ペアではないオブジェクトとの間にのみ適用されるように、さらに絞り込むことができます（）。

詳細については、差動ペア配線を参照してください。差動ペアのデザインルールの適用範囲の設定についても参照してください。

デフォルトでは、クリアランスチェックは設計内のすべてのレイヤーに適用されます。 設計制約がConstraint Managerで定義されている場合は、レイヤーごとにクリアランスを制約することもできます（）。

• 該当するタブをクリックして、Inner LayerまたはOuter Layersごとに制約を設定します。

• または、+Add リンクを使用して、特定の銅箔層を追加します（）。All Layersタブの値は、すべてのレイヤータブの設定値の範囲を反映するように更新されます（）。

• プリンテッドエレクトロニクスで Dielectric Shapes Generator をAuto モードで使用すると、適用されるクリアランス制約デザインルールの要件を満たすように、誘電体形状が自動的に拡張されます。

• プリンテッドエレクトロニクスでは、同一レイヤーだけでなく、すべてのレイヤーでネット間のクリアランスがチェックされます。

オンラインDRC、バッチDRC、インタラクティブ配線、自動配線、およびポリゴンの配置。

このルールは、ルールの適用範囲（完全なクエリ）に含まれる各ネットの完了状態を検査します。ネットが未完了の場合、完了している各セクション（サブネット）が配線完了率とともに一覧表示されます。配線完了率は次のように定義されます。

(connections complete / total number of connections) x 100

このオプションを有効にすると、対象の設計オブジェクト間の接続について、次の追加チェックが行われます。

• Track/Arc to Track/Arc – 接続するトラック／アークセグメントの中心線、または端点の中心が一致していることを確認します。

• Track/Arc to Via – トラック／アークセグメントの中心線、または端点の中心がビアの形状上にあることを確認します。

• Track/Arc to Pad – トラック／アークセグメントの中心線、または端点の中心がパッドの形状上にあることを確認します。

• Via to Pad – ビアの中心がパッドの形状上にあることを確認します。

• Via to Via – 一方のビアの中心が、もう一方のビアの形状上にあることを確認します。

• Polygon to Track/Arc – トラック／アークセグメントの中心線、または端点の中心がポリゴンと重なっていることを確認します。

• Polygon to Pad/Via – パッド／ビアがポリゴンに直接接続されている場合、そのパッド／ビアの中心がポリゴンと重なっていることを確認します。

• 接続不良は詳細な違反マーカー で示され、対応するメッセージが Messages パネルに表示されます。

• 該当する場合、ネット内の未接続オブジェクト間に接続線が描画され、未配線ネット長に関するデータが PCB panel（ネットモード）に反映されます。