DRC の設定と実行

DRC の設定

デザインルールチェックの設定は、PCB ドキュメントから Tools » Design Rule Check コマンドを使用して開く Design Rule Checker ダイアログで行います。

Online DRC の使用

Online Design Rule Checking はバックグラウンドでリアルタイムに実行され、デザインルール違反を示したり、自動的に防止したりします。これは、基板を interactively routing しているときに、クリアランス、幅、平行セグメントの違反を即座に強調表示するのに特に役立ちます。ルールを Online DRC の対象にするには、次の 3 つの要件を満たす必要があります。

オンラインチェック用に有効な該当デザインルールに違反しているオブジェクトが見つかった場合、それらは定義された violation display options に従ってデザインスペース内でハイライト表示されます。

Batch DRC の使用

最終アートワークを生成する前には、必ずバッチモードのデザインルールチェックを実行することを強く推奨します。Online DRC が検出するのは新しい違反、つまり機能を有効にした後に作成された違反のみですが、Batch DRC では基板設計プロセス中の任意の時点で手動でチェックを実行できます。そのため、優れた設計者は Online DRC の価値を理解している一方で、基板設計は Batch DRC で始まり、Batch DRC で終えるべきであることも理解しています。

必要に応じて、Design Rule Checker ダイアログでバッチチェック用のルールタイプを有効にします（前述の DRC の設定 セクションを参照）。Batch DRC の実行時には、レポートファイルを生成する機能を含む、さまざまな追加オプションを使用できます。これらのオプションには、ダイアログのフォルダーツリーペインで Report Options フォルダをクリックしてアクセスします。主な 2 つのオプション（次の図で強調表示）は次のとおりです。

• Create Report File - このオプションを有効にすると、基板の Batch DRC 実行後にレポートが生成されます。生成されるレポートに PCB Health Check Monitor によって検出された問題も含めるには、Report PCB Health Issues サブオプションを有効にします。

  レポートは HTML 形式で、名前は Design Rule Check - <PCBDocumentName>.html になります。Batch DRC プロセスの完了後、自動的にアクティブなドキュメントとして開かれます。

• Create Violations - このオプションを有効にすると、定義された violation display options に従って、違反がデザインスペース内でハイライト表示されます。このオプションは、違反を PCB Rules And Violations panel の Violations 領域に一覧表示するためにも必要です。

使用可能なその他のオプションは次のとおりです。

• Sub-Net Details – Un-Routed Net ルールが定義されている場合、このオプションを有効にすると、DRC レポートにサブネットの詳細が含まれます。

  Un-Routed Net ルールは、すべての接続の配線が完了したときにのみチェック用に有効にしてください。接続ラインは実質的に「開回路」であるためです。

• Verify Shorting Copper – このオプションを有効にすると、設計内で使用されている Net Tie コンポーネント内の短絡用銅箔の完全性を検証します。このチェックでは、コンポーネント内に未接続の銅箔がないかを調べます（これは、パッドが他のパッドを正しく短絡していないことを示します）。

• Report Drilled SMT Pads – このオプションを有効にすると、誤って穴あけされた SMT（Surface Mount Technology）パッドを DRC レポートに含めます。

  SMT パッドには、たとえばショートピン、フラットコンタクト、ボール配列の 1 つ（BGA）、部品本体上の終端（パッシブ部品）、またはガルウィング形状の短いリード（QFP）などがあります。

  このオプションは、旧バージョンのソフトウェアで定義可能だった、穴が設定された SMT パッドを検出するためだけのものです。SMD パッド下のビアをチェックするには、High Speed カテゴリ内の Vias Under SMD ルールを設計に追加し、Batch DRC 用に有効にする必要があります。

• Report Multilayer Pads with 0 size Hole – このオプションを有効にすると、設計内で見つかった無効なマルチレイヤーパッドを含めます。無効なマルチレイヤーパッドとは、穴サイズがゼロで、そうでなければ SMT パッドになるパッドのことです。

• Stop when n violations found – このフィールドを使用して、Batch DRC プロセスを停止するまでに検出できる違反の最大数を決定します（デフォルト = 500）。報告される違反数を制限することは、チェックプロセスを管理しやすく保つための重要な戦略です。

• Report Broken Planes – このオプションを有効にすると、バッチルールチェック処理で破断プレーンを検出して報告します。破断プレーンは、ネットに接続しているプレーン領域がプレーンの他の部分から電気的に切り離されたときに発生します。たとえば、分割プレーンをまたいで配置されたコネクタがプレーンに接続されていない場合に起こり得ます。ピン周囲のボイドがつながってプレーン銅箔を完全に横切って切断し、結果としてプレーンが 2 つに分断されます。

  破断プレーンをチェックするには、Electrical カテゴリ内の Un-Routed Net ルールを Batch DRC 用に有効にする必要があります。

• Report Dead Copper larger than – このオプションを有効にすると、バッチルールチェック処理で、指定面積より大きいデッドコッパー領域を検出して報告します。デッドコッパーとは、ネットに接続されておらず、かつ元の親プレーンからも電気的に切り離された銅箔部分を指します。たとえば、プレーンに接続されていないコネクタでピン間隔が狭い場合、ピン周囲のボイドがつながってプレーン銅箔の一部をプレーンの残りから孤立させることで発生することがあります。関連フィールドを使用して、許容されるデッドコッパーの最大面積の値を指定します。これを超えるとルール違反と見なされます（デフォルト = 100 sq. mils）。

  デッドコッパーをチェックするには、Electrical カテゴリ内の Un-Routed Net ルールを Batch DRC 用に有効にする必要があります。

  Report Dead Copper larger than オプションが有効な場合（かつ Un-Routed Net ルールが Batch DRC 用に有効な場合）、サイズに関係なく、ネットが割り当てられていないすべてのオブジェクトもバッチルールチェック中に報告されます。この機能は、Advanced Settings dialog の PCB.Rules.DeadCopperNoNet オプションの値を設定して、以下のように目的の検出設定を構成することで利用できます。デフォルト値は 2 です。

  • 0 – 何もチェックしません。

  • 1 – すべてチェックします。

  • 2 – 自由配置のパッド、テキストオブジェクト、およびコンポーネント内のオブジェクトを除くすべてをチェックします。

  また、Report Dead Copper larger than オプションが有効な場合、ネット割り当てがあるにもかかわらず、同じネットのパッドオブジェクトに接続されておらず、かつ接続ラインによって同じネットの他のオブジェクトにも接続されていない銅箔レイヤーオブジェクトもチェックされます（Un-Routed Net ルールが Batch DRC 用に有効かどうかには関係ありません）。この機能は Open Beta であり、Advanced Settings dialog で PCB.Rules.DeadCopperInNet オプションを有効にすると利用できます。

• Report Starved Thermals with less than n% available copper – このオプションを有効にすると、バッチルールチェック処理で、指定した割合を超える「starved」なサーマル接続を検出して報告します。サーマルとは、プレーン銅箔への熱伝導を低減するため、その周囲にサーマルリリーフの「切り欠き」を持つプレーンへの接続です。サーマルは、プレーンへの接続スポークの銅表面積がボイド領域によって減少すると、「starved」状態になることがあります。このオプションでは、スポークだけでなくサーマル自体の表面積についても、サーマルに食い込むボイド領域に対してチェックします。関連フィールドを使用して、接続銅箔として残っていなければならない最小許容割合の値を指定します。これを下回るとルール違反と見なされます（デフォルト = 50%）。

• Run Design Rule Check – このボタンをクリックすると、Batch チェック用に有効化されたルールと、この種類のチェック用に定義された追加オプションに従って Batch DRC を実行します。

  チェック完了後、すべての違反が Messages パネルに表示されます。

バッチモード DRC は、ダイアログ左下の Run Design Rule Check ボタンをクリックすることで開始します。必要に応じて設定していれば、DRC レポートが作成され、メインデザインウィンドウ内のアクティブドキュメントとして自動的に開かれます（そのように設定されている場合）。レポートには、Design Rule Checker dialog で指定された、テストされた各ルールが一覧表示されます。設計内に存在しないルールはテストされません。

DRC レポート

Design Rule Checker dialog で Create Report File オプションを有効にすると、Batch DRC の実行時に DRC レポートが生成されます。Preferences ダイアログの PCB Editor - Reports page にあるオプションでは、レポート形式や、生成後にレポートを自動表示するかどうかを指定できます。

Batch DRC プロセスの一部として DRC レポートを生成します。

サポートされる形式は次のとおりです。

• TXT – Design Rule Check - <PCBDocumentName>.drc ファイルを生成します。

• HTML – Design Rule Check - <PCBDocumentName>.html ファイルを生成します。

• XML – <PCBDocumentName>.xml ファイルを生成します。

レポートには、Design Rule Checker ダイアログで指定された、バッチチェックプロセス中にテストされた各ルールが一覧表示されます。見つかった各違反については、レイヤー、ネット名、コンポーネントデジグネータ、パッド番号などの参照情報、およびオブジェクトの位置を含む完全な詳細が記載されます。

違反表示オプション

指定した設計ルールに対して設計をチェックすることと、それらのルールの 1 つ以上に違反した場合にどうなるかは別の話です。設計中に Online DRC を実行する場合でも、手動で Batch DRC を実行する場合でも、どこでそのようなルール違反が発生しているかを視覚的に示す必要があります。PCB エディターには、違反箇所を明確に視覚表示するための強力な違反表示オプションが用意されています。

カスタム違反グラフィックス

Online および/または Batch 設計ルールチェックに含めることができるほとんどの設計ルールには、対応するカスタム違反グラフィックスがあります。特定のルールに違反すると、それらは設計空間内に表示されます。これらのグラフィックスにより、DRC 表示はより見やすくなります。特定の設計ルールに違反した場合、関連するカスタム違反グラフィックス（該当する場合）は、その違反に関係するレイヤー上にのみ描画されます。

場合によっては、このグラフィックは違反がどこで起きているかだけでなく、その理由も示します。つまり、ルールで定義された制約値を表示し、問題のあるプリミティブがその値を下回っているのか上回っているのかを示します。

幅ルール違反および最小アニュラリング ルール違反で使用されるカスタムグラフィックスの例。

Net Antennae、Short-Circuit、Un-Routed Net、Room Definition、Layer Pairs、および Vias Under SMD ルールの違反を表すグラフィックスを含むその他のグラフィックスは、表示すべき定義可能な制約値がないため、図形として表示されます。

カスタム違反グラフィックスの追加例。左から右へ: Net Antennae 違反、Short-Circuit 違反、Un-Routed Net 違反。

違反オーバーレイ

カスタム違反グラフィックスに加えて、設定して使用できる違反「オーバーレイ」も用意されています。このオーバーレイは設計プリミティブの上に描画されます。プリミティブ上に表示するパターンは、複数のスタイルから選択できます。

DRC 違反を表示する際には、カスタム違反グラフィックスの代替として違反オーバーレイを使用できます。

これら 2 種類の違反表示を組み合わせて使用すると、違反の「粗い」表示と「詳細な」表示を提供できるため便利です。ズームアウト時には違反オーバーレイで違反箇所の存在を示し、ズームインして関連するカスタム違反グラフィックが提供する詳細を確認できます。

違反表示設定の構成

DRC 違反をどのように表示するか（カスタム違反グラフィックスおよび/または定義済み違反オーバーレイを使用）は、Preferences ダイアログの PCB Editor - DRC Violations Display page で指定します。

ソフトウェア設定の一部として、カスタムグラフィックスおよび/または定義済み違反オーバーレイを使用して、設計空間内で DRC 違反をどのように表示するかを構成します。

利用可能なオプションでは、次のことができます。

• Violation Overlay Style を使用して違反オーバーレイのスタイルを選択します。エラーマーカーは次の 4 つの方法のいずれかで表示できます。クリックして好みのスタイルを選択してください。

  • None (Layer Color) - エラーマーカーはレイヤーカラーで表示されるため、見えません。

  • Solid (Override Color) - エラーマーカーは Error Marker レイヤーカラーで表示されます。

  • Style A - エラーマーカーは警告三角形として表示されます。

  • Style B - エラーマーカーは中央に十字の入った点として表示されます。

• Overlay Zoom Out Behavior を使用して、ズームアウト時の違反オーバーレイ表示動作を決定します。ズームアウトすると、エラーマーカーは次のように動作します。

  • Base Pattern Scales - ズームレベルに関係なくエラーマーカーはスケーリングされます（マーカーの種類は上で選択した Violation Overlay Style によって決まります）。

  • Layer Color Dominates - ズームアウトすると、エラーマーカーはレイヤーカラーの単色領域になります。

  • Override Color Dominates - ズームアウトすると、エラーマーカーは Error Marker レイヤーカラーの単色領域になります。

• Choose DRC Violations Display Style 領域で、ルールごとに使用する表示スタイルを選択します。ルールタイプに対して Violation Details オプションを有効にすると、そのルールの DRC 違反を関連するカスタム違反グラフィックスで表示します。Violation Overlay オプションを有効にすると、指定したオーバーレイスタイルを使用して違反を表示します。 デフォルトでは、すべてのルールタイプに対して Violation Details 表示スタイルが有効であり、Violation Overlay Style  表示は Clearance、Width、および Component Clearance ルールに対してのみ有効です。

  グリッド内で右クリックすると、すべてのルールタイプに対する違反表示タイプの使用をすばやく有効または無効にするコマンド メニューにアクセスできます。現在の設計で使用されているルールのみについて、違反表示（詳細グラフィックスまたはオーバーレイスタイル）をすばやく有効にするコマンドも利用できます。

違反カラーの定義

設計空間内でルール違反を表示する際の柔軟性をさらに高めるため、2 つの違反表示タイプ、すなわち違反詳細（カスタム違反グラフィックス）と違反オーバーレイには、それぞれ個別のシステムカラーが関連付けられています。これにより、異なる明確な色を使って両者を区別できます。色の割り当ては、View Configuration panel の Layers & Colors タブにある System Colors セクションで行います。

• Violation Details – Violation Markers システムカラーを使用します（この表示スタイルを使用する waived violations には Waived Violation Markers システムカラーを使用します）。

• Violation Overlay – DRC Error Markers システムカラーを使用します（この表示スタイルを使用する waived violations には Waived DRC Error Markers システムカラーを使用します）。

2 つの違反表示タイプに異なる色を指定し、必要に応じてその表示を有効/無効にします。