Electrical Rule Types

Poniżej opisano reguły projektowe z kategorii Electrical.

Clearance

Reguła domyślna: wymagane i

Ta reguła definiuje minimalny dopuszczalny odstęp (clearance) pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi na warstwie miedzi. Można określić pojedynczą wartość odstępu albo – za pomocą dedykowanego Minimum Clearance Matrix – różne odstępy dla różnych par obiektów. To drugie podejście, w połączeniu z zakresem reguły (rule-scoping), zapewnia elastyczność pozwalającą zbudować zwięzły i ukierunkowany zestaw reguł odstępów, spełniający nawet najbardziej rygorystyczne wymagania.

Ograniczenia

 

 

 

 

 

❯ ❮ Javascript ID: Clearance_Modes_AD24

Domyślne ograniczenia dla reguły Clearance. Dostępne są dwa tryby. Tutaj pokazano tryb Simple. Domyślne ograniczenia dla reguły Clearance. Dostępne są dwa tryby. Tutaj pokazano tryb Advanced.

Zakres reguły zwraca zestaw obiektów, a następnie do tego zestawu stosowane są opisane poniżej ograniczenia:

• Connective Checking - zestaw obiektów sieci (net) zwrócony przez zakres reguły można następnie dodatkowo zawęzić w następujący sposób:
  • Different Nets Only - ograniczenie jest stosowane pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi należącymi do różnych sieci (np. dwie ścieżki w dwóch różnych sieciach).
  • Same Net Only - ograniczenie jest stosowane pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi należącymi do tej samej sieci (np. pomiędzy przelotką a padem w tej samej sieci lub pomiędzy dwoma segmentami ścieżki w tej samej sieci).
  • Any Net - ograniczenie jest stosowane pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi należącymi do dowolnej sieci w projekcie. To najbardziej kompleksowa z trzech opcji i obejmuje możliwość, że obiekty należą do tej samej sieci lub do różnych sieci.
  • Different Differential Pair - ograniczenie jest stosowane pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi należącymi do różnych sieci różnych par różnicowych (np. ścieżka w DiffPair1 i ścieżka w DiffPair2). Reguła nie ma zastosowania pomiędzy prymitywami w dwóch sieciach tej samej pary różnicowej (np. DiffPair1_P i DiffPair1_N). Użyj tego ograniczenia, aby skonfigurować odstęp pomiędzy parami różnicowymi.

  • Same Differential Pair - ograniczenie jest stosowane pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami prymitywnymi należącymi do różnych sieci w tej samej parze różnicowej (np. ścieżka w TX_P i ścieżka w TX_N). Użyj tego ograniczenia, aby skonfigurować odstęp, gdy sieci w parze różnicowej muszą być bliżej siebie niż pozwala na to ogólny odstęp.

    Dowiedz się więcej o sprawdzaniu odstępów par różnicowych

    W przypadku zdefiniowanej reguły Same-Net Only Clearance ogólne podejście jest takie, że jeśli dwa obiekty się stykają (tj. są połączone), nie uznaje się tego za naruszenie reguły. Wyjątkiem jest sprawdzanie odstępu pomiędzy obiektami przelotki (via) i padu SMD w tej samej sieci. Gdy przelotka i pad SMD mają odstęp soldermaski, a oba obiekty są zbyt blisko siebie, mostek soldermaski pomiędzy nimi może zniknąć, a pasta lutownicza podczas lutowania spłynie do przelotki, powodując wadliwe połączenie lutowane na padzie SMD. Nawet jeśli przelotka i pad SMD są połączone ścieżką lub nachodzą na siebie, uznaje się je za naruszające regułę, gdy odległość między nimi jest mniejsza niż odstęp Via-SMD Pad w regule Same-Net Clearance.

    Skonfiguruj minimalną dopuszczalną odległość pomiędzy przelotką a padem SMD, ustawiając odstęp Via-SMD Pad w regule Same-Net Clearance. Jeśli przelotka i pad SMD muszą się stykać lub nachodzić na siebie, musisz także zdefiniować odpowiednią regułę projektową Via Under SMD (kategoria High Speed) i włączyć ograniczenie Allow Vias under SMD Pads.

• Ignore Pad to Pad Clearances within a footprint - przełącz tę opcję, aby określić, czy odstępy pomiędzy padami w tym samym footprintcie komponentu mają być ignorowane. Ta opcja jest domyślnie wyłączona.
• Minimum Clearance - wartość wymaganego minimalnego odstępu. Wartość wpisana tutaj zostanie skopiowana do wszystkich komórek w macierzy Minimum Clearance Matrix. Z kolei, gdy w macierzy zostanie wprowadzona inna wartość odstępu dla jednej lub większej liczby par obiektów, ograniczenie Minimum Clearance zmieni się na N/A, aby odzwierciedlić, że nie jest stosowana jedna wartość odstępu dla wszystkich przypadków.
• Minimum Clearance Matrix - umożliwia precyzyjne dostrojenie odstępów pomiędzy różnymi kombinacjami obiekt–obiekt w projekcie.

Praca z macierzą Clearance

Dla wielu użytkowników nie ma dużej różnicy między prymitywami Track i Arc. A jeśli chodzi o obiekty Fill, Region i Polygon, większość użytkowników postrzega je po prostu jako więcej „miedzi”. Mając to na uwadze, macierz minimalnych odstępów dla reguły Clearance została ulepszona tak, aby działała w dwóch trybach:

• Simple - w tym trybie obiekty Track i Arc (w tym Track Keepout i Arc Keepout) są połączone w jeden wpis Track. Obiekty Fill, Poly i Region (w tym Fill Keepout i Region Keepout) są połączone w jeden wpis Copper. Tryb Simple jest trybem domyślnym niezależnie od tego, czy otwierasz istniejący projekt, czy tworzysz nowy.
• Advanced - ten tryb to tradycyjna macierz, w której prezentowane są wszystkie obiekty.

Definiowanie wartości odstępów w macierzy można wykonać na następujące sposoby:

• Edycja pojedynczej komórki – aby zmienić minimalny odstęp dla konkretnej pary obiektów. Kliknij komórkę, aby wybrać ją do edycji.
• Edycja wielu komórek – aby zmienić minimalny odstęp dla wielu par obiektów:
  • Użyj Ctrl+Click, Shift+Click i Click+Drag, aby zaznaczyć wiele komórek w kolumnie.
  • Użyj Shift+Click i Click+Drag, aby zaznaczyć wiele przylegających komórek w wierszu.
  • Użyj Click+Drag, aby zaznaczyć wiele przylegających komórek w wielu wierszach i kolumnach.
  • Kliknij nagłówek wiersza, aby szybko zaznaczyć wszystkie komórki w tym wierszu.
  • Kliknij nagłówek kolumny, aby szybko zaznaczyć wszystkie komórki w tej kolumnie.

Po wykonaniu wymaganego zaznaczenia (pojedyncza komórka lub wiele komórek) zmiana bieżącej wartości polega po prostu na wpisaniu nowej wymaganej wartości. Aby zatwierdzić nowo wprowadzoną wartość, kliknij inną komórkę lub naciśnij Enter. Wszystkie komórki w zaznaczeniu zostaną zaktualizowane o nową wartość.

Przykład edycji wielu komórek. Zwróć uwagę, że ponieważ istnieją teraz różne wartości odstępu dla jednej lub większej liczby par obiektów, ograniczenie Minimum Clearance zmieniło się na N/A, aby odzwierciedlić, że jedna wartość odstępu nie jest już stosowana dla wszystkich kombinacji obiekt–obiekt.

Sprawdzanie odstępu otwór–obiekt

Projektanci mogą sprawdzać odstępy pomiędzy krawędziami otworów wierconych a sąsiednimi obiektami miedzi na warstwach sygnałowych. Jest to szczególnie korzystne, aby zapobiec prowadzeniu ścieżek zbyt blisko wierconego otworu, co w przeciwnym razie mogłoby ucierpieć wskutek potencjalnego „błądzenia” wiertła podczas produkcji płytki. Wiersz na dole macierzy minimalnych odstępów reguły Clearance służy do zdefiniowania pożądanych odstępów.

Ustaw wartości odstępów, aby wychwycić wszelkie obiekty miedzi, które znajdują się zbyt blisko krawędzi otworów wierconych w projekcie.

Sprawdzanie odstępów dla podzielonych pól (Split Plane)

Projektanci mogą również sprawdzać odstępy między regionami podzielonych pól na wewnętrznych warstwach plane. Sposób definiowania odstępu zależy od trybu, w którym używasz macierzy minimalnych odstępów:

• Simple mode - określ wymagany odstęp split plane–split plane, używając komórki Copper-Copper.
• Advanced mode - określ wymagany odstęp split plane–split plane, używając komórki Region-Region.

Naruszenie pojawi się w postaci:

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

na przykład:

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

Sprawdzanie odstępów między regionami split plane na warstwie wewnętrznej. W tym przypadku w komórce Region-Region wprowadzono wartość odstępu 34mil, ponieważ odstępy są definiowane przy użyciu trybu Advanced macierzy.

Sprawdzanie odstępów par różnicowych

Pary różnicowe stawiają unikalne wyzwania projektowe, często wymagając określonego odstępu within-pair, a także odstępu pair-to-pair, a potencjalnie trzeciej reguły do kontrolowania odstępu pair-to-all other nets. Aby to umożliwić, w obszarze Constraints znajduje się lista rozwijana, w której można wybrać opcje Same Differential Pair i Different Differential Pair.

Na przykład, jeśli sieci w parach różnicowych wymagają mniejszego odstępu niż ogólny odstęp na płytce, można to osiągnąć, używając opcji ograniczenia Same Differential Pair, jak pokazano poniżej. Zwróć uwagę, że mimo iż zakres reguły dotyczy obiektów sieci All w projekcie, ustawienie Constraint ogranicza jej działanie wyłącznie do obiektów w Same Differential Pair.

Taki sam rezultat można też uzyskać, zawężając zakres reguły tak, aby dotyczyła tylko obiektów par różnicowych (np. InAnyDifferentialPair), jak pokazano poniżej. Zwróć uwagę, że ta reguła będzie również obowiązywać między siecią w parze różnicowej a dowolnym innym obiektem sieci w projekcie, dlatego to podejście należy stosować tylko wtedy, gdy masz inne reguły o wyższym priorytecie, które definiują wymagania DiffPairNet-to-DiffPairNet i/lub DiffPairNet-to-Any. Jeśli stosujesz to podejście, priorytet reguł par różnicowych również musi być poprawnie skonfigurowany – reguła z mniejszym wymaganym odstępem powinna mieć wyższy priorytet.

Podobne podejście można zastosować do kontrolowania odstępu between par różnicowych. Poniższy obraz pokazuje, jak można to osiągnąć za pomocą ograniczenia Different Differential Pair.

Podobnie jak w poprzednim przykładzie, można to również osiągnąć, używając zakresu reguły zamiast ograniczenia Different Differential Pairs. Pamiętaj, że priorytety reguł muszą być skonfigurowane tak, aby reguła z mniejszym wymaganym odstępem miała wyższy priorytet.

Aby zdefiniować inny odstęp między siecią pary różnicowej a dowolnym innym obiektem sieci, można użyć następującej reguły.

Można to dodatkowo doprecyzować tak, aby dotyczyło tylko relacji między obiektami par różnicowych a obiektami niebędącymi parami różnicowymi, jak pokazano poniżej.

Dowiedz się więcej o Differential Pair Routing. Dowiedz się więcej o zawężaniu zakresu Differential Pair design rules.

Zastosowanie reguły

Online DRC, Batch DRC, trasowanie interaktywne ^#, autorouting ^# oraz umieszczanie poligonów.

Uwagi

Zwarcie

Reguła domyślna: wymagana i

Ta reguła sprawdza występowanie zwarć pomiędzy obiektami prymitywnymi na warstwach miedzi (sygnałowych i plane). Zwarcie występuje, gdy dwa obiekty o różnych nazwach sieci stykają się.

Ograniczenia

Domyślne ograniczenia dla reguły Zwarcie

Allow Short Circuit – określa, czy sieci docelowe objęte dwoma zakresami (full queries) reguły mogą być zwarte, czy nie. Jeśli wymagasz zwarcia dwóch różnych sieci, na przykład przy łączeniu dwóch systemów masy w projekcie, upewnij się, że ta opcja jest włączona.

Zastosowanie reguły

Online DRC, Batch DRC oraz podczas autoroutingu.

Uwagi

• W projekcie Printed Electronics gdy różne sieci krzyżują się na różnych warstwach, są oznaczane jako zwarcie. Takie skrzyżowania są izolowane poprzez umieszczenie łatki dielektrycznej na warstwie nieprzewodzącej.

• Ta reguła dotyczy również Wire Bonding. Naruszenie występuje, gdy drut bondujący jest połączony z padem układu (die pad) lub miedzią innej sieci albo gdy połączone są punkty końcowe drutów bondujących należących do różnych sieci.

Niepoprowadzona sieć

Reguła domyślna: wymagana i

Ta reguła sprawdza stan ukończenia każdej sieci, która mieści się w zakresie (full query) reguły. Jeśli sieć jest niekompletna, wówczas każda ukończona sekcja (podsieć) jest wyszczególniana wraz z poziomem ukończenia trasowania. Ukończenie trasowania jest definiowane następująco:

(connections complete / total number of connections) x 100

System Design Rule Checking w edytorze PCB zazwyczaj uznaje sieć za poprowadzoną, jeśli wszystkie węzły w tej sieci (pady komponentów) są połączone przy użyciu obiektów projektowych świadomych sieci (net‑aware), takich jak ścieżki, łuki, pady, przelotki i poligony. Obiekty te są uznawane za połączone, jeśli się stykają. Jednak choć samo zetknięcie tworzy dla oprogramowania pozorne połączenie, w momencie wytwarzania płytki kruchość niektórych z tych „połączeń” może powodować krytyczne problemy, zwłaszcza gdy obiekty – na przykład dwa przyległe segmenty ścieżki albo ścieżka wchodząca w pad/przelotkę – stykają się tylko minimalnie. Takie połączenia często określa się jako „Bad Connections”, „Poor Connections” lub „Incomplete Connections”. Tę regułę można również skonfigurować do wykrywania takich słabych połączeń.

Ograniczenia

Domyślne ograniczenia dla reguły Niepoprowadzona sieć

Check for incomplete connections – po włączeniu tej opcji wykonywane są następujące dodatkowe kontrole łączności pomiędzy odpowiednimi obiektami projektowymi:

• Track/Arc to Track/Arc - sprawdzanie, czy osie (centerlines) lub środki końców łączących segmentów ścieżek/łuków pokrywają się.
• Track/Arc to Via - sprawdzanie, czy oś lub środek końca segmentu ścieżki/łuku jest umieszczony na kształcie przelotki.
• Track/Arc to Pad - sprawdzanie, czy oś lub środek końca segmentu ścieżki/łuku jest umieszczony na kształcie pada.
• Via to Pad - sprawdzanie, czy środek przelotki jest umieszczony na kształcie pada.
• Via to Via - sprawdzanie, czy środek jednej przelotki jest umieszczony na kształcie innej przelotki.
• Polygon to Track/Arc - sprawdzanie, czy oś, lub środek końca segmentu ścieżki/łuku, jest przykryty przez poligon.
• Polygon to Pad/Via - sprawdzanie, czy środek pada/przelotki jest przykryty przez poligon, gdy pad/przelotka używa bezpośredniego połączenia z poligonem.

Zastosowanie reguły

Batch DRC.

Uwagi

• Słabe połączenie zostanie oznaczone w obszarze projektu za pomocą szczegółowego znacznika naruszenia, , a odpowiadający mu komunikat pojawi się w panelu Messages.

• W stosownych przypadkach zostanie narysowana linia połączenia pomiędzy niepołączonymi obiektami w sieci, a dane dotyczące długości niepoprowadzonej sieci będą widoczne w PCB panel (w trybie Nets mode).

• Niektóre kontrole DRC wymagają, aby reguła Niepoprowadzona sieć była włączona dla trybu Batch, aby mogły działać.

• W Printed Electronics przejścia między warstwami not nie wymagają przelotki; analizator sieci rozpozna, że sieć nie jest przerwana, jeśli przelotka zostanie usunięta z poprowadzonej sieci. Płytka jest definiowana jako Printed Electronics, gdy opcja Printed Electronics jest włączona w Layer Stack Manager. Dowiedz się więcej o Printed Electronics.

• Ta reguła dotyczy również Wire Bonding. Naruszenie występuje, gdy nie ma połączenia pomiędzy padami układu (die pads), drutami bondującymi i/lub obiektami miedzi należącymi do tej samej sieci.

Niepodłączony pin

Reguła domyślna: niewymagana

Ta reguła wykrywa piny, którym nie przypisano żadnej sieci (net) i które nie mają podłączonych ścieżek.

Ograniczenia

Brak

Zastosowanie reguły

Online DRC oraz Batch DRC.

Zmodyfikowany poligon

Reguła domyślna: wymagana i

Ta reguła wykrywa poligony które nadal są odłożone (shelved) i/lub zostały zmodyfikowane, ale nie zostały jeszcze ponownie wylane (repoured).

Ograniczenia

Domyślne ograniczenia dla reguły Zmodyfikowany poligon

• Allow shelved - jeśli włączone, wszystkie poligony, które mieszczą się w zakresie tej reguły projektowej i które są aktualnie odłożone (shelved), nie będą oznaczane jako naruszenie.
• Allow modified - jeśli włączone, wszystkie poligony, które mieszczą się w zakresie tej reguły projektowej i które są aktualnie zmodyfikowane, ale nie zostały ponownie wylane, nie będą oznaczane jako naruszenie.

Zastosowanie reguły

Online DRC oraz Batch DRC.

Odległość pełzania (Creepage Distance)

Reguła domyślna: niewymagana

Ta reguła sprawdza odległość pełzania pomiędzy wskazanymi sygnałami po powierzchni płytki, przez nieplaterowane otwory, wycięcia oraz wokół krawędzi płytki. 

Ograniczenia

Domyślne ograniczenia dla reguły Odległość pełzania (Creepage Distance)

• Creepage distance – naruszenie reguły jest zgłaszane, gdy dowolny punkt Pierwszego obiektu jest w odległości równej lub mniejszej niż zadana odległość od dowolnego punktu Drugiego obiektu.
• Ignore Internal Layers – użyj tej opcji, aby zapewnić, że reguła będzie stosowana wyłącznie do warstw zewnętrznych.
• Apply to Polygon Pour – użyj tej opcji, aby zastosować regułę do poligonów objętych zakresem (scoped).

Zastosowanie reguły

Online DRC, Batch DRC oraz podczas autoroutingu.

Uwagi

• Reguła Odległość pełzania (Creepage Distance) nie jest domyślnie włączona dla sprawdzania reguł projektowych Online ani Batch. Włącz sprawdzanie Online/Batch w oknie Design Rule Checker dialog (Tools » Design Rule Check, Electrical category).

• Może być również konieczna konfiguracja sposobu wyświetlania naruszeń reguł: Violation Details (zlokalizowane informacje o naruszeniu) i/lub Violation Overlay (podświetlenie całych obiektów objętych naruszeniem) włącza się na stronie PCB Editor - DRC Violation Display page w oknie Preferences dialog.

• Reguła identyfikuje najbliższe punkty na wskazanych sieciach i sprawdza odległość między nimi w płaszczyznach X, Y i Z.

• Jeśli szczelina w płytce (slot) została utworzona przez umieszczenie pada, upewnij się, że opcja Plated jest wyłączona we właściwościach pada, ponieważ oprogramowanie zakłada, że metalizowana tuleja (plated barrel) jest przewodząca i odpowiednio zmniejszy odległość pełzania.

• Jeśli wylewka poligonu i inne obiekty są objęte regułą projektową Odległość pełzania (Creepage Distance) z włączoną opcją Apply to Polygon Pour  oraz regułą projektową Clearance design rule, brane są pod uwagę obie reguły, a podczas wylewania poligonu stosowana jest większa wartość. Na przykład, jeśli reguła Odległość pełzania ma większą wartość ograniczenia niż reguła Clearance, zostanie zastosowana ta większa wartość.