Допрос и устранение нарушений при проектировании

Altium Training

Altium Essentials: PCB Design Rule Checks

This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.

Краткий обзор

В этой статье вы узнаете, как упростить проверку правил проектирования печатных плат (DRC) в Altium Designer: поэтапно сокращать количество нарушений и анализировать их, понимать обозначения нарушений в рабочей области и использовать встроенные инструменты, такие как панель PCB Rules and Violations, для быстрого поиска, изучения и устранения проблем. Также в статье объясняется, как работают подсветка, масштабирование, маскирование, затемнение и обработка исключений для нарушений. Это поможет вам увереннее и без лишней путаницы переходить от длинного отчёта DRC к конкретным объектам, требующим внимания. Читайте дальше, чтобы узнать, как превратить результаты DRC в понятный и эффективный план устранения ошибок в проекте платы.

- Как выполнять DRC поэтапно, чтобы сделать анализ нарушений более управляемым и менее трудоёмким.
- Как Altium Designer отображает нарушения и как использовать подсветку и инструменты панели для поиска конкретных объектов, связанных с ними.
- Как анализировать и обрабатывать выявленные нарушения, устранять их или оформлять для них исключения с помощью панели PCB Rules and Violations и рабочей области.
Узнайте больше с ИИ:

При внимательном и аккуратном подходе и поэтапной проверке правил проектирования запуск заключительной пакетной проверки DRC на готовой, полностью трассированной плате приближает проект к выпуску. 

Начинающему проектировщику печатных плат отчеты DRC могут показаться пугающими. Чтобы процесс оставался управляемым, важно выработать стратегию. Один из подходов — ограничить число выводимых нарушений, задав предел в диалоговом окне Design Rule Checker. Другой подход — выполнять DRC в несколько этапов, включая правила группами в диалоговом окне DRC. Третий — запускать отдельные выбранные правила из панели PCB Rules and Violations. С опытом вы выработаете удобный для себя подход к проверке различных правил проектирования.

Система DRC поддерживает два способа обозначения объектов, нарушающих правила проектирования: наложение на объект индикации нарушения или размещение рядом с ним маркера с подробностями нарушения. 

Например, на изображении под номером 1) показан маркер с подробностями нарушения, указывающий на переходное отверстие, диаметр которого превышает 0,9 мм, допустимые согласно применимому правилу проектирования Routing Via Style. Под номером 2) также показан маркер с подробностями — линия от переходного отверстия к контактной площадке, прерываемая двойной косой чертой, которая указывает место Un-Routed Net. Под номером 3) показаны как маркер с подробностями нарушения зазора, указывающий на нарушение Clearance (зазор менее 0,2 мм), так и наложенная индикация нарушения (зеленые точки), отмечающая участвующие в нем примитивы. Под номером 4) показан тот же вид в уменьшенном масштабе. Обратите внимание, насколько эффективно наложенная индикация помогает находить примитивы с нарушениями при небольшом увеличении.

  • Маркеры ошибок DRC можно удалить из рабочей области, выполнив команду Tools » Reset Error Markers. Обратите внимание: при этом удаляются только маркеры ошибок, а сами нарушения правил проектирования по-прежнему необходимо проанализировать и устранить.

  • Для отдельных нарушений DRC можно сделать исключение, фактически подавив нарушение, которое не считается проблемой, например когда шелкография компонента перекрывает край платы. Нарушения, для которых сделаны исключения, по-прежнему включаются в отчет и доступны для просмотра. Подробнее см. на странице Выборочное исключение нарушений DRC.

Возможности подсветки нарушений при просмотре

Чтобы эффективно устранить нарушение правил проектирования, сначала необходимо его найти. Редактор печатных плат предоставляет различные способы просмотра и анализа нарушений, в том числе с помощью панели Messages, панели PCB Rules and Violations, отчета DRC и даже за пределами Altium Designer — при просмотре проекта в Altium Web Viewer.

Редактор печатных плат также предоставляет средства отображения и подсветки нарушений при просмотре любым из этих способов. В основе редактора лежит мощный механизм запросов, дополненный гибкими средствами масштабирования и подсветки. Механизм запросов позволяет быстро отфильтровать большой объем данных проекта и найти именно те объекты, которые вас интересуют. Затем эти объекты можно подсветить в рабочей области с помощью выделения, масштабирования, маскирования или приглушения. 

При щелчке по записи о нарушении редактор печатных плат применяет фильтрацию, используя объекты с нарушениями в качестве области действия фильтра. Вид в главном окне проектирования обновляется в соответствии с настройками подсветки в верхней части панели (Mask/Dim/Normal, Select, Zoom). Если включено масштабирование, нарушение отображается в центре экрана. Подробнее см. разделы Маскирование и приглушение и Механизм запросов и система фильтрации.

Анализируйте нарушения правил с помощью панели PCB Rules And Violations; щелкните по записи, чтобы подсветить ее в соответствии с настройками в верхней части панели.
Анализируйте нарушения правил с помощью панели PCB Rules And Violations; щелкните по записи, чтобы подсветить ее в соответствии с настройками в верхней части панели.

  • При маскировании или приглушении примитивы с нарушениями сохраняют обычную видимость, а все остальные объекты в рабочей области отображаются бледнее.

  • Сами нарушения — точнее, специальные графические обозначения нарушений — отображаются только на слоях, участвующих в нарушении правила (то есть на слоях, где расположены примитивы с нарушениями). При щелчке по конкретному нарушению связанный с ним слой становится активным в рабочей области (если отображение этого слоя включено).

Панель правил и нарушений печатной платы

Панель PCB Rules And Violations специально предназначена для управления правилами проектирования и анализа нарушений в рабочей области платы. Она позволяет централизованно просматривать и редактировать правила, запускать проверки правил проектирования и просматривать отдельные нарушения в рабочей области редактора.

Панель PCB Rules And Violations
Панель PCB Rules And Violations

Панель правил и нарушений печатной платы

Открытие панели

Чтобы открыть PCB Rules And Violations панель:

  • При активном редакторе печатных плат нажмите кнопку Panels в правом нижнем углу Altium Designer, затем выберите пункт PCB Rules And Violations или

  • Выберите команду View » Panels » PCB Rules And Violations в меню.

Элементы управления подсветкой

Используйте эти элементы в верхней части панели, чтобы настроить реакцию на щелчок по записям в расположенных ниже разделах панели:

  • Apply – нажмите, чтобы применить выбранные параметры подсветки к элементу, по которому вы щелкнули на панели.

  • Clear – нажмите, чтобы снять подсветку с элемента, по которому вы щелкнули на панели.

  • Magnify – нажмите, чтобы открыть всплывающее окно для управления масштабированием подсвеченных объектов (). Используйте ползунок для настройки уровня увеличения.

  • Mask and Dim settings – используйте раскрывающийся список, чтобы выбрать режим подсветки — способ отображения объектов при щелчке по записи на панели. Доступны следующие варианты: Normal, Mask, а также Dim. Dim и Mask — это режимы фильтрации отображения, в которых все объекты, кроме интересующих, отображаются приглушенно, а выбранные объекты сохраняют обычную яркость. В режиме Dim фильтр применяется, но все объекты в рабочей области остаются доступными для редактирования (обратите внимание, что приглушенные объекты сохраняют свой цвет). В режиме Mask все остальные объекты рабочей области отфильтровываются (приглушенные объекты отображаются монохромно), и редактировать можно только объекты, не исключенные фильтром. Уровни маскирования и приглушения задаются на панели View Configuration (); подробнее см. в разделе Настройки маскирования и приглушения.

  • Select – включите, чтобы выбирать элемент при щелчке по нему на панели.

  • Zoom – включите, чтобы приближать элемент, по которому выполнен щелчок на панели, с масштабом, заданным с помощью кнопки Magnify.

  • Clear Existing – включите, чтобы сбрасывать существующую подсветку в рабочей области.

Rule Classes section

В этом разделе панели перечислены все классы правил (типы правил, для которых определено одно или несколько правил проектирования). В этом разделе панели:

  • Щелкните один раз по записи в списке, чтобы отобразить все правила этого типа, определенные для данной платы (). В расположенном ниже разделе Rules будут перечислены все заданные правила этого типа; если какие-либо из них нарушены, соответствующие нарушения будут перечислены в разделе Violations. 

  • Чтобы выполнить проверку только правил этого типа, щелкните правой кнопкой мыши по типу правила и выберите Run DRC Rule Class в контекстном меню (). Меню также содержит команду Clear Violations for Rule Class.

Rules section

В этом разделе панели перечислены отдельные правила проектирования, определенные для выбранного класса правил.

  • Щелкните один раз по записи в списке Rules, чтобы подсветить в рабочей области все объекты, на которые распространяется это правило, в соответствии с параметрами подсветки, заданными в верхней части панели ().

  • Дважды щелкните по правилу, чтобы открыть диалоговое окно Edit PCB Rule (), в котором можно просмотреть и изменить критерии соответствия и ограничения этого правила. По сути, это диалоговое окно представляет собой версию PCB Rules and Constraints Editor для отдельного правила.

  • Чтобы выполнить проверку этого конкретного правила, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Run DRC Rule в контекстном меню (). Меню также содержит команды Clear Violations for Rule.

  • Для каждого правила представлены следующие атрибуты: Name, Priority, Scope, Attributes и состояние Enabled. Наведите курсор на область атрибутов правила, чтобы отобразить всплывающую подсказку с подробным описанием атрибутов этого правила ().

Если проект содержит один или несколько пользовательских наборов правил, в этом разделе появляется дополнительный столбец Rule Set, в котором указан набор правил, к которому относится каждое правило в списке.

Violations section

В этом разделе панели подробно описано каждое нарушение, выявленное при последней проверке правил проектирования.

  • Для каждого нарушения приведена краткая сводка; наведите курсор на нарушение, чтобы отобразить всплывающую подсказку с более подробной информацией ().

  • Щелкните один раз по записи в списке, чтобы подсветить объекты, нарушающие правило, в соответствии с параметрами подсветки, заданными в верхней части панели.

  • Дважды щелкните по записи в списке, чтобы подсветить объекты, нарушающие правило, и открыть диалоговое окно Violation Details. В этом окне приведены сведения о примитивах, вызывающих нарушение. Подробнее см. в разделе Диалоговое окно Violations Details.

  • Нарушения отображаются цветом, выбранным в области System Colors на вкладке Layers and Colors панели View Configuration ().

  • Щелкните правой кнопкой мыши по записи, чтобы открыть контекстное меню, в котором можно выбрать Waive Selected Violations. 

Waived Violations

В этом разделе панели подробно описано каждое нарушение, для которого сделано исключение, по результатам последней проверки правил проектирования.

  • Для каждого нарушения, для которого сделано исключение, приведена краткая сводка; наведите курсор на нарушение, чтобы отобразить всплывающую подсказку с более подробной информацией.

  • Щелкните один раз по записи в списке, чтобы подсветить объекты, связанные с этим нарушением, для которого сделано исключение, в соответствии с параметрами подсветки, заданными в верхней части панели.

  • Дважды щелкните по записи в списке, чтобы подсветить объекты, связанные с этим нарушением, для которого сделано исключение, и открыть диалоговое окно Violation Details. В этом окне приведены сведения о примитивах, вызывающих нарушение, а также поле для указания причины, по которой для нарушения сделано исключение (). Подробнее см. в разделе Диалоговое окно Violations Details.

  • Нарушения, для которых сделано исключение, отображаются цветом, выбранным в области System Colors на вкладке Layers and Colors панели View Configuration ().

  • Щелкните правой кнопкой мыши по записи, чтобы открыть контекстное меню, в котором можно выбрать Unwaive Selected Violations. 

Работа с нарушениями в рабочей области

Нарушения также можно просматривать непосредственно в рабочей области редактора печатных плат. Наведите курсор на объект, вызывающий нарушение, щелкните правой кнопкой мыши и выберите команду в подменю Violations , как показано на первых двух слайдах ниже. Либо воспользуйтесь панелью Board Insight (слайд 3).

Щелкните правой кнопкой мыши по объекту, нарушающему правила, в рабочей области, чтобы увидеть, какие именно правила нарушены, затем выберите конкретное правило, чтобы открыть диалоговое окно Violations Details (как показано на рисунке), или

Выберите Show All Violations, чтобы открыть диалоговое окно Violation Details со списком всех нарушений в верхней части, как показано выше.

Либо нажмите Shift+V, когда курсор находится над нарушением, чтобы отобразить панель Board Insight, на которой можно изучить каждое нарушение и просмотреть сведения о нем (Properties).

 

Просмотр нарушения в рабочей области

Просмотр объекта, нарушающего правила При щелчке правой кнопкой мыши по объекту, нарушающему правила, в контекстном меню появляется подменю Violations. Это подменю содержит пункт для каждого нарушенного правила, а также пункт Show All Violations.
Сведения о нарушении При выборе пункта в подменю Violations открывается диалоговое окно Violations Details. В верхней части окна приведены сведения о нарушенном правиле. Название правила, выделенное светло-голубым цветом, является ссылкой: щелкните по нему, чтобы открыть PCB Rules and Constraint Editor, где можно просмотреть и изменить настройки правила. В следующем разделе окна приведены сведения о примитивах, нарушающих правило, а ниже расположены параметры, позволяющие сделать исключение для этого нарушения (игнорировать его). Подробнее см. в разделе Диалоговое окно Violations Details. Подробнее о создании исключения для нарушения.
Отображение всех нарушений Выберите последний пункт в подменю Violations, чтобы Show All Violations. Эта команда также открывает диалоговое окно Violations Details, но на этот раз оно содержит список всех нарушений, которые находились под курсором в момент щелчка правой кнопкой мыши (как показано на втором слайде выше). Этот список позволяет просмотреть сведения о каждом нарушении. Подробнее о диалоговом окне Violations Details.
Как изменяется отображение При выборе пункта в подменю Violations не только открывается диалоговое окно Violation Details, но и увеличивается масштаб отображения объектов, сведения о которых приведены в этом окне. Этот масштаб фиксирован.
Другие возможности диалогового окна По умолчанию выполняется переход к нарушению с увеличением масштаба. Кнопку Jump можно использовать, если вы открыли диалоговое окно командой Show All Violations и хотите последовательно перейти к каждому из перечисленных нарушений. Кнопка Highlight временно затемняет все объекты, не относящиеся к нарушению. Переместите диалоговое окно в сторону, чтобы лучше видеть результат.
Board Insight panel Другой способ — просмотреть нарушения на панели Board Insight. Когда курсор находится над объектом с нарушением, нажмите Shift+V, чтобы открыть панель. На ней можно перейти к каждому нарушению, выбрать его и просмотреть свойства в диалоговом окне Violation Details. Чтобы закрыть панель, щелкните в любом месте рабочей области проекта. Обратите внимание: панель не появится при нажатии Shift+V, если в момент нажатия сочетания клавиш под курсором нет нарушения.
From the Messages panel Если при пакетной проверке DRC обнаружены нарушения, панель Messages откроется автоматически. Дважды щелкните нарушение на панели, чтобы увеличить масштаб отображения объектов, вызывающих это нарушение (). Объекты с нарушением будут показаны в увеличенном масштабе и расположены по центру, но другие способы выделения (маскирование, затемнение) применяться не будут. Масштаб настраивается на странице System – Navigation диалогового окна Preferences () или нажатием кнопки Magnify в верхней части панели PCB Rules and Violations ().
From a DRC report

Если в диалоговом окне Design Rule Checker включен параметр Create Report File, нарушения, обнаруженные при пакетной проверке DRC, будут перечислены в сформированном Design Rule Verification Report. Щелкните гиперссылку для объекта с нарушением, чтобы перейти непосредственно к нему в рабочей области проекта с помощью перекрестного зондирования (). Объекты с нарушением будут показаны в увеличенном масштабе и расположены по центру, но другие способы выделения (маскирование, затемнение) применяться не будут. Масштаб настраивается на странице System – Navigation диалогового окна Preferences (). Формат отчета и параметры его открытия настраиваются на странице PCB Editor - Reports диалогового окна Preferences (). Подробнее об отчетах DRC.

Интерпретация нарушений

Экран, усеянный маркерами нарушений, может показаться пугающим. Упростить работу поможет поэтапная организация проверок: например, проверку правил технологичности можно отложить до завершения размещения компонентов и трассировки.

Система DRC поддерживает как двумерную, так и трехмерную проверку зазоров между компонентами.

 При проверке зазоров используется точная форма 3D-модели, что позволяет моделям размещаться внутри друг друга.

Для точного представления компонента в 2D задайте замкнутый контур на слое Courtyard. Если такой контур отсутствует, программа использует минимальный прямоугольник, охватывающий все примитивы.

У левого и среднего компонентов есть контур на слое Courtyard, а у правого его нет, поэтому программа использует минимальный прямоугольник, охватывающий примитивы.

 

Советы по интерпретации нарушений

Проверяйте поэтапно

Хороший подход — включать для проверки только те правила, которые относятся к текущему этапу проектирования. Если вы размещаете компоненты, включите правила размещения (Placement) и отключите все остальные; если выполняете трассировку — включите только правила трассировки (Routing) и так далее.

Используйте контекстное меню, вызываемое щелчком правой кнопкой мыши, в Design Rule Checker диалогового окна для включения и отключения проверки правил. Удобно, что команды контекстного меню применяются только к видимым в данный момент правилам: выбрав тип правил слева, можно быстро отключить или включить все правила этого типа ().

Используйте маркеры с подробностями нарушения Преимущество таких маркеров заключается в том, что они показывают тип нарушения и, по возможности, подробную информацию о нём.
Как определяются столкновения компонентов

Чтобы понять, почему система сообщает о столкновении компонентов, важно знать, как система DRC представляет компоненты:

  • В базовом варианте система DRC представляет каждый компонент как наименьший прямоугольник, охватывающий все объекты на всех медных и механических слоях. Строки позиционного обозначения и комментария игнорируются, но остальные строки учитываются. Именно так программа представляет компонент справа на слайдах 2 и 3 выше. 

  • Чтобы точнее представить компонент для проверки DRC в 2D, задайте контур его габаритов для проверки зазоров на слое Courtyard. Для этого создайте замкнутую фигуру из дорожек и дуг (другие типы объектов, например области, не поддерживаются). Программа проводит контур компонента для DRC по осевой линии этой замкнутой фигуры. На слайдах 2 и 3 выше это показано для левого и среднего компонентов. Фигура на слое Courtyard используется, если 3D-модель отсутствует или если параметр Check clearance by component boundary включён.

  • Если 3D-модель присутствует, а параметр Check clearance by component boundary отключён, используется точная форма 3D-модели. При наличии 3D-моделей проверка зазоров между компонентами поддерживается во всех трёх измерениях.

Подробнее о правиле проектирования Component Clearance.

Выборочное разрешение нарушений DRC

Программа позволяет выборочно разрешать любые нарушения DRC. Это даёт возможность фактически «подавить» нарушение, которое не считается проблемой, без создания специального (и, возможно, сложного) правила проектирования для данной ситуации. Разрешённые нарушения подробно отображаются на панели PCB Rules and Violation при выборе соответствующего типа правил.

Сведения о разрешённом нарушении вводятся в диалоговом окне Waived Violation Info или Violation Details.Сведения о разрешённом нарушении вводятся в диалоговом окне Waived Violation Info или Violation Details.

При проверке правил проектирования всегда выявляются все нарушения; программа отслеживает, какие нарушения вы разрешили, и повторно применяет этот статус после выполнения проверки. Кроме того, хотя сообщения об ошибках для разрешённых нарушений удаляются с панели Messages, сами нарушения по-прежнему отмечаются визуально в рабочей области.

Разрешение нарушений DRC

Как разрешить нарушение DRC

Разрешить нарушения DRC можно следующими способами:

  • Выберите нужные нарушения на панели Messages, щёлкните правой кнопкой мыши и выберите команду Waive Violation в контекстном меню ().

  • Выберите нужные нарушения в области Violations на панели PCB Rules and Violations, щёлкните правой кнопкой мыши и выберите команду Waive Selected Violations в контекстном меню ().

  • Включите параметр Waive this violation в диалоговом окне Violations Details (). Это диалоговое окно открывается при двойном щелчке по нарушению на панели PCB Rules and Violations или при просмотре сведений о нарушении непосредственно в рабочей области, как описано выше.

Какие сведения сохраняются

Для каждого разрешённого нарушения программа сохраняет три вида сведений:

  • Created At — дата и время разрешения нарушения. Это поле заполняется автоматически при включении параметра Wave this violation.

  • Author — если вы вошли на сервер управляемого контента, это поле автоматически заполняется именем и фамилией текущего пользователя, и его значение нельзя изменить. Если вход на сервер управляемого контента не выполнен, поле заполняется именем и фамилией из учётной записи, используемой для входа на данном рабочем месте. В этом случае поле можно редактировать.

  • Reason — в этом поле при необходимости можно указать причину разрешения нарушения.

  • Обратите внимание: эти изменения применяются ко всем выбранным нарушениям, которые вы разрешаете.

  • Проверка правил проектирования выполняется для объектов-примитивов. Это означает, что одно проектное решение, например размещение разъёма за краем платы, может привести к нарушениям для нескольких объектов. Например, если изображение разъёма на слое шелкографии выступает за край платы, несколько дорожек шелкографии, вероятно, будут отмечены как нарушающие правила. Чтобы принять такое проектное решение, необходимо разрешить нарушения для всех этих дорожек. Эффективнее всего выбрать их все на панели PCB Rules and Violations и разрешить все нарушения одним действием.

Работа с разрешёнными нарушениями
  • Если в проекте есть разрешённые нарушения, они отображаются в нижней части панели PCB Rules and Violations (). 

  • Щёлкните запись разрешённого нарушения, чтобы перейти к нему в рабочей области (при условии, что в верхней части панели включён параметр Zoom). Двойной щелчок позволяет перейти к нарушению (если включён параметр Zoom) и открыть диалоговое окно Violation Details со сведениями об этом нарушении.

Отмена разрешения нарушения

Статус разрешённого нарушения можно отменить в любой момент одним из следующих способов:

  • Щёлкните правой кнопкой мыши запись нарушения в области Waived Violations панели PCB Rules And Violations и выберите команду Unwaive Selected Violations в контекстном меню.

  • Откройте диалоговое окно Violation Details для разрешённого нарушения и отключите параметр Waive this violation.

Нарушение, разрешение которого отменено, будет удалено из области Waived Violations панели PCB Rules And Violations и появится в списке области Violations.

Документирование разрешённых нарушений

Если в диалоговом окне Design Rule Checker включён параметр Create Report File, разрешённые нарушения включаются в отдельный раздел отчёта (). Подробнее о настройке отчёта DRC.

AI-LocalizedЛокализовано с помощью ИИ
Если вы обнаружили проблему, выделите текст/изображение и нажмитеCtrl + Enter, чтобы отправить нам свой отзыв.
Меню
Contents
Доступность функций

Доступные вам функции зависят от того, какое решение Altium вы используете: Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise или Altium Designer (при активной подписке).

Если вы не видите описанную функцию в используемом вами программном обеспечении, свяжитесь с отделом продаж Altium, чтобы узнать больше.

Устаревшая документация

Документация Altium Designer больше не разделена по версиям ПО. Если вам необходим доступ к документации по старым версиям Altium Designer, посетите раздел Устаревшая документация на странице Прочие установщики.

Contents