Các loại quy tắc tốc độ cao

Các quy tắc thiết kế thuộc nhóm High Speed được mô tả bên dưới.

Nhóm quy tắc thiết kế High Speed.

Đoạn song song

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này chỉ định chiều dài mà hai đoạn đường mạch có thể chạy song song với nhau tại một khoảng cách cho trước.

Các ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Đoạn song song

• Layer Checking - chỉ định vị trí của hai đoạn đường mạch cần kiểm tra:
  • Same Layer - các đoạn đường mạch của những net được nhắm đến đều nằm trên cùng một lớp
  • Adjacent Layers - các đoạn đường mạch của những net được nhắm đến nằm trên các lớp liền kề.
• For a parallel gap of - chỉ định khoảng cách song song giữa hai đoạn đường mạch để chúng được đưa vào kiểm tra. Các đoạn đường mạch song song có khoảng cách bằng hoặc nhỏ hơn giá trị này sẽ được kiểm tra.
• The parallel limit is - chỉ định chiều dài song song tối đa cho phép của hai đoạn đường mạch (thuộc các net khác nhau), khi ràng buộc về khoảng cách song song được đáp ứng trên toàn bộ chiều dài.

Áp dụng quy tắc

DRC trực tuyến và DRC hàng loạt.

Lưu ý

Quy tắc này phát hiện các đoạn đường mạch song song nằm trong phạm vi thiết lập parallel gap, sau đó cộng chiều dài của tất cả các đoạn thuộc những net đó. Khi tổng chiều dài các đoạn này vượt quá parallel limit, hệ thống sẽ báo vi phạm DRC. Một ví dụ đơn giản được trình bày bên dưới.

Chiều dài

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này chỉ định chiều dài tối thiểu và tối đa của một net.

Các ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Chiều dài

• Length Units - chọn tùy chọn này để xác định chiều dài theo khoảng cách.
• Delay Units - chọn tùy chọn này để xác định chiều dài theo thời gian (thời gian tín hiệu truyền dọc theo đoạn đường mạch có chiều dài đó).
• Minimum - giá trị chiều dài tối thiểu cho phép của net.
• Maximum - giá trị chiều dài tối đa cho phép của net.

Áp dụng quy tắc

Điều chỉnh chiều dài tương tác, điều chỉnh chiều dài tự động, DRC trực tuyến và hàng loạt. 

Lưu ý

Các lệnh Interactive Length Tuning trong menu Route cung cấp nhiều dạng điều chỉnh và cho phép bạn đặt có chọn lọc các đoạn uốn lượn theo quy tắc thiết kế Chiều dài đang áp dụng (cũng như mọi quy tắc thiết kế Khớp chiều dài đang áp dụng) để cân bằng chiều dài các net. Ngoài ra, bạn có thể chọn một tập hợp net và tự động điều chỉnh chiều dài của tất cả các net đã chọn bằng lệnh Route » Automatic Length Tuning. Tham khảo trang Điều chỉnh chiều dài để tìm hiểu thêm về các lệnh điều chỉnh chiều dài tương tác và tự động.

Khớp chiều dài

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này chỉ định độ chênh lệch cho phép về chiều dài giữa các net. Quy tắc này rất cần thiết trong thiết kế tốc độ cao, nơi thách thức không chỉ là mất bao lâu để tín hiệu đến đích (được quyết định bởi tổng chiều dài của chúng), mà còn là tầm quan trọng của việc các tín hiệu được chỉ định phải đến cùng lúc. Tùy thuộc vào tốc độ chuyển mạch của tín hiệu, chức năng của tín hiệu và vật liệu được sử dụng trong bo mạch, độ chênh lệch cho phép có thể lớn tới 500 mil hoặc nhỏ chỉ 1 mil.

Tập hợp các net được nhắm đến được xác định bởi phạm vi áp dụng của quy tắc (được định nghĩa bằng truy vấn đầy đủ của quy tắc), trong đó chiều dài tham chiếu (net dài nhất trong tập hợp) được xác định bởi phạm vi áp dụng quy tắc kết hợp với các thiết lập Constraints. Các net khác được nhắm đến sẽ đáp ứng quy tắc nếu Chiều dài hiện tại của chúng là:

(LongestLength - tolerance) ≤ CurrentLength ≤ LongestLength

Các ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Khớp chiều dài.

• Length Units – chọn tùy chọn này để xác định chiều dài theo khoảng cách.

• Delay Units – chọn tùy chọn này để xác định chiều dài theo thời gian (thời gian tín hiệu truyền dọc theo đoạn đường mạch có chiều dài đó).

• Tolerance – chỉ định dung sai chiều dài khi so sánh từng net với net dài nhất trong tập hợp. Bất kỳ net nào có chiều dài không nằm trong dung sai đã chỉ định đều được coi là quá ngắn và sẽ được bổ sung đường mạch khi chạy lệnh Equalize Net Lengths.

• Source Target – danh sách thả xuống này chỉ khả dụng khi một lớp xSignal (hoặc tất cả xSignal của thiết kế) được dùng làm phạm vi áp dụng quy tắc. Chọn một xSignal trong danh sách thả xuống để sử dụng chiều dài của nó làm mục tiêu cho các xSignal khác thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc. Khi một xSignal được chọn làm nguồn chiều dài mục tiêu, các xSignal khác được nhắm đến sẽ đáp ứng quy tắc nếu Chiều dài hiện tại của chúng là:

  (TargetLength - tolerance) ≤ CurrentLength ≤ (TargetLength + tolerance)

• Group Matched Lengths – chọn tùy chọn này để kiểm tra chiều dài giữa tất cả các net thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc.

• Within Differential Pair Length – chọn tùy chọn này để kiểm tra chiều dài giữa các net trong từng cặp vi sai thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc. Tham khảo phần Lưu ý để tìm hiểu thêm.

  • Dynamic Phase Matching – bật tùy chọn này để chỉ định các ràng buộc khớp pha động (khớp pha dọc theo toàn bộ chiều dài của cặp).

    Tính năng này khả dụng khi tùy chọn PCB.Rules.DiffpairPhaseMatching được bật trong hộp thoại Thiết lập nâng cao.

    • Dynamic Phase Tolerance (khi tùy chọn Length Units được chọn) / Dynamic Phase Delay Tolerance (khi tùy chọn Delay Units được chọn) – độ lệch pha cho phép giữa các đường mạch trong một cặp; khi vượt quá giá trị này, cần thực hiện bù pha.

    • Matching Distance – khoảng cách tính từ điểm vượt quá dung sai mà trong khoảng đó phải thực hiện bù pha.

Áp dụng quy tắc

Điều chỉnh chiều dài tương tác, điều chỉnh chiều dài tự động, DRC trực tuyến và hàng loạt.

Lưu ý

• Các lệnh Interactive Length Tuning trong menu Route cung cấp nhiều dạng điều chỉnh và cho phép bạn đặt có chọn lọc các đoạn uốn lượn theo quy tắc thiết kế Khớp chiều dài đang áp dụng (cũng như mọi quy tắc thiết kế Chiều dài đang áp dụng) để cân bằng chiều dài các net. Ngoài ra, bạn có thể chọn một tập hợp net và tự động điều chỉnh chiều dài của tất cả các net đã chọn bằng lệnh Route » Automatic Length Tuning. Tham khảo trang Điều chỉnh chiều dài để tìm hiểu thêm về các lệnh điều chỉnh chiều dài tương tác và tự động.

• Khi xác định phạm vi áp dụng của quy tắc Khớp chiều dài net để điều chỉnh tương tác:

  • For individual nets - xác định một lớp chứa các net mà bạn muốn điều chỉnh (lớp Net, Differential Pair hoặc xSignal), rồi đặt phạm vi áp dụng của quy tắc cho lớp đó. Công cụ điều chỉnh chiều dài sau đó sẽ tìm net dài nhất trong tập hợp các net mục tiêu và cung cấp cho bạn một khoảng giá trị hợp lệ cho các net mục tiêu là: (LongestLength - tolerance) ≤ CurrentLength ≤ LongestLength.

  • For differential pair nets - nếu có nhiều cặp vi sai và thiết kế yêu cầu khớp chiều dài net giữa các cặp, bạn sẽ tạo hai quy tắc Matched Net Length. Quy tắc thứ nhất xác định yêu cầu khớp chiều dài giữa các cặp và có Ràng buộc được đặt thành Group Matched Lengths. Quy tắc thứ hai nhằm đảm bảo các net trong mỗi cặp vi sai nằm trong dung sai và có Ràng buộc được đặt thành Within Differential Pair Length. Khi sử dụng tùy chọn Ràng buộc này, phần mềm sẽ phát hiện tất cả các cặp vi sai thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc, sau đó so sánh net dương (+ve) và net âm (-ve) của từng cặp với nhau.

• Khi có nhiều quy tắc áp dụng cho một đối tượng, cách xử lý tiêu chuẩn của trình chỉnh sửa PCB là áp dụng quy tắc có độ ưu tiên cao nhất. Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho các quy tắc thiết kế Matched Lengths, vì nhiều quy tắc có thể cùng áp dụng hợp lệ cho một đối tượng. Ví dụ, thông thường người ta quy định việc khớp chiều dài chặt chẽ hơn trong một bus 8 bit, đồng thời yêu cầu nhiều bus 8 bit cũng phải khớp chiều dài với nhau nhưng với dung sai lớn hơn. Trong trường hợp này, độ ưu tiên của hai quy tắc này sẽ được bỏ qua.

• Các vi phạm ràng buộc khớp pha động được phát hiện sẽ được đánh dấu bằng họa tiết gạch chéo trên các đường mạch tương ứng trong không gian thiết kế. Phần gạch chéo bắt đầu tại vị trí phát hiện lệch pha, tức là nơi vượt quá dung sai đã xác định ().

Chiều dài nhánh cụt trong cấu trúc nối chuỗi

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này quy định chiều dài nhánh cụt tối đa cho phép đối với net có cấu trúc nối chuỗi.

Ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Daisy Chain Stub Length

Maximum Stub Length - giá trị chiều dài nhánh cụt tối đa cho phép.

Áp dụng quy tắc

DRC trực tuyến và DRC hàng loạt.

Via bên dưới SMD

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này quy định có được phép đặt via bên dưới các pad SMD hay không.

Ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Vias Under SMD

Allow Vias under SMD Pads - quy định có được phép đặt via bên dưới các pad của linh kiện dán bề mặt (SMD) hay không.

Áp dụng quy tắc

DRC trực tuyến, DRC hàng loạt, đi dây tương tác và đi dây tự động.

Ghi chú

• Quy tắc này chỉ áp dụng cho các đối tượng pad được xác định trên một lớp đồng duy nhất (không phải Multi-Layer).
• Phạm vi của quy tắc (Where the Object Matches) xác định which SMD pad objects mà quy tắc này nhắm đến. Khi một pad nằm trong phạm vi của quy tắc (được quy tắc phát hiện), pad đó sẽ được kiểm tra xem có tuân thủ thiết lập ràng buộc Allow Vias under SMD Pads do quy tắc này xác định hay không.
• Quy tắc này dùng để cho phép / không cho phép via bên dưới các pad SMD. Nếu via được cho phép, quy tắc does not kiểm tra xem via có chỉ nằm một phần bên dưới pad SMD hay không, hoặc kiểm tra các thuộc tính của via đó. 
• Nếu có nhiều via bên dưới một pad SMD tại vị trí không được phép, chỉ via đầu tiên được phát hiện trong quá trình kiểm tra quy tắc mới được đánh dấu. Sau khi vi phạm này được xử lý, via vi phạm tiếp theo sẽ được đánh dấu, và cứ tiếp tục như vậy.

• Để cho phép có chọn lọc các via bên dưới pad SMD, hãy cấm via bên dưới mọi pad SMD trên toàn thiết kế, sau đó xác định một hoặc nhiều quy tắc để cho phép chúng bên dưới các pad cụ thể, như minh họa trong hình dưới đây. Để thực hiện việc này, hãy tạo:

  • Một quy tắc tổng quát có độ ưu tiên thấp hơn, nhắm đến tất cả các đối tượng pad SMD. Ràng buộc Allow Vias under SMD Pads được tắt cho quy tắc này, không cho phép via bên dưới bất kỳ pad SMD nào. (xem quy tắc)
  • Một (hoặc nhiều) quy tắc có độ ưu tiên cao hơn để xác định có chọn lọc những pad SMD nào được phép có via bên dưới. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng phạm vi quy tắc nhắm đến các pad SMD, chẳng hạn như HasFootprint, InComponentClass và InPadClass.

  
  Nhiều quy tắc đã được xác định để chỉ cho phép via bên dưới các pad: thuộc một lớp pad, tất cả các pad thuộc một lớp linh kiện và tất cả các pad trong một footprint cụ thể.

• Quy tắc Allow Vias under SMD Pads không thể kiểm tra xem một loại via cụ thể có được sử dụng bên dưới pad SMD hay không; quy tắc này chỉ phát hiện xem via có được phép / không được phép nằm bên dưới pad SMD đã chỉ định hay không. Để kiểm tra xem via bên dưới pad SMD có các đặc tính cụ thể, chẳng hạn như là MicroVia hoặc sử dụng một PadViaTemplate cụ thể, hãy sử dụng một tập hợp quy tắc ràng buộc khoảng hở cho cùng net (Same-Net). Tương tự quy tắc Allow Vias Under SMD, phương pháp này cũng yêu cầu một quy tắc có độ ưu tiên thấp hơn để không cho phép via bên dưới pad SMD, kết hợp với các quy tắc có độ ưu tiên cao hơn để cho phép có chọn lọc via bên dưới pad SMD dựa trên thuộc tính của chúng. Hình dưới đây minh họa:
  • Một quy tắc Same-Net tổng quát có độ ưu tiên thấp hơn, quy định khoảng hở thích hợp giữa via (và lỗ via) với pad SMD (phát hiện tất cả các via bên dưới bất kỳ pad nào). (xem quy tắc)
  • Một quy tắc cho phép khoảng hở bằng không (và khoảng hở lỗ bằng không) giữa các pad SMD và MicroVia sử dụng một mẫu PadVia cụ thể. (xem quy tắc)
  • Một quy tắc cho phép khoảng hở bằng không (và khoảng hở lỗ bằng không) giữa các pad SMD và via tuân thủ IPC4761 Loại 7. (xem quy tắc)

  
  Nhiều quy tắc đã được xác định để chỉ cho phép khoảng hở bằng không giữa via (và lỗ via) với pad SMD đối với: MicroVia sử dụng một mẫu PadVia cụ thể hoặc via tuân thủ IPC4761 Loại 7.

Số lượng via tối đa

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này quy định số lượng via tối đa được phép cho từng net riêng lẻ trong thiết kế hiện tại.

Ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Maximum Via Count

Maximum Via Count - số lượng via tối đa được phép trong từng net riêng lẻ thuộc phạm vi đã xác định của quy tắc.

Áp dụng quy tắc

DRC trực tuyến và DRC hàng loạt.

Chiều dài nhánh cụt via tối đa (khoan ngược)

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Nhánh cụt là phần chiều dài của thành lỗ mạ via hoặc pad nhô ra ngoài lớp tín hiệu cuối cùng được sử dụng mà via/pad kết nối tới. Khoan ngược sẽ được áp dụng cho các via/pad phù hợp trong những net mà quy tắc này nhắm đến, theo các hộp kiểm Layer tương ứng với từng mặt bo mạch đã được bật và các cặp khoan ngược được xác định trên thẻ Back Drills của Layer Stack Manager.

Ngoài việc xác định những via/pad nào cần được xem xét để khoan ngược, trong quá trình kiểm tra quy tắc thiết kế, quy tắc này còn kiểm tra các đoạn thừa của via và pad dài hơn Max Stub Length đã chỉ định, đối với tất cả các net thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc này (bất kể via hoặc pad đó đã được khoan ngược hay chưa). Quy tắc này cũng quy định kích thước mũi khoan phải lớn hơn bao nhiêu đối với các via và pad được khoan ngược.

Các ràng buộc

Các ràng buộc mặc định cho quy tắc Độ dài đoạn thừa tối đa

• Max Stub Length - độ dài đoạn thừa tối đa cho phép. Thiết lập này được dùng để kiểm tra các đoạn thừa còn lại có độ dài bằng hoặc lớn hơn giá trị này, không dùng để xác định độ sâu khoan ngược.
  • Top Layer - khoan ngược các via/pad trong các net thuộc phạm vi áp dụng từ mặt trên của bo mạch.
  • Bottom Layer - khoan ngược các via/pad trong các net thuộc phạm vi áp dụng từ mặt dưới của bo mạch.
• Back Drill Oversize - mức tăng kích thước theo bán kính của mũi khoan dùng để khoan ngược so với kích thước lỗ via/pad ban đầu.
  • Tolerance - dung sai dương và âm cho phép đối với kích thước mũi khoan này; nhập cả hai dưới dạng số dương.

Áp dụng quy tắc

DRC hàng loạt.

Đường hồi dòng

Quy tắc mặc định: không bắt buộc

Quy tắc này quy định một đường hồi dòng tín hiệu liên tục dọc theo lớp tham chiếu được chỉ định ở phía trên hoặc phía dưới các tín hiệu thuộc phạm vi áp dụng. Đường hồi dòng có thể được tạo từ các vùng đổ đồng dạng fill, region và polygon trên lớp tín hiệu hoặc các lớp mặt phẳng. 

Các ràng buộc

Áp dụng quy tắc

DRC hàng loạt.