Các loại quy tắc bố trí
Sơ lược
- Hiểu cách các quy tắc Định nghĩa vùng có thể buộc linh kiện nằm trong hoặc nằm ngoài một vùng, xác định các vùng có tên trên bo mạch và hỗ trợ xác định phạm vi áp dụng của các quy tắc thiết kế khác.
- Tìm hiểu các ràng buộc và cách hoạt động chính của quy tắc bố trí, bao gồm khóa vùng, khóa linh kiện, chế độ giới hạn vị trí và các thiết lập khoảng hở linh kiện.
- Khám phá cách Altium Designer đánh giá việc bố trí thông qua DRC trực tuyến (Online DRC) và DRC hàng loạt (Batch DRC), giúp bạn quản lý khoảng cách và độ chính xác khi bố trí hiệu quả hơn.
Các quy tắc thiết kế thuộc nhóm Placement được mô tả bên dưới.
Nhóm quy tắc thiết kế Placement.
Định nghĩa vùng bố trí
Quy tắc này có thể được sử dụng theo các cách sau:
-
Chỉ định một vùng hình chữ nhật hoặc đa giác ở mặt trên hoặc mặt dưới của bo mạch, nơi linh kiện được phép hoặc không được phép nằm bên trong.
-
Định nghĩa một vùng có tên trên bo mạch, sau đó dùng vùng này để xác định phạm vi áp dụng của các quy tắc thiết kế khác. Khi được sử dụng theo cách này, vùng bố trí chỉ đơn thuần xác định một khu vực trên bo mạch. Có một ví dụ về cách tiếp cận này trong phần mô tả bên dưới.
Các ràng buộc
Các ràng buộc Định nghĩa vùng bố trí
| Quy tắc mặc định | Không bắt buộc. |
| Room Locked | Cho phép khóa vùng bố trí tại vị trí hiện tại trong thiết kế để tránh vô tình di chuyển. Nếu bạn cố di chuyển vùng bố trí đã bị khóa, một hộp thoại cảnh báo sẽ xuất hiện, hỏi bạn có muốn tiếp tục di chuyển hay không. Trạng thái khóa của vùng bố trí vẫn được duy trì sau thao tác di chuyển cưỡng chế thủ công này. |
| Components Locked | Cho phép khóa vị trí của các linh kiện được sắp xếp bên trong và liên kết với vùng bố trí. Nếu bạn cố di chuyển một linh kiện trong vùng bố trí khi tùy chọn này được bật, toàn bộ vùng bố trí và tất cả linh kiện bên trong cũng sẽ di chuyển theo linh kiện đó. |
| Define button | Cho phép xác định diện tích và vị trí của vùng bố trí. Sau khi nhấp, bạn sẽ trở lại cửa sổ thiết kế chính, con trỏ chuyển thành hình chữ thập và bạn sẽ vào chế độ đặt vùng bố trí. Xác định vùng bố trí đa giác có hình dạng và vị trí theo yêu cầu. Các linh kiện thuộc vùng bố trí phải được xác định sau đó; chúng không tự động được gán vào vùng nếu vùng bố trí được vẽ bao quanh các linh kiện đã đặt trong thiết kế. |
| x1 and y1 | Hiển thị tọa độ vị trí góc dưới bên trái của hình chữ nhật bao quanh vùng bố trí. Không thể chỉnh sửa các trường này; nếu đặt vùng bố trí từ hộp thoại PCB Rules and Constraints Editor, bạn phải sử dụng nút Define. |
| x2 and y2 | Hiển thị tọa độ vị trí góc trên bên phải của hình chữ nhật bao quanh vùng bố trí. Không thể chỉnh sửa các trường này; nếu đặt vùng bố trí từ hộp thoại PCB Rules and Constraints Editor, bạn phải sử dụng nút Define. |
| Layer | Xác định mặt bo mạch mà vùng bố trí được vẽ trên đó. Các đối tượng nằm trong vùng bố trí không nhất thiết phải ở cùng một lớp; điều kiện nằm trong hoặc ngoài vùng bố trí được xác lập bằng truy vấn của quy tắc. |
| Confinement Mode | Chỉ định việc giữ các linh kiện thuộc phạm vi áp dụng (Full Query) của quy tắc ở Inside vùng bố trí hay ở Outside vùng bố trí. |
| Các cách khác để định nghĩa vùng bố trí | Ngoài cách định nghĩa vùng bố trí bằng cách nhấp vào nút Define trong quy tắc thiết kế, bạn cũng có thể tạo/chỉnh sửa vùng bố trí bằng các lệnh có sẵn trong menu con Design » Rooms. Lưu ý rằng việc tạo vùng bố trí bằng một trong các lệnh này sẽ thêm một quy tắc thiết kế Định nghĩa vùng bố trí mới.
|
| Tạo vùng bố trí dựa trên đường bao | Nếu cần một vùng bố trí có hình dạng phức tạp dựa trên các vị trí chính xác, bạn có thể tạo hình dạng đó dưới dạng đường bao bằng cách đặt một chuỗi đoạn thẳng (và cung tròn), sau đó chọn và chuyển đường bao này thành vùng bố trí bằng lệnh Tools » Convert » Create Room from Selected Primitives ( ). Lưu ý rằng các điểm cuối của các đoạn mạch/cung tròn liền kề phải trùng nhau để lệnh này nhận diện chính xác hình dạng ( ). |
| Liên kết các linh kiện | Nếu đặt vùng bố trí trong thiết kế để chứa một nhóm linh kiện, bạn có thể gom các linh kiện đó lại bằng cách tạo một lớp linh kiện (Design » Classes), rồi gán lớp đó cho vùng bố trí bằng cách đặt phạm vi áp dụng (Full Query) của quy tắc thành
|
| Thay đổi hình dạng của vùng | Có thể chỉnh sửa hình dạng của vùng: Bằng đồ họa – để chỉnh sửa một vùng đa giác hoặc thực hiện các thao tác chỉnh sửa kiểu đa giác trên một vùng hình chữ nhật, hãy dùng lệnh Design » Rooms » Edit Polygonal Room Vertices (hoặc nhấp chuột phải vào vùng và chạy lệnh từ menu con Room Actions). Các kỹ thuật chỉnh sửa đối tượng đa giác tiêu chuẩn được sử dụng; tìm hiểu thêm về chỉnh sửa đối tượng có hình dạng đa giác. Bằng số liệu – chọn vùng, sau đó chỉnh sửa các đỉnh trong bảng Properties. |
| Di chuyển vùng | Nhấp, giữ và kéo để di chuyển vùng. Nếu linh kiện đã được gán vào vùng, chúng sẽ di chuyển khi vùng được di chuyển. Mọi net liên kết với một đối tượng trong vùng sẽ vẫn được kết nối và các đường kết nối sẽ đi theo đối tượng khi vùng được di chuyển. Mọi đoạn đường mạch đã đi dây nối với đối tượng nhưng nằm ngoài vùng sẽ không di chuyển. Để di chuyển vùng mà không di chuyển các linh kiện, hãy tạm thời vô hiệu hóa quy tắc Room Definition tương ứng. Tìm hiểu thêm về chỉnh sửa và di chuyển vùng. |
| Sử dụng vùng trong các quy tắc khác | Ngoài việc tự đóng vai trò là một quy tắc thiết kế để chứa hoặc loại trừ linh kiện, vùng còn có thể được dùng để xác định phạm vi áp dụng của một quy tắc khác, chẳng hạn như Khoảng cách an toàn, Chiều cao, Độ rộng đường mạch, Độ mở rộng lớp chống hàn, Kết nối mặt phẳng nguồn, v.v. (
|
| Áp dụng quy tắc | DRC trực tuyến và DRC hàng loạt. |
)
).Tìm hiểu thêm về Làm việc với vùng.
Khoảng cách giữa các linh kiện
Quy tắc này quy định khoảng cách tối thiểu cho phép khi bố trí các linh kiện cạnh nhau. Việc kiểm tra khoảng cách giữa các linh kiện bao gồm cả khoảng cách giữa các mô hình 3D có trong footprint linh kiện. Khi không có mô hình 3D hoặc khi tùy chọn ràng buộc quy tắc Check clearance by component boundary được bật, các đối tượng trong footprint linh kiện sẽ được sử dụng thay thế.
Khoảng cách giữa các linh kiện được tính toán bằng cách chia lưới 3D chính xác để xác định hình dạng và đường bao của linh kiện thông qua mô hình 3D tương ứng. Đây có thể là các mô hình 3D thực được nhúng hoặc các hình 2D được đùn khối (tạo từ các đối tượng 3D Body). Việc sử dụng mô hình 3D mang lại độ chính xác cao nhất khi kiểm tra khoảng cách, đặc biệt theo phương thẳng đứng đối với các linh kiện có hình dạng phức tạp.
Các ràng buộc
Các ràng buộc về khoảng cách giữa linh kiện
| Quy tắc mặc định | Bắt buộc |
| Vertical Clearance Mode | Có hai chế độ để quy định khoảng cách theo phương thẳng đứng:
|
| Minimum Horizontal Clearance | Giá trị khoảng cách tối thiểu cho phép trên mặt phẳng ngang giữa các linh kiện được bố trí trong thiết kế. Thiết lập này phải là một giá trị lớn hơn hoặc bằng không. Nhập giá trị âm để tắt kiểm tra khoảng cách cho các linh kiện thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc này. |
| Minimum Vertical Clearance | Giá trị khoảng cách tối thiểu cho phép theo phương thẳng đứng giữa các linh kiện được bố trí trong thiết kế. Nhập giá trị âm để tắt kiểm tra khoảng cách cho các linh kiện thuộc phạm vi áp dụng của quy tắc này. Nếu linh kiện có mô hình 3D, đây là khoảng cách phía trên mô hình. Nếu không có mô hình 3D, đây là khoảng cách phía trên giá trị thuộc tính Height của linh kiện ( |
| Show actual violation distances | Bật tùy chọn này để hiển thị các đường nối giữa những điểm vi phạm nghiêm trọng nhất giữa các linh kiện. Khoảng cách vi phạm được hiển thị trên đường nối, giúp xác định khoảng cách cần di chuyển đối tượng để khắc phục vi phạm. |
| Do not check components without 3D body |
|
| Check clearance by component boundary |
Nếu thiết kế của bạn yêu cầu kiểm tra khoảng hở chính xác dựa trên hình dạng của các mô hình 3D đi kèm, chẳng hạn như các mô hình STEP được nhập có vùng bao va chạm nhau ( |
| Mô hình 3D được đưa vào như thế nào? | Vùng mà linh kiện chiếm trên bo mạch sau khi chế tạo được xác định bởi footprint linh kiện. Linh kiện được lắp trên footprint đó có thể được mô hình hóa bằng các đối tượng 3D Body. Ngoài việc mô hình hóa hình dạng linh kiện từ một hoặc nhiều đối tượng 3D Body, bạn còn có thể dùng một đối tượng 3D Body làm vùng chứa để nhập mô hình ở định dạng MCAD thông dụng vào.
|
Mỗi linh kiện được tạo thành từ một tập hợp các đối tượng đoạn mạch, cung tròn và pad đặt trên nhiều lớp khác nhau. Cách thức cơ bản mà phần mềm sử dụng để diễn giải tập hợp đối tượng này thành một linh kiện được quyết định bởi một tùy chọn nâng cao có tên là
Về cách hệ thống DRC xem xét các linh kiện:
|
|
| Dây liên kết | Quy tắc Khoảng hở linh kiện kiểm tra các vi phạm khoảng hở giữa dây liên kết và các đối tượng khác (không phải dây liên kết) trong không gian 3D ( |
| Áp dụng quy tắc | DRC trực tuyến và DRC hàng loạt. |
).
).
)
).
).
).
).Tìm hiểu thêm về cách diễn giải các vi phạm DRC.
Hướng linh kiện
Quy tắc mặc định: không bắt buộc
Hiện tại, công cụ DRC không kiểm tra quy tắc này.
Các lớp được phép
Quy tắc này quy định những lớp có thể đặt linh kiện.
Các ràng buộc
Các ràng buộc về lớp được phép
| Quy tắc mặc định | Không bắt buộc. |
| Permitted Layers | Các lớp được phép sử dụng khi đặt linh kiện. Có các tùy chọn lớp sau:
|
| Usage | Quy tắc này đóng vai trò kiểm tra khi thực hiện DRC hàng loạt, đảm bảo rằng các linh kiện thuộc phạm vi áp dụng đã được đặt trên lớp được phép. Sau đây là ví dụ về cách sử dụng quy tắc này để phát hiện xem một linh kiện ở mặt dưới có phù hợp để đi qua bể hàn sóng hay không:
Full Query: CompParameterValue('SupportsWaveSolder') <> 'Yes' Permitted Layers: ràng buộc Top Layer được bật, còn ràng buộc Bottom Layer bị tắt. Sau đó, quy tắc này kiểm tra để đảm bảo các linh kiện không có tham số SupportsWaveSolder = Yes được lắp trên lớp trên cùng. Nếu không, chúng sẽ bị đánh dấu là vi phạm trong quá trình DRC hàng loạt. Ưu điểm của phương pháp này là phát hiện được cả các linh kiện có tham số/giá trị SupportsWaveSolder = No, lẫn các linh kiện không có tham số SupportsWaveSolder. |
| Áp dụng quy tắc | DRC hàng loạt. |
Các net bỏ qua
Quy tắc mặc định: không bắt buộc
Hiện tại, công cụ DRC không kiểm tra quy tắc này.
Chiều cao
Quy tắc này quy định các giới hạn chiều cao cho linh kiện được bố trí trong thiết kế, dựa trên chiều cao của mô hình 3D hoặc thuộc tính Height được xác định trong footprint của linh kiện.
Các ràng buộc
Ràng buộc về chiều cao
| Quy tắc mặc định | Bắt buộc |
| Các thiết lập |
|
| Cách xác định chiều cao | Chiều cao của linh kiện được xác định như sau:
|
| Cách sử dụng | Tạo một lớp linh kiện để sử dụng khi xác định phạm vi cho quy tắc chiều cao, hoặc giới hạn quy tắc này cho tất cả linh kiện trong một vùng của bo mạch bằng cách xác định định nghĩa vùng bố trí linh kiện. |
| Áp dụng quy tắc | Thiết lập Preferred được tuân thủ khi hiển thị bo mạch ở chế độ 3D. Các thiết lập Minimum và Maximum được tuân thủ khi kiểm tra DRC trực tuyến và DRC hàng loạt. |
Bản địa hóa bằng AI