Support-Tipp Dezember 2009 - Erstellung von Design Regeln

Dezember 2009

Frage: Wie werden Design Regeln erstellt und was muss man dabei beachten?

Zusammenfassung:

Jedes PCB Design muss bestimmte Anforderungen erfüllen, deren Einhaltung im Idealfall vom Programm geprüft und Verstöße angezeigt werden. Der Altium Designer PCB Editor ist eine regelbasierte Umgebung. Während Sie arbeiten wird im Hintergrund geprüft, ob diese Änderungen den definierten Regeln entsprechen oder es zu Regelverletzungen führt.
Ob Regelverletzungen sofort - also online - oder erst nach Anstoß eines Design Rule Checks angezeigt werden sollen, kann individuell für jede Regelgruppe gewählt werden.

Vorgehensweise:

Im vorliegenden Supporttipp erhalten Sie nicht nur eine Zusammenfassung der Möglichkeiten bei der Regelerstellung. Da es wichtig ist sicherzustellen, dass jede Regel auch die gewünschten Elemente betrifft, erfahren Sie, wie Sie dies visuell prüfen können.

1. Wo werden Regeln definiert?

Bevor wir uns auf die Regelerstellung stürzen werfen wir zunächst einen Blick auf die Quellen der Regelerstellung.

Der Schaltplan als Regelquelle

Regeln werden häufig im PCB erstellt und dort auch verwaltet. Es gibt aber auch die Möglichkeit, diese schon im Schaltplan zu definieren und dann in das PCB zu übertragen.
Dazu wird im Schaltplan die Directive PCB Rule aus dem Menü Place>Directives>PCB Layout mit dem Netz verbunden, für das eine Regel definiert werden soll. Ein Doppelklick auf die platzierte Direktive öffnet den Parameter Dialog. Betätigen Sie den Schalter Add As Rule und öffnen Sie im nachfolgenden Dialog über den Schalter Edit Rule Values den Dialog zur Auswahl des gewünschten Regeltyps.

Sollen die Regeln beim Update PCB Prozess in das PCB übertragen werden, so stellen Sie sicher, dass bei den Projektoptionen (Project>Project Options) im Tab ECO Generation die Optionen Add Rules, Change Rules und Remove Rules den Modus Generate Change Order haben.

Die Regeln sind dann nach der Übertragung ins PCB im Menü Design>Rules enthalten.
Weitere Infos zur Regelerstellung im Schaltplan

Definition der Regeln im PCB

Die für das PCB geltenden Regeln werden im Menü Design>Rules definiert. Der PCB Editor beinhaltet ein sehr leistungsstarkes Interface, mit dessen Hilfe die benötigten Regeln erstellt werden können. Die Regeln selbst sind in die folgenden Kategorien unterteilt:

Routing
Electrical
Manufacturing
Placement
SMT
Plane
Mask
Testpoint
High Speed
Signal Integrity

Eine schrittweise Beschreibung zur Erstellung von Design Regeln finden Sie unter dem folgenden Link:
Creating Design Rules

2. Welche Möglichkeiten gibt es, Regeln zu erstellen?

2.1 Verwendung der Abfrage bei der Regelerstellung

Auf welche Art und Weise Sie Regeln erstellen können, und wie sie die bereitgestellten Hilfen wie Query Helper und Query Builder zur Regelerstellung nutzen können, ist ausführlich in der englischen Originaldokumentation beschrieben, auf die wir hier verweisen möchten:
Regelerstellung unter Verwendung des Query Helper und Query Builder

2.2 Regelerstellung mit Hilfe des Befehles Find Similar Objects

Ein sehr hilfreiches Instrument zur Regelerstellung bietet der Befehl Find Similar Objects. Dabei hat der Einsatz dieses Befehles zwei Vorteile:

1. Vor der Regelerstellung können die Objekte, für die die Regel gelten soll, visuell hervorgehoben werden.
2. Der Befehl enthält eine Option zur automatischen Erstellung der für diese Auswahl geltenden Abfrage. Diese Abfrage kann dann in den Regeldialog übernommen werden.

Beispiel:
Es soll eine Regel erstellt werden, die allen Pads eines bestimmten Netzes und einer bestimmten Padgröße den gleichen Abstand zur Lötstoppmaske zuweist. Mit Hilfe des Find Similar Object Befehles wird zunächst die Abfrage für diese Pads generiert.

Der Find Similar Object Befehl wird aufgerufen, indem man den Mauszeiger auf einen der betreffenden Pads bewegt, mit der rechten Maustaste das Kontextmenü öffnet und den Find Similar Objects Befehl (erster Eintrag) auswählt.

Es öffnet sich der Find Similar Objects Dialog. Hier muss die Auswahl entsprechend eingeschränkt werden. Alle Attribute, die bei der Auswahl gleichermaßen gelten sollten, erhalten daher das Attribut Same. In diesem Fall betrifft dies das Objekt Pad (Object Kind), das Netz (Net), sowie die Padgröße (X-Size, Y-Size).
Je nach Design könnten hier auch noch weitere Einschränkungen in Bezug auf die Lochgröße oder die Padform gemacht werden.

Handy Hint

Wichtig ist die Aktivierung der Option Create Expression damit der entsprechende Ausdruck dann im Filter Panel erstellt wird.

Jetzt kann der Ausdruck über den Schalter Create Rule direkt als Regelabfrage verwendet werden.

Tipp

Sie haben übrigens auch die Möglichkeit die Abfragen aus dem Regelbereich in das Filter Panel zu kopieren und somit visuell zu prüfen, ob die gewünschten Objekte von dieser Regel angesprochen werden.

4. Regeln prüfen

Die Konfiguration, welche Regeln zu welchem Zeitpunkt geprüft werden, erfolgt im DRC Dialog, der über das Menü Tools>Design Rule Check aufgerufen wird.

Hier kann definiert werden, ob Regelverletzungen direkt beim Arbeiten angezeigt werden sollen (Online) oder erst durch Anstoß des Design Rule Checks geprüft werden (Batch)

Tipp

Bei großen Designs kann es durch den Online DRC aufgrund der benötigten Rechenleistung zu Verzögerungzeiten beim Arbeiten kommen. Daher sollte genau überprüft werden, welche Regeln online geprüft werden müssen und bei welchen Regeln eine Prüfung bei Anstoß des Batch Prozesses ausreicht.