使用參數化約束進(jìn)行PCB設計

分級管理

參數化約束的一個(gè)主要的好處在于它能分級進(jìn)行處理。例如全局線(xiàn)寬規則可作為一個(gè)設計約束用于整個(gè)設計中，當然會(huì )有個(gè)別區域或節點(diǎn)不能照搬這個(gè)原則，這時(shí)就可繞過(guò)高一級約束而采用分級設計中的低級約束。以ACCEL Technologies的約束條件編輯器Parametric Constraint Solver為例，共有7級約束：

1.設計約束，用于所有無(wú)其它約束的對象。

2.層級約束，用于某一層上的對象。

3.節點(diǎn)類(lèi)型約束，用于某個(gè)類(lèi)型包含的所有節點(diǎn)。

4.節點(diǎn)約束，用于某一個(gè)節點(diǎn)。

5.類(lèi)間約束，表示兩類(lèi)節點(diǎn)之間的約束。

6.空間約束，用于某個(gè)空間內的所有器件。

7.器件約束，用于某一個(gè)器件。

該軟件按照從個(gè)別器件到整個(gè)設計規則的順序遵循各個(gè)設計約束，并用圖形的方式顯示出這些規則在設計中的應用次序。

·例1：線(xiàn)寬=f(阻抗，層間距，介電常數，銅箔高度)

這里舉例說(shuō)明參數化約束條件如何作為設計規則控制阻抗。如前所述，阻抗是介電常數、到最近線(xiàn)路層距離、銅線(xiàn)寬度及高度的函數，由于已確定了設計所要求的阻抗，因此可任意取這四個(gè)參數作為相關(guān)變量重新寫(xiě)出阻抗公式，大多數情況下設計人員能夠控制的參數只有線(xiàn)寬。

正因為此，對線(xiàn)寬的約束就是阻抗、介電常數、到最近線(xiàn)路層距離及銅箔高度的函數。如果將該公式定義為層級約束而將制造工藝參數定義為設計級約束，那么當所設計的線(xiàn)路層改變時(shí)軟件會(huì )自動(dòng)調整線(xiàn)寬以進(jìn)行補償。同樣道理，如果設計的線(xiàn)路板用另一種工藝進(jìn)行生產(chǎn)而使銅箔高度發(fā)生了變化，則只要改變設計級里的銅箔高度參數就可使層級里的相關(guān)規則自動(dòng)重新計算。

·例2：器件間隔=max(默認間隔，f(器件高度，檢測角度))

同時(shí)使用參數約束和設計規則檢查顯而易見(jiàn)的好處是當設計修改時(shí)，參數化方法具有很好的可移植性和可監測性。本例表明如何由工藝特性及測試要求來(lái)決定器件間隔，上面的公式表示器件間隔是器件高度和檢測角度的函數。

通常檢測角度對整塊板都是一個(gè)常數，所以可在設計級進(jìn)行定義。當改由不同的機器進(jìn)行檢測時(shí)，只需在設計級中輸入新的值即可更新整個(gè)設計。將新機器性能參數輸入之后，設計人員只要簡(jiǎn)單地運行一下DRC以檢查器件間隔是否與新的間隔值有沖突，即可知道設計是否可行，這要比先分析再改正然后按新間隔要求硬性計算容易得多。

·例3：元器件布局

除了對設計對象和約束條件進(jìn)行組織，設計規則還可用于元器件布局，也即它能夠根據約束條件檢測出在哪里放置器件不會(huì )帶來(lái)錯誤。圖1中突出顯示的部分是滿(mǎn)足物理約束條件(如與板邊沿間隔及器件間隔等)的器件放置區域，圖2突出顯示的是滿(mǎn)足電性約束的器件放置區域，如最大走線(xiàn)長(cháng)度，圖3僅顯示滿(mǎn)足空間約束的區域，最后，圖4是前3幅圖中各部分的交集，這就是有效布局區域，在這個(gè)區域放置的器件可以滿(mǎn)足所有約束條件。

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