使用參數(shù)化約束進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)

分級(jí)管理

參數(shù)化約束的一個(gè)主要的好處在于它能分級(jí)進(jìn)行處理。例如全局線寬規(guī)則可作為一個(gè)設(shè)計(jì)約束用于整個(gè)設(shè)計(jì)中，當(dāng)然會(huì)有個(gè)別區(qū)域或節(jié)點(diǎn)不能照搬這個(gè)原則，這時(shí)就可繞過(guò)高一級(jí)約束而采用分級(jí)設(shè)計(jì)中的低級(jí)約束。以ACCEL Technologies的約束條件編輯器Parametric Constraint Solver為例，共有7級(jí)約束：

1.設(shè)計(jì)約束，用于所有無(wú)其它約束的對(duì)象。

2.層級(jí)約束，用于某一層上的對(duì)象。

3.節(jié)點(diǎn)類型約束，用于某個(gè)類型包含的所有節(jié)點(diǎn)。

4.節(jié)點(diǎn)約束，用于某一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

5.類間約束，表示兩類節(jié)點(diǎn)之間的約束。

6.空間約束，用于某個(gè)空間內(nèi)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(shè)計(jì)規(guī)則的順序遵循各個(gè)設(shè)計(jì)約束，并用圖形的方式顯示出這些規(guī)則在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用次序。

·例1：線寬=f(阻抗，層間距，介電常數(shù)，銅箔高度)

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

正因?yàn)榇?，?duì)線寬的約束就是阻抗、介電常數(shù)、到最近線路層距離及銅箔高度的函數(shù)。如果將該公式定義為層級(jí)約束而將制造工藝參數(shù)定義為設(shè)計(jì)級(jí)約束，那么當(dāng)所設(shè)計(jì)的線路層改變時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)調(diào)整線寬以進(jìn)行補(bǔ)償。同樣道理，如果設(shè)計(jì)的線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?cè)O(shè)計(jì)級(jí)里的銅箔高度參數(shù)就可使層級(jí)里的相關(guān)規(guī)則自動(dòng)重新計(jì)算。

·例2：器件間隔=max(默認(rèn)間隔，f(器件高度，檢測(cè)角度))

同時(shí)使用參數(shù)約束和設(shè)計(jì)規(guī)則檢查顯而易見(jiàn)的好處是當(dāng)設(shè)計(jì)修改時(shí)，參數(shù)化方法具有很好的可移植性和可監(jiān)測(cè)性。本例表明如何由工藝特性及測(cè)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(cè)角度的函數(shù)。

通常檢測(cè)角度對(duì)整塊板都是一個(gè)常數(shù)，所以可在設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)行定義。當(dāng)改由不同的機(jī)器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，只需在設(shè)計(jì)級(jí)中輸入新的值即可更新整個(gè)設(shè)計(jì)。將新機(jī)器性能參數(shù)輸入之后，設(shè)計(jì)人員只要簡(jiǎn)單地運(yùn)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(shè)計(jì)是否可行，這要比先分析再改正然后按新間隔要求硬性計(jì)算容易得多。

·例3：元器件布局

除了對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象和約束條件進(jìn)行組織，設(shè)計(jì)規(guī)則還可用于元器件布局，也即它能夠根據(jù)約束條件檢測(cè)出在哪里放置器件不會(huì)帶來(lái)錯(cuò)誤。圖1中突出顯示的部分是滿足物理約束條件(如與板邊沿間隔及器件間隔等)的器件放置區(qū)域，圖2突出顯示的是滿足電性約束的器件放置區(qū)域，如最大走線長(zhǎng)度，圖3僅顯示滿足空間約束的區(qū)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(qū)域，在這個(gè)區(qū)域放置的器件可以滿足所有約束條件。

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