Constraint Management

Tipps zum Design und zur Fertigung von Leiterplatten

| Autor / Redakteur: Dirk Müller * / Gerd Kucera

Eigene Formeln für Design-Regeln vermeiden

Das Ziel des Constraint Managers ist es, eigene Formeln für Design-Regeln zu vermeiden. Es ist zwar möglich sich selbst Formeln für Design-Regeln zu definieren, aber diese Vorgehensweise hat einen großen Nachteil. Selber definierte Formeln sind unübersichtlich und meist nicht selbsterklärend.

Sie prüfen zwar das Gewünschte, aber zu einem späteren Zeitpunkt oder für Dritte ist es schwer den Sinn der Formel zu erkennen. Darum wird im Constraint Manager versucht, alle Constraints, die zu den gängigen Technologien erforderlich sind, in vordefinierten Feldern abzubilden. So lassen sich alle Eigenschaften für DDR2-, DDR3- oder PCI-Express-Schnittstellen definieren.

Für Hochstromanwendungen gibt es vorgeschriebene Sicherheitsabstände, die je nach Spannungsklasse einzuhalten sind. Um in einer Stromversorgung die Spannung trotz Spannungsabfall auf der Leiterplatte sicherzustellen, werden Sense-Leitungen verlegt, die auf dem Rückweg vom Verbraucher zur Quelle eigene Abstandsregeln zum selben Netz haben.

Da der Spannungsabfall durch den Leitungswiderstand gemessen wird, darf der Wert nicht durch eine elektrische Verbindung vorher verändert werden. Auch lassen sich für höhere Ströme Via-Pattern definieren, damit zum Beispiel immer drei Durchkontaktierungen eines Typs verwendet werden müssen, um die Stromtragfähigkeit zu gewährleisten.

Methodisches Wiederverwenden von Regeln

Die Kombination aus Constraint Manager und Online Design Rule Checks ist schnell und effizient für umfangreiche Fertigungsregeln anwendbar. Zur Übersichtlichkeit können CSet-Regelsätze (Constraint Sets) definiert und in einer Bibliothek abgelegt werden. So muss man sich nur einmal beim Erstellen des Regelsatzes Gedanken machen, wie sich die unterschiedlichen Fertigungsanforderungen als Design-Regel umsetzen lassen.

Beim Anwenden des Regelsatzes werden die Regeln automatisch auf die Signal- und Versorgungslagen zugeordnet. Sollen Angebote von mehreren Leiterplatten-Fertigern eingeholt werden, dann lassen sich die Regelsätze je nach Anbieter austauschen und es wird angezeigt, ob das Design bei allen Anbietern die Fertigungsvorschriften einhält.

Der große Anspruch an ein PCB-Tool ist es, die Abstandsregeln für neue Technologien übersichtlich und für jeden verständlich zu definieren und zu verwalten. Normale Abstandsregeln werden einfach im Constraint Manager eingegeben.

Was macht man aber bei Starrflex oder Leiterplatten mit Embedded Components? Hier gibt es von verschiedenen Herstellern ganz unterschiedliche Fertigungsprozesse und entsprechend komplexe Regeln, die noch nicht standardisiert sind. Für solche Fälle ist ein flexibles System erforderlich, in dem alles gegen alles mit einer Abstandsregel belegt ist.

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