如何在 OrCAD X 中創建各類的 PCB 設計約束

• 關鍵摘要
  OrCAD X 將設計約束分為 電氣 (Electrical)、物理 (Physical)、間距 (Spacing)、製造 (Manufacturing) 和 高速設計 (High-Speed Design) 五類，便於基於規則的管理。
• 使用 Net Classes (網類)、Net Groups (網組) 和 Regions (區域) 可以有效地針對特定區域或網組應用和管理約束。

PCB 設計約束管理概述

PCB 設計約束的管理是定義並強制執行特定設計規則，以確保電路板在性能、可製造性和可靠性方面滿足要求。這些約束通常涵蓋以下方面：

• 信號完整性 (Signal Integrity)
• 元件佈局 (Component Placement)
•  間距規則 (Spacing)
• 製造公差 (Manufacturing Tolerances)

在設計階段系統性地應用這些約束，可以幫助工程師及早減少錯誤，優化性能，並確保符合製造標準。這種結構化方法能減少設計反覆，提升可靠性，並簡化複雜的 PCB 開發流程。

在 OrCAD X 中，設計約束被劃分為以下類型：電氣、物理、間距、製造和高速設計。所有設計約束的設置均通過 Constraint Manager (CM) 完成。

如何存取 Constraint Manager (CM)：
進入 OrCAD X Presto PCB Editor，選擇 Tools > Constraint Manager。

各類 PCB 設計約束功能及示例

在 OrCAD X 中創建 PCB 設計約束的設置步驟
關鍵概念：Net Classes、Net Groups 和 Regions 的差異

1. Net Classes (網類)：

• • 用於將具有相似屬性的網組合起來，例如電源網類或信號網類。
  • 支援對指定的網應用 Physical Constraint Sets (CSet)，如走線寬度或 VIA 規則。

2. Net Groups (網組)：

• • 用於管理具有不同屬性但相同功能需求的多個網，例如使用不同阻抗需求的 USB 信號網。
  • 支援通過 Spacing Constraint Sets (SCS) 為網組定義一致的間距規則。

3. Regions (區域)：

• •  用於針對 PCB 的特定物理區域應用局部約束。
  • 例如在細間距 BGA 區域內設置更窄的走線寬度與更小的間距規則，而不影響整體設計。

創建電氣約束 (Electrical Constraints)

1. 打開 Constraint Manager：

• • 在 OrCAD X Presto PCB Editor 中，導航到 Tools > Constraint Manager。
• 2. 設置 Electrical Constraint Sets (ECS)：
  • 在 Electrical Constraints 工作表中，定義參數，例如：
    • 單端/差分對走線的阻抗值。
    • 特定網的信號時序。
  • 將 ECS 應用於網、網組或區域。

創建物理約束 (Physical Constraints)

1. 進入 Physical Constraints 頁面：

• • 在 Constraint Manager 中選擇 Physical Constraints。

2. 使用網類 (Net Classes)：

• • 右鍵選擇網類，並選擇 Create > Physical CSet，定義參數（如最小/最大走線寬度及 VIA 使用）。

創建間距約束 (Spacing Constraints)

1. 在 Spacing – Net > All Layers 中導航：

• • 右鍵選擇網組，並選擇 Create > Net Group。

2. 定義 Spacing Constraint Set (SCS)：

• • 設置線與線、線與焊盤等的最小間距。

 

創建約束區域 (Constraint Regions)

1. 創建新區域：

• • 在 CM 的 Physical 或 Spacing – Region > All Layers 頁面，右鍵選擇 Create > Region。

2. 定義區域規則：

• • 例如為 BGA 區域設置 4 mil 的最小走線寬度。

結論
透過 OrCAD X 的功能，工程師可以輕鬆定義和管理電氣、物理、間距等規則，實現高效、可靠的 PCB 設計。結合理論知識與實際應用，這些約束的設定將大大提升設計準確性並簡化製造過程。想要更詳細的資訊，可參考 OrCAD X Constraint Management Guide。

 

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