如何使用約束管理工具來提高PCB設(shè)計(jì)的流程和效率

縮短PCB設(shè)計(jì)周期已成為一個(gè)常規(guī)問題。設(shè)計(jì)師也面臨著電路板技術(shù)的急劇變化，如處理速度越來越快，IC封裝日趨復(fù)雜，從而為本是設(shè)計(jì)流程中最簡單環(huán)節(jié)的PCB設(shè)計(jì)增添了復(fù)雜性。所以，為了提高設(shè)計(jì)流程的效率，約束管理工具已愈發(fā)變得不可或缺。

雖然市場上現(xiàn)有的一些CAD工具包中可見到約束管理工具，但許多設(shè)計(jì)師沒能充分利用這些工具的所有潛能。利用約束管理工具的關(guān)鍵是了解所用軟件的能力和特質(zhì)，并清楚如何將其與整個(gè)設(shè)計(jì)流融為一體。在設(shè)計(jì)中，有效利用約束和規(guī)則，可縮短設(shè)計(jì)周期、改進(jìn)目前或正在開發(fā)中技術(shù)的可升級能力，并緩釋在未來設(shè)計(jì)中重復(fù)使用設(shè)計(jì)帶來的麻煩。

約束管理概念非常易于理解：只需設(shè)立約束和規(guī)則，然后將設(shè)計(jì)交由布局處理。而且，實(shí)際上，在某些時(shí)候，實(shí)施起來的確如此直接。但一旦工程師在設(shè)計(jì)環(huán)境中進(jìn)入約束和規(guī)則訂立階段，就會發(fā)現(xiàn)并非一切都象設(shè)想的那樣一清二楚。

從探究可用的能力和功能方面入手非常重要。右文列出了一些重要原則，設(shè)計(jì)師應(yīng)牢記在心。

應(yīng)該

1.了解什么與你的設(shè)計(jì)相關(guān)以及信息如何從設(shè)計(jì)過程的一個(gè)階段傳遞至下一個(gè)階段。分派差分信號是個(gè)好習(xí)慣。理想情況是，你想將差分信號指派為自頂向下方法的一部分；因此，你要保證在原理圖或約束管理工具中可以實(shí)現(xiàn)上述要求，然后將其送至布局。

2.對信息進(jìn)行正確歸檔管理，以確保在未來設(shè)計(jì)中能利用這些信息。建立一個(gè)可存儲經(jīng)過驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)并可由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員共享這些實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，將可節(jié)省時(shí)間并有助于縮短項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)周期。許多CAD系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)化的，所以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)將保存在一個(gè)設(shè)計(jì)文件夾內(nèi)，該文件夾包含包括在設(shè)計(jì)中所用的約束和模板等所有信息。在項(xiàng)目文件夾中精明地管理你的數(shù)據(jù)，以便在以后設(shè)計(jì)中要再次使用某些特定數(shù)據(jù)時(shí)，能容易地獲取這些數(shù)據(jù)。

3.利用約束管理工具的靈活性。這種軟件可在設(shè)計(jì)周期中的任一點(diǎn)將約束前遞或后移、生成報(bào)告并記錄改變。所有這些都減少了返工并有助于保持設(shè)計(jì)完整性。

4.保證你選用的工具具有為進(jìn)行分析繪制拓?fù)?、設(shè)定激勵(lì)和為單一或組合線段創(chuàng)建唯一的板疊層的能力。

與采用源自電子表格中手工標(biāo)定數(shù)值的數(shù)據(jù)然后試圖將這些數(shù)據(jù)在原理圖和布局工具間來回傳遞的作法相比，使約束管理系統(tǒng)成為應(yīng)用的中心更有效率。

圖：可在PCB設(shè)計(jì)流程中的不同階段來進(jìn)行約束管理

不應(yīng)該

1.過度約束網(wǎng)絡(luò)。它會令信號難于布線。在極端情況下，特別是當(dāng)需要添加額外層時(shí)，為克服類似時(shí)序或間距要求等相應(yīng)的布線問題，設(shè)計(jì)時(shí)間可能會成倍延長。

2.在設(shè)計(jì)流程中間設(shè)定約束。重要的是要在任務(wù)開始時(shí)做這項(xiàng)工作。若選擇在后期階段為信號設(shè)置約束，你可能將不得不重新對PCB進(jìn)行布線，因此將浪費(fèi)大量時(shí)間。在布局和布線前，應(yīng)計(jì)劃并處理好相關(guān)策略以保證不發(fā)生這種情況。

3.忘記關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)。若利用約束管理系統(tǒng)設(shè)置約束，在完成關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的布線后再進(jìn)行整個(gè)PCB的布線不失明智之舉——特別是當(dāng)你為信號設(shè)定長度或延時(shí)約束時(shí)。否則，當(dāng)對信號實(shí)施定長策略時(shí)，就不再有將其加長的余地了。

4.采用無法與布線工具進(jìn)行互動及不能引入數(shù)據(jù)的報(bào)告系統(tǒng)的約束管理工具。設(shè)定約束和規(guī)則當(dāng)然很好，但若必須手工查詢每一指派的約束，就會使采用約束管理工具的效用化為烏有。

5.施用與設(shè)計(jì)規(guī)則不一致的約束。設(shè)計(jì)師以滿足制造指導(dǎo)原則為依歸對PCB進(jìn)行布線。若不對約束進(jìn)行管理并與如為了更好的蝕刻效果設(shè)定的合適信號間距或?yàn)榱俗钚』徊娓蓴_采用的良好層堆疊等設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則一起采用，就會引發(fā)問題。某些工具允許在你的設(shè)計(jì)中自由地將任何約束施用于關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)；其它的則在設(shè)計(jì)周期的任何階段應(yīng)用你的設(shè)計(jì)規(guī)則，所以它們是加強(qiáng)了的。無論哪種方式，當(dāng)你施用約束時(shí)，請確保不違忤設(shè)計(jì)規(guī)則。