利用约束管理来简化印刷电路板设计

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缩短PCB设计周期已成为一个常规问题。设计师也面临着电路板技术的急剧变化，如处理速度越来越快，IC封装日趋复杂，从而为本是设计流程中最简单环节的PCB设计增添了复杂性。所以，为了提高设计流程的效率，约束管理工具已愈发变得不可或缺。
        虽然市场上现有的一些CAD工具包中可见到约束管理工具，但许多设计师没能充分利用这些工具的所有潜能。利用约束管理工具的关键是了解所用软件的能力和特质，并清楚如何将其与整个设计流融为一体。在设计中，有效利用约束和规则，可缩短设计周期、改进目前或正在开发中技术的可升级能力，并缓释在未来设计中重复使用设计带来的麻烦。
        约束管理概念非常易于理解：只需设立约束和规则，然后将设计交由布局处理。而且，实际上，在某些时候，实施起来的确如此直接。但一旦工程师在设计环境中进入约束和规则订立阶段，就会发现并非一切都象设想的那样一清二楚。
        从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则，设计师应牢记在心。
应该
1.了解什么与你的设计相关以及信息如何从设计过程的一个阶段传递至下一个阶段。分派差分信号是个好习惯。理想情况是，你想将差分信号指派为自顶向下方法的一部分；因此，你要保证在原理图或约束管理工具中可以实现上述要求，然后将其送至布局。
2.对信息进行正确归档管理，以确保在未来设计中能利用这些信息。建立一个可存储经过验证的实现并可由设计团队成员共享这些实现的系统，将可节省时间并有助于缩短项目的总体设计周期。许多CAD系统是结构化的，所以设计数据将保存在一个设计文件夹内，该文件夹包含包括在设计中所用的约束和模板等所有信息。在项目文件夹中精明地管理你的数据，以便在以后设计中要再次使用某些特定数据时，能容易地获取这些数据。
3.利用约束管理工具的灵活性。这种软件可在设计周期中的任一点将约束前递或后移、生成报告并记录改变。所有这些都减少了返工并有助于保持设计完整性。
4.保证你选用的工具具有为进行分析绘制拓扑、设定激励和为单一或组合线段创建唯一的板叠层的能力。
        与采用源自电子表格中手工标定数值的数据然后试图将这些数据在原理图和布局工具间来回传递的作法相比，使约束管理系统成为应用的中心更有效率。

图：可在PCB设计流程中的不同阶段来进行约束管理

不应该
1.过度约束网络。它会令信号难于布线。在极端情况下，特别是当需要添加额外层时，为克服类似时序或间距要求等相应的布线问题，设计时间可能会成倍延长。
2.在设计流程中间设定约束。重要的是要在任务开始时做这项工作。若选择在后期阶段为信号设置约束，你可能将不得不重新对PCB进行布线，因此将浪费大量时间。在布局和布线前，应计划并处理好相关策略以保证不发生这种情况。
3.忘记关键网络。若利用约束管理系统设置约束，在完成关键网络的布线后再进行整个PCB的布线不失明智之举——特别是当你为信号设定长度或延时约束时。否则，当对信号实施定长策略时，就不再有将其加长的余地了。
4.采用无法与布线工具进行互动及不能引入数据的报告系统的约束管理工具。设定约束和规则当然很好，但若必须手工查询每一指派的约束，就会使采用约束管理工具的效用化为乌有。
5.施用与设计规则不一致的约束。设计师以满足制造指导原则为依归对PCB进行布线。若不对约束进行管理并与如为了更好的蚀刻效果设定的合适信号间距或为了最小化交叉干扰采用的良好层堆叠等设计指导原则一起采用，就会引发问题。某些工具允许在你的设计中自由地将任何约束施用于关键网络；其它的则在设计周期的任何阶段应用你的设计规则，所以它们是加强了的。无论哪种方式，当你施用约束时，请确保不违忤设计规则。
Humair Mandavia
应用工程师
Zuken美国公司