基板設計勉強中!基板設計のDRCとは?初心者向けにDRC(デザインルールチェック)の基本を解説

みなさん、こんにちは。
前回の基板課ブログ「基板設計勉強中!(部品配置検討編)」に続き、今回は基板設計におけるDRC(Design Rule Check)とは何か?を初心者向けに分かりやすく紹介します。

基板設計を始めたばかりの方にとって、

・DRCって何をしてくれる機能なの?
・なぜ設定がそんなに大事なの?

と疑問に思うことも多いのではないでしょうか。

今回のブログでは、DRCの役割や設定項目、活用のポイントを紹介します。(当社の基板レイアウト設計受託サービスはコチラ

基板設計のDRC(Design Rule Check)とは?

基板設計のDRCとは Design Rule Check(デザインルールチェック) の略で、基板CAD上で設定したデザインルール通りに設計できているか、CADが自動でチェックしてくれる機能のことです。
基板CADがない時代には、紙や2次元の機械CADにパターンをトレースして、目視で配線の幅や間隔を一ヶ所ずつ確認する必要がありました。
そのため、

- 設計に多くの時間がかかる
- 確認漏れや測定ミスが発生しやすい

といった課題がありました。

現在では、基板CADのDRC機能によって自動的にルールチェックが行われるため、工数削減・品質向上・設計ミス防止 に大きく貢献しています。

基板設計におけるDRCの重要性と主なDRC設定項目

DRCは非常に便利な機能ですが、正しいDRCが設定されていなければ意味がありません。
もし、DRC設定に不備があると・・・

・基板製造ができない
・特別加工が必要になりコストが増大する
・電気的な不具合につながる
・機構部品と干渉する

といったトラブルが発生する可能性があります。
そのため、基板製造・機構設計・電気設計など、複数の観点からDRCを決めることが重要です。

主要なDRC(デザインルールチェック)の設定項目を表 1に示します。

 

表 1 基板設計におけるDRC(デザインルールチェック)の設定項目

項目

説明

配線幅/配線間隔

最小の配線幅、配線間隔を設定する。

基板メーカーごとに対応可能な最小寸法がある。
対応できても、特別費用がかかる場合があるため注意が必要。

ビア/ビアランド径

層間を接続するビア径を設定する。

配線禁止領域

ヒートシンクやアンテナといった特殊な部品の周囲や、
基板固定用の金属ねじの周辺など、
銅箔があってはいけない領域を設定する。

部品
(高さ/配置禁止領域)

構造的な制約がある場合、設定する。

特定の配線幅

配線インピーダンスの指定配線や、
大電流の配線に対して配線幅を設定する。

配線長

高速信号などの等長配線がある場合、設定する。

また、一部の低価格な基板CADでは、高度なDRC設定ができない場合がありますが、高機能なCADでは領域ごとに異なるルールを適用できます。
例えば、BGA周辺のピン間配線だけ厳しいルールを適用し、それ以外は標準ルールとすることで、製造性を確保しながら基板コストを抑えることが可能です。

基板設計のDRCを正しく活用して、設計品質を向上させよう!

今回は、基板設計におけるDRCの基本と、デザインルール設定の重要性について紹介しました。

・DRCは設計ミスを自動で検出してくれる便利な機能

でも、DRCの効果を発揮するためには適切なルール設定が不可欠

・ルール設定には製造・機構・電気設計など多方面の視点が必要
・領域ごとにルールを最適化することでコスト低減も可能

DRCは、基板設計を行ううえで欠かせない重要な機能です。

今後もさまざまな基板設計に挑戦しながら、実践を通じて知識と経験を深めていきたいと思います。

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