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AD25 DRC检查中NC引脚误报问题解决方案

红豆小漫

1. 问题现象与背景解析

最近在Altium Designer 25（AD25）中完成一块六层板设计时，遇到了一个让人头疼的问题：DRC检查时批量报出"Un-Routed Net Constraint"错误，涉及上百个NC（No Connect）引脚。这些引脚明明在原理图中已经标记为NC，为什么还会被DRC检查揪出来？更奇怪的是，同样的设计在AD18版本中从未出现此类报错。

经过反复验证，发现问题出在AD25对Un-Routed Net Constraint规则的执行逻辑发生了变化。在早期版本中，标记为NC的引脚会被自动排除在未布线网络检查之外，但AD25开始将这些引脚也纳入了检查范围——这显然不符合设计意图。想象一下，一个BGA封装上有几十个NC引脚，每个都报错，DRC报告瞬间就被无效信息淹没了。

2. 问题根源与技术原理

2.1 AD25的DRC规则变更

AD25对设计规则检查系统进行了重构，其中最显著的变化就是Un-Routed Net Constraint规则的适用范围扩大。通过反编译软件行为发现：

  1. 网络连通性检查现在会扫描所有物理引脚，包括原理图中标记为NC的
  2. 规则引擎不再自动过滤NC状态引脚
  3. 报错阈值从"未连接的布线网络"变为"所有未建立电气连接的对象"

这种改变本意是提高检查严格度，但对于包含大量NC引脚的设计（如FPGA/BGA封装），反而造成了误报噪声。

2.2 NC引脚的特殊性

在PCB设计中，NC引脚需要特别处理：

  • 原理图标记：通过放置"X"标记或属性设置为No Connect
  • 封装定义：部分器件库会将NC引脚定义为机械引脚(Mechanical Pin)
  • 网络分配：不应被分配到任何网络，也不参与DRC连通性检查

AD25的变更打破了这一约定俗成的处理逻辑，导致NC引脚被错误地纳入布线完整性检查。

3. 解决方案与实操步骤

3.1 临时解决方案：修改规则范围

对于急需出图的场景，可以临时调整Un-Routed Net Constraint规则：

  1. 打开PCB文件，按快捷键D+R进入规则编辑器
  2. 导航到Electrical > Un-Routed Net
  3. 在Where The Object Matches区域添加过滤条件：
    plaintext复制(IsPad == True) And (Net != No Net) And (PinDesignator != NC)
  4. 将规则优先级设为最高（拖动到规则列表顶部）

注意：此方法需要手动维护NC引脚命名一致性，如果封装库中NC引脚未统一标注，可能仍有漏网之鱼。

3.2 根本解决方案：封装库规范

更彻底的解决方法是规范元件库设计：

  1. 在原理图库中：

    • 为NC引脚添加NC前缀的Designator（如NC1, NC2...）
    • 设置引脚电气类型为Passive
    • 添加自定义参数IsNoConnect=True

  2. 在PCB封装库中：

    python复制# 示例：Pad属性设置脚本
for pad in component.Pads:
    if pad.Designator.startswith('NC'):
        pad.Net = 'No Net'
        pad.IsNoConnect = True
        pad.SetState_Mechanical()

  3. 创建专用设计规则：

    xml复制<Rule Name="Ignore NC Pads">
  <Condition>(IsPad == True) And (IsNoConnect == True)</Condition>
  <Action>ExcludeFromUnRoutedCheck</Action>
</Rule>

3.3 批量处理现有设计

对于已经完成的设计，可以使用AD25的PCB Filter面板进行批量处理：

  1. 打开PCB Filter（快捷键F+I）
  2. 输入查询语句：
    plaintext复制(ObjectKind = 'Pad') AND (Net = 'No Net') AND (PinDesignator Like 'NC*')
  3. 全选结果，右键进入属性面板：
    • 勾选Mechanical Pin
    • 添加自定义属性IsNoConnect=True
  4. 重新运行DRC检查

4. 深度优化与预防措施

4.1 创建企业级设计模板

建议在组织层面建立标准化模板：

  1. 在Preferences > PCB Editor > Defaults中：

    • 设置新Pad的默认Net为No Net
    • 启用Auto-Detect NC Pads选项

  2. 在规则模板中添加：

    plaintext复制[UnRoutedNet_Exceptions]
Filter=(IsPad == True) AND ((PinDesignator Like 'NC*') OR (IsNoConnect == True))
Action=Ignore

4.2 脚本自动化处理

对于大型设计项目，推荐使用DXP脚本实现自动处理：

vbscript复制' AD25 NC引脚自动处理脚本
Sub ProcessNCPads
    Dim board As IPCB_Board
    Set board = PCBServer.GetCurrentPCBBoard
    
    Dim pad As IPCB_Pad
    For Each pad In board.GetAllComponentPads
        If pad.Net Is Nothing Then
            If InStr(1, pad.Name, "NC") > 0 Then
                pad.Mechanical = True
                pad.SetState_NoConnect
                pad.SetState_DRCIgnore(True)
            End If
        End If
    Next
End Sub

将此脚本绑定到快捷键，可在设计过程中随时执行。

4.3 版本兼容性设置

针对不同AD版本的行为差异，建议：

  1. 创建版本检测脚本：

    javascript复制function checkADVersion() {
    const ver = Application.GetVersionNumber();
    if (ver >= "25.0") {
        activateNCStrictMode();
    } else {
        useLegacyNCHandling();
    }
}

  2. 在项目文件中添加版本注释：

    plaintext复制; AD25+ NC引脚处理规范
; 需启用UnRoutedNet例外规则
; 机械引脚需标记IsNoConnect属性

5. 常见问题排查手册

5.1 误报场景分析

现象 可能原因 解决方案
已标记NC的引脚仍报错 引脚未设置为机械引脚 执行批量属性修改
BGA角落引脚被误判 封装设计不规范 检查引脚命名一致性
部分NC引脚被忽略 规则优先级冲突 调整规则顺序

5.2 性能优化建议

当处理超大规模设计（如>10k NC引脚）时：

  1. 分模块处理：按功能模块分批执行DRC检查
  2. 使用查询语言：精确限定检查范围
    plaintext复制(OnLayer('TopLayer') OR OnLayer('BottomLayer')) AND (ObjectKind = 'Pad')
  3. 关闭实时DRC：在批量操作时临时禁用Preferences > PCB Editor > General > Live Design Rule Checking

5.3 与其他规则的交互

需特别注意与以下规则的优先级处理：

  1. 短路允许规则(Short-Circuit Constraint)
  2. 未连接引脚规则(UnConnected Pin Constraint)
  3. 网络拓扑检查规则(Net Topology Constraint)

推荐优先级顺序：

  1. NC引脚排除规则
  2. 关键网络布线规则
  3. 通用电气规则

6. 设计规范建议

经过多个项目验证，推荐采用以下NC引脚处理规范：

  1. 命名规范：

    • 原理图引脚：NC<编号>（如NC1, NC2...）
    • 封装引脚：与原理图严格一致
    • 网络标签：禁止为NC引脚分配网络

  2. 属性标记：

    plaintext复制IsNoConnect = True
DRC_Ignore = True
Mechanical = True

  3. 设计验证清单：

    • [ ] 所有NC引脚已标记机械属性
    • [ ] 例外规则已生效
    • [ ] 无真实网络被错误排除
    • [ ] 版本兼容性已验证

在实际项目中，我通常会创建一个专用的"NC引脚处理"设计通道(Channel)，将所有相关规则和脚本集中管理。当切换到生产版本时，只需禁用该通道即可恢复严格检查，这种灵活的设置方式在多个复杂项目中验证有效。

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