第13章PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則

1、第13章 PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)計(jì)規(guī)則是否合理將直接影響布線的質(zhì)量和成功率第13章 PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則13.1 電氣相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.2 布線相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.3 SMD布線相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.4 焊盤收縮量相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.5 內(nèi)層相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.6 測(cè)試點(diǎn)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.7 電路板制造相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則13.8 高頻電路設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)則13.9 元件布置相關(guān)規(guī)則13. 10 信號(hào)完整性分析相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則第13章 PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則命令【Design】/【Rules】第13章 PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則PCB編輯器將設(shè)計(jì)規(guī)則分成10大類我們將對(duì)經(jīng)常用到的設(shè)計(jì)規(guī)則做較詳細(xì)介紹13.1 電氣相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則

2、“Electrical（電氣）”設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置在電路板布線過(guò)程中所遵循的電氣方面的規(guī)則，包括4個(gè)方面13.1.1 安全間距設(shè)計(jì)規(guī)則Clearance安全間距設(shè)計(jì)規(guī)則用于設(shè)定在PCB的設(shè)計(jì)中導(dǎo)線、導(dǎo)孔、焊盤、矩形敷銅填充等組件相互之間的安全距離。具體步驟如下：（1）在 “Clearance”上右擊，彈出修改規(guī)則命令菜單13.1.1 安全間距設(shè)計(jì)規(guī)則（2）選擇“建立新規(guī)則”命令，則系統(tǒng)自動(dòng)在“Clearance”的上面增加一個(gè)名稱為“Clearance_1”的新規(guī)則13.1.1 安全間距設(shè)計(jì)規(guī)則（3）在Where The First Object Matches單元中單擊網(wǎng)絡(luò)（Net），在Full

3、Query單元里出現(xiàn)InNet（）。單擊“All”右側(cè)的下拉菜單，從網(wǎng)絡(luò)表中選擇VCC。此時(shí)，F(xiàn)ull Query單元會(huì)更新為InNet（VCC）；按照同樣的操作在Where The Second Object Matches單元中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)“GND”；將光標(biāo)移到Constraints單元，將“Minimum Clearance”改為20mil13.1.1 安全間距設(shè)計(jì)規(guī)則13.1.1 安全間距設(shè)計(jì)規(guī)則（4）此時(shí)在PCB的設(shè)計(jì)中同時(shí)有兩個(gè)電氣安全距離規(guī)則，因此必須設(shè)置它們之間的優(yōu)先權(quán)。單擊優(yōu)先權(quán)設(shè)置“Priorities”按鈕13.1.2 短路許可設(shè)計(jì)規(guī)則Short-Circuit短路許可設(shè)計(jì)規(guī)

4、則設(shè)定電路板上的導(dǎo)線是否允許短路。在“Constraints”單元中，勾選“Allow Short Circuit”復(fù)選框，允許短路；默認(rèn)設(shè)置為不允許短路13.1.3 網(wǎng)絡(luò)布線檢查設(shè)計(jì)規(guī)則 Un-Routed Net網(wǎng)絡(luò)布線檢查設(shè)計(jì)規(guī)則用于檢查指定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)是否布線成功，如果網(wǎng)絡(luò)中有布線不成功的，該網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)布的導(dǎo)線將保留，沒(méi)有成功布線的將保持飛線。13.1.4 元件引腳連接檢查設(shè)計(jì)規(guī)則 Un-Connected Pin元件引腳連接檢查設(shè)計(jì)規(guī)則用于檢查指定范圍內(nèi)的元件封裝的引腳是否連接成功。13.2 布線相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則此類規(guī)則主要是與布線參數(shù)設(shè)置有關(guān)的規(guī)則。共分為8類13.2.1 設(shè)置導(dǎo)線寬

5、度Width設(shè)置導(dǎo)線寬度設(shè)計(jì)規(guī)則用于布線時(shí)的導(dǎo)線寬度設(shè)定。13.2.2 設(shè)置布線方式Routing Topology設(shè)置布線方式設(shè)計(jì)規(guī)則用于定義引腳到引腳之間的布線規(guī)則。此規(guī)則含7種方式。13.2.2 設(shè)置布線方式（1）Shortest連線最短（默認(rèn)）方式是系統(tǒng)默認(rèn)使用的拓?fù)湟?guī)則。它的含義是生成一組飛線能夠連通網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)，并且使連線最短。13.2.2 設(shè)置布線方式（2）Horizontal水平方向連線最短方式。它的含義是生成一組飛線能夠連通網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)，并且使連線在水平方向最短。13.2.2 設(shè)置布線方式（3）Vertical垂直方向連線最短方式。它的含義是生成一組飛線能夠連通網(wǎng)絡(luò)上

6、的所有節(jié)點(diǎn)，并且使連線在垂直方向最短。13.2.2 設(shè)置布線方式（4）Daisy-Simple任意起點(diǎn)連線最短方式。該方式需要指定起點(diǎn)和終點(diǎn)，其含義是在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間連通網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且使連線最短13.2.2 設(shè)置布線方式（5）Daisy-Mid Driven中心起點(diǎn)連線最短方式。其含義是以起點(diǎn)為中心向兩邊的終點(diǎn)連通網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，起點(diǎn)兩邊的中間節(jié)點(diǎn)數(shù)目不一定要相同，但要使連線最短13.2.2 設(shè)置布線方式（6）Daisy-Balanced平衡連線最短方式，其含義是將中間節(jié)點(diǎn)數(shù)平均分配成組，所有的組都連接在同一個(gè)起點(diǎn)上，起點(diǎn)間用串聯(lián)的方法連接，并且使連線最短13.2.2 設(shè)置布線方式（

7、7）Starburst中心放射連線最短方式，該方式是指網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都直接和起點(diǎn)相連接。13.2.3 設(shè)置布線次序Routing Priority 設(shè)置布線次序規(guī)則用于設(shè)置布線的優(yōu)先次序。設(shè)置布線次序規(guī)則的添加、刪除和規(guī)則使用范圍的設(shè)置等操作方法與前述相似。在“布線的優(yōu)先次序”欄里指定其布線的優(yōu)先次序，其設(shè)定值范圍是從0到100，0的優(yōu)先次序最低，100最高。13.2.4 設(shè)置布線板層 Routing Layers設(shè)置布線板層規(guī)則用于設(shè)置布線板層。布線層規(guī)則的添加、刪除和規(guī)則的使用范圍的設(shè)置等操作方法與前述布線層設(shè)置相同。13.2.5 設(shè)置導(dǎo)線轉(zhuǎn)角方式Routing Corners設(shè)置導(dǎo)線轉(zhuǎn)

8、角方式規(guī)則用于設(shè)置導(dǎo)線的轉(zhuǎn)角方式。13.2.5 設(shè)置導(dǎo)線轉(zhuǎn)角方式系統(tǒng)提供3種轉(zhuǎn)角形式，其他形式是45 Degree（45轉(zhuǎn)角）和90 Degree（90轉(zhuǎn)角） 13.2.6 設(shè)置導(dǎo)孔規(guī)格Routing Via Style設(shè)置導(dǎo)孔規(guī)格規(guī)則用于設(shè)置布線中導(dǎo)孔的尺寸。13.2.7 扇出控制布線設(shè)置Fanout Control扇出控制布線設(shè)置規(guī)則，主要用于“球柵陣列”、“無(wú)引線芯片座”等4類的特殊器件布線控制。13.2.8 差分對(duì)布線設(shè)置Differential Pairs Routing差分對(duì)布線設(shè)置規(guī)則，主要用于設(shè)置一組差分對(duì)約束的各種規(guī)則。13.3 SMD布線相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則（1）SMD To C

9、orner表貼式焊盤引線長(zhǎng)度規(guī)則，用于設(shè)置SMD元件焊盤與導(dǎo)線拐角之間的最小距離。表貼式焊盤的引出導(dǎo)線一般都是引出一段長(zhǎng)度后才開(kāi)始拐彎，這樣就不會(huì)出現(xiàn)和相鄰焊盤太近的情況。（2）SMD To Plane表貼式焊盤與內(nèi)地層的連接間距規(guī)則，用于設(shè)置SMD與內(nèi)層（Plane）的焊盤或?qū)Э字g的距離。表貼式焊盤與內(nèi)地層的連接只能用過(guò)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，該設(shè)置指出要離焊盤中心多遠(yuǎn)才能使用過(guò)孔與內(nèi)地層連接。默認(rèn)值為“0mil”。（3）SMD Neck-Down表貼式焊盤引出導(dǎo)線寬度規(guī)則，用于設(shè)置SMD引出導(dǎo)線寬度與SMD元件焊盤寬度之間的比值關(guān)系。默認(rèn)值為50%。13.3 SMD布線相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則 圖13-27 S

10、MD布線相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則的分類圖13-28 表貼式焊盤引線長(zhǎng)度設(shè)置13.4 焊盤收縮量相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則此類規(guī)則用于設(shè)置焊盤周圍的收縮量，共有兩種13.4.1 焊盤的收縮量Solder Mask Expansion焊盤的收縮量規(guī)則，用于設(shè)置防焊層中焊盤的收縮量，或者說(shuō)是阻焊層中的焊盤孔比焊盤要大多少。13.4.2 SMD焊盤的收縮量Paste Mask Expansion焊盤的收縮量規(guī)則，用于設(shè)置SMD焊盤的收縮量，該收縮量是SMD焊盤與鋼模板（錫膏板）焊盤孔之間的距離。13.5 內(nèi)層相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則此類規(guī)則用于設(shè)置電源層和敷銅層的布線規(guī)則，共有3個(gè)種類13.5.1 電源層的連接方式Power Pla

11、ne Connect Style電源層的連接方式規(guī)則，用于設(shè)置過(guò)孔或焊盤與電源層連接的方法。13.5.1 電源層的連接方式電源層與過(guò)孔或焊盤的連接方式有3種。單擊連接方式的下拉按鈕，彈出菜單，有3種方法供選擇13.5.2 電源層的安全間距Power Plane Clearance電源層的安全間距規(guī)則，用于設(shè)置電源板層與穿過(guò)它的焊盤或過(guò)孔間的安全距離。13.5.3 敷銅層的連接方式Polygon Connect Style敷銅層的連接方式規(guī)則，用于設(shè)置敷銅與焊盤之間的連接方法。13.7 電路板制造相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則此類規(guī)則主要設(shè)置與電路板制造有關(guān)的設(shè)置規(guī)則，共有3個(gè)種類13.7.1 設(shè)置最小環(huán)寬Mi

12、nimum Annular Ring設(shè)置最小環(huán)寬規(guī)則用于設(shè)置最小環(huán)寬，即焊盤或?qū)Э着c其通孔之間的直徑之差。13.7.2 設(shè)置最小夾角Minimum Angle設(shè)置最小夾角規(guī)則用于設(shè)置具有電氣特性的導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的最小夾角。13.7.3 設(shè)置最小孔徑Hole Size設(shè)置最小孔徑規(guī)則用于孔徑尺寸設(shè)置。13.7.4 板層對(duì)許可Layer Pairs板層對(duì)許可規(guī)則用于設(shè)置是否允許使用板層對(duì)。13.8 高頻電路設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)則此規(guī)則用于設(shè)置與高頻電路設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)則，共分為6種13.8.1 導(dǎo)線長(zhǎng)度和間距Parallel Segment導(dǎo)線長(zhǎng)度和間距規(guī)則用于設(shè)置并行導(dǎo)線的長(zhǎng)度和距離。13.8.2 網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度

13、Length網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度規(guī)則用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。13.8.3 匹配網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度Matched Net Lengths匹配網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度規(guī)則用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)等長(zhǎng)走線。13.8.4 支線長(zhǎng)度Daisy Chain Stub Length支線長(zhǎng)度規(guī)則用于設(shè)置用菊花鏈走線時(shí)支線的最大長(zhǎng)度。13.8.5 SMD焊盤過(guò)孔許可Vias Under SMDSMD焊盤過(guò)孔許可規(guī)則用于設(shè)置是否允許在SMD焊盤下放置導(dǎo)孔。13.8.6 導(dǎo)孔數(shù)限制Maximum Via Count導(dǎo)孔數(shù)限制規(guī)則。13.9 元件布置相關(guān)規(guī)則此規(guī)則與元器件的布置有關(guān)，共有6種13.9.1 元件盒Room Definition元件盒規(guī)則用于定義元件盒的尺寸

14、及其所在的板層。13.9.1 元件盒（1）用鼠標(biāo)定義元件盒的大小。單擊 按鈕后，光標(biāo)變成十字狀并激活PCB編輯區(qū)，可用鼠標(biāo)確定元件盒的大??；（2）元件盒所在的板層和元件所在區(qū)域欄均有下拉菜單13.9.2 元件間距Component Clearance元件間距規(guī)則用于設(shè)置元件封裝間的最小距離。13.9.3 元件的方向Component Orientations元件的方向規(guī)則用于設(shè)置元件封裝的放置方向。13.9.4 元件的板層Permitted Layers元件的板層規(guī)則用于設(shè)置自動(dòng)布局時(shí)元件封裝的放置板層。13.9.5 網(wǎng)絡(luò)的忽略Nets to Ignore網(wǎng)絡(luò)的忽略規(guī)則用于設(shè)置自動(dòng)布局時(shí)忽略的

15、網(wǎng)絡(luò)。13.9.6 元件的高度Height元件的高度規(guī)則用于設(shè)置布局的元件高度。13. 10 信號(hào)完整性分析相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則此規(guī)則用于信號(hào)完整性分析規(guī)則設(shè)置，共分為13種13. 10 信號(hào)完整性分析相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則（1）激勵(lì)信號(hào)Signal Stimulus規(guī)則用于設(shè)置電路分析的激勵(lì)信號(hào)。（2）下降沿超調(diào)量Overshoot-Falling Edge規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)下降沿超調(diào)量。（3）上升沿超調(diào)量Overshoot-Rising Edge規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)上升沿超調(diào)量。（4）下降沿欠調(diào)電壓Undershoot-Falling Edge規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)下降沿欠調(diào)電壓的最大值。（5）上升沿欠調(diào)電壓Undershoot-Rising Edge規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)上升沿欠調(diào)電壓的最大值。 （6）阻抗Impedance規(guī)則用于設(shè)置電路的最大阻抗和最小阻抗。13. 10 信號(hào)完整性分析相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則（7）高電平閾值電壓Signal Top Value規(guī)則用于設(shè)置高電平信號(hào)最小電壓。（8）低電平閾值電壓Signal Base Value規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)電壓基值。（9）上升沿延遲時(shí)間Flight Time-Rising Edge規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)上升沿延遲時(shí)間。（10）下降沿延遲時(shí)間Flight Time-Falling Edge規(guī)則用于設(shè)置信號(hào)下降沿延遲時(shí)間。（11）上升延遲