PCB設計_13PCB的設計規(guī)則

第13章PCB的設計規(guī)則,設計規(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的設計規(guī)則,13.1電氣相關的設計規(guī)則13.2布線相關的設計規(guī)則13.3SMD布線相關的設計規(guī)則13.4焊盤收縮量相關的設計規(guī)則13.5內(nèi)層相關的設計規(guī)則13.6測試點相關的設計規(guī)則13.7電路板制造相關的設計規(guī)則13.8高頻電路設計相關的規(guī)則13.9元件布置相關規(guī)則13.10信號完整性分析相關的設計規(guī)則,第13章PCB的設計規(guī)則,命令【Design】/【Rules】,第13章PCB的設計規(guī)則,PCB編輯器將設計規(guī)則分成10大類我們將對經(jīng)常用到的設計規(guī)則做較詳細介紹,13.1電氣相關的設計規(guī)則,“Electrical（電氣）”設計規(guī)則設置在電路板布線過程中所遵循的電氣方面的規(guī)則，包括4個方面,13.1.1安全間距設計規(guī)則,Clearance安全間距設計規(guī)則用于設定在PCB的設計中導線、導孔、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安全間距設計規(guī)則,（2）選擇“建立新規(guī)則”命令，則系統(tǒng)自動在“Clearance”的上面增加一個名稱為“Clearance_1”的新規(guī)則,13.1.1安全間距設計規(guī)則,（3）在WhereTheFirstObjectMatches單元中單擊網(wǎng)絡（Net），在FullQuery單元里出現(xiàn)InNet（）。單擊“All”右側的下拉菜單，從網(wǎng)絡表中選擇VCC。此時，F(xiàn)ullQuery單元會更新為InNet（VCC）；按照同樣的操作在WhereTheSecondObjectMatches單元中設置網(wǎng)絡“GND”；將光標移到Constraints單元，將“MinimumClearance”改為20mil,13.1.1安全間距設計規(guī)則,13.1.1安全間距設計規(guī)則,（4）此時在PCB的設計中同時有兩個電氣安全距離規(guī)則，因此必須設置它們之間的優(yōu)先權。單擊優(yōu)先權設置“Priorities”按鈕,13.1.2短路許可設計規(guī)則,Short-Circuit短路許可設計規(guī)則設定電路板上的導線是否允許短路。在“Constraints”單元中，勾選“AllowShortCircuit”復選框，允許短路；默認設置為不允許短路,13.1.3網(wǎng)絡布線檢查設計規(guī)則,Un-RoutedNet網(wǎng)絡布線檢查設計規(guī)則用于檢查指定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡是否布線成功，如果網(wǎng)絡中有布線不成功的，該網(wǎng)絡上已經(jīng)布的導線將保留，沒有成功布線的將保持飛線。,13.1.4元件引腳連接檢查設計規(guī)則,Un-ConnectedPin元件引腳連接檢查設計規(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布線相關的設計規(guī)則,此類規(guī)則主要是與布線參數(shù)設置有關的規(guī)則。共分為8類,13.2.1設置導線寬度,Width設置導線寬度設計規(guī)則用于布線時的導線寬度設定。,13.2.2設置布線方式,RoutingTopology設置布線方式設計規(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設置布線方式,（1）Shortest連線最短（默認）方式是系統(tǒng)默認使用的拓撲規(guī)則。它的含義是生成一組飛線能夠連通網(wǎng)絡上的所有節(jié)點，并且使連線最短。,13.2.2設置布線方式,（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)絡上的所有節(jié)點，并且使連線在水平方向最短。,13.2.2設置布線方式,（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)絡上的所有節(jié)點，并且使連線在垂直方向最短。,13.2.2設置布線方式,（4）Daisy-Simple任意起點連線最短方式。該方式需要指定起點和終點，其含義是在起點和終點之間連通網(wǎng)絡上的各個節(jié)點，并且使連線最短,13.2.2設置布線方式,（5）Daisy-MidDriven中心起點連線最短方式。其含義是以起點為中心向兩邊的終點連通網(wǎng)絡上的各個節(jié)點，起點兩邊的中間節(jié)點數(shù)目不一定要相同，但要使連線最短,13.2.2設置布線方式,（6）Daisy-Balanced平衡連線最短方式，其含義是將中間節(jié)點數(shù)平均分配成組，所有的組都連接在同一個起點上，起點間用串聯(lián)的方法連接，并且使連線最短,13.2.2設置布線方式,（7）Starburst中心放射連線最短方式，該方式是指網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都直接和起點相連接。,13.2.3設置布線次序,RoutingPriority設置布線次序規(guī)則用于設置布線的優(yōu)先次序。設置布線次序規(guī)則的添加、刪除和規(guī)則使用范圍的設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設置布線板層,RoutingLayers設置布線板層規(guī)則用于設置布線板層。布線層規(guī)則的添加、刪除和規(guī)則的使用范圍的設置等操作方法與前述布線層設置相同。,13.2.5設置導線轉角方式,RoutingCorners設置導線轉角方式規(guī)則用于設置導線的轉角方式。,13.2.5設置導線轉角方式,系統(tǒng)提供3種轉角形式，其他形式是45Degree（45轉角）和90Degree（90轉角）,13.2.6設置導孔規(guī)格,RoutingViaStyle設置導孔規(guī)格規(guī)則用于設置布線中導孔的尺寸。,13.2.7扇出控制布線設置,FanoutControl扇出控制布線設置規(guī)則，主要用于“球柵陣列”、“無引線芯片座”等4類的特殊器件布線控制。,13.2.8差分對布線設置,DifferentialPairsRouting差分對布線設置規(guī)則，主要用于設置一組差分對約束的各種規(guī)則。,13.3SMD布線相關的設計規(guī)則,（1）SMDToCorner表貼式焊盤引線長度規(guī)則，用于設置SMD元件焊盤與導線拐角之間的最小距離。表貼式焊盤的引出導線一般都是引出一段長度后才開始拐彎，這樣就不會出現(xiàn)和相鄰焊盤太近的情況。（2）SMDToPlane表貼式焊盤與內(nèi)地層的連接間距規(guī)則，用于設置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孔來實現(xiàn)，該設置指出要離焊盤中心多遠才能使用過孔與內(nèi)地層連接。默認值為“0mil”。（3）SMDNeck-Down表貼式焊盤引出導線寬度規(guī)則，用于設置SMD引出導線寬度與SMD元件焊盤寬度之間的比值關系。默認值為50%。,13.3SMD布線相關的設計規(guī)則,圖13-27SMD布線相關的設計規(guī)則的分類,圖13-28表貼式焊盤引線長度設置,13.4焊盤收縮量相關的設計規(guī)則,此類規(guī)則用于設置焊盤周圍的收縮量，共有兩種,13.4.1焊盤的收縮量,SolderMaskExpansion焊盤的收縮量規(guī)則，用于設置防焊層中焊盤的收縮量，或者說是阻焊層中的焊盤孔比焊盤要大多少。,13.4.2SMD焊盤的收縮量,PasteMaskExpansion焊盤的收縮量規(guī)則，用于設置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)層相關的設計規(guī)則,此類規(guī)則用于設置電源層和敷銅層的布線規(guī)則，共有3個種類,13.5.1電源層的連接方式,PowerPlaneConnectStyle電源層的連接方式規(guī)則，用于設置過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,PowerPlaneClearance電源層的安全間距規(guī)則，用于設置電源板層與穿過它的焊盤或過孔間的安全距離。,13.5.3敷銅層的連接方式,PolygonConnectStyle敷銅層的連接方式規(guī)則，用于設置敷銅與焊盤之間的連接方法。,13.6測試點相關的設計規(guī)則,此類規(guī)則用于設置測試點的形狀大小及其使用方法,13.6.1測試點規(guī)格,TestpointStyle測試點規(guī)格規(guī)則，用于設置測試點的形狀和大小。,13.6.2測試點用法,TestpointUsage測試點用法規(guī)則用于設置測試點的用法。,13.7電路板制造相關的設計規(guī)則,此類規(guī)則主要設置與電路板制造有關的設置規(guī)則，共有3個種類,13.7.1設置最小環(huán)寬,MinimumAnnularRing設置最小環(huán)寬規(guī)則用于設置最小環(huán)寬，即焊盤或?qū)Э着c其通孔之間的直徑之差。,13.7.2設置最小夾角,MinimumAngle設置最小夾角規(guī)則用于設置具有電氣特性的導線與導線之間的最小夾角。,13.7.3設置最小孔徑,HoleSize設置最小孔徑規(guī)則用于孔徑尺寸設置。,13.7.4板層對許可,LayerPairs板層對許可規(guī)則用于設置是否允許使用板層對。,13.8高頻電路設計相關的規(guī)則,此規(guī)則用于設置與高頻電路設計有關的規(guī)則，共分為6種,13.8.1導線長度和間距,ParallelSegment導線長度和間距規(guī)則用于設置并行導線的長度和距離。,13.8.2網(wǎng)絡長度,Length網(wǎng)絡長度規(guī)則用于設置網(wǎng)絡的長度。,13.8.3匹配網(wǎng)絡長度,MatchedNetLengths匹配網(wǎng)絡長度規(guī)則用于設置網(wǎng)絡等長走線。,13.8.4支線長度,DaisyChainStubLength支線長度規(guī)則用于設置用菊花鏈走線時支線的最大長度。,13.8.5SMD焊盤過孔許可,ViasUnderSMDSMD焊盤過孔許可規(guī)則用于設置是否允許在SMD焊盤下放置導孔。,13.8.6導孔數(shù)限制,MaximumViaCount導孔數(shù)限制規(guī)則。,13.9元件布置相關規(guī)則,此規(guī)則與元器件的布置有關，共有6種,13.9.1元件盒,RoomDefinition元件盒規(guī)則用于定義元件盒的尺寸及其所在的板層。,13.9.1元件盒,（1）用鼠標定義元件盒的大小。單擊按鈕后，光標變成十字狀并激活PCB編輯區(qū)，可用鼠標確定元件盒的大小；（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,ComponentClearance元件間距規(guī)則用于設置元件封裝間的最小距離。,13.9.3元件的方向,ComponentOrientations元件的方向規(guī)則用于設置元件封裝的放置方向。,13.9.4元件的板層,PermittedLayers元件的板層規(guī)則用于設置自動布局時元件封裝的放置板層。,13.9.5網(wǎng)絡的忽略,NetstoIgnore網(wǎng)絡的忽略規(guī)則用于設置自動布局時忽略的網(wǎng)絡。,13.9.6元件的高度,Height元件的高度規(guī)則用于設置布局的元件高度。,13.10信號完整性分析相關的設計規(guī)則,此規(guī)則用于信號完整性分析規(guī)則設置，共分為13種,13.10信號完整性分析相關的設計規(guī)則,（1）激勵信號SignalStimulus規(guī)則用于設置電路分析的激勵信號。（2）下降沿超調(diào)量Overshoot-FallingEdge規(guī)則用于設置信號下降沿超調(diào)量。（3）上升沿超調(diào)量Overshoot-RisingEdge規(guī)則用于設置信號上升沿超調(diào)量。（4）下降沿欠調(diào)電壓Undershoot-FallingEdge規(guī)則用于設置信號下降沿欠調(diào)電壓的最大值。（5）上升沿欠調(diào)電壓Undershoot-RisingEdge規(guī)則用于設置信號上升沿欠調(diào)電壓的最大值。（6）阻抗Impedance規(guī)則用于設置電路的最大阻抗和最小阻抗。,13.10信號完整性分析相關的設計規(guī)則,（7）高電平閾值電壓SignalTopValue規(guī)則用于設置高電平信號最小電壓。（8）低電平閾值電壓SignalBaseValue規(guī)則用于設置信號電壓基值。（9）上升沿延遲時間FlightTime-RisingEdge規(guī)則用于設置信號上升沿延遲時間。（10）