PCB設計常用規(guī)則

1、PCB設計常用規(guī)則1、電氣規(guī)則(electrical rules) 電氣設計規(guī)則用來設置在電路板布線過程中所遵循的電氣方面的規(guī)則，包括安全間距、短路、未布線網絡和未連接引腳這四個方面的規(guī)則： （1）、安全間距規(guī)則(clearance) 該規(guī)則用于設定在PCB設計中，導線、過孔、焊盤、敷銅填充等對象之間的安全距離。 安全距離的各項規(guī)則以樹形結構形式展開，用鼠標單擊安全距離規(guī)則樹中的一個規(guī)則名稱，如polygon clearance，則對話框的右邊區(qū)域將顯示這個規(guī)則使用的范圍和規(guī)則的約束特性-如polygon clearance規(guī)則約束PCB文件中的多邊形敷銅與文件中其他的對象如走線、焊盤、過孔等

2、的安全距離是0.5mm。 （2）、短路規(guī)則(short-circuit) 該規(guī)則設定電路板上的導線是否允許短路，在該規(guī)則的約束對話框中的constraints區(qū)域中選中allow short circuit復選框，則允許短路，反之則不允許短路。-一般保持默認不改 （3）、未布線網絡規(guī)則(unrouted net) 該規(guī)則用于檢查指定范圍內的網絡是否布線成功，如果網絡中有布線不成功的，該網絡上已經布完的導線將保留，沒有成功布線的將保持飛線。-一般保持默認不改 （4）、未連接引腳規(guī)則(unconnected) 該規(guī)則用于檢查指定范圍內的元器件引腳是否連接成功。默認是一個空規(guī)則，如果有需要設計有關的

3、規(guī)則，可以添加。 2、布線規(guī)則(routing rules) 布線規(guī)則主要是與布線設置有關的規(guī)則，共有以下七類： （1）、布線寬度(width) 該規(guī)則用于布線時的布線寬度的設定。用戶可以為默寫特定的網絡設置布線寬度，如電源網絡。一般每個特定的網絡布線寬度規(guī)則需要添加一個規(guī)則，以便于其他網絡區(qū)分。 constraints區(qū)域內含有粉色框中的三個寬度約束，即：最小寬度、首選寬度和最大寬度(分別為從左到右的順序說明)。該區(qū)域中還有四個可選項，即：分別檢查導線/弧線的最小/最大寬度、檢查敷銅連接的最小/最大寬度、特性阻抗驅動的線寬、只針對層集合中的層即可布線層(分別為從上到下順序說明)。 （2）、布

4、線方式(routing topology) 該規(guī)則用于定義引腳之間的布線方式。 此規(guī)則有七種布線方式，從上到下的順序依次表示布線方式為：以最短路徑布線、以水平方向為主的布線方式(水平與垂直比為5:1)、 以垂直方向為主的布線方式(垂直與水平比為5:1)、簡易菊花狀布線方式(需指定起點和終點，否則與shortest方式相同)、中間驅動的菊花狀布線方式(需指定起點和終點，否則與shortest方式相同)、平衡菊花狀布線方式(需指定起點和終點，否則與shortest方式相同)、放射狀布線方式。-在自動布線時需要設置 （3）、布線優(yōu)先級別(routing priority) 該規(guī)則用于設置布線的優(yōu)先次

5、序，優(yōu)先級別高的網絡或對象會被優(yōu)先布線。優(yōu)先級別可以設置的范圍是0到100，數字越大，級別越高?？稍趓outing priority選項中直接輸入數字設置或用其右側的增減按鈕來調節(jié)。-在自動布線時需要設置 （4）、布線板層(routing layers) 該規(guī)則用于設置允許自動布線的板層，默認狀態(tài)下其頂層為垂直走向，底層為水平走向(若要改變布線方向，則可執(zhí)行auto route-set up，再單擊situs routing strategies對話框中的edit layer directions按鈕，打開層布線方向設置對話框來設置走線方向)。-在自動布線時需要設置 （5）、布線轉角(rout

6、ing corners) 該規(guī)則用于設置自動布線的轉角方式，有45，90和圓弧轉角三種布線方式。-在自動布線時需要設置 （6）、布線過孔類型(routing via style) 該規(guī)則用于設置布線過程中自動放置的過孔尺寸參數，在constraints區(qū)域中設置過孔直徑(via diameter)和過孔的鉆孔直徑(via hole size)。-在自動布線時需要設置，同時在手動布線過程中按*鍵切換布線層時添加的過孔的大小也受此規(guī)則約束。 （7）、扇出布線控制(fanout control) 該規(guī)則主要用于球柵陣列，無引線芯片座等種類的特殊器件的布線控制。默認狀態(tài)下，包含以下五種類型的扇出布線規(guī)

7、則：fanout_BGA(球柵陣列封裝扇出布線)，fanout_LCC(無引腳芯片封裝扇出布線)，fanout_SOIC(小外形封裝)，fanout_small(元器件引腳少于五個的小型封裝)，fanout_default(系統(tǒng)默認扇出布線)。 以上五種類型的扇出布線規(guī)則選項的設置方法都相同，均在constraints區(qū)域： Fanout style：扇出類型，用于選擇扇出過孔與SMT元器件的放置關系。有auto(扇出過孔自動放置在最佳位置)，inline rows(扇出過孔放置成兩個直線的行)，staggered rows(扇出過孔放置成兩個交叉的行)，BGA(扇出重現(xiàn)BGA)，under

8、pads(扇出過孔直接放置在SMT元器件的焊盤下)這5中選擇。 Fanout direction：扇出方向，用于確定扇出的方向。有disable(不扇出)，in only(向內扇出)，out only(想歪扇出)，in then out(先向內扇出，空間不足時再向外扇出)，out then in(先向外扇出，空間不足時再向內扇出)，alternating in and out(扇出時先內后外交替進行)這6種選擇。 Direction from pad：焊盤扇出方向選擇項。有away from center(以45向四周扇出)，north-east(以向北向45扇出)，south-east(以東

9、南向45扇出)，north-west(以西南向45扇出)，north-west(以西北向45扇出)，toward center(向中心扇出)這6種選擇。 Via placement mode：扇出過孔放置模式。有close to pad(follow rules)-接近焊盤和centered between pads-兩焊盤之間這2個選擇。-在自動布線時需要設置 3、SMT規(guī)則(SMT rules) SMT規(guī)則主要針對的是表貼式元器件的布線規(guī)則，共有以下三類： （1）、表貼式焊盤引線長度(SMD to corner) 該規(guī)則用于設置SMD元器件焊盤與導線拐角之間的最小距離。這個距離決定了它與該

10、焊盤相鄰的焊盤的遠近情況。默認時這是一個空規(guī)則，你可以根據需要添加新規(guī)則。 （2）、表貼式焊盤與內電層的連接間距(SMD to plane) 該規(guī)則用于設置SMD與內電層(plane)的焊盤或過孔之間的距離。表貼式焊盤與內電層的連接只能用過孔來實現(xiàn)。這個規(guī)則設置指出要離SMD焊盤中心多遠才能使用過孔與內電層連接。默認時這是一個空規(guī)則，你可以根據需要添加新規(guī)則。 （3）、表貼式焊盤引出線收縮比(SMD neck down) 該規(guī)則用于設置SMD焊盤引出的導線寬度與SMD元器件焊盤寬度之間的比值關系(默認值為50%)。默認時這是一個空規(guī)則，你可以根據需要添加新規(guī)則。 4、阻焊/助焊覆蓋規(guī)則(mas

11、k rules) 阻焊/助焊覆蓋規(guī)則用于設置阻焊層、錫膏防護層與焊盤的間隔規(guī)則，總共有以下兩類： （1）、阻焊層擴展(solder mask expansion) 通常阻焊層除焊盤或過孔外，整面都鋪滿阻焊劑。阻焊層的作用就是防止不該被焊上的部分被錫連接?；亓骱妇褪强孔韬笇觼韺崿F(xiàn)的。阻焊層的另一個作用是提高布線的絕緣性，防氧化和美觀。 在制作電路板時，先使用PCB設計軟件設計的阻焊層數據制作絹板，再用絹板將阻焊劑(防焊漆)印制到電路板上。當將阻焊劑印制到電路板上時，焊盤或過孔被空出，如果expansion輸入的是正值，則焊盤或過孔空出的面積要比焊盤或過孔大一些，如果是負值，則可以將過孔蓋油(一般

12、將該值設置為-1.5mm)。 （2）、錫膏防護層擴展(paste mask expansion) 在焊接表貼式元器件前，先給焊盤涂一層錫膏，然后將元器件粘在焊盤上，再用回流焊機焊接。通常在大規(guī)模生產時，表貼式焊盤的涂膏時通過一個鋼模完成的。鋼模上對應焊盤的位置按焊盤形狀鏤空，涂膏時先將鋼模覆蓋在電路板上，再將錫膏放在鋼模上，用括板來回擴，則錫膏會透過鏤空的部位涂到焊盤上。 PCB設計軟件的錫膏層或錫膏防護層的數據就是用來制作鋼模的，鋼模上鏤空的面積要比設計焊盤的面積小，該規(guī)則就是設置這個差值的最大值(即鋼模上的鏤空面積與設計焊盤的面積的差值，默認值為0)。 5、內電層規(guī)則(plane rule

13、s) 內電層規(guī)則用于設置電源層和覆銅層(P,G)的布線，主要針對電源層和覆銅層與焊盤、過孔或布線等對象的連接方式和安全間距。共有以下三類： （1）、電源層的連接類型(power plane connect style) 該規(guī)則用于設置過孔或焊盤與電源層的連接類型。Connect style連接類型有間隙連接、直接連接和不連接三種連接類型可供選擇；conductors(導線數)表示選擇間隙連接(relief connect)時，焊盤與內電層或覆銅層連接線的個數，有二線或四線這兩個選擇；conductors width用來設置連接線的寬度；air-gap用來設置間隙連接時的間隙寬度；expansi

14、on用來設置焊盤或過孔中線鉆孔到間隙內側的距離。-在四層板或四層以上的板時可使用 （2）、電源層安全間距(power plane clearance) 該規(guī)則用于設置電源板層與穿過該層的焊盤或共空間的安全距離(焊盤或過孔的內壁與電源層銅片的距離)。-在四層板或四層以上的板時可使用 （3）、覆銅連接方式(polygon connect style) 該規(guī)則用于設置覆銅與焊盤、過孔和布線之間的連接方法。在constraints區(qū)域中，connect style和conductor width的設置與電源層的連接類型中相同，連接角度有45和91兩種。 6、測試點規(guī)則(testpoint rules)

15、 測試點規(guī)則用于設置測試點的樣式和使用方法。有裸板測試點和裝配測試點兩種，在設計中一般都不用，所以就不介紹。 7、制造規(guī)則(manufacture rules) 制造規(guī)則主要設置于電路板制造有關的內容。共有以下九類： （1）、最小環(huán)寬(minimum annular ring) 該規(guī)則用于設置最小環(huán)形布線寬度，即焊盤或過孔與其鉆孔之間的半徑之差。 （2）、最小夾角(acute angle) 該規(guī)則用于設置具有電氣特性布線之間的最小夾角，最小夾角應不小于90，否則易在蝕刻后殘留藥物，導致過度蝕刻。 （3）、鉆孔尺寸(hole size) 該規(guī)則用于設置焊盤或過孔的鉆孔直徑的大小。 （4）、鉆孔板層對(layer pairs) 該規(guī)則用于設置是否允許使用鉆孔板層對。 （5）、鉆孔與鉆孔之間安全間距(hole to hole clearance) 該規(guī)則用于設置鉆孔之間的安全間距(鉆孔內壁與鉆孔內壁之間的距離)。勾選allow stacked micro vias時，表示允許微通孔堆疊。 （6）、最小阻焊條(minimum solder mask sliver) 該規(guī)則用于設置