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1、第第9课课 PCB设计设计中中的的 规则约规则约束束目目录录01类定义及类的添加0203常用规则-电气规则设置04常用规则-布线规则设置05常用规则-过孔设置06常用规则-阻焊规则设置0708常用规则-规则的导入与导出常用规则-差分规则设置常用规则-铜皮规则设置PCB设计布线流程说明在PCB设计中，布线是完成产品设 计的重要步骤，可以说前面的工作都 是为它而做的。在整个PCB设计中，布线的设计过 程要求最高，技巧最细，工作量也最 大。PCB布线有单面布线、双面布线 及多层布线。布线的方式也有两种：自动布线及手工布线。对于一些比较敏感的线、高速的走 线，自动布线不能再满足设计要求，一般都需要采用
2、手工来进行布线。采取高速PCB设计人工布线，不是 毫无头绪地一条一条地对PCB进行布 线，也不是常规简单的横竖走线，是 基于EMC、信号完整性、模块化等的 布线方式。布局完成之后需要对信号进行分类和PCB规则设置，一 方面可以更加方便对信号的认识和思路的分析；另一方面 可以通过软件的规则约束，保证电路设计的性能，如电源 线需要加粗的，软件会督促我们进行加粗处理，信号走线 不会出现这里粗那里细的现象。类定义及类的添加Class就是类，同一属性的网络或元件或层或差分放置在一起构成一个类别，即常说的类。把相同属性的 网络放置在一起，就是网络类，属于90欧姆的USB差分、HOST、OTG的差分放置在一
3、起，构成90欧姆差分类。把封装名称相同的0603R 的电阻放置在一起，就构成一组元件类。分类的目的在于可以对相同属性的类进行统一的规则的约束或编辑管理。按快捷键“DC”或者执行菜单命令“设 计-类”，进入类管理器，如1Net Classes：网络类。2Component Classes：元件类。3Layer Classes：层类。4Pad Classes：焊盘类。5From To Classes。6Differential Pair Classes：差分类。7Design Channel Classes。8Polygon Classes：铜皮类。9Structure Classes。10 xS
4、ignal Classes。网络类的创建网络类就是按照模块总线的要求，把相应的网络 汇总到一起，如OLED的信号线、LCD的数据线、整个开发板的PWR电源线等差分类的创建差分一般有90欧姆差分和100欧姆差分，比如我们这个STM32的开发中，USB的“D+”与“D-”就属于90欧姆差分对。差分类的创建（添加）和网络类的创建（添加）稍微有点差异，需要在类管理器中添加分类名称，然后 在差分对编辑器中进行网络的添加。也可以通过网络匹配来添加，网络匹配添加差分。通常使用到的匹配符有“+”“-”、“P”“N”、“P”“M”。差分类的创建常用PCB规则设置规则设置是PCB设计中至关重要的一个 环节，可以通
5、过PCB规则设置，保证PCB符 合电气要求和机械加工（精度）要求，为 布局、布线提供依据，也为DRC提供依据。PCB编辑期间，Altium Designer会实时地 进行一些规则检查，违规的地方会做标记（亮绿色）。对于PCB设计，Altium Designer提供详尽 的10种不同的设计规则，这些设计规则包 括电气、元件放置、布线、元件移动和信 号完整性等规则。对于常规的电子设计，不需要用到全部 的规则，为了使读者能直观地快速上手，这里只对最常用的规则设置进行介绍说明。按照下面的方法设置好这些规则之后，其 他规则可以忽略设置。规则设规则设置界置界面面执行菜单命令“设计-规则.”或者按快捷键“D
6、R”，进入规则 约束管理器，电气（Electrical）规则设置是设置电路板在布线时必 须遵守的规则，包括安全距离、开路、短路方面的设 置。这几个参数的设置会影响到所设计PCB的生产成 本、设计难度及设计的准确性，所以请严谨对待。常用规则-电气规则设置Altium Designer 20提供全新的“简单”和“高级”两 种对象与对象的间距设置，不再像低版本那样对每一 个对象与对象的间距设置规则来进行叠加。忽略同一封装内的焊盘间距：对于封装本身的 间距不计算到设计的规则当中。常用规则-电气间距规则设置常用规则-电气间距规则设置Altium Designer 20也提供类似低版本那样的、多个间距规则
7、叠加的方法设置，通过选择第一个 适配对象和第二个适配对象来筛选规则应用对象和范围。Where The First Object Matches：选择规则第一个适配对象。Where The Second Object Matches：选择规则第二个适配对象，与第一个适配对象勾选对象的筛 选，即完成规则定义的范围。常用规则-电气间距规则设置规则的使能及优先级设置规则规则的使能的使能设设置置规则设计好之后，需要对规则进行使能，否则设计的规则不会起作用。具体设计当中很多网友反馈自己明明设 计好了规则，但是就是不起作用，一般就是这种问题引起的。勾选“Enabled”选项以便让设计的规则受到启用。规则规则
8、的的优优先先级设级设置置如果利用了规则叠加的方法进行规则设置，因为考虑到有些对象是包含与被包含的关系，需 要设置规则的优先级来进行适配对象的区分。比 如“All”，这个代码是包含“IsTrack”、“IsVia”等对象的，假如设置了“IsTrack-All”的间距为 6mil，“All-All”的间距为5mil，这个时候必须 把“IsTrack-All”间距规则放在“All-All”的前 面，否则系统无法识别。常用规则-电气短路/开路规则开路规则设置和短路规则一样，也不允许开路的存在。对于这个开路 规则的选项，适配“All”，对所有的选项都不允许开路 的存在。勾选“检查不完全连接”选项，对连接
9、不完善 或者说“接触不良”的线段进行开路检查。布布线规则设线规则设置置布线规则中着重关注的是线宽规则和过孔规则。在 进行PCB设计时一般需要用到阻抗线，对每一层的线宽要求是不一致的，同时考虑到电源特性，对电源走 线线宽有特殊线宽的要求。考虑到生产时不要过多的过孔属性类型，因为种类 太多，生产的时候得换多种钻头，建议一个PCB的设 计中不要超过两种；一般也需要对过孔的种类进行设 置，以控制板子上的过孔种类，可以把信号孔设置为 一类，把电源孔设置为一类。常用规则-布线线宽规则设置孔规则设置过孔规则设置是设置布线中过孔的尺寸，可以设置的 参数有过孔焊盘的直径和过孔中的通孔直径，也包括 最大值、最小值
10、和优选值。设置时须注意过孔直径和 通孔直径的差值不宜过小，否则将不宜于制板加工，常规设置为0.2mm及以上的孔径大小，一般的为了考 虑成本设置为0.3mm，也就是12mil的孔径。常用规则-布线过孔规则设置阻焊规则设置是设置焊盘到绿油的距离。在电路板制作时，阻焊层要预留一部 分空间给焊盘，绿油不至于覆盖到焊盘上去，造成锡膏无法上锡到焊盘，这个 延伸量就是防止绿油和焊盘相重叠，不宜设置过小，也不宜设置过大，一般设 置为2.5mil。常用规则-阻焊规则设置此规则约束的主要是常规的多边形敷铜与焊盘或过孔之间的连接方式，该规则设置界面中的 “Connect Style”、“Conductors”和“C
11、onductor Width”的设置常用规则-铜皮规则设置“高级”设置中，提供3种焊盘的连接设置。1通孔焊盘连接：通孔焊盘的连接，一般默 认设置为花焊盘连接，这样散热均匀，在进行手 工焊接的时候不会造成虚焊。2SMD Pad Connection：表贴焊盘的连接，一 般默认设置为花焊盘连接，某些电源网络，如果 需要增大电流，可以单独对某个网络或者某个元 件采用全连接方式连接。3Via Connection：过孔的连接，一般默认设 置为全连接。常用规则-铜皮规则设置常用规则-差分规则的设置规则的导入与导出有时设置的规则可以套用多个板子，或者是设置一个原始规则进行规则复位的，这种时候 需要用到规则的导入与导出。