PCB设计常用规则

PCB设计的一般规则1 .电气规则(electrical rules )电气设计规则用于设置电路板布线时遵循的电气规则。 包括安全间距、短路、未配线网络、未连接引脚4条规则(1)、安全俯仰规则(clearance )在PCB设计中，此规则用于设置对象之间的安全距离，例如导线、通孔、焊盘和复铜填充。安全距离的每个规则都以树状结构展开，其中包括安全距离规则树的规则名称，例如，用鼠标单击polygon clearance时，对话框右侧的区域将显示该规则使用的范围和规则的约束特征。 例如，polygon clearance规则是PCB文件中的多边形复盖和文件中的其他对象(如布线、焊盘和通孔)的安全距离为0.5mm。(2)、短路规则(short-circuit )此规则设置电路板上的导线是否允许短路，如果在此规则的约束对话框的constraints区域中选中allow short circuit复选框，则允许短路，否则不允许短路。 -通常保持默认值(3)、未配线网络规则(unrouted net )该规则用于检查指定范围内的网络是否布线成功，如果网络布线失败，则网络上已布线的导线将保留，布线失败的导线将保持飞越状态。 -通常保持默认值(4)、未连接引脚规则(unconnected )使用此规则可检查指定范围内的零件引脚是否成功连接。 默认值为空规则，如果需要设计规则，可以添加这些规则。2 .路由选择规则配线规则主要是配线设定的规则，有七个类别(1)、配线宽度(width )此规则用于设置接线时的接线宽度。 用户可以设置用于默认特定网络(如电源网络)的接线宽度。 一般来说，对于每个特定的网络布线宽度规则，都必须添加一些规则，以便于区分其他网络。“constraints”区域包含粉红色框的三个宽度约束条件：最小宽度、优先级宽度和最大宽度(按从左到右的顺序排列)。 此区域包含四个选项：导线/电弧的最小/最大宽度、复铜连接的最小/最大宽度、特性阻抗驱动的线宽度以及只能在层集合中导线的层(分别按从上到下的顺序进行说明)。(2)、路由拓扑此规则定义了引脚之间的接线方式。该规则有7种配线方式，从上到下依次为最短路径配线、以水平方向为主的配线方式(水平与垂直之比为5:1 )，以垂直方向为主布线方式(垂直和水平比5:1 )、简易菊状布线方式(需要指定起点和终点，否则与shortest方式相同)、中间驱动的菊状布线方式(需要指定起点和终点，否则与shortest方式相同)、平衡菊状布线方式(需要指定起点和终点-自动路由时需要设定(3)、路由优先级(routing priority )此规则用于设置路由优先级，并优先路由优先级较高的网络或对象。 优先级可以在0到100之间设置，数字越大，级别越高。 您可以直接在“routing priority”选项中输入数字设置，也可以使用右侧的增减按钮进行调整。 -自动路由时需要设定(4)布线基板层(routing layers )此规则用于设置允许自动布线的板层，默认情况下顶层为垂直，底层为水平(要更改布线方向，请运行auto route-set up，然后单击， 单击“situsrouting”对话框中的“edit layer directions”按钮，打开“布线方向设置”对话框以设置布线方向。) -自动路由时需要设定(5)、路由角此规则用于设定自动绕线的转角方式，有三种绕线方式： 45，90和圆弧转角。 -自动路由时需要设定(6)、配线通孔型(routing via style )该规则用于设定在路由过程中自动放置的通孔大小参数，并在constraints区域中设定“通孔直径”(via diameter )和“通孔钻孔直径”(via hole size )。 -此规则限制了在自动布线过程中必须设置的过孔大小，以及在手动布线过程中按*键切换布线层时添加的过孔大小。(7)、扇出接线控制(fanout control )该规则主要用于球栅阵列、无引线芯片焊盘等种类特殊元件的接线控制。 默认状态为fanout_BGA (球栅阵列封装扇出布线)、fanout_LCC (无夹片封装扇出布线)、fanout_SOIC (小型封装)、fanout_small (组件包含五种风扇输出布线规则： fanout_default (系统默认风扇输出布线)。在“constraints”区域中，上述五种类型的扇出路由规则的设置方法都相同Fanout style :扇出类型用于选择扇出通道和SMT部件的放置关系。 auto (将扇出通道自动放置在最佳位置)、inline rows (将扇出通道放置在两条直线上)、staggered rows (将扇出通道放置在两条交叉的行上)、BGA (扇出再现BGA )和under pads (扇出再现BGA )Fanout direction :确定扇出方向的扇出方向。 disable (不扇出)、in only (想向内扇出)、out only (想向内扇出)、in then out (空间不足时向外扇出)、out then in (向外扇出，空间不足时向内alternating in and out (如果已推出，则交替向内和向外)有六种选择。Direction from pad :垫风扇出口方向选项。 awayfromcenter (从45向外扇出)、north-east (从北向45扇出)、south-east (从东南向45扇出)、north-west (从西南向45扇出)、north-west (从西北向45扇出)via配置模式：扇出通路配置模式。 close to pad(follow rules)-有两种选择：临近焊盘和中心between pads- -两个焊盘之间。 -自动路由时需要设定3、SMT规则(SMT rules )SMT规则主要以裱糊部件的配线规则为对象，有以下3种(1)、表贴垫片引线长度(SMD to corner )用于设置SMD零件焊盘和引线拐角之间的最小距离的规则。 此距离确定了与该焊盘相邻的焊盘的透视。 默认情况下，此为空规则，可以根据需要添加新规则。(2)、表贴垫与内部电层的连接间距(SMD to plane )设定SMD和内部电气层(plane )焊盘或通孔之间的距离的规则。 表贴垫与内部电层的连接只能用孔来实现。 此规则的设置显示了距离SMD焊盘中心有多远。 默认情况下，此为空规则，可以根据需要添加新规则。(3)、表贴垫引出线收缩比(smdnecteddown )此规则用于设置从SMD焊盘导出的读取宽度与SMD设备焊盘宽度之间的比例关系(默认值为50% )。 默认情况下，此为空规则，可以根据需要添加新规则。4、阻焊剂/焊接辅助规则(mask rules )阻焊剂/焊接辅助复盖规则用于设定阻焊剂层、焊膏保护层和焊盘的间隔规则，共有以下2种(1)、阻焊层扩展(solder mask expansion )通常，阻焊层除了焊盘和过孔以外，全面铺满了阻焊层。 阻焊层的作用是防止不应焊接的部分用焊锡连接。 回流是通过阻焊剂层实现的。 阻焊层的另一个作用是提高布线的绝缘性、抗氧化和美观。制作电路基板时，使用由PCB设计软件设计的阻焊层的数据制作丝板，用丝板将阻焊层(防焊涂料)印刷在电路基板上。 将阻焊剂印刷到电路板上时，焊盘或通孔为空，扩展输入为正值时，焊盘或通孔为空的面积比焊盘或通孔稍大，为负值时，使用开孔盖油(通常设定为-1.5mm )(2)、乳霜保护层扩展(paste mask expansion )在焊接表贴零件之前，先在焊盘上涂抹奶油，然后在焊盘上粘贴零件，再用回流焊机进行焊接。 通常，在大规模生产中，表装式焊盘的浆料由一个钢模完成。 钢模上与焊盘对应的位置为焊盘形状，涂抹糊料时将钢模压在基板上，将糊料放在钢模上，用板子推开后，糊料通过冲孔部分涂抹在焊盘上。PCB设计软件的焊膏层或焊膏保护层的数据用于制作钢模，钢模上的冲压面积小于设计焊盘的面积，是设定该差的最大值(钢模上的冲压面积与设计焊盘的面积之差，默认值为0 )的规则。5、内部电层规则(plane rules )内部电层规则用于设置电源层和霸铜层(p，g )的配线，主要以电源层和霸铜层和焊盘、过孔、配线等对象的连接方式和安全间距为对象。 有三个类别：(1)、电源层的连接类型(power plane connect style )此规则用于设置过孔或焊盘与电源层的连接类型。 Connect style连接类型有间隙连接、直接连接、非连接三种。conductors (导线数)表示选择“间隙连接”(relief connect )时焊盘与电层或铜层之间的连接线数。 具有双线或四线选择的conductors width设置连接线的宽度。air-gap用于设置间隙连接时的间隙宽度。使用扩展设置从焊盘或通孔中心线到间隙内侧的距离。 -可用于四层板或四层以上的板(2)、电源层安全间距(power plane clearance )此规则用于设置电源接头层与通过该层的焊盘或空间之间的安全距离(焊盘或通孔的内壁与电源接头之间的距离)。 -可用于四层板或四层以上的板(3)、霸铜连接方式(polygon connect style )此规则用于设置铜与焊盘、通孔和导线之间的连接方式。 在constraints区域中，connect style和conductor width的设置与电源层的连接类型相同，连接角度有45和91两种。6 .测试点规则(testpoint rules )测试点规则用于设置测试点的样式和使用方式。 有裸板测试点和组装测试点两种，在设计中并不常用，因此不予介绍。7 .制造规则(manufacture rules )制造规则主要设定为与基板制造相关的内容。 有九个类别：(1)、最小环宽度(minimum annular ring )此规则用于设置最小环路布线宽度(焊盘或通孔与钻孔半径之间的差)。(2)、最小角度(acute angle )该规则用于设定具有电气特性的布线之间的最小角度，最小角度不小于90度时，蚀刻后残留药物，容易引起过度蚀刻。(3)、钻孔大小(hole size )此规则用于设置焊盘或通孔的钻孔直径的大小。(4)、钻孔板对(layer pairs )此规则设置钻孔板层对是否可用。(5)、钻孔与钻孔之间的安全间隔(hole to hole clearance )此规则用于设置钻孔之间的安全间距(钻孔内壁与钻孔内壁之间的距离)。 如果检查allow stacked micro vias，则允许堆叠微通道。(6)、最小电阻焊条(minimum solder mask sliver )此规则用于设