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1、第13章 PCB的设计规 则 设计规则是否合理将直接影响布线 的质量和成功率第13章 PCB的设计规则n13.1 电气相关的设计规则n13.2 布线相关的设计规则n13.3 SMD布线相关的设计规则n13.4 焊盘收缩量相关的设计规则n13.5 内层相关的设计规则n13.6 测试点相关的设计规则n13.7 电路板制造相关的设计规则n13.8 高频电路设计相关的规则n13.9 元件布置相关规则n13. 10 信号完整性分析相关的设计规则第13章 PCB的设计规则命令【Design】/【Rules】第13章 PCB的设计规则PCB编辑器将设计规则分成10大类我们将对经常用 到的设计规则做较详细介绍
2、13.1 电气相关的设计规则“Electrical（电气）”设计规则设置在电路板布线过 程中所遵循的电气方面的规则，包括4个方面13.1.1 安全间距设计规则Clearance安全间距设计规则用于设定在PCB 的设计中导线、导孔、焊盘、矩形敷铜填充等组件 相互之间的安全距离。具体步骤如下： （1）在 “Clearance”上右击，弹出修改规则命令 菜单13.1.1 安全间距设计规则（2）选择“建立新规则”命令，则系统自动在 “Clearance”的上面增加一个名称为“Clearance_1”的新 规则13.1.1 安全间距设计规则（3）在Where The First Object Match
3、es单元中单 击网络（Net），在Full Query单元里出现InNet（） 。单击“All”右侧的下拉菜单，从网络表中选择VCC 。此时，Full Query单元会更新为InNet（VCC）； 按照同样的操作在Where The Second Object Matches单元中设置网络“GND”；将光标移到 Constraints单元，将“Minimum Clearance”改为 20mil13.1.1 安全间距设计规则13.1.1 安全间距设计规则（4）此时在PCB的设计中同时有两个电气安全距 离规则，因此必须设置它们之间的优先权。单击优 先权设置“Priorities”按钮13.1.2
4、 短路许可设计规则Short-Circuit短路许可设计规则设定电路板上 的导线是否允许短路。在“Constraints”单元中，勾 选“Allow Short Circuit”复选框，允许短路；默认设 置为不允许短路13.1.3 网络布线检查设计规则Un-Routed Net网络布线检查设计规则用 于检查指定范围内的网络是否布线成功，如果网络 中有布线不成功的，该网络上已经布的导线将保留 ，没有成功布线的将保持飞线。13.1.4 元件引脚连接检查设计规则Un-Connected Pin元件引脚连接检查设计 规则用于检查指定范围内的元件封装的引脚是否连 接成功。13.2 布线相关的设计规则此类
5、规则主要是与布线参数设置有关的规则。共分 为8类13.2.1 设置导线宽度Width设置导线宽度设计规则用于布线时的导线 宽度设定。13.2.2 设置布线方式Routing Topology设置布线方式设计规则用于 定义引脚到引脚之间的布线规则。此规则含7种方式 。13.2.2 设置布线方式（1）Shortest连线最短（默认）方式是系统默 认使用的拓扑规则。它的含义是生成一组飞线能够 连通网络上的所有节点，并且使连线最短。13.2.2 设置布线方式（2）Horizontal水平方向连线最短方式。它的 含义是生成一组飞线能够连通网络上的所有节点， 并且使连线在水平方向最短。13.2.2 设置布
6、线方式（3）Vertical垂直方向连线最短方式。它的含 义是生成一组飞线能够连通网络上的所有节点，并 且使连线在垂直方向最短。13.2.2 设置布线方式（4）Daisy-Simple任意起点连线最短方式。该 方式需要指定起点和终点，其含义是在起点和终点 之间连通网络上的各个节点，并且使连线最短13.2.2 设置布线方式（5）Daisy-Mid Driven中心起点连线最短方式 。其含义是以起点为中心向两边的终点连通网络上 的各个节点，起点两边的中间节点数目不一定要相 同，但要使连线最短13.2.2 设置布线方式（6）Daisy-Balanced平衡连线最短方式，其 含义是将中间节点数平均分配
7、成组，所有的组都连 接在同一个起点上，起点间用串联的方法连接，并 且使连线最短13.2.2 设置布线方式（7）Starburst中心放射连线最短方式，该方 式是指网络中的每个节点都直接和起点相连接。13.2.3 设置布线次序Routing Priority 设置布线次序规则用于设置布 线的优先次序。设置布线次序规则的添加、删除和 规则使用范围的设置等操作方法与前述相似。在“布线的优先次序”栏里指定其布线的优先次序， 其设定值范围是从0到100，0的优先次序最低， 100最高。13.2.4 设置布线板层Routing Layers设置布线板层规则用于设 置布线板层。布线层规则的添加、删除和规则的
8、使 用范围的设置等操作方法与前述布线层设置相同。13.2.5 设置导线转角方式Routing Corners设置导线转角方式规则用于设 置导线的转角方式。13.2.5 设置导线转角方式系统提供3种转角形式，其他形式是45 Degree（45 转角）和90 Degree（90转角）13.2.6 设置导孔规格Routing Via Style设置导孔规格规则用于设置布 线中导孔的尺寸。13.2.7 扇出控制布线设置Fanout Control扇出控制布线设置规则，主要用 于“球栅阵列”、“无引线芯片座”等4类的特殊器件布 线控制。13.2.8 差分对布线设置Differential Pairs R
9、outing差分对布线设置规则 ，主要用于设置一组差分对约束的各种规则。13.3 SMD布线相关的设计规则（1）SMD To Corner表贴式焊盘引线长度规则 ，用于设置SMD元件焊盘与导线拐角之间的最小距 离。表贴式焊盘的引出导线一般都是引出一段长度后 才开始拐弯，这样就不会出现和相邻焊盘太近的情况 。 （2）SMD To Plane表贴式焊盘与内地层的连接 间距规则，用于设置SMD与内层（Plane）的焊盘或 导孔之间的距离。表贴式焊盘与内地层的连接只能用 过孔来实现，该设置指出要离焊盘中心多远才能使用 过孔与内地层连接。默认值为“0mil”。 （3）SMD Neck-Down表贴式焊盘
10、引出导线宽 度规则，用于设置SMD引出导线宽度与SMD元件焊 盘宽度之间的比值关系。默认值为50%。13.3 SMD布线相关的设计规则图13-27 SMD布线相关的设计规则 的分类图13-28 表贴式焊盘引线长度设置13.4 焊盘收缩量相关的设计规则此类规则用于设置焊盘周围的收缩量，共有两种13.4.1 焊盘的收缩量Solder Mask Expansion焊盘的收缩量规则， 用于设置防焊层中焊盘的收缩量，或者说是阻焊层 中的焊盘孔比焊盘要大多少。13.4.2 SMD焊盘的收缩量Paste Mask Expansion焊盘的收缩量规则，用 于设置SMD焊盘的收缩量，该收缩量是SMD焊盘 与钢模
11、板（锡膏板）焊盘孔之间的距离。13.5 内层相关的设计规则此类规则用于设置电源层和敷铜层的布线规则，共 有3个种类13.5.1 电源层的连接方式Power Plane Connect Style电源层的连接方式 规则，用于设置过孔或焊盘与电源层连接的方法。13.5.1 电源层的连接方式电源层与过孔或焊盘的连接方式有3种。单击连接方 式的下拉按钮，弹出菜单，有3种方法供选择13.5.2 电源层的安全间距Power Plane Clearance电源层的安全间距规 则，用于设置电源板层与穿过它的焊盘或过孔间的 安全距离。13.5.3 敷铜层的连接方式Polygon Connect Style敷铜层
12、的连接方式规则 ，用于设置敷铜与焊盘之间的连接方法。13.6 测试点相关的设计规则此类规则用于设置测试点的形状大小及其使用方法13.6.1 测试点规格Testpoint Style测试点规格规则，用于设置测 试点的形状和大小。13.6.2 测试点用法Testpoint Usage测试点用法规则用于设置测试 点的用法。13.7 电路板制造相关的设计规则此类规则主要设置与电路板制造有关的设置规则， 共有3个种类13.7.1 设置最小环宽Minimum Annular Ring设置最小环宽规则用于 设置最小环宽，即焊盘或导孔与其通孔之间的直径 之差。13.7.2 设置最小夹角Minimum Angl
13、e设置最小夹角规则用于设置具 有电气特性的导线与导线之间的最小夹角。13.7.3 设置最小孔径Hole Size设置最小孔径规则用于孔径尺寸设置 。13.7.4 板层对许可Layer Pairs板层对许可规则用于设置是否允许 使用板层对。13.8 高频电路设计相关的规则此规则用于设置与高频电路设计有关的规则，共分 为6种13.8.1 导线长度和间距Parallel Segment导线长度和间距规则用于设 置并行导线的长度和距离。13.8.2 网络长度Length网络长度规则用于设置网络的长度。13.8.3 匹配网络长度Matched Net Lengths匹配网络长度规则用于 设置网络等长走线
14、。13.8.4 支线长度Daisy Chain Stub Length支线长度规则用于设 置用菊花链走线时支线的最大长度。13.8.5 SMD焊盘过孔许可Vias Under SMDSMD焊盘过孔许可规则用于 设置是否允许在SMD焊盘下放置导孔。13.8.6 导孔数限制Maximum Via Count导孔数限制规则。13.9 元件布置相关规则此规则与元器件的布置有关，共有6种13.9.1 元件盒Room Definition元件盒规则用于定义元件盒 的尺寸及其所在的板层。13.9.1 元件盒（1）用鼠标定义元件盒的大小。单击 按钮后，光 标变成十字状并激活PCB编辑区，可用鼠标确定元 件盒的
15、大小； （2）元件盒所在的板层和元件所在区域栏均有下 拉菜单13.9.2 元件间距Component Clearance元件间距规则用于设置 元件封装间的最小距离。13.9.3 元件的方向Component Orientations元件的方向规则用于 设置元件封装的放置方向。13.9.4 元件的板层Permitted Layers元件的板层规则用于设置自 动布局时元件封装的放置板层。13.9.5 网络的忽略Nets to Ignore网络的忽略规则用于设置自动 布局时忽略的网络。13.9.6 元件的高度Height元件的高度规则用于设置布局的元件高 度。13. 10 信号完整性分析相关的设计规
16、则此规则用于信号完整性分析规则设置，共分为13种13. 10 信号完整性分析相关的设计规则（1）激励信号Signal Stimulus规则用于设置 电路分析的激励信号。 （2）下降沿超调量Overshoot-Falling Edge 规则用于设置信号下降沿超调量。 （3）上升沿超调量Overshoot-Rising Edge规 则用于设置信号上升沿超调量。 （4）下降沿欠调电压Undershoot-Falling Edge规则用于设置信号下降沿欠调电压的最大值 。 （5）上升沿欠调电压Undershoot-Rising Edge规则用于设置信号上升沿欠调电压的最大值 。 （6）阻抗Impedance规则用于设置电路的
