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1、電氣規(guī)則(electrical rules)
+ Z" g5 {/ o4 i7 X 電氣設(shè)計(jì)規(guī)則用來(lái)設(shè)置在電路板布線過(guò)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(wǎng)絡(luò)和未連接引腳這四個(gè)方面的規(guī)則:. u4 D6 m5 U2 n6 C. _
。1)、安全間距規(guī)則(clearance); T. @2 ^, Y6 q d% p. R6 r9 i4 R
該規(guī)則用于設(shè)定在PCB設(shè)計(jì)中,導(dǎo)線、過(guò)孔、焊盤、敷銅填充等對(duì)象之間的安全距離。$ b2 S; b/ f \9 D. [
安全距離的各項(xiàng)規(guī)則以樹(shù)形結(jié)構(gòu)形式展開(kāi),用鼠標(biāo)單擊安全距離規(guī)則樹(shù)中的一個(gè)規(guī)則名稱,如polygon clearance,則對(duì)話框的右邊區(qū)域?qū)@示這個(gè)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(duì)象如走線、焊盤、過(guò)孔等的安全距離是0.5mm。
# k2 E7 Y% z$ e2 z" B 。2)、短路規(guī)則(short-circuit)0 h) J: [" C: d. ]! Q. V$ e
該規(guī)則設(shè)定電路板上的導(dǎo)線是否允許短路,在該規(guī)則的約束對(duì)話框中的constraints區(qū)域中選中allow short circuit復(fù)選框,則允許短路,反之則不允許短路。---一般保持默認(rèn)不改+ y' p( r3 \7 X" S- {3 q T
(3)、未布線網(wǎng)絡(luò)規(guī)則(unrouted net)
0 Q( v& w ^5 `) `* u, F' s8 t 該規(guī)則用于檢查指定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)是否布線成功,如果網(wǎng)絡(luò)中有布線不成功的,該網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)布完的導(dǎo)線將保留,沒(méi)有成功布線的將保持飛線。---一般保持默認(rèn)不改+ Y, o) z* ]+ m6 K% |
。4)、未連接引腳規(guī)則(unconnected)
- q) P" _' i" s* ]9 ?. W 該規(guī)則用于檢查指定范圍內(nèi)的元器件引腳是否連接成功。默認(rèn)是一個(gè)空規(guī)則,如果有需要設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)則,可以添加。9 {+ w, N- p- k" M' ? W" a- r7 ]
2、布線規(guī)則(routing rules)" n6 \! |6 e5 f* ]
布線規(guī)則主要是與布線設(shè)置有關(guān)的規(guī)則,共有以下七類:2 } s! i$ V9 w# y5 k
。1)、布線寬度(width)# V( Q2 H& b, H! Y1 q
該規(guī)則用于布線時(shí)的布線寬度的設(shè)定。用戶可以為默寫特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置布線寬度,如電源網(wǎng)絡(luò)。一般每個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)布線寬度規(guī)則需要添加一個(gè)規(guī)則,以便于其他網(wǎng)絡(luò)區(qū)分。0 z) ~' j7 N- n% v; z7 Y( q& h M
constraints區(qū)域內(nèi)含有粉色框中的三個(gè)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(shuō)明)。該區(qū)域中還有四個(gè)可選項(xiàng),即:分別檢查導(dǎo)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(qū)動(dòng)的線寬、只針對(duì)層集合中的層即可布線層(分別為從上到下順序說(shuō)明)。
) ~8 Y1 G% @ I# Y+ t 。2)、布線方式(routing topology)
* w0 q7 A$ A' u 該規(guī)則用于定義引腳之間的布線方式。 O5 n) j; T1 Y0 S: [- c
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?yàn)橹鞯牟季方式(水平與垂直比為5:1)、1 U$ N4 n, Q5 R/ r. |
以垂直方向?yàn)橹鞯牟季方式(垂直與水平比為5:1)、簡(jiǎn)易菊花狀布線方式(需指定起點(diǎn)和終點(diǎn),否則與shortest方式相同)、中間驅(qū)動(dòng)的菊花狀布線方式(需指定起點(diǎn)和終點(diǎn),否則與shortest方式相同)、平衡菊花狀布線方式(需指定起點(diǎn)和終點(diǎn),否則與shortest方式相同)、放射狀布線方式。---在自動(dòng)布線時(shí)需要設(shè)置, _' Q! h; d" A9 L/ C( H
。3)、布線優(yōu)先級(jí)別(routing priority)/ [7 u8 A: `' X- I5 F2 {
該規(guī)則用于設(shè)置布線的優(yōu)先次序,優(yōu)先級(jí)別高的網(wǎng)絡(luò)或?qū)ο髸?huì)被優(yōu)先布線。優(yōu)先級(jí)別可以設(shè)置的范圍是0到100,數(shù)字越大,級(jí)別越高?稍趓outing priority選項(xiàng)中直接輸入數(shù)字設(shè)置或用其右側(cè)的增減按鈕來(lái)調(diào)節(jié)。---在自動(dòng)布線時(shí)需要設(shè)置
9 |! u4 u+ j9 @: h# t (4)、布線板層(routing layers). E+ j8 f+ }* K* w+ \( h% s
該規(guī)則用于設(shè)置允許自動(dòng)布線的板層,默認(rèn)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(duì)話框中的edit layer directions按鈕,打開(kāi)層布線方向設(shè)置對(duì)話框來(lái)設(shè)置走線方向)。---在自動(dòng)布線時(shí)需要設(shè)置
3 o; M& c& ]5 z! |8 K (5)、布線轉(zhuǎn)角(routing corners)( X. f6 J$ E3 Q8 [9 R! A0 v2 ~
該規(guī)則用于設(shè)置自動(dòng)布線的轉(zhuǎn)角方式,有45°,90°和圓弧轉(zhuǎn)角三種布線方式。---在自動(dòng)布線時(shí)需要設(shè)置
% ]! H4 n( t: m- B* _% P) o# { 。6)、布線過(guò)孔類型(routing via style)/ ]4 y$ A9 _& E
該規(guī)則用于設(shè)置布線過(guò)程中自動(dòng)放置的過(guò)孔尺寸參數(shù),在constraints區(qū)域中設(shè)置過(guò)孔直徑(via diameter)和過(guò)孔的鉆孔直徑(via hole size)。---在自動(dòng)布線時(shí)需要設(shè)置,同時(shí)在手動(dòng)布線過(guò)程中按*鍵切換布線層時(shí)添加的過(guò)孔的大小也受此規(guī)則約束。
, e! ~. W/ T- v# x0 J' k3 m, D7 ^ 。7)、扇出布線控制(fanout control)
$ D$ H$ r+ P0 `$ E" l. K, L 該規(guī)則主要用于球柵陣列,無(wú)引線芯片座等種類的特殊器件的布線控制。默認(rèn)狀態(tài)下,包含以下五種類型的扇出布線規(guī)則:fanout_BGA(球柵陣列封裝扇出布線),fanout_LCC(無(wú)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(gè)的小型封裝),fanout_default(系統(tǒng)默認(rèn)扇出布線)。
9 a! n; @0 z7 m1 \, l5 O 以上五種類型的扇出布線規(guī)則選項(xiàng)的設(shè)置方法都相同,均在constraints區(qū)域:
" x, _& C' w9 y2 H+ A6 w Fanout style:扇出類型,用于選擇扇出過(guò)孔與SMT元器件的放置關(guān)系。有auto(扇出過(guò)孔自動(dòng)放置在最佳位置),inline rows(扇出過(guò)孔放置成兩個(gè)直線的行),staggered rows(扇出過(guò)孔放置成兩個(gè)交叉的行),BGA(扇出重現(xiàn)BGA),under pads(扇出過(guò)孔直接放置在smt元器件的焊盤下)這5中選擇。
4 u, z5 |, T2 C Fanout direction:扇出方向,用于確定扇出的方向。有disable(不扇出),in only(向內(nèi)扇出),out only(想歪扇出),in then out(先向內(nèi)扇出,空間不足時(shí)再向外扇出),out then in(先向外扇出,空間不足時(shí)再向內(nèi)扇出),alternating in and out(扇出時(shí)先內(nèi)后外交替進(jìn)行)這6種選擇。3 l& e" j8 X$ O
Direction from pad:焊盤扇出方向選擇項(xiàng)。有away from center(以45°向四周扇出),north-east(以向北向45°扇出),south-east(以東南向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。! E) D. P- q' e) I N2 s
Via placement mode:扇出過(guò)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(gè)選擇。---在自動(dòng)布線時(shí)需要設(shè)置
! i% F9 P) E4 \2 s3 t 3、SMT規(guī)則(SMT rules)7 j2 o. |! r' S3 ]
SMT規(guī)則主要針對(duì)的是表貼式元器件的布線規(guī)則,共有以下三類:( @" t5 q( a% a3 [: Z
(1)、表貼式焊盤引線長(zhǎng)度(SMD to corner)5 G& q. S c+ u6 |
該規(guī)則用于設(shè)置SMD元器件焊盤與導(dǎo)線拐角之間的最小距離。這個(gè)距離決定了它與該焊盤相鄰的焊盤的遠(yuǎn)近情況。默認(rèn)時(shí)這是一個(gè)空規(guī)則,你可以根據(jù)需要添加新規(guī)則。
( n9 s$ q- O+ E. E (2)、表貼式焊盤與內(nèi)電層的連接間距(SMD to plane)
* n2 @( a2 X, y$ N% H 該規(guī)則用于設(shè)置SMD與內(nèi)電層(plane)的焊盤或過(guò)孔之間的距離。表貼式焊盤與內(nèi)電層的連接只能用過(guò)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)規(guī)則設(shè)置指出要離SMD焊盤中心多遠(yuǎn)才能使用過(guò)孔與內(nèi)電層連接。默認(rèn)時(shí)這是一個(gè)空規(guī)則,你可以根據(jù)需要添加新規(guī)則。5 I8 I# C0 P9 v3 p
。3)、表貼式焊盤引出線收縮比(SMD neck down)
$ F1 k* W) x/ K" ?. e7 M J 該規(guī)則用于設(shè)置SMD焊盤引出的導(dǎo)線寬度與SMD元器件焊盤寬度之間的比值關(guān)系(默認(rèn)值為50%)。默認(rèn)時(shí)這是一個(gè)空規(guī)則,你可以根據(jù)需要添加新規(guī)則。
4 X. p" T9 K( n; h 4、阻焊/助焊覆蓋規(guī)則(mask rules)
+ y4 m" I2 i U k/ y4 U4 I) I) P 阻焊/助焊覆蓋規(guī)則用于設(shè)置阻焊層、錫膏防護(hù)層與焊盤的間隔規(guī)則,總共有以下兩類:3 q) ?- {$ n6 V) J" {+ X6 z" F
。1)、阻焊層擴(kuò)展(solder mask expansion)1 d9 ]# f" }7 A" n
通常阻焊層除焊盤或過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。阻焊層的另一個(gè)作用是提高布線的絕緣性,防氧化和美觀。( O+ B [, G% ? w( V
在制作電路板時(shí),先使用pcb設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的阻焊層數(shù)據(jù)制作絹板,再用絹板將阻焊劑(防焊漆)印制到電路板上。當(dāng)將阻焊劑印制到電路板上時(shí),焊盤或過(guò)孔被空出,如果expansion輸入的是正值,則焊盤或過(guò)孔空出的面積要比焊盤或過(guò)孔大一些,如果是負(fù)值,則可以將過(guò)孔蓋油(一般將該值設(shè)置為-1.5mm)。
! y2 Y# D" i- c. \& w 。2)、錫膏防護(hù)層擴(kuò)展(paste mask expansion)8 D% ?# G$ I5 e+ t
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(jī)焊接。通常在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),表貼式焊盤的涂膏時(shí)通過(guò)一個(gè)鋼模完成的。鋼模上對(duì)應(yīng)焊盤的位置按焊盤形狀鏤空,涂膏時(shí)先將鋼模覆蓋在電路板上,再將錫膏放在鋼模上,用括板來(lái)回?cái)U(kuò),則錫膏會(huì)透過(guò)鏤空的部位涂到焊盤上。, o0 Q6 Y, l2 R" S$ [
PCB設(shè)計(jì)軟件的錫膏層或錫膏防護(hù)層的數(shù)據(jù)就是用來(lái)制作鋼模的,鋼模上鏤空的面積要比設(shè)計(jì)焊盤的面積小,該規(guī)則就是設(shè)置這個(gè)差值的最大值(即鋼模上的鏤空面積與設(shè)計(jì)焊盤的面積的差值,默認(rèn)值為0)。' h6 ]9 S# ?# m7 T/ s: L
5、內(nèi)電層規(guī)則(plane rules)$ [' Q% F7 l+ h# y4 |0 Z
內(nèi)電層規(guī)則用于設(shè)置電源層和覆銅層(P,G)的布線,主要針對(duì)電源層和覆銅層與焊盤、過(guò)孔或布線等對(duì)象的連接方式和安全間距。共有以下三類:7 _& N1 n7 P9 \2 r, P9 H
。1)、電源層的連接類型(power plane connect style)
% K' T# e( @, m* u 該規(guī)則用于設(shè)置過(guò)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(dǎo)線數(shù))表示選擇間隙連接(relief connect)時(shí),焊盤與內(nèi)電層或覆銅層連接線的個(gè)數(shù),有二線或四線這兩個(gè)選擇;conductors width用來(lái)設(shè)置連接線的寬度;air-gap用來(lái)設(shè)置間隙連接時(shí)的間隙寬度;expansion用來(lái)設(shè)置焊盤或過(guò)孔中線鉆孔到間隙內(nèi)側(cè)的距離。---在四層板或四層以上的板時(shí)可使用9 k. ?- q0 Z/ {. X$ q: G
。2)、電源層安全間距(power plane clearance); [ E, v7 N S/ F1 Q2 ~ T8 T" t' f
該規(guī)則用于設(shè)置電源板層與穿過(guò)該層的焊盤或共空間的安全距離(焊盤或過(guò)孔的內(nèi)壁與電源層銅片的距離)。---在四層板或四層以上的板時(shí)可使用
7 g; G4 V; j/ ]: S" i/ C 。3)、覆銅連接方式(polygon connect style)
9 i( U! F! G* i8 R% @3 [* S1 t 該規(guī)則用于設(shè)置覆銅與焊盤、過(guò)孔和布線之間的連接方法。在constraints區(qū)域中,connect style和conductor width的設(shè)置與電源層的連接類型中相同,連接角度有45°和91°兩種。 w/ v! n5 |, {* ~3 S
6、測(cè)試點(diǎn)規(guī)則(testpoint rules), T9 c. ~) b# r
測(cè)試點(diǎn)規(guī)則用于設(shè)置測(cè)試點(diǎn)的樣式和使用方法。有裸板測(cè)試點(diǎn)和裝配測(cè)試點(diǎn)兩種,在設(shè)計(jì)中一般都不用,所以就不介紹。
" M! |$ C) o, f, K! m 7、制造規(guī)則(manufacture rules)
0 z' t3 f( S; y 制造規(guī)則主要設(shè)置于電路板制造有關(guān)的內(nèi)容。共有以下九類:7 ~* y2 J3 v5 J6 H4 ^! q: ]( [$ D; P
。1)、最小環(huán)寬(minimum annular ring)* n: ?% y, U1 ?
該規(guī)則用于設(shè)置最小環(huán)形布線寬度,即焊盤或過(guò)孔與其鉆孔之間的半徑之差。- x! i. T8 s `* s g) ]
。2)、最小夾角(acute angle)# }2 s8 P& S0 x' \( J; I
該規(guī)則用于設(shè)置具有電氣特性布線之間的最小夾角,最小夾角應(yīng)不小于90°,否則易在蝕刻后殘留藥物,導(dǎo)致過(guò)度蝕刻。
* v. P% l4 l+ j2 v2 j 。3)、鉆孔尺寸(hole size)3 h% r- v& |" M6 ^
該規(guī)則用于設(shè)置焊盤或過(guò)孔的鉆孔直徑的大小。
6 r- N/ k c } (4)、鉆孔板層對(duì)(layer pairs), m" l) l5 U( w# I
該規(guī)則用于設(shè)置是否允許使用鉆孔板層對(duì)。3 n9 U1 L3 z$ b/ j
。5)、鉆孔與鉆孔之間安全間距(hole to hole clearance)7 ^2 O5 N+ O+ ]
該規(guī)則用于設(shè)置鉆孔之間的安全間距(鉆孔內(nèi)壁與鉆孔內(nèi)壁之間的距離)。勾選allow stacked micro vias時(shí),表示允許微通孔堆疊。) H8 k. Y7 O% c+ b; s0 j1 D
。6)、最小阻焊條(minimum solder mask sliver)
, A3 i) H9 A, r) B4 ~+ f+ H 該規(guī)則用于設(shè)置最小阻焊條的寬度,默認(rèn)為10mil。5 S' W- O0 z" J1 A! {! F( j
。7)、外露元器件焊盤上的絲印(silkscreen over component pads)
: T4 {7 D3 o7 } 該規(guī)則用于設(shè)置元器件焊盤與絲印之間的安全間距。
: L& g! v$ b/ \1 Z5 Y (8)、文本標(biāo)注于任意元器件之間安全間距(silk to silk clearance)- o; h7 G9 S) c& e6 U' R! S
該規(guī)則用于設(shè)置文本標(biāo)注與任意元器件之間的安全間距,如絲印與絲印間的安全間距。$ [8 E" K7 L( @! O w9 _
。9)、飛線公差(net antennae)$ T- A9 T* `: I+ y, }
該規(guī)則用于設(shè)置飛線公差,默認(rèn)設(shè)置為0,這樣就可以確保有以小段線(線段長(zhǎng)大于0就好)多余都會(huì)匯報(bào)。
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