PCB设计-13PCB的设计规则课件

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1页，共71页。第13章 PCB的设计规则13.1 电气相关的设计规则13.2 布线相关的设计规则13.3 SMD布线相关的设计规则13.4 焊盘收缩量相关的设计规则13.5 内层相关的设计规则13.6 测试点相关的设计规则13.7 电路板制造相关的设计规则13.8 高频电路设计相关的规则13.9 元件布置相关规则13. 10 信号完整性分析相关的设计规则第2页，共71页。第13章 PCB的设计规则命令【Design】/【Rules】第3页，共71页。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

2、用到的设计规则做较详细介绍第4页，共71页。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个方面第5页，共71页。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第6页，共71页。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”的新规则第7页，共71页。13.1.

3、1 安全间距设计规则（3）在Where The First Object Matches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20mil第8页，共71页。13.1.1 安全间距设计规则第9页，共71页。13.1.1 安全间距设计规则（4）此时在PCB的设计中同时有两

4、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”按钮第10页，共71页。13.1.2 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第11页，共71页。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。第12页，共71页。13.1.4 元件引脚连

5、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。第13页，共71页。13.2 布线相关的设计规则此类规则主要是与布线参数设置有关的规则。共分为8类第14页，共71页。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。第15页，共71页。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。第16页，共71页。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

6、组飞线能够连通网络上的所有节点，并且使连线最短。第17页，共71页。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。第18页，共71页。13.2.2 设置布线方式（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。第19页，共71页。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，并且使连线最短第20页，共71页。13.2.2 设

7、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，但要使连线最短第21页，共71页。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，并且使连线最短第22页，共71页。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。第23页，共71页。13.2.3 设置布线次序Routing Priority 设置布线

8、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。第24页，共71页。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、删除和规则的使用范围的设置等操作方法与前述布线层设置相同。第25页，共71页。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。第26页，共71页。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4

9、5 Degree（45转角）和90 Degree（90转角） 第27页，共71页。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。第28页，共71页。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。第29页，共71页。13.2.8 差分对布线设置Differential Pairs Routing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。第30页，共71页。13.3 SMD布线相关的设计规则（1）SMD To Corner表贴式焊

10、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%。第31页，共71页。13.3 SMD布线相关的设计规则 图13-27

11、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第32页，共71页。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，共有两种第33页，共71页。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。第34页，共71页。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焊盘与钢模板（锡膏板）焊盘孔之间的距离。第35页，共71页。13.5 内层相关的设计规则此类规则用于设置电源

12、层和敷铜层的布线规则，共有3个种类第36页，共71页。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。第37页，共71页。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种方法供选择第38页，共71页。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。第39页，共71页。13.5.3 敷铜层的连接方式Polygon Connect Style敷铜层的连接方

13、式规则，用于设置敷铜与焊盘之间的连接方法。第40页，共71页。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第41页，共71页。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。第42页，共71页。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。第43页，共71页。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个种类第44页，共71页。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

14、或导孔与其通孔之间的直径之差。第45页，共71页。13.7.2 设置最小夹角Minimum Angle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。第46页，共71页。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。第47页，共71页。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。第48页，共71页。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种第49页，共71页。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

15、。第50页，共71页。13.8.2 网络长度Length网络长度规则用于设置网络的长度。第51页，共71页。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。第52页，共71页。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。第53页，共71页。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。第54页，共71页。13.8.6 导孔数限制Maximum Via Count导孔数限制规则。第55页，共71

16、页。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种第56页，共71页。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。第57页，共71页。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第58页，共71页。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。第59页，共71页。13.9.3 元件的方向Component Orientations元件的方向规则用

17、于设置元件封装的放置方向。第60页，共71页。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。第61页，共71页。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。第62页，共71页。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。第63页，共71页。13. 10 信号完整性分析相关的设计规则此规则用于信号完整性分析规则设置，共分为13种第64页，共71页。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

18、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最大阻抗和最小阻抗。第65页，共71页。13. 10 信号完整性分析相关的设计规则（7）高电平阈值电压Signal Top Value规则用于设置高电

19、平信号最小电压。（8）低电平阈值电压Signal Base Value规则用于设置信号电压基值。（9）上升沿延迟时间Flight Time-Rising Edge规则用于设置信号上升沿延迟时间。（10）下降沿延迟时间Flight Time-Falling Edge规则用于设置信号下降沿延迟时间。（11）上升延迟时间Slope-Rising Edge规则用于设置信号从阈值电压上升到高电平的最大延迟时间。第66页，共71页。13. 10 信号完整性分析相关的设计规则（12）下降延迟时间Slope-Falling Edge规则用于设置信号下降沿从阈值电压下降到低电平的最大延迟时间。（13）网络电源S

20、upply Nets规则用于设置电路板中网络的电压值。第67页，共71页。习 题1简述PCB设计规则项目和含义。2练习电气对象之间允许距离设计规则的设置。第68页，共71页。树立质量法制观念、提高全员质量意识。8月-228月-22Thursday, August 4, 2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。07:31:5407:31:5407:318/4/2022 7:31:54 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。8月-2207:31:5407:31Aug-2204-Aug-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。07:31:5407:31:5407:31Thursday,

21、 August 4, 2022安全在于心细，事故出在麻痹。8月-228月-2207:31:5407:31:54August 4, 2022踏实肯干，努力奋斗。2022年8月4日7:31 上午8月-228月-22追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。04 八月 20227:31:54 上午07:31:548月-22严格把控质量关，让生产更加有保障。八月 227:31 上午8月-2207:31August 4, 2022作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2022/8/4 7:31:5407:31:5404 August 2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。7:31:5

22、4 上午7:31 上午07:31:548月-22一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。8月-228月-2207:3107:31:5407:31:54Aug-22牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2022/8/4 7:31:54Thursday, August 4, 2022相信相信得力量。8月-222022/8/4 7:31:548月-22谢谢大家！第69页，共71页。树立质量法制观念、提高全员质量意识。8月-228月-22Thursday, August 4, 2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。07:31:5407:31:5407:318/4/2022 7:31:54 AM安

23、全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。8月-2207:31:5407:31Aug-2204-Aug-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。07:31:5407:31:5407:31Thursday, August 4, 2022安全在于心细，事故出在麻痹。8月-228月-2207:31:5407:31:54August 4, 2022踏实肯干，努力奋斗。2022年8月4日7:31 上午8月-228月-22追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。04 八月 20227:31:54 上午07:31:548月-22严格把控质量关，让生产更加有保障。八月 227:31 上午8月-2207:31August 4, 2022作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2022/8/4 7:31:5407:31:5404 August 2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。7:31:54 上午7:31 上午07:31:548月-22一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。8月-228月-2207:3107:31:5407:31:54Aug-22牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2022/8/4 7:31:54Thursday, August 4, 2022相信相信得力量