PCB設(shè)計的電氣/布線/SMT/阻焊/助焊覆蓋/內(nèi)電層/測試點/制造規(guī)則

中聯(lián)恒升線路板

1、電氣規(guī)則（electrical rules）
　　電氣設(shè)計規(guī)則用來設(shè)置在電路板布線過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方面的規(guī)則：
　　（1）、安全間距規(guī)則（clearance）
　　該規(guī)則用于設(shè)定在PCB設(shè)計中，導(dǎo)線、過孔、焊盤、敷銅填充等對象之間的安全距離。
  w- g6 ]# z/ A6 y0 Q, ]( `( D9 @/ M　　安全距離的各項規(guī)則以樹形結(jié)構(gòu)形式展開，用鼠標(biāo)單擊安全距離規(guī)則樹中的一個規(guī)則名稱，如polygon clearance，則對話框的右邊區(qū)域?qū)�顯示這個規(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象如走線、焊盤、過孔等的安全距離是0.5mm。
　�。�2）、短路規(guī)則（short-circuit）
　　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。---一般保持默認不改
　�。�3）、未布線網(wǎng)絡(luò)規(guī)則（unrouted net）
　　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，沒有成功布線的將保持飛線。---一般保持默認不改
　�。�4）、未連接引腳規(guī)則（unconnected）
　　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。默認是一個空規(guī)則，如果有需要設(shè)計有關(guān)的規(guī)則，可以添加。
　　2、布線規(guī)則（routing rules）
　　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：
　�。�1）、布線寬度（width）
* b/ g% c0 \4 F8 P. [　　該規(guī)則用于布線時的布線寬度的設(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)。一般每個特定的網(wǎng)絡(luò)布線寬度規(guī)則需要添加一個規(guī)則，以便于其他網(wǎng)絡(luò)區(qū)分。
# r6 G7 ?1 z3 T# c0 a- z# v, X) {　　constraints區(qū)域內(nèi)含有粉色框中的三個寬度約束，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明）。該區(qū)域中還有四個可選項，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)動的線寬、只針對層集合中的層即可布線層（分別為從上到下順序說明）。
" P6 d. S! a& E　�。�2）、布線方式（routing topology）
. F& C2 w7 p* p0 ?6 P* x- a, L　　該規(guī)則用于定義引腳之間的布線方式。
, E2 @! r/ d9 e7 J! G+ Z　　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、以水平方向為主的布線方式（水平與垂直比為5:1）、
　　以垂直方向為主的布線方式（垂直與水平比為5:1）、簡易菊花狀布線方式（需指定起點和終點，否則與shortest方式相同）、中間驅(qū)動的菊花狀布線方式（需指定起點和終點，否則與shortest方式相同）、平衡菊花狀布線方式（需指定起點和終點，否則與shortest方式相同）、放射狀布線方式。---在自動布線時需要設(shè)置
　　（3）、布線優(yōu)先級別（routing priority）
4 I% Z$ M( A+ Q5 q1 d4 o　　該規(guī)則用于設(shè)置布線的優(yōu)先次序，優(yōu)先級別高的網(wǎng)絡(luò)或?qū)ο髸�被�?yōu)先布線。優(yōu)先級別可以設(shè)置的范圍是0到100，數(shù)字越大，級別越高�？稍趓outing priority選項中直接輸入數(shù)字設(shè)置或用其右側(cè)的增減按鈕來調(diào)節(jié)。---在自動布線時需要設(shè)置
5 _8 O. Y: d) ^% [& J* t+ \. S: o　　（4）、布線板層（routing layers）
+ @* x9 C" a6 v1 r/ Y  Z( Q　　該規(guī)則用于設(shè)置允許自動布線的板層，默認狀態(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對話框中的edit layer directions按鈕，打開層布線方向設(shè)置對話框來設(shè)置走線方向）。---在自動布線時需要設(shè)置
* a, `3 B! O" J' x# k4 t* ^/ T　�。�5）、布線轉(zhuǎn)角（routing corners）
　　該規(guī)則用于設(shè)置自動布線的轉(zhuǎn)角方式，有45°，90°和圓弧轉(zhuǎn)角三種布線方式。---在自動布線時需要設(shè)置
) \' `8 r- D  s- B, I$ ^3 P! {　�。�6）、布線過孔類型（routing via style）
; x; Z- D! V1 \　　該規(guī)則用于設(shè)置布線過程中自動放置的過孔尺寸參數(shù)，在constraints區(qū)域中設(shè)置過孔直徑（via diameter）和過孔的鉆孔直徑（via hole size）。---在自動布線時需要設(shè)置，同時在手動布線過程中按*鍵切換布線層時添加的過孔的大小也受此規(guī)則約束。
　�。�7）、扇出布線控制（fanout control）
　　該規(guī)則主要用于球柵陣列，無引線芯片座等種類的特殊器件的布線控制。默認狀態(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的小型封裝），fanout_default（系統(tǒng)默認扇出布線）。
. r  }+ \  E# S8 W. r- d　　以上五種類型的扇出布線規(guī)則選項的設(shè)置方法都相同，均在constraints區(qū)域：
7 d# @) c/ V2 \9 K+ H$ T$ }　　Fanout style：扇出類型，用于選擇扇出過孔與SMT元器件的放置關(guān)系。有auto（扇出過孔自動放置在最佳位置），inline rows（扇出過孔放置成兩個直線的行），staggered rows（扇出過孔放置成兩個交叉的行），BGA（扇出重現(xiàn)BGA），under pads（扇出過孔直接放置在smt元器件的焊盤下）這5中選擇。
' J1 D$ F( D' W3 \  w　　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，空間不足時再向外扇出），out then in（先向外扇出，空間不足時再向內(nèi)扇出），alternating in and out（扇出時先內(nèi)后外交替進行）這6種選擇。
" k+ g7 @# r9 y　　Direction from pad：焊盤扇出方向選擇項。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。
　　Via placement mode：扇出過孔放置模式。有close to pad（follow rules）---接近焊盤和centered between pads---兩焊盤之間這2個選擇。---在自動布線時需要設(shè)置
　　3、SMT規(guī)則（SMT rules）
( U3 l. E1 D! v　　SMT規(guī)則主要針對的是表貼式元器件的布線規(guī)則，共有以下三類：
　　（1）、表貼式焊盤引線長度（SMD to corner）
　　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。這個距離決定了它與該焊盤相鄰的焊盤的遠近情況。默認時這是一個空規(guī)則，你可以根據(jù)需要添加新規(guī)則。
. A& u& l, d. a4 ^9 Z" }  ^9 d5 Y　�。�2）、表貼式焊盤與內(nèi)電層的連接間距（SMD to plane）
　　該規(guī)則用于設(shè)置SMD與內(nèi)電層（plane）的焊盤或過孔之間的距離。表貼式焊盤與內(nèi)電層的連接只能用過孔來實現(xiàn)。這個規(guī)則設(shè)置指出要離SMD焊盤中心多遠才能使用過孔與內(nèi)電層連接。默認時這是一個空規(guī)則，你可以根據(jù)需要添加新規(guī)則。
　�。�3）、表貼式焊盤引出線收縮比（SMD neck down）
7 K' P6 U+ Q2 r$ b　　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（默認值為50%）。默認時這是一個空規(guī)則，你可以根據(jù)需要添加新規(guī)則。
& w3 M& L! u1 N: a　　4、阻焊/助焊覆蓋規(guī)則（mask rules）
　　阻焊/助焊覆蓋規(guī)則用于設(shè)置阻焊層、錫膏防護層與焊盤的間隔規(guī)則，總共有以下兩類：
　�。�1）、阻焊層擴展（solder mask expansion）
: n9 L# r) w* j2 ^# F& b- J　　通常阻焊層除焊盤或過孔外，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。回流焊就是靠阻焊層來實現(xiàn)的。阻焊層的另一個作用是提高布線的絕緣性，防氧化和美觀。
+ }/ f" A. ~5 N( ^' d2 C　　在制作電路板時，先使用pcb設(shè)計軟件設(shè)計的阻焊層數(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，焊盤或過孔被空出，如果expansion輸入的是正值，則焊盤或過孔空出的面積要比焊盤或過孔大一些，如果是負值，則可以將過孔蓋油（一般將該值設(shè)置為-1.5mm）。
# B4 U; v. @5 T4 E9 ~  m5 P+ U　�。�2）、錫膏防護層擴展（paste mask expansion）
　　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，再用回流焊機焊接。通常在大規(guī)模生產(chǎn)時，表貼式焊盤的涂膏時通過一個鋼模完成的。鋼模上對應(yīng)焊盤的位置按焊盤形狀鏤空，涂膏時先將鋼模覆蓋在電路板上，再將錫膏放在鋼模上，用括板來回擴，則錫膏會透過鏤空的部位涂到焊盤上。
7 y2 w8 G6 l! ?/ m) \! U1 x' H3 ^　　PCB設(shè)計軟件的錫膏層或錫膏防護層的數(shù)據(jù)就是用來制作鋼模的，鋼模上鏤空的面積要比設(shè)計焊盤的面積小，該規(guī)則就是設(shè)置這個差值的最大值（即鋼模上的鏤空面積與設(shè)計焊盤的面積的差值，默認值為0）。
　　5、內(nèi)電層規(guī)則（plane rules）
- N5 r: ^$ m6 ]8 r1 ~　　內(nèi)電層規(guī)則用于設(shè)置電源層和覆銅層（P，G）的布線，主要針對電源層和覆銅層與焊盤、過孔或布線等對象的連接方式和安全間距。共有以下三類：
　�。�1）、電源層的連接類型（power plane connect style）
/ F7 a1 D4 o/ \5 [3 b3 k# Y　　該規(guī)則用于設(shè)置過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，焊盤與內(nèi)電層或覆銅層連接線的個數(shù)，有二線或四線這兩個選擇；conductors width用來設(shè)置連接線的寬度；air-gap用來設(shè)置間隙連接時的間隙寬度；expansion用來設(shè)置焊盤或過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可使用
　�。�2）、電源層安全間距（power plane clearance）
　　該規(guī)則用于設(shè)置電源板層與穿過該層的焊盤或共空間的安全距離（焊盤或過孔的內(nèi)壁與電源層銅片的距離）。---在四層板或四層以上的板時可使用
　�。�3）、覆銅連接方式（polygon connect style）
　　該規(guī)則用于設(shè)置覆銅與焊盤、過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。
　　6、測試點規(guī)則（testpoint rules）
　　測試點規(guī)則用于設(shè)置測試點的樣式和使用方法。有裸板測試點和裝配測試點兩種，在設(shè)計中一般都不用，所以就不介紹。
+ ?+ n$ H& b" E　　7、制造規(guī)則（manufacture rules）
　　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：
　　（1）、最小環(huán)寬（minimum annular ring）
7 y& u/ }/ c- R7 V( r1 O6 S& e　　該規(guī)則用于設(shè)置最小環(huán)形布線寬度，即焊盤或過孔與其鉆孔之間的半徑之差。
　　（2）、最小夾角（acute angle）
" a" ], x% r/ v4 n　　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)致過度蝕刻。
& w% p* j+ [* Y" O' Q9 b& I　�。�3）、鉆孔尺寸（hole size）
3 j) l' I. U7 ]　　該規(guī)則用于設(shè)置焊盤或過孔的鉆孔直徑的大小。
　　（4）、鉆孔板層對（layer pairs）
! ^' I7 [4 N) L8 {0 F% M. K+ D+ }　　該規(guī)則用于設(shè)置是否允許使用鉆孔板層對。
　�。�5）、鉆孔與鉆孔之間安全間距（hole to hole clearance）
% T# G! q  z8 ?) X7 ?　　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，表示允許微通孔堆疊。
　�。�6）、最小阻焊條（minimum solder mask sliver）
　　該規(guī)則用于設(shè)置最小阻焊條的寬度，默認為10mil。
　�。�7）、外露元器件焊盤上的絲�。╯ilkscreen over component pads）
! K9 |" o# Q8 Y2 P( l# x8 Y　　該規(guī)則用于設(shè)置元器件焊盤與絲印之間的安全間距。
　　（8）、文本標(biāo)注于任意元器件之間安全間距（silk to silk clearance）
　　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。
　�。�9）、飛線公差（net antennae）
　　該規(guī)則用于設(shè)置飛線公差，默認設(shè)置為0，這樣就可以確保有以小段線（線段長大于0就好）多余都會匯報。
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中聯(lián)恒升線路板

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