Working with the Clearance Design Rule on a PCB in Altium Designer

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规则类别:电气

规则分类:二进制

概要

此规则定义了铜层上任意两个基本对象之间允许的最小间隙。可以为间隙指定单一值,或者通过使用专用的最小间隙矩阵为不同的对象配对指定不同的间隙。后者与规则范围的结合使用,提供了灵活性,以构建一套简洁且有针对性的间隙规则,以满足最严格的间隙需求。

所有设计规则都在PCB规则和约束编辑器对话框内创建和管理。要获得使用设计规则系统的高层次视图,请参阅定义、范围和管理PCB设计规则

约束条件

间隙规则的默认约束条件。将鼠标滑过图片以比较两种可用模式。间隙规则的默认约束条件。将鼠标滑过图片以比较两种可用模式。

规则范围返回一组对象,然后将下面详细说明的约束条件应用于该组对象:

  • 连接性检查 - 规则范围返回的网对象集合可以通过以下方式进一步缩小:
    • 仅限不同网络 - 约束适用于属于不同网络的任意两个原始对象之间(例如,两个不同网络上的两条轨迹)。
    • 仅限相同网络 - 约束适用于属于同一网络的任意两个原始对象之间(例如,同一网络上的过孔和焊盘之间,或同一网络中的两个轨迹段之间)。
    • 任意网络 - 约束适用于属于设计中任何网络的任意两个原始对象之间。这是三个选项中最全面的,涵盖了对象属于同一网络或不同网络的可能性。
    • 不同差分对 - 约束适用于属于不同差分对的不同网络的任意两个原始对象之间(例如,DiffPair1中的一条轨迹和DiffPair2中的一条轨迹)。规则不适用于同一差分对中两个网络的原始对象之间(例如,DiffPair1_PDiffPair1_N)。使用此约束来配置差分对之间的间隙。
    • 相同差分对 - 约束适用于属于同一差分对中不同网络的任意两个原始对象之间(例如,TX_P中的一条轨迹和TX_N中的一条轨迹)。使用此约束来配置差分对中的网络必须比通常间隙允许的更靠近时的间隙。
了解更多关于差分对间隙检查 对于定义的相同网络仅清除规则,一般的方法是,如果两个对象接触(即连接),则它们不被视为违反规则。例外情况是在检查同一网络中的通孔和SMD焊盘对象之间的间隙时。当通孔和SMD焊盘具有阻焊层间隙,并且两者太靠近时,两个对象之间的阻焊桥可能会消失,焊膏在焊接过程中会流入通孔,从而在SMD焊盘上形成不良焊点。即使通孔和SMD焊盘通过走线或重叠连接,当它们之间的距离小于相同网络清除规则中的通孔-SMD焊盘间隙时,它们也被视为违规。 通过在相同网络清除规则中设置通孔-SMD焊盘间隙,来配置允许通孔和SMD焊盘之间的最小距离。如果通孔和SMD焊盘必须接触或重叠,您还需要定义一个合适的通孔位于SMD下设计规则(高速类别),并启用允许通孔位于SMD焊盘下约束。
  • 忽略元件封装内的焊盘间隙 - 切换此选项以指定是否忽略同一元件封装内焊盘之间的间隙。此选项默认为禁用。
  • 最小间隙 - 所需最小间隙的值。在最小间隙矩阵中的所有单元格里输入的值将被复制。相反,当在矩阵中为一个或多个对象配对输入不同的间隙值时,最小间隙约束将变为N/A,以反映没有一个单一的间隙值被应用于整个电路板。
  • 最小间隙矩阵 - 提供了在设计中调整各种对象到对象间隙组合的能力。
新建PCB文件的默认间隙规则将对所有对象间的间隙组合默认使用10mil。创建后续的新间隙规则时,矩阵将用当前为最低优先级的间隙规则所定义的值填充。

使用间隙矩阵

对许多用户来说,轨迹和弧线原语之间没有太大区别。而当涉及到填充、区域和多边形对象时,大多数用户只是将这些视为更多的“铜”。考虑到这一点,间隙规则的最小间隙矩阵已增强,可以操作在两种模式下:

  • 简单 - 在此模式下,轨迹和弧线对象(包括轨迹保持区和弧线保持区对象)被合并为单一的轨迹条目。填充、多边形和区域对象(包括填充保持区和区域保持区对象)被合并为单一的条目。简单模式是默认模式,无论是打开现有设计还是新设计。
  • 高级 - 此模式是软件之前版本中存在的传统矩阵,展示了所有对象。
如果您在简单模式下为组合条目(轨迹和/或)指定了间隙,那么该值将被输入到与那些适用的非组合对象相关联的单元格中,当切换到高级模式时。如果您在高级模式下为各个对象指定了不同的间隙,则将使用与那些适用的非组合对象相关联的单元格中的最大间隙值,用于简单模式下的组合条目(轨迹和/或)。 可以通过以下方式执行矩阵中的间隙值定义:
  • 单个单元格编辑 - 更改特定对象配对的最小间隙。只需点击一个单元格即可选择它进行编辑。
  • 多个单元格编辑 - 更改多个对象配对的最小间隙:
    • 使用 Ctrl+点击Shift+点击点击+拖动 来选择一列中的多个单元格。
    • 使用 Shift+点击点击+拖动 来选择一行中的多个连续单元格。
    • 使用 点击+拖动 来选择多行和多列中的多个连续单元格
    • 点击行标题可以快速选择该行中的所有单元格。
    • 点击列标题可以快速选择该列中的所有单元格。
要为所有可能的对象配对设置单一的间隙值,只需为最小间隙约束设置所需值。点击Enter后,该值将复制到矩阵的所有适用单元格中。或者,点击矩阵左上角的空白灰色单元格,或使用Ctrl+A快捷键。这将选择矩阵中的所有单元格,准备接受新输入的值。 在进行了所需的选择(单个单元格或多个单元格)后,更改当前值只是简单地输入所需的新值。要提交新输入的值,可以点击另一个单元格,或按Enter。所选的所有单元格都将更新为新值。 ![示例多单元格编辑](/sites/default/files/wiki_attachments/304482/Clearance_ExampleClearanceMatrix_18_0.png) 注意到,由于一个或多个对象配对现在存在不同的间隙值,最小间隙约束已更改为N/A,以反映不再为所有对象到对象的间隙组合应用单一间隙值。 ### 孔到对象的间隙检查

设计师可以检查钻孔边缘与信号层上相邻铜对象之间的间隙。这在防止轨迹过于靠近钻孔方面特别有益,否则可能会因钻孔在板材加工过程中的潜在偏移而受到影响。清晰度规则的最小间隙矩阵底部的行用于定义所需的间隙。

![设置间隙值以捕捉设计中任何靠近钻孔边缘过近的铜制物体。](/sites/default/files/wiki_attachments/304482/Clearance_HoletoObjectClearanceChecking_18_0.png)
对于默认的间隙规则,矩阵的孔行的所有单元格将被设置为值0。同样,当在不支持孔到对象间隙检查的软件旧版本中保存PCB时,任何定义的孔到对象间隙都将丢失,并且,当文件在这个较新版本中再次打开时,所有单元格条目将被设置为0

分割平面间隙检查

设计师还可以检查内部平面层上分割平面区域之间的间隙。间隙如何定义取决于您使用最小间隙矩阵的模式:

  • 简单模式 - 使用-单元格指定所需的分割平面到分割平面的间隙值。
  • 高级模式 - 使用区域-区域单元格指定所需的分割平面到分割平面的间隙值。

违规将以以下形式出现:

间隙约束:(<CurrentClearance> < <DefinedClearance>) 在分割平面 (<NetName>) 上的 <InternalPlaneLayerName> 和分割平面 (<NetName>) 上的 <InternalPlaneLayerName> 之间,

例如:

间隙约束:(32.36mil < 34mil) 在内部平面1上的分割平面(GND)与内部平面1上的分割平面(NetC6)之间

在内层分割平面区域之间的间隙检查。在这个例子中,34mil 的间隙值已经被输入到 区域-区域 单元格中,因为间隙
是通过矩阵的高级模式来定义的。

差分对间隙检查

差分对在设计中呈现出独特的挑战,通常需要特定的对内间隙以及对间间隙,可能还需要第三条规则来控制对与所有其他网络的间隙。为了支持这一点,约束区域包括一个下拉菜单,您可以在其中选择相同差分对不同差分对选项。

例如,如果差分对内的网络需要比一般板间隙更紧密的间隙,可以通过使用相同差分对约束选项来实现,如下所示。请注意,即使规则范围适用于设计中的所有网络对象,约束设置也限制它只适用于相同差分对中的对象。

通过将规则的应用范围仅限于差分对对象(例如,InAnyDifferentialPair),也可以实现这个结果,如下所示。请注意,这个规则也会适用于差分对中的一个网络到设计中任何其他网络对象之间,因此,只有在你有其他更高优先级的规则定义了DiffPairNet-to-DiffPairNet和/或DiffPairNet-to-Any要求时,才应使用这种方法。如果使用这种方法,还必须正确配置差分对规则的优先级,具有更严格清晰度要求的规则必须具有更高的优先级。

类似的方法可以用来控制差分对之间的间隙。下面的图片展示了如何使用不同的差分对约束来实现这一点。

与前一个例子一样,这也可以通过规则范围来实现,而不是使用不同的差分对约束。记住,必须配置规则优先级,以便具有更严格间隙要求的规则具有更高的优先级。

要定义差分对网络与任何其他网络对象之间的不同间隙,可以使用以下规则。 这可以进一步细化,以便它只适用于差分对对象和非差分对对象之间,如下所示。

了解更多关于设置差分对设计规则的范围

了解更多关于差分对布线

如何解决重复规则冲突

所有规则的解决都是通过优先级设置。系统会按照从最高到最低的优先级顺序检查规则,并选择第一个其范围表达式与正在检查的对象匹配的规则。

规则应用

在线DRC、批量DRC、交互式布线、自动布线以及在放置多边形期间。

注释

  • 在定义规则约束时,连接检查选项通常会设置为仅限不同网络。当需要测试相同网络上的过孔是否与焊盘或其他过孔放置得过近,或者任何其他网络时,可以使用仅限相同网络任何网络
  • 最小间隙矩阵的应用不受连接检查方法的指定影响。如果同一网络上的对象之间需要不同的间隙,与不同网络上的对象定义的间隙不同,请确保根据需要定义单独的间隙规则。
  • 间隙矩阵的适用性取决于规则的范围。例如,如果范围设置为ALL-ALL,则矩阵中的所有单元格都适用(即所有可能的对象配对)。然而,如果范围被设置为IsVia-IsTrack,那么只有Via-Track对象配对的单个单元格适用,矩阵中的其他单元格则不使用。
  • 为多边形定义间隙规则时,实际上是将规则应用于多边形的基元,而不是多边形本身。在这种情况下,应在完整查询中包含关键字条目InPolygon(或InPoly),而不是IsPolygon(或IsPoly)。如果特定的多边形间隙规则要生效,它还必须被赋予比任何一般间隙规则更高的优先级。
  • 在使用介电形状生成器(在印刷电子中),在自动模式下,介电形状会自动扩展,以满足适用的间隙约束设计规则的要求。
  • 在印刷电子中,网络到网络的间隙在所有层上都进行测试,不仅仅是相同的层。

 

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