父页面: 教程 - Altium Designer的完整设计流程
主页面: PCB设计规则类型,定义、限定和管理PCB设计规则
我有PCB规则和约束编辑器对话框吗?
Altium Designer建议两种定义设计约束的不同方法: PCB规则和约束编辑器 对话框和 约束管理器。 约束管理器 仅在创建项目时具有 约束管理器 功能的PCB设计项目中可用(前提是您拥有Altium Designer Pro/Enterprise订阅级别并在 高级设置对话框 中启用了 System.ConstraintManager
选项)。
请注意,此页面仅适用于 约束管理器 不 可用的情况。要快速检查教程项目中是否可用 约束管理器,请从原理图或PCB编辑器打开设计主菜单并检查约束管理器命令。如果 约束管理器 可用,请跳过本教程页面,转到下一页:组件放置和布线板。
PCB编辑器是一个规则驱动的环境,这意味着当您执行更改设计的操作时,例如放置走线、移动组件或自动布线板,软件会监控每个操作并检查设计是否仍然符合设计规则。如果不符合,则立即将错误突出显示为违规。在开始处理板子之前设置设计规则,可以让您专注于设计任务,同时确信任何设计错误都会立即引起您的注意。
所有PCB设计要求都配置为规则/约束,在 PCB规则和约束编辑器 中。
布线宽度设计规则
设计规则参考: 宽度
布线的宽度由适用的布线宽度设计规则控制,当您运行交互式布线命令并点击一个网络时,软件会自动选择。
在配置规则时,基本方法是将优先级最低的规则设置为针对最多数量的网络,然后添加更高优先级的规则来针对具有特殊宽度要求的网络,例如电源网络。如果一个网络被多个规则定位,这没有问题;软件总是寻找并只应用最高优先级的规则。
例如,教程设计包括许多信号网络和两个电源网络。默认的布线宽度规则可以针对信号网络配置为0.25mm
。通过将规则范围设置为全部
,这个规则将针对设计中的所有网络。尽管全部
的范围也针对电源网络,但可以通过添加第二个更高优先级的规则来特别针对它们,其范围为InNet('12V') 或 InNet('GND')
。下面的图片显示了这两个规则的摘要,详细信息显示在以下两个可折叠部分的图片中。
已定义两个布线宽度设计规则,优先级最低的规则针对所有网络,更高优先级的规则针对12V网络或GND网络中的对象。
- 布线宽度和布线通孔样式设计规则包括最小、最大和首选设置。如果您希望在布线过程中有一些灵活性,例如,在板子的紧凑区域需要缩小路线或使用更小的通孔时,可以使用这些设置。这可以在您布线时即时完成,通过按3来循环切换布线宽度,或按4来循环切换通孔大小。在布线过程中编辑布线宽度和通孔大小的其他技巧也有讨论,这些将在布线部分更详细地讨论。
- 避免使用最小和最大设置来定义单一规则以适应整个设计中所需的所有尺寸。这样做意味着您放弃了让软件监控每个设计对象是否适合其任务的能力。
配置信号网络的布线宽度规则
- 在PCB为活动文档时,打开PCB规则和约束编辑器。
- 每个规则类别都显示在对话框左侧的设计规则文件夹下。双击布线类别以展开该类别并查看相关的布线规则,然后双击宽度以显示当前定义的宽度规则。
- 单击现有的宽度规则以选择它。当您点击规则时,对话框的右侧显示该规则的设置,包括:顶部部分的规则对象匹配位置(也称为规则的范围 - 您希望此规则针对的目标)以及下面的规则约束。
- 由于此规则旨在针对设计中的大多数网络(信号网络),请确认对象匹配位置设置为
全部
。将添加额外的规则以针对电源网络。
- 编辑宽度设置为:最小宽度 =
0.2mm
,首选宽度 = 0.25mm
,最大宽度 = 0.25mm
。请注意,设置反映在对话框底部显示的各个层中。您还可以根据每层的基础配置要求。
-
规则现已定义。点击应用以保存它并保持对话框打开。
默认的布线宽度设计规则已配置。
为电源网添加布线宽度规则
- 下一步是添加另一个设计规则来指定电源网的布线宽度。如果还没有打开PCB规则和约束编辑器对话框,请打开它。
- 在对话框左侧的设计规则树中选中现有的宽度规则,右键选择新建规则来添加一个新的宽度约束规则,如下面的动画所示。
- 一个名为
Width_1
的新规则出现了。点击设计规则树中的新规则来配置它的属性。
- 点击右侧名称字段并在字段中输入
Width_Power
作为名称。
- 点击对象匹配位置部分的下拉菜单,从列表中选择
自定义查询
。对话框将变化,包括一个输入自定义查询的编辑框。
- 点击查询构建器按钮打开查询构建器对话框,然后配置它以定位对象:
InNet('12V') 或 InNet('GND')
。
- 点击添加第一个条件文本,选择
属于网络
,然后将条件值设置为12V
。
- 点击添加另一个条件文本,选择
属于网络
,然后将条件值设置为GND
。
- 两个条件语句之间会出现
AND
操作符,点击它从下拉菜单中选择OR
。
- 点击确定按钮接受查询并返回到规则对话框。
-
设置规则的约束条件。编辑最小宽度 / 首选宽度 / 最大宽度的值0.25
/ 0.5
/ 0.5
,以允许电源网布线宽度在0.25mm到0.5mm的范围内,如下所示。
这个宽度规则针对的是电源网。
- 点击应用保存规则并保持对话框打开。
当有多个相同类型的规则时,PCB编辑器使用规则优先级来确保应用最高优先级的适用规则。
如果您正在添加规则:
- 当添加一个新规则时,它会被赋予最高优先级,以及
- 当一个规则被复制时,副本的优先级会低于源规则。
点击对话框底部的优先级按钮来更改优先级。
定义电气间隙约束
设计规则参考: 间隙约束
下一步是定义属于不同网络的电气对象之间可以有多近。
这个要求由电气间隙约束来处理。对于本教程,所有对象之间0.25mm的间隙是合适的。
请注意,在最小间隙字段中输入值将自动将该值应用于对话框底部网格区域中的所有字段。只有在需要根据对象类型定义间隙时,才需要在网格区域中编辑。
电气间隙约束是在对象之间定义的。切换到高级约束以显示所有对象种类。
请注意,电气间隙约束有两个对象选择字段:第一个对象匹配和第二个对象匹配。这是因为这是一个二元规则;它是一个适用于两个对象之间的规则。
定义电气间隙约束
- 在设计规则树中展开电气类别,然后展开间隙规则类型。
- 点击选择现有的间隙约束。请注意,这个规则有两个查询字段;这是因为它是一个二元规则。规则引擎检查由设置第一个对象匹配所定位的每个对象,并将其与由第二个对象匹配设置所定位的对象进行检查,以确认它们满足指定的约束设置。对于这个设计,这个规则将被配置为定义一个在
所有
对象之间的单一间隙。
- 在对话框的约束区域中,将最小间隙设置为
0.25mm
,如上图所示。
- 点击应用以保存规则并保持对话框打开。
定义布线过孔样式
设计规则参考: 布线过孔样式
在您布线和更换层时,会自动添加一个过孔。在这种情况下,过孔的属性由适用的布线过孔样式设计规则定义。如果您从放置菜单中放置一个过孔,其值由内置的默认原始设置定义。在本教程中,您将配置布线过孔样式设计规则。
单个布线过孔适用于本设计中的所有网络。
定义布线通孔样式设计规则
- 在设计规则的树状目录中展开布线类别,然后展开布线通孔样式规则类型并选择默认的RoutingVias设计规则。
- 由于电源网络很可能可以在电路板的单一侧面布线,因此没有必要为信号网络定义一个布线通孔样式规则,又为电源网络定义另一个布线通孔样式规则。编辑规则设置为教程前面建议的值,即通孔直径 =
1mm
和 通孔尺寸 = 0.6mm
。将所有字段(最小值、最大值、首选值)设置为相同大小。
- 点击确定保存更改并关闭PCB规则和约束编辑器对话框。
- 在本地保存PCB文件。
现有设计规则违规
您可能已经注意到晶体管垫显示有违规。右键点击违规项并选择右键菜单中的违规,如下所示。详细信息显示有:
- 间隙约束违规
- 在多层板上的垫与多层板上的垫之间
- 其中间隙为0.22mm,小于规定的0.25mm
右键点击违规项以检查违反了哪条规则和违规条件。在这张图片中,显示为单层模式,顶层为活动层。
这个违规将很快被讨论和解决。如果您觉得违规标记分散了注意力,可以通过运行工具 » 重置错误标记命令来清除它们。这个命令只清除标记;它不会隐藏或移除实际的错误。下次您执行在线DRC的编辑操作(例如移动组件)或运行批量DRC时,错误将再次被标记。
审查设计规则
软件创建的默认新板将包括在每个设计中都不需要的规则,许多其他设计规则将需要调整以适应您的设计要求。因此,审查设计规则非常重要。这可以在PCB规则和约束编辑器中完成。选择左侧树顶部的设计规则,然后快速扫描所有规则的属性列,快速定位任何需要调整值的规则。
当您创建一个新板时,它将包括可能不适用于您设计的默认设计规则。可以通过点击PCB规则和约束编辑器中的设计规则条目或特定类别条目并禁用规则(清除启用列中的复选框)来禁用多余的规则。
默认的电路板也使用英制单位。如果您的电路板使用公制,那么许多规则值,例如焊膏膨胀量,将从类似4mil的圆整值变为0.102mm,或者最小焊膏掩模缝隙默认值将从10mil变为0.254mm。虽然最不重要的数字,例如0.002mm,在输出生成时是无关紧要的,但如果它让您感到困扰,您可以在设计规则中编辑这些设置。
审查设计规则时,请注意可以根据需要更改列的顺序。
设计规则也可以导出并存储在.RUL
文件中,然后导入到未来的PCB设计中。要做到这一点,请在PCB规则和约束编辑器左侧的树上右键点击打开选择设计规则对话框。使用标准的Windows选择技巧选择您想要导出的规则,然后点击确定导出所选规则。