routing布线设计规则.docx
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routing布线设计规则
Routing布线设计规则
Routing布线设计规则 1
ClearanceConstraint-安全间距
RoutingCorners-布线转角
RoutingLayers-布线板层
RoutingPriority-布线次序
RoutingTopology-布线逻辑
RoutingViaStyle-过孔型式
SMDToCornerConstraint-SMD焊点限制
WidthConstraint-走线线宽
安全间距(Routing标签的ClearanceConstraint)
它规定了板上不同网络的走线焊盘过孔等之间必须保持的距离。
一般板子可设为0.254mm,较空的板子可设为0.3mm,较密的贴片板子可设为-0.22mm,极少数印板加工厂家的生产能力在-0.15mm,假如能征得他们同意你就能设成此值。
0.1mm以下是绝对禁止的
布线层面和方向(Routing标签的RoutingLayers)
此处可设置使用的走线层和每层的主要走线方向。
请注意贴片的单面板只用顶层,直插型的单面板只用底层,但是多层板的电源层不是在这里设置的(可以在Design-LayerStackManager中,点顶层或底层后,用AddPlane添加,用鼠标左键双击后设置,点中本层后用Delete删除),机械层也不是在这里设置的(可以在Design-MechanicalLayer中选择所要用到的机械层,并选择是否可视和是否同时在单层显示模式下显示)。
机械层1 一般用于画板子的边框;
8iHZ)_oqO0 机械层3 一般用于画板子上的挡条等机械结构件;
2RkSf0W:
UJBwG0 机械层4 一般用于画标尺和注释等,具体可自己用PCBWizard中导出一个PCAT结构的板子看一下
走线线宽(Routing标签的WidthConstraint)
它规定了手工和自动布线时走线的宽度。
整个板范围的首选项一般取-0.6mm,另添加一些网络或网络组(NetClass)的线宽设置,如地线、+5伏电源线、交流电源输入线、功率输出线和电源组等。
网络组可以事先在Design-NetlistManager中定义好,地线一般可选1mm宽度,各种电源线一般可选-1mm宽度,印板上线宽和电流的关系大约是每毫米线宽允许通过1安培的电流,具体可参看有关资料。
当线径首选值太大使得SMD焊盘在自动布线无法走通时,它会在进入到SMD焊盘处自动缩小成最小宽度和焊盘的宽度之间的一段走线,其中Board为对整个板的线宽约束,它的优先级最低,即布线时首先满足网络和网络组等的线宽约束条件。
过孔形状(Routing标签的RoutingViaStyle)
它规定了手工和自动布线时自动产生的过孔的内、外径,均分为最小、最大和首选值,其中首选值是最重要的
Manufacturing制造设计规则 2
AcuteAngleConstraint-尖角限制
ConfinementConstraint-图件位置限制
MinimumAnnularRing-最小圆环
PasteMaskExpansion-锡膏层延伸量
PolygonConnectStyle-铺铜连接方式
PowerPlaneClearance-电源板层的安全间距
PowerPlaneConnectStyle-电源板层连接方式
SolderMaskExpansion-防焊层延伸量
Manufacturing制造设计规则 2
AcuteAngleConstraint:
布线拐角阈值。
该规则用于设置布线拐角的最小值。
如果导线拐角太小,在制造电路板时会造成过度蚀刻铜层的问题,故应限制导线拐角的最小值
HoleSizeConstraint:
孔径阈值。
该规则用于设置孔径的最大值和最小值
LayerPairs:
匹配层面对。
该规则用于检测当前各层面对是否与钻孔层面对相匹配。
电路板上的每个过孔的开始层面和终止层面为一当前层面对。
MinimunAnnularRing:
环径阈值。
用于设置过孔和焊盘的环径的最小值。
过孔和焊盘的环径可定义为焊盘半径与孔内径之差
PasteMaskExpansion:
锡膏延伸度
PolygonConnectStyle:
该规则用于设置焊盘引脚和敷铜之间的连线方式,包括DirectConnect(直接连线)、ReliefConnection(散热式连线)和NoConnect(无连线)等:
焊盘引脚和敷铜之间的连线方式说明
PowerPlaneClearance:
该规则用于设置电源层上不同网络的元件之间的安全间距,以及不属于电源层的焊盘和过孔的径向安全间距
PowerPlaneConnectStyle:
该规则用于设置元件引脚和电源层之间的连线方式
SolderMaskExpansion:
阻焊层延伸度。
用于设置阻焊层上预留的焊盘和实际焊盘的径向差值
TestpointStyle:
测试点参数。
该规则用于设置可作为测试点的焊盘和过孔的物理参数,适用于确定测试点、自动布线和在线DRC检查过程
TestpointUsage:
测试点用法。
该规则用于设置需要测试点的网络,应用于确定测试点、自动布线和在线DRC过程
敷铜连接形状的设置(Manufacturing标签的PolygonConnectStyle)
建议用ReliefConnect方式导线宽度ConductorWidth取-0.5mm4根导线45或90度。
其余各项一般可用它原先的缺省值,而象布线的拓朴结构、电源层的间距和连接形状匹配的网络长度等项可根据需要设置。
选Tools-Preferences,其中Options栏的InteractiveRouting处选PushObstacle(遇到不同网络的走线时推挤其它的走线,IgnoreObstacle为穿过,AvoidObstacle为拦断)模式并选中AutomaticallyRemove(自动删除多余的走线)。
Defaults栏的Track和Via等也可改一下,一般不必去动它们。
在不希望有走线的区域内放置FILL填充层,如散热器和卧放的两脚晶振下方所在布线层,要上锡的在Top或BottomSolder相应处放FILL。
布线规则设置也是印刷电路版设计的关键之一,需要丰富的实践经验。
HighSpeed高频设计规则 3
DaisyChainStubLength-菊状支线长度限制
LengthConstraint-长度限制
MatchedNetLengths-等长走线
ViaCountConstraint-导孔数限制
ParallelSegmentConstraint-平行长度限制
ViaUnderSMDConstraintSMD-导孔限制
HighSpeed高频设计规则 3
DaisyChainStubLength:
该规则用于设置菊花链拓扑结构中网络连线的支线最大长度
LengthConstraint:
该规则用于设置网络走线的长度范围
MatchedNetlengths:
匹配网络长度。
该规则用于设置各个网络走线长度的不等程度。
在Tolerance处,可设置最大误差;在Correctionparameters栏下设置修正参数,包括Style(调整布线时所用的样式)、Amplitude(振幅)和Gap(间隙)。
调整布线时所用的样式有3种:
90Degree(90度角)、45Degree(45度角)和Round(圆形)
MaximumViaCountConstraint:
过孔数阈值。
该规则用于设置过孔的最大数目
ParallelSegmentConstraint:
平行走线参数。
该规则用于设置两条平行线的间距值和走线平行长度阈值
ViasUnderSMDConstrain:
该规则用于设置在自动布线时是否可以将过孔放置在SMD元件的焊盘下
Placement零件布置设计规则 4
ComponentClearanceConstraint-零件安全间距
ComponentOrientations-零件方向限制
NetstoIgnore-可忽略的网络
PermittedLayersRule-零件摆置板层限制
signallntegrity信号分析设计规则 5
FlightTime-FallingEdge-降缘信号延迟
FlightTime-RishgEdge-升缘信号延迟
ImpedanceConstraint-阻抗限制
LayerStack板层设定
Overshoot-FallingEdge-降缘信号下摆幅
Overshoot-RisingEdge-升缘信号上摆幅
SignalBaseValue-低电位的最高电压限制
SignalStimulus-激励信号
SignalTopValue-高电位的最低电压限制
Slope-FallingEdge-降缘信号延迟时间
Slope-RisingEdge-升缘信号延迟时间
SupplyNets-电源网络设定
Undershoot-FallingEdge-降缘信号上摆幅
Undershoot-RisingEdge-升缘信号下摆幅
Other其它设计规则 6
Short-CircuitConstraint-短路限制
Un-RoutedNetConstraint-未布线限制
Other其它设计规则 6
Short-CircuitConstraint:
该规则用于检测敷铜层上对象之间的短路。
如果两个属于不同网络的对象相接触,称这两个对象短路。
如果需要将两个网络短路,将两个接地网络连在一起,则可启用短路设置。
Un-ConnectedPinConstraint:
该规则用于探测没有连接导线的引脚。
Un-RoutedNetConstraint:
该规则用于检测网络布线的完成状态。
网络布线的完成状态定义为(已经完成布线的连线)/(连线的总数)×100%。
TOOLS工具--TEARDROPS泪滴焊盘
图 1泪滴设置对话框 以下来自OURAVR的wanyou132网友
接下来,对泪滴设置对话框中的各个选项区域的作用进行相应的介绍。
① General 选项区域设置
General 选项区域各项的设置如下:
● All Pads 复选项:
用于设置是否对所有的焊盘都进行补泪滴操作。
● All Vias 复选项:
用于设置是否对所有 过孔 都进行补泪滴操作。
● Selected Objects Only 复选项:
用于设置是否只对所选中的元件进行补泪滴。
● Force Teardrops 复选项:
用于设置是否强制性的补泪滴。
● Create Report 复选项:
用于设置补泪滴操作结束后是否生成补泪滴的报告文件。
② Action 选项区域设置
Action 选项区域各基的设置如下:
● Add 单选项:
表示是泪滴的添加操作。
● Remove 单选项:
表示是泪滴的删除操作。
③ teardrop Style 选项区域设置
Teardrop Style 选项区域各项的设置介绍如下:
● Arc 单选项:
表示选择圆弧形补泪滴。
● Track 单选项:
表示选择用导线形做补泪滴。
2、编辑焊盘属性:
收集来自网络
(1)开启焊盘属性对话框①在放置焊盘状态下,按[Tab]键;②对于已放置的焊盘,直接指向该焊盘,双击左键。
如图2所示:
(2)属性对话框中各项说明如下:
其中包括三页,Properties页中各项说明如下:
◆ UsePadStack
本选项的功能是设定使用堆栈式焊盘(多层板才有的),指定本项后,才可以在PadStack页中设定同一个焊盘,在不同板层有不同形状与尺寸。
◆ X-Size
本栏是该焊盘的X轴尺寸。
◆ Y-Size
本栏是该焊盘的Y轴尺寸。
◆ Shape
本栏是设定该焊盘的形状,包括圆形(Round)、矩形(Rectangle)及八角型(Octagonal)。
◆ Designator
本栏的功能是设定该焊盘的序号。
◆ HoleSize
本栏的功能是设定该焊盘的钻孔大小。
◆ Layer
本栏的功能是设定该焊盘所在的板层。
◆ Rotation
本栏的功能是设定该焊盘的旋转角度。
◆ X-Location
本栏的功能是设定该焊盘位置的X轴坐标。
◆ Y-Location
本栏的功能是设定该焊盘位置的Y轴坐标。
◆ Locked
本选项的功能是设定搬移该焊盘时,是否要确认。
如果设定本选项的话,移动该焊盘时。
程序将出现如图3所示的确认对话框:
◆ Selction
本选项的功能是设定放置焊盘后,该尺寸线是否为被选取状态。
如果是顶本选项的话,则焊盘放置后,该焊盘将为被选取状态(黄色)。
如图所示为Padstack页,这一页是设定多层板的焊盘,必须在前一页(Properties页)中,指定了UsePadStack选项,这一页才可以设定,其中包括三个区域,分别是设定该焊盘在顶层(Top区)、中间层(Middle区)及底层(Bottom区)的大小及形状。
每个区都包括下列三栏:
◆ X-Size
本栏是该焊盘的X轴尺寸。
◆ Y-Size
本栏是该焊盘的Y轴尺寸。
◆ Shape
本栏是设定该焊盘的形状,包括圆形(Round)、矩形(Rectangle)及八角型(Octagonal)。
如图所示,Advanced页中的各项说明如下:
◆ Net
本栏的功能是设定该焊盘所要使用的网络。
◆ ElectricalType
本栏的功能是设定该焊盘的电气种类,包括Source(起点)、Load(中间点)及Terminator(终点)。
◆ Plated
本栏的功能是设定该焊盘钻孔是否要电镀导通,指定这个选项将会电镀导通。
◆Tenting
本栏的功能是设定该焊盘是否覆盖阻焊漆(绿油),指定这个选项将会覆盖阻焊漆(绿油),虽然有此设置,但还需对制板的厂家进行告知是否盖孔。
VIAS
Diameter设置过孔(最外)直径
HoleSize设置通孔直径
StartLayer设置起始层
endlayer设置终点层
X-location设置过孔X轴坐标位置
Y-location设置过孔Y轴坐标位置
net 设定该过孔所要使用的网络
locked 设定搬移该过孔时,是否要确认。
如果设定本选项的话,移动该过孔时。
程序将出现如图3所示的确认对话框:
selection
testpoint测试点
tenting过孔是否覆盖阻焊漆(绿油),虽然有此设置,但还需对制板的厂家进行告知是否盖孔。
override阻焊延伸值
OPTIONS/BOARDOPTIONS/LAYERS
一、PCB工作层的类型
我们在进行印制电路板设计前,第一步就是要选择适用的工作
层。
Protel99SE提供有多种类型的工作层。
只有在了解了这些
工作层的功能之后,才能准确、可靠地进行印制电路板的设计。
Protel99SE所提供的工作层大致可以分为7类:
SignalLayers
(信号层)、InternalPlanes(内部电源/接地层)、Mechanical
Layers(机械层)、Masks(阻焊层)、Silkscreen(丝印层)、
Others(其他工作层面)及System(系统工作层),在PCB设计时执
行菜单命令[Design]设计/[Options...]选项可以设置各工作
层的可见性。
Layers(信号层)
Protel99SE提供有32个信号层,包括[TopLayer](顶层)、
[BottomLayer](底层)、[MidLayer1](中间层1)、[MidLayer2]
(中间层2)……[MidLayer30](中间层30)。
信号层主要用于放置
元件(顶层和底层)和走线。
信号层是正性的,即在这些工作层
面上放置的走线或其他对象是覆铜的区域。
(内部电源/接地层)
Protel99SE提供有16个内部电源/接地层(简称内电层):
[InternalPlane1]—[InternalPlane16],这几个工作层面专用
于布置电源线和地线。
放置在这些层面上的走线或其他对象是无
铜的区域,也即这些工作层是负性的。
每个内部电源/接地层都可以赋予一个电气网络名称,印制电路
板编辑器会自动地将这个层面和其他具有相同网络名称(即电气
连接关系)的焊盘,以预拉线的形式连接起来。
在Protel99SE
中。
还允许将内部电源/接地层切分成多个子层,即每个内部电
源/接地层可以有两个或两个以上的电源,如+5V和+l5V等等。
Layers(机械层)
Protel99SE中可以有16个机械层:
[Mechanical1]—
[Mechanical16],机械层一般用于放置有关制板和装配方法的指
示性信息,如电路板物理尺寸线、尺寸标记、数据资料、过孔信
息、装配说明等信息。
(阻焊层、锡膏防护层)
在Protel99SE中,有2个阻焊层:
[TopSolder](顶层阻焊层)和
(BottomSolder](底层阻焊层)。
阻焊层是负性的,在该层上放
置的焊盘或其他对象是无铜的区域。
通常为了满足制造公差的要求,生产厂家常常会要求指定一个阻
焊层扩展规则,以放大阻焊层。
对于不同焊盘的不同要求,在阻
焊层中可以设定多重规则。
Protel99SE还提供了2个锡膏防护层,分别是[TopPaste](顶
层锡膏防护层)和(BottomPaste](底层锡膏防护层)。
锡膏防护
层与阻焊层作用相似,但是当使用"hotre-follow"(热对流)技
术来安装SMD元件时,锡膏防护层则主要用于建立阻焊层的丝
印。
该层也是负性的。
与阻焊层类似,我们也可以通过指定一个扩展规则,来放大或缩
小锡膏防护层。
对于不同焊盘的不同要求,也可以在锡膏防护层
中设定多重规则。
(丝印层)
Protel99SE提供有2个丝印层,[TopOverlay](顶层丝印层)
和[BottomOverlay](底层丝印层)。
丝印层主要用于绘制元件
的外形轮廓、放置元件的编号或其他文本信息。
在印制电路板
上,放置PCB库元件时,该元件的编号和轮廓线将自动地放置在
丝印层上。
(其他工作层面)
在Protel99SE中,除了上述的工作层面外,还有以下的工作
层:
•[KeepOutLayer](禁止布线层)
禁止布线层用于定义元件放置的区域。
通常,我们在禁止布线层
上放置线段(Track)或弧线(Arc)来构成一个闭合区域,在这个闭
合区域内才允许进行元件的自动布局和自动布线。
注意:
如果要对部分电路或全部电路进行自动布局或自动布线,
那么则需要在禁止布线层上至少定义一个禁止布线区域。
•[Multilayer](多层)
该层代表所有的信号层,在它上面放置的元件会自动地放到所有
的信号层上,所以我们可以通过[MultiLayer],将焊盘或穿透式
过孔快速地放置到所有的信号层上。
•[Drillguide](钻孔说明)
•[Drilldrawing](钻孔视图)
Protel99SE提供有2个钻孔位置层,分别是[Drillguide](钻
孔说明)和[Drilldrawing](钻孔视图),这两层主要用于绘制钻
孔图和钻孔的位置。
[DrillGuide]主要是为了与手工钻孔以及老的电路板制作工艺
保持兼容,而对于现代的制作工艺而言,更多的是采用[Drill
Drawing]来提供钻孔参考文件。
我们一般在[DrillDrawing]工作层中放置钻孔的指定信息。
在
打印输出生成钻孔文件时,将包含这些钻孔信息,并且会产生钻
孔位置的代码图。
它通常用于产生一个如何进行电路板加工的制
图。
这里提醒大家注意:
(1)无论是否将[DrillDrawing]工作层设置为可见状态,在输出
时自动生成的钻孔信息在PCB文档中都是可见的。
(2)[DrillDrawing]层中包含有一个特殊的".LEGEND"字符串,
在打印输出的时候,该字符串的位置将决定钻孔制图信息生成的
地方。
7、System(系统工作层)
•[DRCErrors](DRC错误层)
用于显示违反设计规则检查的信息。
该层处于关闭状态时,DRC
错误在工作区图面上不会显示出来,但在线式的设计规则检查功
能仍然会起作用。
•[Connections](连接层)
该层用于显示元件、焊盘和过孔等对象之间的电气连线,比如半
拉线(BrokenNetMarker)或预拉线(Ratsnest),但是导线
(Track)不包含在其内。
当该层处于关闭状态时,这些连线不会
显示出来,但是程序仍然会分析其内部的连接关系。
•[PadHoles](焊盘内孔层)
该层打开时,图面上将显示出焊盘的内孔。
•[ViaHoles](过孔内孔层)
该层打开时,图面上将显示出过孔的内孔。
•[VisibleGrid1](可见栅格1)
•[VisibleGrid2](可见栅格2)
这两项用于显示栅格线,它们对应的栅格间距可以通过如下方法
进行设置:
执行菜单命令[Design]/[Options...],在弹出的对话
框中可以在[Visible1]和[Visiblc2]项中进行可见栅格间距的
设置。
sanpx X方向上的捕捉栅格参数
sanpy Y方向上的捕捉栅格参数
componentx X方向上元器件移动的单位距离
componentyY方向上元器件移动的单位距离
electricalgrid (电气捕捉栅格)项:
选中该选项可以使用电气捕捉动能.
range电气捕捉范围,
visiblekind可视栅格样式.DOTS点状LINES线状
measurementunit计量单位.METRIC公制IMPERIAL英制.
以下来自网络
OnlineDRC:
在线DRC检查
SnapToCenter:
若用光标移动元件,则光标自动移至元件的原点处;若用光标移动字符串,则光标自动移至字符串的左下角
ExtendSelection:
执行菜单命令Edit|Select|InsideArea(OutsideArea)或Edit|Deselect|InsideArea(OutsideArea)时,若连续两次执行了选择区域的命令,则前一次的选择区域操作仍有效。
在该选项未选中状态下,则前一次的选择操作为无效
RemoveDuplicate:
自动删除重复的元件
Conf