7.2  常用设计规则设置

设计规则能体现设计时的生产工艺，一般要匹配加工工厂的生产能力，设计的值应在加工工厂的极限生产能力之上。

（1）执行菜单命令【设置】→【设计规则】，如图7-35所示。

（2）弹出“规则”对话框，如图7-36所示。

图7-35  “设计规则”菜单命令           图7-36  “规则”页面

        规则管理器中提供了：默认、类、网络、组、管脚对、封装、元器件、条件规则、差分对、电气属性网络、报告等规则类型，常规设计中一般会根据情况设置“默认”、“类”、“网络”、“条件规则”这几项，其他项使用比较少。

1.默认规则设置

默认规则是设计中最常用的设置，基本上每个设计项目中都会用到。

        （1）单击“默认”按钮，弹出“默认规划”对话框，如图7-37所示。再单击“安全间距”按钮，就会弹出“安全间距规则：默认规则”的对话框，如图7-38所示。

图 7-37  “默认规则”对话框

图 7-38“安全间距规则：默认规则”对话框

        同一网络：设置相同网络元素间的间距规则，比如同网络“过孔”的距离。

        线宽：设置布线时整板的布线宽度，“最小值”一般设置工厂生产的线宽极限值，“建议值”一般按叠层、板厚计算出的线宽，最大值一般设置到100mil或者200mil。

        其他：规定了“钻孔到钻孔”、“元件体到元件体”的距离规则。

        安全间距：规定了PCB上各元素之间的距离，设定行、列元素之间的间距。

        （2）单击“所有”按键，就会弹出“输入安全间距值”对话框，意思就是设置整个PCB板的安全间距值，如图7-39所示。推荐的安全间距值一般设置为8mil，一般难度的高速高密板设置为6mil。有一些具有BGA的高密度板需要设置为4～5mil。“板框”与所有元素距离建议设置为40mil，大概就是走线和元器件以及铜皮距离板框保持40mil的间距。“铜箔”与所有元素设置为12～20mil，与“过孔”设置为5～6mil，建议设定的间距值大于4mil，因大部分生产厂家的生产工艺都能满足此工艺能力，若小于4mil，有可能导致生产成本升高或者周期加长，如图7-40所示。

图7-39  “输入安全间距值”对话框

        （3）设置默认的布线规则，单击图7-37中的“布线”按钮，随即就能弹出“布线规则：默认规则”对话框,如图7-40所示。一般此规则只对“选定的层”及“选定的过孔”内容进行设置。

图7-40  “布线规则：默认规则则”对话框

        选定的层：设置可以进行布线连通信号网络的层，若有层不进行连通处理，可选中单击“移除”按钮，移到“可用层”框中。

        选定的过孔：设置布线换层时可调用的过孔类型，若设置有多余的不用的过孔类型，可选中单击“移除”按钮，移到“可用过孔”框中。

2.类规则设置

        类规则是在设计时，有部分信号是同一组或者同一属性的，其规则与普通的信号有区别，此时可通过类添加，然后对类进行单独设置规则。

        （1）单击“类”按钮，弹出“类规则”对话框，如图7-41所示。

图 7-41  “类规则”对话框

        （2）在“类名称”栏输入相应名称，单击“添加”按钮，在“类”的对话框下面会显示添加的类组。“可用”栏里选择网络，单击“添加”按钮将网络添加到“已选定”栏内，将网络分配到类组里，如图7-42所示。

图7-42  添加类规则

        （3）分配好网络后，单击“安全间距”按钮，进行此类的规则设置，按实际需求进行调整就可以，设置好后，类组里分配的网络规则与其他网络约束规则区分，如图7-43所示。

图7-43  类规则设置

3.网络规则设置

        若需要对某一特定网络设置约束规则，可在网络规则中进行。

        单击“网络”图标，弹出“网络规则”对话框，如图7-44所示，在“网络”的列表中选择需要设置网络规则的信号，比如“CEC”,再单击“安全间距”或“布线”图标，对此网络进行单独约束规则设置。

图7-44  “网络规则”对话框

4.条件规则设置

        设计多层板时，需要对不同层设置不同线宽、间距规则，对特定网络或者类在不同层设置约束规则进行区分，此时可在条件规则内进行设置。

        （1）单击“条件规则”图标之后，弹出其对应的对话框，如图7-45所示。

图7-45  “条件规则设置”对话框

        （2）可在“源规则对象”内选择需要设置的元素对象，如“网络”，在“针对规则对象”内选择此对象需要设定约束规则的层，然后单击“创建”按钮，则会在“现有网络集”栏内生成相应规则，如图7-46所示。

图7-46  添加条件规则

        （3）选择合适的“现有网络集”对象，单击“矩阵”按钮，在弹出的界面内设置约束值，设置完成后单击“确定”按钮，如图7-47所示。

图 7-47  设置条件规则

5.过孔设置

      在信号连通布线过程中，部分信号需要换层布线，此时需要打过孔将信号连通到其他层。设计开始前，一般需要先将设计中要用到的过孔设置好。设置过孔时，首先要满足工厂加工生产能力，对于过孔，要选择合适的板厚孔径比，现在一般工厂加工能力板厚孔径比在10∶1左右。同一设计中选用的过孔数量不宜过多，一般不多于3种。常规过孔大小为8/16mil、10/22mil、12/24mil,特殊情况下可选用8/14mil、10/20mil、10/18mil类型过孔，HDI设计一般选用4/10mil、4/8mil类型激光孔。一般优先选择过孔孔径大的类型，可提高生产的合格率，减少生产成本。2层板原则上选择12/24类型过孔设计。选择过孔类型及设计数量应考虑其载流能力。为保证设计余量，有空间会按计算的2倍数量处理，过孔常规选择可参考图7-48。

图7-48  过孔类型选择及载流情况

        （1）在PADS Layout中设置过孔首先执行菜单命令【设置】→【焊盘栈】，如图7-49所示。

如图7-49  “焊盘栈”菜单栏

        （2）在弹出“焊盘栈特性”的对话框，如图7-50所示，在焊盘栈类型中选择“过孔”。

图7-50  “焊盘栈特性”对话框

        （3）单击“添加过孔”按钮，在“过孔名称”栏内输入名称，如“12/24”，然后选择合适的“焊盘样式”，再修改“钻孔尺寸”、“直径”栏的值，注意需要修改所有层焊盘的直径值，如图7-51所示，可添加多种类型的过孔。

图7-51  过孔设置