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