PCB布线、间距规则介绍与添加笔记前言一、打开规则管理器二、布线规则的添加2.1 默认走线规则2.2 驱动布线规则三、为电源添加特定规则3.1 创建电源规则3.2 驱动电源规则四、走线最大值和最小值解释五、Neck 模式5.1 Neck 的概念5.2 Neck 参数设置5.3 Neck 模式操作示范六、差分对的布线规则设置6.1 差分对参数设置6.2 添加驱动七、差分线宽与间距规则设置及DRC错误解决八、Tolerance 与 Neck Gap九、间距规则设置9.1 批量修改间距规则9.2 为特殊信号添加间距规则前言在 PCB Editor 的规则管理器Constraint Manager中最重要的两个规则**布线规则Physical **的添加**间距规则Spacing**的添加布线规则的添加分为两步第一步是添加规则第二步是驱动布线规则。只有添加了规则并在网络中进行驱动规则才能得以执行。如果没有驱动规则将无法实施。一、打开规则管理器打开Setup → Constraint → Constraint Manager找到规则管理器。规则管理器中包含三大类规则规则类别用途Electrical电气规则用于蛇形等长线的绘制Physical走线规则设计中需要明确的线宽等参数Spacing间距规则如走线到走线、走线到焊盘的间距需要找到对应的规则类别并正确添加而不是随意添加。二、布线规则的添加2.1 默认走线规则打开走线规则管理器后会看到一个默认名为“default”的规则这个规则中所有参数都是5将其更改成参数6。单端信号有四个属性需要设置Line Width— 走线的线宽Neck 模式— 细线模式差分对— Differential Pair过孔— Vias线宽有最小值和最大值。通常我们选择最小值来设置。若走线宽度超过最大值系统会报错。2.2 驱动布线规则我们已经完成了第一步——添加布线规则。然而还需要第二步——驱动程序。当你添加完规则后系统并不会自动遵循这些规则进行布线你需要激活这个驱动程序。在左边Physical 网络里面来进行驱动网络选择所有的层来进行驱动我们可以看到物理规则驱动默认设置在这个位置。由于板上所有信号均为单端上面是设置了默认规格的参数。因此默认遵循default设置。看看效果默认走线线宽为6mil三、为电源添加特定规则为电源添加特定的电源规则让其能够正常大电流通过。3.1 创建电源规则首先添加电源规则回到刚刚的规则管理界面右键点击即可创建规则这样就创建了与主线相关的物理规则。我们给这个命名为“power”线宽设置为15mil。3.2 驱动电源规则第二步进行布线规则的驱动驱动时在网络里面进行。例如地走线选择电源进行驱动只有选择后参数才会跟着改变选择完毕后就变成15mil了。地走线的走线效果四、走线最大值和最小值解释如果手动调整线宽比如设置为走6mil然后将线条加粗这是允许的。但是如果在默认设置中将最大值设为10mil那么如果手动调整的线宽超过了10mil系统就会发出报警并报错。所以一般不设置最大值。设为0是什么意思0就表示无穷大就是没有设最大限度的一个限制这样你可以把线宽做到无限大它都不会报错。五、Neck 模式5.1 Neck 的概念所谓的“neck”是指在某些区域线条可能需要更细。例如线条宽度设为6mil时由于某些限制无法正常通过需要走4mil的线宽才能走通这时就需要使用 neck 模式。在绘制线条时对某些点进行细微调整让线条在这些点上稍微变小。使用场景主要是在制作BGA 器件或者比较密的器件的时候前面的间距比较小出不来就用 neck 模式。5.2 Neck 参数设置关于 neck 的参数设置有两个关键点最低线宽走线的线宽线长设置100表示 neck 最长长度不能超过1005.3 Neck 模式操作示范示范在走6mil再走4mil需要右键选择neck model走线它会按照4mil的模式持续走线。当设计完成时若想停止走线只需再次点击右键取消勾选即可停止 neck 模式恢复6mil的正常线宽设计。走出问题了可以看到有报错查询一下是什么问题报错提示是**超出100的线长。**所以修改参数就行。六、差分对的布线规则设置接着讨论与差分相关的因素我们通常只需设置一个参数就是间距。阻抗设计的时候比如差分主要是4.1的线宽和8.5的间距这个应该怎么设呢同样的跟之前差不多一样。添加差分的步骤是首先创建规则然后是驱动。第一步是创建一个规则然后将其指定为差分。例如对于 HDMI 板卡差分值是100欧姆。因此当你设置差分为100欧姆时就能明确知道这是指差分100欧姆的规则。6.1 差分对参数设置6.2 添加驱动走线效果七、差分线宽与间距规则设置及DRC错误解决差分对还有一个选项Min Line Spacing最小线宽间距这个主要是解决什么问题的首先看间距是8.5mil如果设置了走线到走线的 spacing间距 比 8.5mil 大它就会报错。然后回到 PCB 界面更新 DRC 就报错了问题分析差分对间距是8.5mil但是走线要求满足9mil。这时候在Min Line Spacing设置成8.5mil重新更新 DRC就不会报错了Min Line Spacing 的作用当你设置了线到线的规则比差分对内的差分间距大的时候就会报错。Min Line Spacing 就是用来解决这个问题的。八、Tolerance 与 Neck GapTolerance精度值无需特别关注通常保持默认值即可。至于“Neck Gap”在走线过程中neck 是将线宽变细的但针对差分除了线宽以外还有个间距。因此在差分中当采用 neck 模式时需要在这里设置一个间距。例如主要的线宽是 4.1mil 线宽和 8.5mil的间距当选择走 4 mil的时候就会在这里设置间距为 4mil。弹框报错最小的 spacing 不能比间距大所以最小的是8.5mil已经设了那个是4mil比这个小是不允许的。所以我们需要把最小间距调为4mil然后这里再设为4mil这样就可以走 neck 模式。但是遇到报错了查询 DRC原因是 neck 模式的线长为0导致的。加长线长为1000mil重新更新后无报错。九、间距规则设置在走线规则中首先需要关注的是线宽其次是neck 模式再者是差分对。这些都是进行线路布设时需要遵循的规则。关于添加电源差分和单端的布线规则操作分为两步第一步是添加布线规则第二步是通过规则驱动器来实现。关于间距的设定同样需要遵循两步原则第一步是添加间距第二步是驱动间距。在间距类别中包含多种间距设置包括走线到焊盘SMD 焊盘到焊盘测试焊盘到焊盘等等各种间距星号表示不同的规则。9.1 批量修改间距规则如何将最小规则调整为6mil以上呢如果逐个修改比较麻烦。因此通过点击特定选项并使用鼠标右键可以一键更改所有间距规则从而避免了逐个调整的繁琐过程。这样所有的间距规则就会被统一修改。可以看到线宽全部变成6mil9.2 为特殊信号添加间距规则有时需要处理差分信号或时钟信号。在这种情况下必须添加一些间距较大的规则。因为不能保证整个 PCB 板的走线都能满足较大的间距要求所以需要为特殊信号添加单独的间距规则。通过右键点击可以创建创建了一个20mil的间距规则那么所有与之相关的元素都必须是 20mil否则系统会报错。点击右键改变所有都是 20mil然后同样也要去网络里面去创建驱动。比如 UART 设置了差分这个差分需要到别的信号是20mil就直接驱动选择20mil。这个跟物理规则是一样的所以走线和间距的操作方式是一样的——两步先添加规则后驱动。