PCB布线规则的设置方法

对于PCB的设计，Protel DXP 2004提供了10种不同的自动布线设计规则，这些设计规则包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整性等规则。根据这些规则，Protel DXP 2004进行自动布局和自动布线。很大程度上，布线是否成功和布线质量的高低取决于设计规则的合理性，也依赖于用户的设计经验。

执行“设计”→“规则”命令，弹出“PCB规则和约束编辑器”对话框，如图6-19所示，该对话框包含的内容非常丰富，涉及了10个设计规则。下面介绍一些主要的规则设置方法。

图6-19　“PCB规则和约束编辑器”对话框

1.电气规则设置

Electrical（电气规则）用于定义电气规则。单击左侧列表中的“Electrical”项，会展开所有的电气规则列表，如图6-20所示，共包含了4个规则。

（1）Clearance（安全间距规则）。“Clearance”规则用于设置PCB中如导线、焊盘、过孔等各种导电对象之间的最小距离（安全距离）。将光标移到“Electrical”的“Clearance”处右击，再从弹出的快捷菜单中执行“新建规则”命令，这时系统自动在Clearance下添加一个新的Clearance-1规则。在设置间距时，其值不能过小，也不能过大，可根据PCB板元器件密度大小和要求来进行设置，一般设置为8～12mil。

图6-20　安全间距规则设置

（2）Short-Circuit（短路规则）。Short-Circuit规则用于设置是否允许PCB中的导线短路。如果选中“约束”选项区域中的“允许短回路”复选框，那么当两个不同网络的导线相连时，系统将不产生报警。系统默认设置是不允许短路的，如图6-21所示。

图6-21　短路规则设置

（3）Un-Routed Net（未布线网络规则）。Un-Routed Net规则用于检查PCB中的网络是否布线成功。用户可在“第一个匹配对象的位置”选项区域中设置对象范围。如果网络中有布线不成功的，那么该网络上已经布好的导线将保留，而没有成功布线的将保持飞线，如图6-22所示。

图6-22　未布线网络规则设置

（4）Un-Connected Pin（未连接引脚规则设置）。Un-Connected Pin规则用于检查PCB中元件的引脚是否连接成功。用户可在“第一个匹配对象的位置”选项区域中设置对象范围。

2.布线规则设置

在PCB规则和约束编辑器的规则列表栏中单击“Routing”项，系统展开所有的布线设计规则列表，该项规则包含有7个项目。

（1）Width（导线宽度限制规则）。Width规则用于设置自动布线时导线的最大宽度（Max Width）、最小宽度（Min Width）和推荐宽度（Preferred Width），如图6-23所示。单击每个宽度框并输入需要的数值即可。

在实际应用中，设计者常常根据需要针对不同的连接网络设置不同的线宽规则。例如，电源线和地线需要单独加粗，则可以建立新的线宽限制规则。以地线为例：右击“Width”规则，在弹出的菜单中执行“新建规则”命令，弹出一个对话框，如图6-24所示，该对话框中将自动增加一个规则“Width-1”，在“第一个匹配对象的位置”选项区域中选中“网络”单选按钮，在右侧的下拉列表中选择网络“GND”，在“约束”选项区域中设置“Max Width”“Min Width”和“Preferred Width”均为“40mil”，设置完毕后单击“适用”按钮。如果需要再增加电源线的规则，则采用同样的方法进行追加。如果要删除，则右击“Width”规则后选择“删除规则”选项即可。

图6-23　线宽限制规则设置

图6-24　“新建规则”对话框

（2）Routing Topology（布线拓扑结构规则）。Routing Topology规则用于设置布线优先级拓扑结构。在“约束”选项区域中单击“拓扑逻辑”下拉按钮，系统将弹出布线方式列表，如图6-25所示。列表中包含7种拓扑结构，但选中其中的选项时，相应的拓扑结构会显示在“拓扑逻辑”选项区域中。

图6-25　布线优先级规则设置

（3）Routing Priority（优先级规则）。Routing Priority规则用于设置布线优先级次序，如图6-26所示。系统提供了100个优先级设置级别，0级最低，100级最高。一般须把时钟电路、某些关键信号线及电源电路等网络的优先级设置得高一些。(www.xing528.com)

图6-26　优先级规则设置

（4）Routing Layers（布线层面规则）。Routing Layers规则用于设置自动布线时哪些工作层可以用于布线，系统默认为顶层和底层双面走线，如图6-27所示。设计者可以通过选中复选框来定义布线层面。

图6-27　布线层规则设置

（5）Routing Corners（布线拐弯模式规则）。Routing Corners规则用于设置导线拐弯的模式，如图6-28所示。导线拐弯样式的“约束”选项区域中，“缩进”用于设置拐角尺寸，“风格”用于设置拐角模式，有“45Degrees（度）”“90 Degrees（度）”及“Rounded（圆弧）”3种模式。用户一般可选择45°模式（系统默认模式），尽量不要使用90°模式，以免信号完整性恶化。

图6-28　布线拐弯模式规则设置

（6）Routing Vias（布线过孔类型）。Routing Vias规则用于设置PCB中的过孔尺寸，图6-29所示的是设置过孔尺寸的“约束”选项区域。其中，“过孔直径”用于设置过孔的直径尺寸，“过孔孔径”用于设置过孔的孔径尺寸。两者都可以设置“最大值”“优先值”及“最小值”3个值。

图6-29　布线过孔类型设置

（7）Fanout Control（扇出控制规则）。Fanout Control规则用于设置表面安装元器件的扇出控制，如图6-30所示。从布线的角度可以看出，扇出就是把表面安装器件的焊盘通过导线引出并加以过孔，使其可以在其他层面上继续布线，这样可以提高系统自动布线的成功率。

图6-30　扇出控制规则设置