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第九章 PCB的自动化设计 9.4 PCB设计规则 制造规则设置 执行“Design”菜单下的“Rules…”命令，在如下图所示的窗口内，单击“Manufacturing”（制造规则）标签，即可对制造规则进行检查和设置。 这些规则包括布线夹角、焊盘铜环最小宽度、焊锡膏层扩展、敷铜层与焊盘连接方式、内电源/接地层安全间距、内电源/接地层连接方式、阻焊层扩展等。 1. Acute Angle Constraint(锐角规则) 该规则用于设置铜膜导线夹角的最小值。因为铜膜导线都是铜箔刻出来的，如果夹角过小，将会导致拐角尖端被蚀刻掉的情况发生，不利于电路板的制作。 2. Hole Size Constraint(导孔尺寸) 该规则用于设定孔的大小。在属性对话框中，Minimum Hole和Maximum Hole文本框设置当前电路板中导孔的最小值和最大值。Rule Attributes选项组中提供两种设置方式，分别是Absolute（绝对尺寸值）和Percent（相对比例值）。 导孔尺寸属性对话框 3. Layer Pairs（层对规则） 该规则用于设置电路设计所使用的板层层对与当前的钻孔匹配。设计中的层对由电路板上的通孔和焊点来决定，每个起始层和结束层对应一个板层层对。 在其属性对话框中， Rule Attributes选项组设置应用/取消层对规则。 4. Minimum Annular Ring（最小包环规则） 该规则用于设置电焊盘与导孔的环形铜膜的最小宽度，此宽度是焊盘或导孔的直径与通孔的直径之差。 5. Paste Mask Expansion(钢膜伸展规则) 该规则用于设置Paste Mask（钢膜）焊盘相对于SMD（贴片式元件）焊盘的伸展程度。 6. Polygon Connect Style(焊盘与敷铜连接类型规则) “敷铜层与焊盘连接方式”定义了与敷铜层相连的焊盘形状 焊盘与敷铜连接类型规则属性对话框 （1）可以选择“Relief Connect”（辐射连接）和“Direct Connect”（直接连接）两种方式之一进行敷铜层与焊盘的连接。当选择辐射连接方式时，必须给出连接铜膜的条数（2或4条）、方向（90°或45°）以及连接线条铜膜宽度。 7. Power Plane Clearance(电源层安全间距规则) 该规则用于设置焊盘以及导孔的边缘与电源层铜膜的最小间距。 8. Power Plane Connect Style（电源层连接类型规则） 该规则用于设置元件引脚连接到电源层采用何种焊盘类型。在其属性对话框中， Rule Attributes选项组中的下拉框用于设置元件焊盘连接到敷铜的方式；Conductor Width设置连接线的宽度；Conductors设置连接线的数目；Expansion文本框设置焊盘与铜膜之间的宽度。 9. Solder Mask Expansion（阻焊层伸展规则） 在其属性设置对话框中，Expansion用于设置阻焊层焊盘与实际焊盘之间的间隙宽度值的大小。 10. Testpoint Style（测试点类型规则） 该规则用于设置测试点类型。在其属性设置对话框中，Style选项组用于设置测试点的大小；Allowed Side选项组用于设置测试点的适用范围；Grid Size选项组用于设置测试格点的大小。 11. Testpoint Usage（测试点用法规则） 该规则用于设置测试点作用的方式。在其属性对话框中Rule Attributes选项组中的Testpoint选项中有几个单选按钮，分别是Required（要求设置）、Invalid（无效）和Don’t care（无关设置）。 其它设计规则 1.短路限制——Short－Circuit Constraint 2.未完成布线的引脚限制Un－Connected Pin Constraint 3.未完成布线的网络限制Un－Routed Net Constraint
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9.5 自动布局与自动布线 9.5.1自动布局 9.5.1.1自动布局参数设置 如果在载入网络表文件,并进行了必要的预拉线调整之后,直接进行布局,系统将使用默认的布局参数。用户也可在自动布局前设置一些相关的参数,使元件的自动布局结果更符合实际的要求。 1.元件安全间距——Component Clearance 该项为元件间距约束,用于设置元件间的最小距离以及元件之间的距离计算方法。 元件间距约束设置 2. 元件方向限制——Component Orientation Rule 该项为指定元件能够放置的方位。双击该项(或选中后,单击“Add”按钮)可时调出如下图所示的对话框, 在对话框左边字段里，用来指定约束的有效范围；右边可以设置元件能够放置的方位。 3.可忽略的网络——Nets To Ignore 4.元件摆置板层限制——Permitted Layers Rule 该项为指定允许放置元件的工作层。 6.元件矩形区域放置——Room Definition 9.5.1.2进行自动布局 在自动布局参数设置完毕后,就可以进行自动布局操作了。 步骤一：执行ＴoolsAuto PlacementAuto Placer…菜单命令，也可用字母热键Ｔ／Ｌ／Ａ完成。 步骤二：在弹出如下图所示对话框,选择一种自动布局方式。共有两种自动布局方式: “Cluster Placer”(成组布局方式)和“Statistical Placer”(统计布局方式)。 步骤三：设置完成，单击“OK”按钮， 步骤四：调整布局。
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9.5.2 自动布线 完成元件布局工作后，就可以开始自动布线了。所谓自动布线就是程序根据设定的有关参数和布线规则，依照一定的程序算法，按照事先生成的网络宏自动在各个元件之间进行连线从而完成印制电路的布线工作。 9.5.2.1自动布线设计规则 要设定自动布线设计规则时,激活Design菜单下的Rules…命令。 １．安全间距——Clearance Constraint 安全间距指的是具有电气特性的走线、焊盘、导孔等之间的最小安全距离。 ２．布线转角——Routing Corners 此项为设置走线转角方式规则, 其设置在自动布线时有效，手工布线时将不受此规则约束。双击该项可增加一项走线转角约束，同时调出如下图所示的规则参数设置对话框。 ３．布线板层——Routing Layers 此项为设置自动布线时使用的板层以及自动布线时各板层上铜膜线的方向。双击该项可增加布线层的约束规则，同时调出如下图所示的规则参数设置对话框。 ４．布线次序——Routing Priority 此项为设置布线的优先权规则，走线的优先级规则控制网络布线的顺序。双击该项可增加布线优先权的约束规则，同时调出如下图所示的规则参数设置对话框。 ５．布线的拓朴结构——Routing Topology 此项为设置布线的拓朴结构，即以何种形状进行布线, 所谓布线模式，就是设置焊盘之间的连线方式。 ６．导孔型式——Routing Via Style 此项为设置自动布线过程中使用的过孔样式。选中该项，单击“Add”按钮可增加布线过孔样式约束规则。 ７．SMD焊盘颈状收缩——SMD Neck－Down Constraint 此项为设置表面粘贴式焊盘颈状收缩的设计规则。 ８．SMD焊点限制—— SMD To Corner Constraint 该规则用于贴片式元件的焊盘与导线拐角的间距大小。 ９．SMD到内部电源层的间距——SMD To Plane Constraint 此项为设置表面粘贴式焊盘SMD中心到连接电源层的过孔或焊盘中心最小间距的设计规则。 10．走线线宽——Width Constraint 此项为设置自动布线过程中使用走线的最小和最大宽度, 一般说来，自动布线的信号线采用10—20mil的线宽，电源线和地线适当加粗以防干扰。 9.5.2.2自动布线器参数设定 除了上面的自动布线设计规则设置外,自动布线还有一些布线合格性的选项可供设置。 9.5.2.3自动布线 布线前（无论是手工布线还是自动布线）前，要进一步调整元件位置，使元件在印制板上的排列满足下列要求： 1.为了方便自动插件操作，除个别特殊元件外，元件沿水平或垂直方向排列，且所有元件（至少是同类元件）在板上排列方向要一致，即所有电阻。 3.布线或连线前，所有引脚焊盘必须位于栅格点上。 下面分别介绍其操作： 1.全局布线(All) 执行“Auto RouteAll”菜单命令,。 2.指定网络布线(Net) 执行“Auto RouteNet”菜单命令,也可用热键Ａ/N完成。 3.指定两连接点之间布线(Connection) 执行“Auto Route Connection ”菜单命令,也可用热键Ａ/Ｃ完成。 4.指定元件布线(Component) 执行“Auto Route Component ”菜单命令,也可用热键Ａ/Ｏ完成。 5.指定区域布线(Area ) 执行“Auto Route Area ”菜单命令,也可用热键Ａ/Ｒ完成。 9.2.2 设计规则检查 1. Report选项卡 该选项卡用于设置以报表方式生成规则检查结果的各个选项。 2. On-line选项卡 该选项卡用于设置在线方式检查设计规则，在手工布线过程中，就能实时地进行设计规则检查，保证布置的每一条导线都符合规则要求。 |
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