Altium designer设计经验谈——常用规则的使用（二）

news2024/11/15 8:24:23

文章目录

前言
三、规则设置介绍——走线规则
- 1、Routing——>Width 线宽
- 2、Routing——>Topology 拓扑
四、规则设置介绍——平面层规则
- 1、Plane——>电源层连接样式 Power Plane Connect Style
- 2、Plane——>电源层间距距离 Power Plane Clearance
- 3、Plane——>多边形样式 Polygon Connect Style
总结

前言

在使用Altium designer软件PCB绘制电路中，要充分发挥自动化辅助工具的“自动化”性能，一旦应用得当，AD软件都会按照设置参数严格规范走线的宽度和间距、敷铜的区域和样式、焊盘的形状和孔径、过孔的大小和尺寸。

好处不仅如此，好的规则设置还会让加工和生产环节减少不必要的麻烦，更有意义的是，规则可以由设计团队共同维护，更好地让所有产品设计品质统一。

上一节介绍了PCB绘图中的规则——电气规则《Altium designer设计经验谈——常用规则的使用（一）》
请回看之前的分享，本节继续介绍其他规则。

三、规则设置介绍——走线规则

在PCB编辑上方菜单栏里，点选Design（设计）——>Rules（规则）,弹出规则设置，

常用的规则有Electrical（电气规则）、Routing（走线）、Plane（平面）。本节介绍电气规则Routing（走线）和Plane（平面）；
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1、Routing——>Width 线宽

在这里能规定线径的最小值、最大值、和推荐值三个参数，还可以规定线径尺寸适用的范围，例如某些网络、元件、甚至是某些焊盘，这个功能给自动布线提供了方便。

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如图+3.3V网络规定最小线径是10mil，最宽200mil，推荐30mil。

线径规范的总体原则是小线径考虑电流允许值和机械强度，大线径考虑回流焊散热情况。

表格中是常见回路使用的线径，需要指出的是，有的功率元件虽然使用了小型焊盘，但是不能以焊盘大小决定线径，例如在DCDC电源中，SW输出端连接储能电感，此处是大电流充放电回路，需要足够的走线宽度保证功率输出。下图U1的8脚SW端与功率电感之间使用了多边形（红色框内）
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回路类型	线径	适用范围
大电流回路	多边形	地线、DCDC开关回路、供电桥接
电源线	30mil以上	24V 12V 5V 3.3V供电回路
小功率	20mil	150mW小型继电器线圈回路、达林顿晶体管ULN2003的集电极、警示灯、通行指示器的MOS开关管回路漏极和源极、5W以下轴流风扇
数字回路	10mil	单片机IO引脚、施密特反相器、三态门、比较器、RS232通讯芯片、RS485通讯芯片、CAN总线通讯芯片，光耦
电压采样回路	20mil以下	DCDC转换器反馈回路、MOS管电流采样回路、LDO调整端分压电阻
单独地线回路	同电源正极回路	除了大面积地线之外的单独地线回路

不允许设计出让焊盘散热不均匀的走线，这会导致出现“曼哈顿现象”，影响产品质量。
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2、Routing——>Topology 拓扑

这指的是各个网络节点之间的走线规范，默认选择shortest，即最短原则。

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四、规则设置介绍——平面层规则

在平面规则中，有三个子项目，分别是电源层连接样式 Power Plane Connect Style、电源层距离 Power Plane Clearance、和多边形样式 Polygon Connect Style

1、Plane——>电源层连接样式 Power Plane Connect Style

在此，有三种样式选择，缓和连接、直接连接和不连接，下图就是缓和连接，焊盘和周围敷铜是靠十字短线连接的。

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这样既能保证电气连接，又能保证不会散热过快导致焊接失败。实际效果是这样的：

两个参数需要设置：air gap间隔设为10mil，conducter width导线宽度设为10mil

2、Plane——>电源层间距距离 Power Plane Clearance

这个距离是不同层的安全距离，一般设为20mil
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3、Plane——>多边形样式 Polygon Connect Style

多边形有缓和连接、直接连接和不连接三种。

使用多边形最多的两个场景一个是地线敷设、另一个是大电流的走线，而根据元件的焊盘特点、网络的不同，需要单独设计多边形连接的的方式。
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其中以PolygonConnect_Via为例，过孔单设为直接连接，因为过孔不是焊盘，不需要考虑焊接情况。在Polygon Connect Style下单独设PolygonConnect_Via子项，将VIA过孔设为直接连接。

规则条件

注意，上面黄框where the first object matches 选项为all，意思是第一对象匹配的范围是“全部”，在where the second object matches里，在custom query定制查询框，选择的是IsVia，再在下面的连接样式中选择了Direct Connect直接连接。

合起来的意思是：在所有情况下，对于过孔这类对象，连接方式为直接连接。

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以PolygonConnect_Net2为例，在第一对象匹配的定制查询框中，设置了5个网络的名称，InNet(‘NetC3_1’) Or InNet( ‘NetF1_2’ )Or InNet( ‘NetF1_1’ )Or InNet(‘+12V’) Or InNet(‘NetC1_1’)，他们直接的关系相是OR,也就是平行相等的关系，第二对象匹配的范围是ALL.即全部情况，下面的连接样式中选择了Direct Connect直接连接。