Altium Designer 18中PCB Design Rules﹣Clearance

PCB Design Rules﹣Clearance(PCB设计规则﹣间隙)是Altium Designer 18中“PCB Rules And Constraints Editor”对话框第一项功能Electrical电气的第一个页面,如下图所示。

 

Summary摘要

该规则定义了铜层上任何两个图元对象之间允许的最小间隙。通过使用专用的最小间隙矩阵,既可以指定单个间隙值,也可以为不同的对象配对指定不同的间隙。后者与规则范围界定相结合,可以灵活地建立一套简洁而有针对性的间隙规则,甚至可以满足最严格的间隙需求。

所有设计规则都是在“PCB Rules and Constraints Editor”对话框中创建和管理的。有关使用设计规则系统的高级视图,请参见Constraining the Design - Design Rules。有关如何确定要应用设计规则的对象的详细信息,请参阅Scoping Design Rules。

Constraints约束条件

间隙规则的默认约束。在图像上滚动鼠标以比较两种可用模式。

Connective Checking-有关设计中网络的规则范围。可以设置为以下之一:

Different Nets Only-约束适用于属于不同网络的任何两个图元对象(例如,两个不同网络上的两个轨道)。

Same Net Only-在属于同一网络的任何两个图元对象之间(例如,在同一网络的通孔和焊盘之间,或在差分对的同一轨道内)施加约束。

Any Net-在设计中,约束应用于属于任何网络的任何两个图元对象之间。这是三个选项中最全面的,涵盖了对象属于同一网络或不同网络的可能性。

Different Differential Pair-在属于不同差分对的不同网络的任何两个图元对象之间施加约束(例如TX_P中的轨道和RX_P中的轨道)。

Same Differential Pair-在属于同一差分对的不同网络的任何两个图元对象之间施加约束(例如TX_P中的轨道和TX_N中的轨道)。

对于已定义的Same-Net Clearance规则,一般的方法是如果两个对象处于接触(即连接)状态,则认为它们没有违反规则。例外情况是检查同一网络中过孔和SMD焊盘对象之间的间隙。如果过孔和SMD焊盘之间的阻焊层间隙太近,则两个对象之间的阻焊层桥可能会消失,并且锡膏会在焊接过程中流到过孔中,从而在SMD焊盘上形成不良的焊点。如果它们比标准的via-smd焊盘间隙小,即使它们被走线连接或重叠,则认为它们是违规的。但是,如果SMD焊盘允许使用通孔焊盘,则我们将忽略违规行为。

Ignore Pad to Pad Clearances within a footprint-启用/禁用此选项可指定,是否忽略相同组件封装中焊盘之间的间隙。默认情况下禁用此选项。

Minimum Clearance-所需最小间隙的值。在此输入的值将在“Minimum Clearance Matrix”中的所有单元格中复制。相反,当为矩阵中的一个或多个对象配对输入不同的间隙值时,最小间隙约束将变为N / A,以反映未在整个板上应用单个间隙值。

Minimum Clearance Matrix-可以微调设计中各种对象间间隙组合之间的间隙。

对于新的PCB文档,默认的“间隙规则”,将默认使用10mil作为所有对象间间隙组合。创建后续新的间隙规则时,将使用当前为最低优先级间隙规则定义的值填充矩阵。

Working with the Clearance Matrix使用间隙矩阵

对于许多用户而言,“轨迹”和“弧”图元之间没有太大区别。当涉及到“填充”,“区域”和“多边形”对象时,大多数用户只会将它们视为更多的“铜”。考虑到这一点,间隙规则的最小间隙矩阵已得到增强,可以在两种模式下运行:

Simple-在此模式下,将“轨迹”和“弧”对象组合到单个“轨迹”条目中。填充,多边形和区域对象组合到单个Copper条目中。无论打开现有设计还是新设计,简单模式都是默认模式。

Advanced-此模式是软件的早期版本中存在的传统矩阵,其中包含所有对象。

如果您在“简单”模式下为组合条目(轨道和/或铜线)指定了间隙,则在切换到“高级”模式时,该值将输入到与那些适用的非组合对象关联的单元格中。如果在“高级”模式下为各个对象指定了不同的间隙,则在简单模式下,与那些适用的非组合对象相关联的单元格中的最大间隙值将用于组合条目(轨道和/或铜线)。

可以通过以下方式定义矩阵中的间隙值:

Single cell editing-更改特定对象配对的最小间隙。只需单击一个单元格以选择它进行编辑。

Multi-cell editing-更改多个对象配对的最小间隙:

使用Ctrl + Click,Shift + Click和Click + Drag来选择列中的多个单元格。

使用Shift + Click,然后单击并拖动以选择一行中多个连续的单元格。

使用Click + Drag可以跨多个行和多个列选择多个连续的单元格。

单击行标题以快速选择该行中的所有单元格。

单击列标题以快速选择该列中的所有单元格。

要为所有可能的对象配对设置单个间隙值,只需为“最小间隙”约束设置所需的值。单击Enter后,该值将在矩阵的所有适用单元格中复制。或者,单击矩阵左上方的空白灰色单元格,或使用Ctrl + A快捷键。 这将选择矩阵中的所有单元格,以准备容纳新输入的值。

进行所需的选择(单个单元格或多个单元格)后,更改当前值仅是键入所需新值的情况。要提交新输入的值,请单击另一个单元格,或按Enter。所选内容中的所有单元格都将使用新值进行更新。

Hole-to-Object Clearance Checking孔到物体的间隙检查

设计人员可以检查钻孔边缘与信号层上相邻铜体之间的间隙。这在防止轨道的路线过于靠近钻孔方面特别有利,否则可能会在制板过程中使钻孔机产生任何潜在的漂移。间隙规则的最小间隙矩阵底部的行用于定义所需的间隙。

设置间隙值以捕获任何太靠近设计中钻孔边缘的铜物体。

对于默认的“间隙”规则,矩阵“孔”行的所有单元格均具有值0。类似地,在将PCB保存在软件的早期版本中(不支持“孔到对象”间隙检查)时,任何已定义的孔到对象的间隙将丢失,并且在此更高版本中再次打开文件时,所有单元格条目都将设置为0。

Split Plane Clearance Checking分割平面间隙检查

设计人员还可以检查内部平面层上拆分平面区域之间的间隙。间隙的定义方式取决于您使用最小间隙矩阵的方式:

Simple mode-使用Copper-Copper单元指定所需的分离平面到分离平面的间隙值。

Advanced mode-使用“区域-区域”单元格指定所需的分离平面到分离平面的间隙值。

违规将以以下形式出现:

Clearance Constraint: (<CurrentClearance> < <DefinedClearance>) Between Split Plane (<NetName>) on <InternalPlaneLayerName> And Split Plane (<NetName>) on <InternalPlaneLayerName>,

例如:

Clearance Constraint: (32.36mil < 34mil) Between Split Plane (GND) on Internal Plane 1 And Split Plane (NetC6) on Internal Plane 1

间隙约束:内部平面1上的分割平面(GND)和内部平面1上的分割平面(NetC6)之间的(32,360,000 <3,400,000)

检查内部层上分离平面区域之间的间隙。在这种情况下,已经在“区域-区域”单元格中输入了34mil的间隙值作为间隙。

使用矩阵的高级模式定义。

How Duplicate Rule Contentions are Resolved如何解决重复的规则争用

所有规则均由优先级设置解决。系统从最高优先级到最低优先级遍历规则,并选择范围表达式与要检查的对象匹配的第一个规则。

Rule Application规则申请

在线DRC,批处理DRC,交互布线,自动布线,以及在多边形放置期间。

Tips提示

在定义规则的约束时,“连通性检查”选项通常将设置为“Different Nets Only”。何时可以使用“Same Net Only”或“Any Net”的一个示例是,测试是否将通孔放置得过于靠近同一网络或任何其他网络上的焊盘或其他通孔。

最小间隙矩阵适用,与指定的连接检查方法无关。如果在同一网络上的对象之间需要不同的间隙,则与为在不同网络上的对象定义的间隙不同,请确保根据需要定义单独的间隙规则。

间隙矩阵的适用用途取决于规则范围。例如,对ALL-ALL进行范围界定,矩阵中的所有单元格均适用(即所有可能的对象配对)。但是,如果将范围设置为IsVia-IsTrack,则仅适用于Via-Track对象配对的单个单元格,而矩阵中的所有其他单元格都未使用。

在为多边形定义间隙规则时,该规则实际应用的是多边形的图元,而不是多边形本身。在这种情况下,关键字条目InPolygon(或InPoly)应包括在Full Query中,而不是IsPolygon(或IsPoly)。如果要生效,特定的多边形间隙规则还必须具有比任何通用间隙规则更高的优先级。

当使用“Dielectric Shapes Generator(电介质形状生成器)”(在印刷电子产品中)时,在“自动”模式下,电介质形状会自动扩展,以满足适用的“间隙约束”设计规则的要求。

在印刷电子产品中,不仅要在同一层上测试网络到网络的间隙,还要在所有层上进行测试。

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