PCB布线中不使用规则和约束有何影响

设置用于印刷电路板布线的规则和约束不应被视为对我们工作的负面影响。这可能会花费一些时间，需要进行研究和手动输入，但是设置这些约束并按照规则进行电路板布线可以使您的设计免于陷入灾难。我们将研究PCB布线约束很重要的一些原因，然后说明如何使用它们可以为您的下一个设计增加很多价值。

在PCB布线中不使用规则和约束的问题

出于多种原因，PCB设计中使用了约束和规则。它们将帮助您组织设计并在原理图和布局之间传达重要信息。但是，它们主要是用来防止制造问题并确保电路板的电气性能。以下是约束旨在解决的一些问题：

彼此放置太近或方向不正确的组件可能难以正确组装或焊接。此外，自动插入机械可能无法根据需要放置零件，并且进行手动组装的技术人员可能无法将其工具和焊料填充到狭窄的区域。这些零件之间的距离越近，潜在的附带损坏的可能性就越大，因为热烙铁或其他工具会冲击附近的组件。

电路板上的金属太靠近其他金属物体也可能在制造过程中引起问题。可能会形成焊锡条，导致断续的短路，很难找到和纠正。焊料还可能在走线或焊盘之间桥接，从而导致直接短路。如果没有正确的散热措施，则连接到大面积金属的零件（例如连接到接地平面的小型表面安装旁路电容器）可能无法正确焊接。

电气性能：

用于传导功率的走线不够宽，可能不足以承载电流。一些走线还必须具有精确的宽度以控制其阻抗。其他走线需要路由到特定长度或匹配类似网络的长度。差分对必须完美并排布线。尽管如此，可能还需要以特定的模式或“拓扑”来路由其他迹线。所有迹线并排，上方或下方与其他迹线之间可能有间距要求，也可能没有间距要求。

过去，您可以进行PCB设计，然后将其放入自动布线器中，最后得到一块可以完美工作的完全布线板。这已不再是这种情况。如果没有适当注意走线布线的宽度，间距，长度和拓扑结构，最终可能会出现过多的信号完整性问题。这些影响范围包括串扰，反射，地面反弹和电磁干扰。

使用PCB设计规则和约束不再是奢侈的事情；满足设计的各种制造和电气性能要求是必需的。因此，下一个问题是，可以使用哪些设计工具中的约束

您可以为布线PCB设计设置许多不同的规则和约束，我们将在此处列出其中一些示例。我们将从对组件的一些非路由约束开始，因为即使这些约束最终也会对您的路由产生影响。

组件：可以为组件设置的约束包括与其他零件的间隙，或对象和电路板轮廓特征（例如切口）。这些零件许可可以是单个零件，也可以是零件组（类）。您还可以设置约束，以限制部件可以放置在板的哪一侧，或者由于高度或性能原因而限制将其放置在特定区域中。

迹线宽度：对于设计中的大多数网络，特定网络或网络类别，可以将迹线的宽度设置为默认值。这些约束可以附加到受控的阻抗布线宽度，差分对宽度或其他敏感网络（例如时钟线）上。在某些情况下，可能需要减小迹线的宽度以进行紧凑的区域布线，这称为迹线颈缩。您可能还需要以超大宽度布线，以满足功率要求，或者经常更改宽度以用于RF设计。

迹线间隙：可以设置这些约束来控制迹线到迹线，迹线到焊盘，迹线到通孔，迹线到其他金属以及迹线到其他特征（例如钻头）的间隙。孔或板边缘。根据设计要求，还可能为电路板的特定区域或层设置其他间隙规则。

走线布线：除了基本的宽度和间隙设置外，您可能还需要更好地控制走线的布线方式。这可以包括一条迹线的最小和最大长度，或者使用蛇形布线将一条迹线的长度与其他迹线的长度匹配。您可能还需要在跟踪上放置拓扑约束，以确保它遵循特定的模式，例如“ T拓扑”或“飞越拓扑”，这两种模式都用于DDR内存路由模式。

过孔：具有约束，您可以指定过孔的类型 。这些将包括通孔，盲孔，埋孔和微孔。您还可以指定这些通孔的结构，例如盲孔和埋孔的层间距。您将可以控制板上组件和其他对象的通孔间隙。

平面：通过约束，您可以控制如何将电源平面和接地平面连接到带有散热装置的走线和组件。您可以指定平面中允许的最小金属宽度量，以及该金属宽度是由实心图案还是剖面线图案组成。与其他约束一样，您可以控制平面与走线，过孔和其他电路板对象的间隙。
编辑：hfy