PCB过孔规则设置

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简介: 过孔这个词指得是印刷电路板(PCB)上的孔。过孔可以用做焊接插装器件的焊(Throughhole),也可用做连接层间走线的线路过孔,二者唯一的不同点在于前者用于焊接芯片管脚,而后者内部保持为空。

过孔这个词指得是印刷电路板(PCB)上的孔。过孔可以用做焊接插装器件的焊(Throughhole),也可用做连接层间走线的线路过孔,二者唯一的不同点在于前者用于焊接芯片管脚,而后者内部保持为空。二者的电气特性相仿,如以下所述。

过孔的机械特性

小的过孔可以节省更多的走线空间,所以设计者都希望过孔越小越好。而且小过孔有更小的寄生电容,所以可工作于很高速率。对于极高速率的设计,必须用小的过孔。

但小的过孔在制板时花费更多,所以设计者要对其性价比进行衡量。到现在,我们知道过孔的三种特性:

小过孔占用更小空间;

小过孔有更小电容;

小过孔花费更高。

过孔尺寸的重要性不可低估,

过孔直径

一个焊孔必须能够容纳一条插件管脚,焊孔直径必须超过插入其中的导线尺寸。为了良好的焊接,余出的部分应在0.010到0.028英寸之间(依赖于焊接工艺)。没有太多的方法缩小焊孔的的直径。

对于走线过孔而言,孔径的大小更难以确定,它的最小尺寸受限于钻孔与渡锡技术。 小孔具有前面所介绍的优点,但需要小的钻头,而小钻头更容易折断。加工大过孔时,可以将许多印制板堆叠在一起进行一次性加工,而对于小过孔,细小的钻尖难以钻透堆叠在一起的印制板而不

偏离过孔的中心,所以小孔必须小批量打钻,并且加工更长的时间。

电镀技术(ElectroplaTIng acTIon)不能电镀深的孔(skinny hole)。孔深超过其直径六倍的孔一般不会被电镀。对于0.063英寸厚的标准单板,孔径不应小于0.010英寸(也依赖于电镀车间对其设备的调整以及单板的产量需求)。

AlTIum Designer规则设置技巧过孔和焊盘

一、过孔和焊盘的覆铜连接

过孔和焊盘有三种连接状态:图一noconnect(不连接);图二reliefconnect(十字形连接);图三directconnect(直接连接)

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覆铜时默认连接为十字形连接,如何改为直接连接呢?

在PCB环境下,Design》Rules》Plane》PolygonConnectstyle,点中PolygonConnectstyle,右键点击newrule新建一个规则点击新建的规则既选中该规则,在name框中改变里面的内容即可修改该规则的名称,默认是PolygonConnect_1,现我们修改为Via(改为任何名字都可以),

选项WhereTheFristObjectMatches选Advanced(Query),FullQuery输入IsVia(大小写随意),ConnectStyle选DirectConnect,其他默认设置,点击下边的prioriTIes把Via规则优先级置最高,前面的优先级高于后面的(1高于2)如下图

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这样过孔和覆铜(过孔为GND,覆铜为GND)的连接就会变为直连了,而不是默认的十字形连接。如下图左为十字形连接,右为直连。

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从上面可以看出过孔VIA的连接已经改变,可是焊盘确没有变化。

如果想过孔和焊盘都用直连方式,那在FullQuery修改为IsViaorIspad,更新下刚才的覆铜,地焊盘也全连接了如下图

PCB过孔规则设置

这样虽然焊盘和覆铜全连接上了,可是所有表面贴元件的地也跟覆铜全连接上,而我们要的只是某个直插元件焊盘的地和覆铜直连。

方法是,假如只要让JP3元件焊盘和地直连,其他贴片元件为十字形连接。则修改FullQuery为IsViaorInComponent(‘JP3’)(可以是多个元件IsviaorInComponent(‘U1’)ORInComponent(‘U2’)ORInComponent(‘U3’))

重新覆铜则效果如下:

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二、过孔和焊盘间隔的设置。

在PCB里面我们可以设置VIA和VIA,VIA和PAD,PAD和PAD之间的间隔。

在规则设置里面的WhereTheFirstObjectMatches,WhereTheSecondObjectMatches的FullQuery,

1、一个是ispad另一个是isvia,就是过孔到焊盘的间距;

2、一个是ispad另一个是ispad,就是焊盘到焊盘的间距;

3、一个是isvia另一个是isvia,就是过孔到过孔的间距。

然后再minimumClearance填入数字即可,

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过孔到过孔之间的间距为30mil

三、定位和覆铜间隔设置

常用一个内径=外径的焊盘做定位孔。该孔不连接到任何网络(不进行电气连接),只拧螺丝用我们在PCB上4个脚上放4个定位孔,不连接到任何网络,规则设置为HasPad(‘free-0’)orHasPad(‘free-1’)其中0、1为焊盘编号

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四、覆铜间距规则

1、覆铜间距设置一般PCB默认覆铜间距为0.254MM(10mil),如果覆铜间距要求为0.508MM(20mil),规则设置如下在PCB设计环境下Design》Rules》Electrical》Clearance,右键新建一个间距规则并重命名为Poly,WhereTheFirstObjectMatches选Adcanced(Query),FullQuery输入inpolygon,Constraints把默认的10mil修改为20mil,优先级Poly比默认的的Clearance的10mil高,这2个间距规则共同构成覆铜间距为20mil,其他间距例如走线到走线,走线到焊盘过孔间距为10mil的规则,如下图:

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布线间距为0.254MM(10mil),覆铜间距为0.508MM(mil)。

2、如果一根电源线覆铜间距要求很宽,比如要求为1.5MM,其他覆铜为0.508,规则设置如下Design》Rules》Electrical》Clearance,右键新建一个间距规则并重命名为VCC,wherethefirstobjectmatches和wherethesecondobjectmatches规则相关设置如下图

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五、Classes

Design》Classes创建一个规则类,类的方式有多种,网络类,元件类,层类等,然后可以将classes添加到规则设置里

1、如下图,右键点击NETClasses添加一个class,右键点击新添加的NewClass选择renameclass给它取个名字,将左边的net添加到右边的空白区域。设置好后关闭,这样一个新的class就添加完毕。

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然后就可以在rule里面设置网络类的走线宽度,走线间距,覆铜间距……

2、Class布线间距的设置,右键点击clearance添加新规则,更名为CLASS,wherethefirstobjectmatches里选择netclass,

点击下拉按钮,选择类POWER,设置完毕后FullQuery里变化如下图。布线间距设置为0.508mm(20mil),详细设置如下图

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3、对class布线导线宽度的设置如下图,导线宽度根据自己实际情况而定。

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4、对class覆铜间距的设置,Wherethefirstobjectmatches,Wherethesecondobjectmatches设置如下图所示。

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效果如下图所示,图为效果示例,无关布局和走线是否合理。

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信号线布线间距为0.254MM,5V导线布线间距为0.508MM。5V导线和覆铜间距为1MM。凡属于一个类里面的所有net将遵循此规则。

六、对覆铜的切割和挖孔

1,分割覆铜:Place-》SlicePloygonPour,在覆铜上画一条线就将覆铜一分为二;如下图

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2、覆铜部分挖除:Place-》PloygonPourCutout,在覆铜上画一个封闭区域,该覆铜块Repour一下,就出现一个掏空区域。

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3、PCB导线切割EDIT―SLICETRACKS,一拉就断

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