Electrical Rule Types
Altium Essentials: PCB Design Rules Creation
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下面介绍 Electrical 类别的设计规则。
Electrical 类别的设计规则。
间距
默认规则：必需
此规则定义了在铜层上任意两个基本对象（primitive object）之间允许的最小间距。可以指定单一的间距值，或通过使用专用的 Minimum Clearance Matrix，为不同对象配对指定不同的间距。后者与规则作用域（rule-scoping）结合使用，可灵活构建简洁且有针对性的间距规则集合，以满足最严格的间距需求。
约束
规则作用域会返回一组对象，随后将下述约束应用到该对象集合：
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Connective Checking - 规则作用域返回的网络对象集合还可以通过以下方式进一步缩小：
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Different Nets Only- 约束应用于属于不同网络的任意两个基本对象之间（例如，两条分别位于两个不同网络上的走线）。 -
Same Net Only- 约束应用于属于同一网络的任意两个基本对象之间（例如，同一网络上的过孔与焊盘之间，或同一网络中的两段走线之间）。 -
Any Net- 约束应用于设计中属于任意网络的任意两个基本对象之间。这是三种选项中覆盖最全面的一种，包含对象属于同一网络或不同网络的情况。 - Different Differential Pair - 约束应用于属于不同差分对的不同网络的任意两个基本对象之间（例如，DiffPair1 中的一条走线与 DiffPair2 中的一条走线）。该规则不适用于同一差分对中两条网络内的基本对象之间（例如，DiffPair1_P 和 DiffPair1_N）。使用此约束来配置差分对之间的间距。
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Same Differential Pair - 约束应用于同一差分对中不同网络的任意两个基本对象之间（例如，TX_P 中的一条走线与 TX_N 中的一条走线）。当差分对中的网络需要比通用间距允许的更靠近时，使用此约束来配置间距。
了解更多：差分对间距检查
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- Ignore Pad to Pad Clearances within a footprint - 切换此选项的开/关，以指定是否忽略同一元件封装内焊盘之间的间距。该选项默认禁用。
- Minimum Clearance - 所需的最小间距值。在此输入的值会复制到“最小间距矩阵（Minimum Clearance Matrix）”的所有单元格中。相反，当在矩阵中为一个或多个对象配对输入不同的间距值时，Minimum Clearance 约束将变为 N/A，以反映并非对所有情况都应用单一间距值。
- Minimum Clearance Matrix - 提供对设计中各种“对象-对象”间距组合进行精细调整的能力。
使用间距矩阵
对许多用户而言，Track 与 Arc 基本对象差别不大。而对于 Fill、Region 和 Polygon 对象，大多数用户只是将其视为更多的“铜”。基于此，间距规则的最小间距矩阵已增强为可在两种模式下运行：
- Simple - 在此模式下，Track 与 Arc 对象（包括 Track Keepout 与 Arc Keepout 对象）合并为单一的 Track 条目。Fill、Poly 与 Region 对象（包括 Fill Keepout 与 Region Keepout 对象）合并为单一的 Copper 条目。无论打开现有设计还是新建设计，Simple 模式都是默认模式。
- Advanced - 此模式为传统矩阵，显示所有对象。
可通过以下方式在矩阵中定义间距值：
- 单单元格编辑 - 更改特定对象配对的最小间距。单击某个单元格以选中并编辑。
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多单元格编辑 - 更改多个对象配对的最小间距：
- 使用 Ctrl+Click、Shift+Click 和 Click+Drag 选择同一列中的多个单元格。
- 使用 Shift+Click 和 Click+Drag 选择同一行中的多个连续单元格。
- 使用 Click+Drag 选择跨多行多列的多个连续单元格。
- 单击行标题可快速选中该行的所有单元格。
- 单击列标题可快速选中该列的所有单元格。
完成所需选择（单个单元格或多个单元格）后，只需键入所需的新值即可更改当前值。要提交新输入的值，可单击其他单元格，或按 Enter。所选范围内的所有单元格都会更新为新值。
多单元格编辑示例。请注意，由于一个或多个对象配对现在存在不同的间距值，Minimum Clearance 约束已变为 N/A，以反映不再对所有“对象-对象”间距组合应用单一间距值。
孔到对象间距检查
设计人员可以检查信号层上钻孔边缘与相邻铜对象之间的间距。这对于防止走线布得过于靠近钻孔尤其有益，否则在板厂制造过程中钻头可能发生偏移（wandering），从而带来风险。间距规则最小间距矩阵底部的那一行用于定义所需的间距。
设置间距值，以捕捉设计中任何过于靠近钻孔边缘的铜对象。
分割平面间距检查
设计人员还可以检查内电层上分割平面区域之间的间距。间距如何定义取决于你使用最小间距矩阵的模式：
- Simple mode - 使用 Copper-Copper 单元格指定所需的 split plane-to-split plane 间距值。
- Advanced mode - 使用 Region-Region 单元格指定所需的 split plane-to-split plane 间距值。
违规将以如下形式出现：
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
在内层上对分割平面区域进行间距检查。在此情况下，由于使用矩阵的 Advanced 模式来定义间距，因此在 Region-Region 单元格中输入了 34mil 的间距值。
差分对间距检查
差分对带来独特的设计挑战，通常需要特定的 within-pair 间距以及 pair-to-pair 间距，并且可能还需要第三条规则来控制 pair-to-all other nets 间距。为支持这一点，Constraints 区域包含一个下拉列表，你可以在其中选择 Same Differential Pair 和 Different Differential Pair 选项。
例如，如果差分对内部的网络需要比通用板级间距更小的间距，可以使用 Same Differential Pair 约束选项来实现，如下所示。请注意，尽管规则作用域适用于设计中的 All 网络对象，但 Constraint 设置会将其限制为仅适用于 Same Differential Pair 中的对象。
也可以通过将规则作用域限定为仅适用于差分对对象（例如 InAnyDifferentialPair）来实现相同结果，如下所示。请注意，该规则也会应用于差分对中的某条网络与设计中任何其他网络对象之间，因此只有在你还有其他更高优先级的规则定义了 DiffPairNet-to-DiffPairNet 和/或 DiffPairNet-to-Any 要求时，才应使用这种方法。如果使用这种方法，还必须正确配置差分对规则的优先级，使间距要求更严格的规则具有更高优先级。
也可以使用类似的方法来控制差分对 between 的间距。下图展示了如何使用 Different Differential Pair 约束来实现这一点。
与前一个示例一样，也可以使用规则作用域而不是 Different Differential Pairs 约束来实现。请记住，必须配置规则优先级，使间距要求更严格的规则具有更高优先级。
要定义差分对网络到任何其他网络对象的不同间距，可以使用以下规则。
还可以进一步细化，使其仅适用于差分对对象与非差分对对象之间，如下所示。
了解更多关于 Differential Pair Routing。了解更多关于作用域设置 Differential Pair design rules。
规则应用
在线 DRC、批量 DRC、交互式布线 #、自动布线 #，以及多边形放置。
说明
- # 虽然 DRC 可以通过任意类型的规则作用域来测试任意对象类型到任意对象类型的间距，但布线引擎不支持如此细的粒度。例如，基础间距规则可能要求所有走线的间距为 1 mm，而更高优先级的规则要求长度大于 10 mm 的走线间距为 2 mm。在这种情况下，交互式布线引擎会遵循基础间距规则，忽略更高优先级的“长度大于 10 mm”规则。另一个例子是在拐角处使用圆弧布线。如果间距规则为圆弧指定的间距大于走线，而你在交互式布线时在拐角处使用圆弧，交互式布线引擎会忽略圆弧设置并遵循走线设置，使拐角圆弧与走线段具有相同的间距。在这两个示例中，一旦布线完成，在线 DRC 将把这些情况标记为违规。
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在为该规则定义约束时，Connective Checking 选项通常会设置为
Different Nets Only。Same Net Only或Any Net的一个使用示例是：测试过孔是否在同一网络或其他网络中放置得过于靠近焊盘或其他过孔，或任何其他类似情况。 - 无论指定何种连通性检查方法，最小间距矩阵都会生效。如果同一网络内对象之间需要与不同网络对象之间不同的间距，请务必按需定义单独的间距规则以适配。
- 间距矩阵的适用范围取决于规则作用域。例如，当作用域为 ALL-ALL 时，矩阵中的所有单元格都适用（即所有可能的对象配对）。但是，如果作用域设置为 IsVia-IsTrack，则只有 Via-Track 对象配对对应的单个单元格适用，矩阵中的其他所有单元格都不会使用。
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当为多边形定义间距规则时，规则实际应用于多边形的图元（primitives），而不是多边形本身。在这种情况下，Full Query 中应包含关键字条目
InPolygon（或InPoly），而不是IsPolygon（或IsPoly）。如果希望特定的多边形间距规则生效，还必须将其优先级设置为高于任何通用间距规则。 - 在布线（以及类似操作）过程中，规则引擎会持续检查编辑点周围是否存在障碍物。扫描区域将包括该图元本身的区域，以及该图元周围所需的净空（Clearance）区域。这意味着规则中定义的净空越大，需要扫描的区域就越大，因此操作速度就越慢。如果只有少量对象需要较大的净空，你可以通过在这些特定对象周围添加禁布区（keepout），来避免因给它们定义一条大净空规则而拖慢布线引擎。
- 当在 Auto 模式下使用 Dielectric Shapes Generator （在 Printed Electronics 中）时，介电形状会自动扩展，以满足适用的 Clearance Constraint 设计规则要求。
- 在 Printed Electronics 中，网络到网络（net-to-net）的净空会在所有层上进行测试，而不仅仅是在同一层上。
短路（Short-Circuit）
默认规则：必需
该规则用于测试铜层（信号层与平面层）上的图元对象之间是否存在短路。当两个具有不同网络名的对象相互接触时，即存在短路。
约束（Constraints）
Short-Circuit 规则的默认约束
Allow Short Circuit - 用于定义落入该规则两个作用域（Full Query）之下的目标网络是否允许短接。如果你需要将两个不同网络短接在一起（例如在设计中连接两套接地系统），请确保启用此选项。
规则应用（Rule Application）
在线 DRC、批量 DRC，以及自动布线期间。
备注（Notes）
-
在 Printed Electronics design 中，当不同网络在不同层上发生交叉跨越时，会被标记为短路。这些跨越通过在非导电层上放置介电补丁（dielectric patch）来实现隔离。
-
该规则同样适用于 Wire Bonding。当键合线（bond wire）连接到不同网络的芯片焊盘（die pad）或铜对象，或当不同网络的键合线端点相互连接时，将产生违规。
未布线网络（Un-Routed Net）
默认规则：必需
该规则用于测试落入该规则作用域（Full Query）内的每个网络的完成状态。如果某个网络不完整，则会列出每个已完成的区段（子网，sub-net）以及布线完成度。布线完成度定义如下：
(connections complete / total number of connections) x 100
PCB Editor 的设计规则检查系统通常认为：如果某个网络中的所有节点（元件焊盘）都通过具备网络感知（net-aware）的设计对象（走线、圆弧、焊盘、过孔和多边形）连接起来，则该网络已布线完成。当这些对象彼此接触时，即被视为已连接。然而，虽然“仅仅接触”会让软件认为已连接，但在电路板制造时，这类“连接”的脆弱性可能导致关键问题，尤其是在对象（例如两段相邻走线段，或走线进入焊盘/过孔）只是轻微接触的情况下。这类连接通常被称为“坏连接（Bad Connections）”“差连接（Poor Connections）”或“不完整连接（Incomplete Connections）”。该规则也可配置为检测此类差连接。
约束（Constraints）
Un-Routed Net 规则的默认约束
Check for incomplete connections - 启用该选项后，将对适用设计对象之间的连通性执行以下附加检查：
- Track/Arc to Track/Arc - 检查连接的走线/圆弧段的中心线，或其端点中心是否重合。
- Track/Arc to Via - 检查走线/圆弧段的中心线，或其端点中心是否落在过孔的形状范围内。
- Track/Arc to Pad - 检查走线/圆弧段的中心线，或其端点中心是否落在焊盘的形状范围内。
- Via to Pad - 检查过孔中心是否落在焊盘的形状范围内。
- Via to Via - 检查一个过孔的中心是否落在另一个过孔的形状范围内。
- Polygon to Track/Arc - 检查走线/圆弧段的中心线或端点中心是否被多边形覆盖（overlapped）。
- Polygon to Pad/Via - 当焊盘/过孔与多边形采用直接连接（direct connection）时，检查焊盘/过孔中心是否被多边形覆盖。
规则应用（Rule Application）
批量 DRC。
备注（Notes）
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差连接会在设计空间中使用详细违规标记
进行标注，并在 Messages 面板中显示相应消息。
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在适用情况下，会在网络中未连接的对象之间绘制连接线，并在 PCB panel（Nets mode 中）反映未布线网络长度的数据。
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某些 DRC 检查需要将 Un-Routed Net 规则设置为支持批量（Batch-enabled）才能工作。
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在 Printed Electronics 中，层间切换not 不需要 过孔；如果从已布线网络中移除过孔，网络分析器会识别该网络并未断开。当在 Layer Stack Manager 中启用 Printed Electronics 选项时，电路板被定义为 Printed Electronics。了解更多关于 Printed Electronics 的信息。
-
该规则同样适用于 Wire Bonding。当同一网络的芯片焊盘、键合线和/或铜对象之间不存在连接时，将产生违规。
未连接引脚
默认规则：不需要
此规则用于检测未分配网络且没有连接走线的引脚。
约束
无
规则应用
在线 DRC 和批量 DRC。
已修改的多边形
默认规则：需要
此规则用于检测仍处于搁置（shelved）状态和/或已被修改但尚未重新铺铜（repour）的多边形 。
约束
已修改的多边形规则的默认约束
- Allow shelved - 若启用，所有落在此设计规则作用范围内且当前处于搁置状态的多边形，将不会被标记为违规。
- Allow modified - 若启用，所有落在此设计规则作用范围内且当前已修改但尚未重新铺铜的多边形，将不会被标记为违规。
规则应用
在线 DRC 和批量 DRC。
爬电距离
默认规则：不需要
此规则用于测试目标信号 在板面上通过非金属化孔、开槽/挖空（cutouts）以及绕过板边缘的爬电距离。
约束
爬电距离规则的默认约束
- Creepage distance – 当第一对象上的任意点到第二对象上的任意点的距离小于或等于该距离时，将标记为规则违规。
- Ignore Internal Layers – 使用此选项以确保该规则仅应用于外层。
- Apply to Polygon Pour – 使用此选项将规则应用于作用域内的多边形。
规则应用
在线 DRC、批量 DRC，以及自动布线期间。
备注
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爬电距离规则默认未启用在线或批量设计规则检查。请在 Design Rule Checker dialog（Tools » Design Rule Check、Electrical 类别）中启用在线/批量检查。
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可能还需要配置违规显示：在 Preferences dialog 的 PCB Editor - DRC Violation Display page 中启用 Violation Details（本地化的违规信息）和/或 Violation Overlay（高亮显示整个违规对象）。
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该规则会识别目标网络上最近的点，并在 X、Y、Z 平面中检查它们之间的距离 。
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如果板槽是通过放置焊盘创建的，请确保在焊盘属性中禁用 Plated 选项，因为软件会假定电镀孔壁（plated barrel）是导电的，并据此减少爬电距离。
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如果多边形铺铜与其他对象同时被某条爬电距离设计规则（启用 Apply to Polygon Pour 选项）以及一条 Clearance design rule 约束到，那么在铺铜时会同时考虑两条规则，并应用较大的数值。例如，如果爬电距离规则的约束值大于间距（Clearance）规则，则会应用该更大的数值。
AI 翻译