Via管理的约束使用
关键的外卖
在PCB设计中可以使用多少不同的过孔?
在设计中使用大量过孔的组织问题。
Cadence的约束管理系统如何在PCB设计中组织通孔的使用。
一种高速印刷电路板中的过孔设计。
我认识很多人，如果不使用清单来保持自己有条理，他们就无法度过一天。说实话，我也有同感。虽然其他人可能会觉得这很有趣，但清单对我来说是非常有用的，可以记录从要买的杂货到要做的家务。值得庆幸的是，PCB CAD系统的创建者认识到同样的需求，并为电路板设计中不同数据对象的组织提供了实用程序。
曾经，PCB布局只使用极少量的形状和尺寸用于其轨迹、衬垫和通孔设计对象。当时的设计不仅不需要太多的尺寸和形状，而且早期用于电路板制造的照片绘图仪也不具备创建它们的能力。然而，随着PCB设计变得越来越复杂，激光绘图仪取代了传统的矢量绘图仪，这些设计对象的大小和形状的数量和多样性呈指数级增长。
幸运的是，对于当今复杂的PCB布局，设计人员可以依靠约束使用的via管理来帮助组织他们在设计中使用的对象的数量。就像处理购物清单一样约束系统可以帮助保持过孔有组织，并将它们分配到它们所属的网络。我们将在这里看看这些约束系统可以解决哪些问题，以及如何最好地使用这些实用程序来组织您的设计。
对于PCB设计来说，有多少不同的Via类型和尺寸是太多了?
正如我们最初提到的，过去在PCB设计中可以使用的通孔数量受到限制。设计师不仅要将他们的痕迹宽度、衬垫形状和通孔尺寸与绘图仪上的可用光圈相匹配，而且设计工具通常也不支持许多不同的尺寸和形状。然而，随着目前的CAD工具和成像工艺被用于PCB制造，这些限制不再相关。根据您特定的PCB设计需要，天空是多少不同的限制通过类型还有你可以使用的形状。以下是你将使用的一些变体:
通过类型
PCB设计中使用的过孔主要有三种类型:
通孔通过是最常见也是最容易制造的。然而，它们确实有最小尺寸限制，并且在高密度设计中占据了大量空间。
盲的和被埋的通道要么从外层开始，只部分通过板层堆叠(盲)，要么只跨越内层(埋)。与标准通孔通孔相比，这些通孔涉及更多的加工步骤，但出于信号完整性的考虑，以及在其上方和/或下方开辟额外的路由通道，它们的较短长度更可取。
Microvias也被称为激光钻孔孔，只跨越两层。它们是高密度小间距高引脚元件布线的理想选择。
通过大小
通孔的尺寸可以根据所需的孔大小而变化很大。标准钻头通常不能钻出小于0.15毫米的孔，小于0.15毫米的孔必须用激光在微孔中钻出。
过孔钻的尺寸也由钻板厚度纵横比指导，较厚的板需要更大的过孔，以防止钻断。通常，PCB上允许的最小通径尺寸将用于信号路由，而较大的通径尺寸将用于电流较大的网络，例如电源和地连接。
通过目的
过孔有许多不同的用途，类型和大小将根据过孔的用途而改变。例如，小通孔通孔通常用于电路板上的跟踪布线，而较大尺寸的通孔通孔可用于电源和接地连接或将地平面拼接在一起网格模式．
更大尺寸的通孔可以用于过热组件下的热缓解，以帮助通过板散热。通孔或盲孔也可以标记为PCB测试点位置，一些设计甚至可以将标记为测试点的通孔的形状从圆形更改为方形。
正如你所看到的，有许多不同尺寸和形状的通孔，可以潜在地用于PCB设计。现在的问题是，试图在设计中管理这么多对象可能会带来所有的混乱。
使用PCB设计工具的过孔列表功能为一个网络分配多个过孔。
PCB布局中过孔的组织问题
正如我们刚才所描述的，在PCB设计中可以使用很多通孔。上图显示了在CAD系统的一个网络中可用的通孔列表，而其余的网络可能使用完全不同的通孔。此外，还有许多其他的智能设计对象在PCB设计中必须管理的通孔增加了设计的复杂性水平。跟踪宽度、路由拓扑和间距要求只是设计人员必须根据最适合布局仔细设置的项目中的几个。
为了使设计更加复杂，为了使电路板按预期工作，通常必须维护与某些网络相关的要求。例如，一些高速网络可能被限制在某些层，这意味着这些网络将需要一个特定的盲道或埋道让它们保持在想要的图层上。
虽然设计师可能能够在头脑中追踪这些限制，并为这些网络使用适当的通道，但当设计有数百个这样的规则需要管理时，这就变得更加困难了。这样的情况是导致设计错误的主要原因，这些错误会导致电路板在运行期间性能不佳或完全故障。值得庆幸的是，在设计工具中有实用程序可以帮助管理板上使用的不同通孔及其净作业。
使用约束管理系统为PCB布局中的单个网络分配通路。
PCB设计中通道管理的约束使用
在PCB布局中管理过孔和其他智能设计数据的最佳应用程序之一是设计约束管理系统。上图是Cadence的PCB设计工具中使用的约束管理器。这些系统具有先进的电子表格风格的用户界面，允许易于输入和编辑数据在电子表格单元格中。通过电子表格中的各种菜单，您还可以从列表中快速选择特定的项目，例如通道或网络名称，而不是键入它们。
像这样的约束管理系统允许为项目简单地创建规则，例如单个网络上的轨迹宽度和间距。您还可以使用组合成组不同的网网络的分类，然后为这些类分配规则。除了路由之外，这些系统还允许您设置电气、组件和DFM规则，以检测可能影响电路板可制造性的问题。
像这样的电子表格风格的约束系统可以帮助你组织布局并设计它，这样在你把它送出去制造和组装之前，布局中就不会有任何问题。接下来，我们将稍微仔细地看看过孔是如何在这样的约束管理系统中使用的。
在Allegro的约束管理器中为PCB设计设置过孔。
基于约束管理系统的设计工具示例
使用Cadence的约束管理器Allegro PCB编辑器是一个非常简单的操作，可以在布局或示意图如果你愿意的话。正如你在上图中看到的，不同的通道被添加到约束管理器中显示的网络中。
您可以单独选择网络来添加通道，也可以一次在管理器中选择多个网络来将相同的通道添加到所有网络中。这些过孔可以从设计中可用的过孔列表中访问，这些过孔可以由设计人员创建，也可以从库中导入。随着过孔在网规则的位置，设计师可以路由知道你将使用正确的过孔为每网板。
要了解更多关于在印刷电路板设计中使用过孔或一般走线路由的信息，请参阅本文电子书获取更多信息。
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