Сложные правила

В модуле 7 правила были простые: одна ширина, один зазор, один размер отверстия на всю плату. Теперь, когда есть классы (урок 9.3), можно описать плату гораздо точнее: силовые цепи — широкие, высоковольтные — с большими зазорами, сигнальные под микросхемой — тоньше.

Правила проектирования — это договор между тобой и заводом, записанный так, чтобы его проверял компьютер. Чем точнее договор, тем меньше сюрпризов.

Категории правил

Редактор правил открывается командой Design›Rules. Слева дерево: категории → типы правил → сами правила. Категорий десять:

Категория	Что в ней	Пример правила
Electrical	зазоры, короткие замыкания, неразведённые цепи	Clearance
Routing	ширина, переходные отверстия, слои, дифференциальные пары	Width, Routing Via Style, Differential Pairs Routing
SMT	расстояния для SMD-площадок
Mask	расширение паяльной маски и пасты	Solder Mask Expansion
Plane	подключение к слоям-плоскостям и полигонам	Polygon Connect Style
Testpoint	контрольные точки
Manufacturing	технологические ограничения	Hole Size, Minimum Annular Ring
High Speed	длины, согласование длин	Length, Matched Lengths
Placement	размещение компонентов	Component Clearance
Signal Integrity	параметры для анализа целостности сигналов

Новичку для двух- и четырёхслойной платы хватает правил из Electrical, Routing, Plane, Manufacturing и Mask. Остальные подключают по мере надобности.

[СКРИНШОТ: PCB Rules and Constraints Editor: дерево категорий и список правил Clearance]public/screenshots/m09-advanced/l04-rules-editor.png

Правило с двумя областями: зазор между классами

Правило Clearance — особенное: оно описывает пару объектов, поэтому у него две области действия — для первого и для второго объекта.

Пример: класс HV (цепи 48 В) должен отстоять от всего остального на увеличенный зазор.

1. В Design›Rules раскрой Electrical › Clearance, создай новое правило (правый клик → Add Rule [ПРОВЕРИТЬ точное название пункта]).
2. Назови его Clearance_HV.
3. Первая область: InNetClass('HV'). Вторая: All.
4. Задай минимальный зазор по таблице IPC-2221B для своего напряжения и условий (урок 5.5), но не меньше технологической нормы производителя.
5. Нажми Priorities и убедись, что Clearance_HV выше общего Clearance.

⚠️Внимание

Числа зазоров в этом уроке не даются специально: они зависят от напряжения, наличия маски, условий эксплуатации и стандарта, по которому делается изделие. Бери их из таблицы 6-1 IPC-2221B (урок 5.5) и из норм производителя — выбирай большее из двух значений.

Ширина и переходные отверстия по классам

Width (категория Routing) задаёт три значения: минимум, предпочтительное (Preferred) и максимум. При трассировке Altium берёт Preferred, клавиша 3 перебирает Min, Preferred, Max и пользовательскую ширину.

Типовой набор:

Правило	Область	Смысл
Width_Power	InNetClass('Power')	ширина по току из калькулятора
Width_USB	InNetClass('USB')	ширина из профиля импеданса (урок 9.5)
Width	All	ширина для обычных сигналов

Routing Via Style задаёт диаметр переходного отверстия и площадки. Для класса Power имеет смысл отверстие крупнее: через маленькое переходное отверстие большой ток не пройдёт без нагрева. Клавиша 4 при трассировке перебирает размеры отверстий из правила.

💡Совет

Если в правиле ширины включить использование профиля импеданса из Layer Stack Manager, Altium сам подставит ширину для каждого слоя. Сменил стек — ширины пересчитались. Это надёжнее, чем вбивать числа вручную.

Подключение к полигонам

Polygon Connect Style (категория Plane) определяет, как площадки и отверстия соединяются с полигоном:

• Relief Connect (с термобарьером) — площадка соединена с полигоном несколькими тонкими перемычками. Её легко паять: тепло паяльника не уходит в огромную медь.
• Direct Connect — площадка залита сплошь. Лучше для большого тока и отвода тепла, хуже для ручной пайки.

Типовое решение: для площадок выводных компонентов и SMD — термобарьеры, для переходных отверстий — прямое подключение. Это делается двумя правилами с разными областями (например, по типу объекта) и правильными приоритетами. Ключевые слова для выбора объектов по типу (например, IsVia, IsPad) найди в Query Helper — их набор и написание лучше проверить в своей версии.

Правило для отдельной области

Под микросхемой с мелким шагом выводов дорожка общей ширины может не пройти между площадками. Решение — отдельное правило ширины с большим приоритетом, которое действует только в этой области: например, через комнату (Room) вокруг микросхемы или через запрос к компоненту. Запрос удобно собрать в Query Builder, выбрав условие из списка, а потом проверить, какие объекты он выбирает.

Проверка: DRC

Правила проверяются двумя способами:

• онлайн-проверка — прямо при трассировке Altium подсвечивает нарушения;
• пакетная проверка — запуск всех проверок и отчёт, урок 7.7.

Если DRC показывает сотни нарушений сразу после добавления правила, сначала подумай, не ошибка ли в самом правиле: неправильная область, перепутанный приоритет, слишком жёсткое значение.

🧯 Типичные ошибки

После нового правила DRC показал сотни нарушений

Почему Обычно ошибка в области действия: правило применилось к объектам, к которым не должно было.

Как исправить Проверь запрос в Query Builder и посмотри, какие объекты он выбирает. Проверь приоритеты.

Зазор для высоковольтных цепей не проверяется

Почему Правило Clearance_HV ниже по приоритету, чем общее Clearance с меньшим зазором.

Как исправить Подними Clearance_HV выше в Priorities.

Переходные отверстия на силовой цепи греются

Почему Использованы маленькие отверстия из общего правила Routing Via Style.

Как исправить Сделай отдельное правило Routing Via Style для класса Power или ставь несколько отверстий параллельно.

Площадку на полигоне земли невозможно пропаять паяльником

Почему Прямое подключение к полигону: тепло уходит в медь.

Как исправить Для площадок используй Relief Connect (термобарьеры) в правиле Polygon Connect Style.

Проверь себя

1. 1. В какой категории находится правило Clearance?

   RoutingElectricalManufacturingPlacement
2. 2. Почему у правила Clearance две области действия?

   Это ошибка интерфейсаПравило описывает пару объектов: первый и второйОдна для верхнего слоя, другая для нижнего
3. 3. Что даёт Relief Connect (термобарьер) при подключении площадки к полигону?

   Больший ток через площадкуОблегчает пайку: тепло меньше уходит в полигонУменьшает импеданс
4. 4. Какое значение ширины Altium использует при трассировке по умолчанию?

   MinimumPreferredMaximum

🎯Практическое задание~40 мин

Для платы проекта 11.2 (или учебной платы урока 9.2) составь таблицу правил: тип, имя, область действия, значения, приоритет. Минимум: Clearance общий, Width общий, Width для Power, Routing Via Style для Power, Polygon Connect Style для площадок и для переходных отверстий. Затем внеси их в Altium и запусти DRC на пустой плате — нарушений быть не должно.