这一章在干嘛? 本章讲 PCB 设计规则:为什么要设、在哪里设、几个关键参数怎么取值。
设计规则是什么
官方定义:设计规则是用于设置 PCB 基本设计原则,在设计规则中输入一个安全设计规则,可以保证 PCB 的设计不会出现设计问题。
换个说法:设计规则就是你和软件之间的契约——
- 你告诉软件:"我的线至少要这么宽,两个不同网络的物体至少要离这么远。"
- 软件负责:你布线时实时提醒,以及DRC 时逐条检查。
[[callout:info|为什么要先设规则再布线? 因为 DRC 是按规则来判断对错的。如果你不设规则(用默认值),会出现两种糟糕情况:
- 规则太松 → 你画了一堆实际工厂做不出来的线,DRC 却全绿,板子回来才发现问题;
- 规则太严 → 明明合理的走线被报一堆错误,你疲于应付。
开工前花 5 分钟按工厂能力把规则设好,能省掉后面几小时的返工。]]
打开设计规则
点击顶部菜单栏 设计 → 设计规则,即可在「设计规则」弹窗内修改设计原则。
图 16-1 顶部菜单 设计 → 设计规则
图 16-2 「设计规则」弹窗,可逐项设置各项参数
关键参数与推荐取值
下面是初学者最需要关心的几项。取值按嘉立创等国内常见工厂的标准工艺能力给出:
| 参数 | 含义 | 新手推荐值 | 说明 |
| 最小线宽 | 铜箔走线的最小宽度 | ≥ 6 mil(0.15mm) | 常规工艺 6mil 没问题;信号线建议 8~10mil |
| 最小线间距 | 不同网络铜箔的最小间隙 | ≥ 6 mil(0.15mm) | 与线宽一致即可 |
| 最小过孔外径 | 过孔(Via)的焊盘直径 | ≥ 0.45mm | 常规 0.5mm 很稳 |
| 最小过孔孔径 | 过孔的钻孔直径 | ≥ 0.3mm(12mil) | 低于 0.3mm 要加钱,且良率下降 |
| 焊盘到走线间距 | 焊盘与走线的最小间隙 | ≥ 6 mil | 与线间距一致 |
| 丝印到焊盘间距 | 丝印与焊盘的间隙 | ≥ 0.15mm | 防止丝印上焊盘 |
| 板框到铜箔间距 | 铜箔距板边的距离 | ≥ 0.3mm | 防止铣边时伤到铜箔 |
| 最小字符高度 | 丝印文字的高度 | ≥ 0.8mm | 太小印不清 |
[[callout:good|信号线和电源线要分开考虑 上面的推荐值是"能做得出来"的下限,不是"用得好"的值。实际设计中:
- 普通信号线:8~10 mil(0.2~0.25mm)足够;
- 电源线 / 大电流线:按电流算,越宽越好。经验参考:1oz 铜厚下,10 mil 线宽约可过 1A(表层)。1A 以上建议 20~30 mil 或铺铜;
- USB 差分、天线等阻抗线:按阻抗计算结果设,通常需要专门的规则。
记住:过流靠线宽,耐压靠间距。]]
线宽与载电流的粗略关系
这是一个非常实用的参考(外层,1oz 铜厚,温升 10℃):
| 线宽 | 约可承载电流 |
| 6 mil(0.15mm) | 0.5 A |
| 10 mil(0.25mm) | 0.8 A |
| 20 mil(0.5mm) | 1.5 A |
| 40 mil(1.0mm) | 2.5 A |
| 80 mil(2.0mm) | 4 A |
| 铺铜(大面积) | 按面积折算,散热好得多 |
[[callout:warn|大电流别指望细线 常见翻车:电机驱动板、LED 灯带、电源模块上,用 10mil 的线走 3A 电流,结果线发热、压降大,严重的会烧断铜箔。正确做法:
- 按上表放大线宽;
- 空间不够就铺铜或开窗加锡(在阻焊层开窗,焊接时堆锡加厚);
- 极端情况用跳线或加厚铜箔(2oz)。
判断简单标准:线摸着烫手,就是太细了。]]
双面板 vs 四层板
设计规则里还涉及层叠设置。初学者的选择:
| 类型 | 层数 | 成本 | 什么时候用 |
| 单面板 | 1 | 最低 | 极简电路,元件全在一面 |
| 双面板 | 2 | 低(推荐) | 90% 的项目用它 |
| 四层板 | 4 | 较高 | 高速信号、BGA、需要完整地平面 |
| 六层及以上 | 6+ | 高 | 复杂产品 |
新手就用双面板 双面板顶层走横线、底层走竖线(或反之),过孔换层,成本低、布线自由度大,足够应付绝大多数项目。不要一上来就挑战四层板,那需要考虑层叠、阻抗、参考平面,是另一个难度等级。
设置建议:三步走
- 开工前:按上表把最小线宽/间距/过孔填进去(保守值,宁可稍大);
- 布线中:对特殊网络(电源、差分)单独设规则,或手动加宽;
- 出文件前:再跑一次 DRC,确认零错误;如果工厂有特殊要求(比如它们做不到 6mil),按工厂能力调整规则后重跑。
去哪查工厂工艺能力? 下单页面(如嘉立创)都有「工艺参数」或「生产能力」页面,明确列出最小线宽、最小孔径、最小间距等。设计规则就按你实际要下单的那家工厂的能力来设,这样 DRC 全绿就等于工厂能做,最保险。
一页速查
最小线宽 ≥ 6 mil(信号线建议 8~10 mil)
最小线间距 ≥ 6 mil
过孔 ≥ 0.3mm 孔 / 0.5mm 盘
板边间距 ≥ 0.3mm
丝印字高 ≥ 0.8mm
层叠 双面板(Top + Bottom)
下一章
规则定好了,第 17 章讲图层管理——理解 PCB 的每一层分别是什么、怎么切换和显示。
🧠 小测验什么是设计规则?为什么要在布线前设置?
设计规则是你与软件之间的契约,规定线宽、间距、孔径等安全设计参数。DRC 完全依据规则判断对错,规则太松会漏掉工厂做不出来的设计,太严则误报一堆错误,所以必须在开工前按工厂能力设好。
新手推荐的最小线宽、最小线间距、最小过孔孔径分别是多少?
最小线宽 ≥ 6 mil(信号线建议 8~10 mil)、最小线间距 ≥ 6 mil、最小过孔孔径 ≥ 0.3mm(外径 ≥ 0.5mm)。
大电流走线应该注意什么?
按载流能力放大线宽(1oz 铜厚下 10mil 约 0.8A、20mil 约 1.5A);空间不够时用铺铜或阻焊开窗堆锡;极端情况用跳线或 2oz 加厚铜箔。
为什么建议新手用双面板?
双面板成本低、布线自由度大(顶层走横线、底层走竖线,靠过孔换层),足以应付 90% 的项目。四层板涉及层叠、阻抗和参考平面设计,难度更高。
设计规则应该参考什么来设定?
参考你实际要下单的 PCB 工厂公布的工艺能力(最小线宽、最小孔径、最小间距等)。按工厂能力设规则,DRC 全绿就等于工厂能做,最保险。