在 Altium Designer (AD) 中设置自动布线规则是进行高效、可靠 PCB 设计的关键步骤。这些规则定义了自动布线器（如 Situs 或 ActiveRoute）在放置导线时应遵循的约束。以下是用中文详细说明如何设置自动布线规则：

核心路径：

1. 打开 PCB 文档。
2. 进入菜单：设计 (Design) -> 规则 (Rules...)。快捷键 D R。
3. 打开 PCB 规则及约束编辑器 (PCB Rules and Constraints Editor) 对话框。

关键自动布线规则类别设置（在左侧树形菜单中）：

1. 电气规则 (Electrical)：

   • 间距 (Clearance)： 最重要的规则之一。定义不同网络对象（导线、焊盘、过孔、覆铜等）之间允许的最小安全距离。
     • 约束 (Constraints)： 设置全局默认间距（如 0.25mm 或 6mil）。可使用 高级(查询) (Where the First Object Matches) 设置更精细的规则（如高压网络与其他网络间距设为 1.0mm）。优先级高的规则会覆盖优先级低的规则。
   • 短路允许规则 (Short-Circuit)： 通常禁止（不允许短路），除非有特殊设计需求。
   • 未布线网络规则 (Un-Routed Net)： 定义未完全布通的网络如何处理（通常保持默认设置）。
   • 未连接引脚规则 (Un-Connected Pin)： 定义未连接的引脚如何处理（通常保持默认设置）。

2. 布线规则 (Routing)：

   • 宽度 (Width)： 核心规则。定义导线/走线的宽度。
     • 约束 (Constraints)： 设置首选,最小,最大宽度（如 0.2mm/0.1mm/0.3mm）。必须满足敷铜（或制造规则）的要求。
     • 高级(查询)： 为特定网络或网络类设置不同宽度（如电源网络设为 0.5mm，电流较大或需要阻抗控制的信号线设为特定宽度）。
   • 布线拓扑结构 (Routing Topology)： 定义布线策略（如最短布线、菊花链、星形拓扑）。通常保持默认 (最短布线 Shortest)。
   • 布线优先级 (Routing Priority)： 设置网络布线的先后顺序（0最低，100最高）。关键信号（如时钟、差分对）可设高优先级。
   • 布线层 (Routing Layers)： 非常重要！ 定义自动布线器可以在哪些信号层布线。
     • 约束 (Constraints)： 勾选允许布线的层（如 Top Layer, Mid-Layer1, Mid-Layer2, Bottom Layer）。务必取消勾选不允许布线的层（如机械层、丝印层）。
   • 布线转角 (Routing Corners)： 定义导线转角样式（45度角、90度角、圆弧角）和尺寸参数。推荐使用 45 度角。
   • 过孔类型 (Routing Via Style)： 定义自动布线器使用的过孔尺寸。
     • 约束 (Constraints)： 设置孔径直径 (Hole Size) 和 直径 (Diameter) 的 首选,最小,最大值（如孔径 0.3mm/0.2mm/0.4mm，直径0.6mm/0.55mm/0.8mm）。必须满足制造能力。
     • 高级(查询)： 可为特定网络类（如电源网络）设置更大尺寸的过孔。
   • 差分对布线 (Differential Pairs Routing)： 用于高速差分信号 (如 USB, HDMI, PCIe, LVDS)。
     • 前提： 必须在原理图中正确定义差分对，并通过设计同步导入到 PCB。
     • 约束 (Constraints)： 设置差分对内的线间距 (Gap)、线宽 (Width)、布线层范围 (Layers)，以及最重要的最大非耦合长度 (Max Uncoupled Length) 或 最大间隙 (Max Gap) / 最小间隙 (Min Gap)。精确设置对信号完整性至关重要。

3. SMT 规则 (Surface Mount Technology - 表贴技术)：

   • SMD 到拐角 (SMD To Corner)： 定义表贴器件焊盘边缘到导线第一个拐角的最小距离（防止应力集中）。通常设置一个较小的值（如 0.1mm）。
   • SMD 到平面 (SMD To Plane)： 定义表贴器件焊盘连接到电源/地平面的方式（直接连接、热焊盘连接）。通常保持默认或根据散热需求调整。
   • SMD 颈缩布线 (SMD Neck-Down)： 定义连接线进入 SMD 焊盘时允许的最小宽度（通常小于焊盘宽度）。设置一个合理的最小百分比（如 50%）或绝对宽度值（如 0.15mm）。

4. 阻焊规则 (Mask - Solder Mask Expansion)：

   • 阻焊扩展 (SolderMask Expansion)： 定义阻焊层开窗相对于焊盘的扩展量（正值开窗比焊盘大，负值开窗比焊盘小）。通常设置一个正值（如 0.05mm 或 0.1mm），确保焊盘可焊性。特殊器件（如 QFN）可能需要特殊设置。
   • 锡膏扩展 (PasteMask Expansion)： 定义锡膏层相对于表贴焊盘的扩展量。通常保持默认（0mm）。

5. 内电层规则 (Plane)：

   • 电源层连接方式 (Power Plane Connect Style)： 用于定义过孔/通孔焊盘如何连接到内电层（电源层或地层）。
     • 约束 (Constraints)： 选择连接类型：
       • 无连接 (No Connect)：一般不选。
       • 直接连接 (Direct Connect)：焊盘直接连接到铜皮。散热好，但拆焊困难。
       • 热焊盘连接 (Relief Connect)：推荐！ 通过几根细线（辐条）连接焊盘和铜皮，减小热传导，便于焊接和返修。设置导线宽度 (Conductor Width)、导线数量 (Conductors)、扩展间隙 (Air-Gap)、辐条角度 (Angle)。
     • 高级(查询)： 可为不同网络（如 GND 和 VCC）或元件类设置不同的连接方式（通常 GND 过孔用直接连接散热更好，其他信号过孔用热焊盘）。
   • 电源层间距规则 (Power Plane Clearance)： 定义穿过电源层但不属于该电源层的过孔/焊盘与电源层铜皮之间的最小间距（绝缘间隙）。通常设为与电气间距规则相同或稍大一点的值（如 0.3mm）。
   • 多边形覆铜连接方式 (Polygon Connect Style)： 类似电源层连接方式，但针对顶层/底层的覆铜区域。 同样推荐使用 热焊盘连接。

6. 测试点规则 (Testpoint)：

   • 测试点类型 (Testpoint Style) / 测试点用法 (Testpoint Usage)： 定义自动生成或指定测试点的尺寸、形状（通孔、SMD）、间距等约束。通常只在需要自动化测试时才详细设置这些规则。

设置规则的关键原则和技巧：

1. 优先级 (Priority)： 规则具有优先级。当某个对象满足多个规则的条件时，优先级最高的规则生效。在规则编辑器中选中规则，点击优先级 (Priorities...)按钮调整。
2. 查询 (Query) / 范围 (Scope)： 精确控制规则应用的对象（如特定网络 InNet('VCC')，网络类 InNetClass('Power')，特定层 OnLayer('Top Layer')，特定元件 InComponent('U1') 等）。熟练掌握查询语言是高效设置规则的关键。界面也提供了下拉菜单和条件构建器辅助设置。
3. 匹配制造能力 (DFM)： 所有尺寸规则（线宽、间距、过孔尺寸、阻焊扩展等）必须符合 PCB 制造厂的工艺能力要求（最小线宽/线距、最小钻孔尺寸、最小阻焊桥宽度等）。务必向 PCB 厂商索取他们的工艺规范 (Capability Spec / Design Rule Check)。
4. 信号完整性/电源完整性 (SI/PI)： 对于高速数字电路或模拟电路，线宽、间距、层叠结构、参考平面、差分对规则需要基于信号完整性和电源完整性分析来设置（如阻抗控制线宽）。
5. 电源/地网络特殊处理： 通常需要设置更大的线宽和过孔尺寸。
6. 默认规则： 设置一个基于制造能力和通用设计要求的“全局默认规则”。然后通过更高优先级的规则去覆盖特定对象的特殊要求。
7. 规则检查 (DRC)： 规则设置完成后，务必运行设计规则检查 (Design -> Rules Check... 快捷键 T D R)，确保 PCB 上的所有对象都符合规则约束。自动布线器通常会在布线前和布线中检查规则，但布线后手动调整也需要 DRC。
8. 规则导入/导出： 可将设置好的规则导出为 .RUL 文件，方便在其他项目中导入复用。

总结自动布线前的规则设置流程：

1. 与 PCB 厂商确认制造约束（最小线宽/间距/孔径等）。
2. 规划叠层结构并确定布线层。
3. 在 PCB Rules Editor 中：
   • 设置全局电气间距 (Electrical Clearance)。
   • 设置全局布线宽度 (Width) 和允许布线层 (Routing Layers)。
   • 设置全局过孔尺寸 (Via Style)。
   • 设置电源层/覆铜连接方式 (Connect Style - Relief)。
   • 设置阻焊扩展 (SolderMask Expansion)。
   • 为电源/地网络创建网络类 (Net Class)。
   • 为电源/地网络类设置更大的线宽和过孔规则（更高优先级）。
   • 定义高速差分对（原理图&PCB），并设置精确的差分对布线规则（Width, Gap, Layers, Max Uncoupled Length）。
   • 为其他特殊信号或区域设置特定规则（如高优先级网络、DDR 等长组）。
4. 运行 DRC 检查规则冲突（即使还没布线）。
5. 进行手动预布线关键路径（如时钟、高速信号、电源入口）。
6. 开始自动布线（Route -> Auto Route -> All...），在布线策略对话框中选择合适的策略（通常是默认或基于文件），勾选遵循设计规则。
7. 布线完成后，再次运行 DRC 并进行必要的手动优化和调整。

通过精心设置这些规则，可以极大地提高自动布线的成功率和结果质量，减少后期手动修改的工作量，并确保设计满足电气性能和可制造性的要求。