ad 焊盘规则

在 Altium Designer（AD）中，“焊盘规则”通常指的是在 PCB 设计规则中，对焊盘（Pad）本身或其与其他对象（如导线、过孔、其他焊盘、覆铜等）之间间距进行约束的规则。这是确保 PCB 可制造性（DFM）和电气可靠性的关键设置。

主要相关的规则类别和具体规则如下（位置：设计 -> 规则）：

Electrical（电气规则）:
- Clearance（间距规则）： 这是最核心的焊盘规则之一。
  - 作用： 定义焊盘（包括表贴焊盘和通孔焊盘）与以下对象之间的最小安全间距：
    - 其他焊盘（不同网络）
    - 过孔（不同网络）
    - 导线（不同网络）
    - 覆铜区域（不同网络）
    - 文本、丝印等其他对象
  - 关键设置： 最小间距 - 设置焊盘边缘到其他导电对象边缘的最小距离。这个值必须大于 PCB 制造商能达到的最小线距/线隙能力，并考虑电气绝缘和安全裕量。常见值在 0.15mm (6mil) 到 0.25mm (10mil) 或更高，具体取决于制造商能力和设计要求。
  - 优先级： 可以为不同对象对（如 Pad To Pad, Pad To Via, Pad To Track）设置不同的间距值，规则优先级高的会覆盖优先级低的。
Routing（布线规则）:
- Width（宽度规则）： 直接影响焊盘连接的导线宽度。
  - 作用： 定义连接到焊盘的导线的宽度范围（最小、优选、最大宽度）。虽然规则本身设置在导线上，但它紧密关联焊盘，因为导线宽度通常需要与焊盘尺寸相匹配（尤其是表贴焊盘），或者至少小于通孔焊盘孔径。导线过细可能导致连接不可靠或制造困难；过粗可能导致与焊盘连接处有陡变或影响布线密度。
  - 关键设置： 最小宽度、优选宽度、最大宽度。通常优选宽度设置为目标值。
Manufacturing（制造规则）:
- Hole Size（孔径尺寸规则）： 专门针对通孔焊盘（PTH）和过孔（Via）的钻孔尺寸。
  - 作用： 定义焊盘（通孔）和过孔的钻孔直径（Drill Diameter）的最小、最大和优选值。确保钻孔尺寸在制造商工艺能力范围内。
  - 关键设置： 最小孔径、最大孔径。孔径太小可能导致钻孔困难或孔壁镀铜不良；太大可能影响焊盘环宽。
- Hole To Hole Clearance（孔到孔间距规则）：
  - 作用： 定义两个钻孔（包括焊盘孔和过孔）边缘之间的最小距离。这个距离必须保证钻孔时钻头不会偏斜导致孔壁相连或板材破裂。
  - 关键设置： 最小间距。一般要求大于一个钻头直径（通常 ≥ 0.3mm/12mil）。
- Minimum SolderMask Sliver（最小阻焊桥规则）： 与阻焊层开窗（Solder Mask Opening - SMO）相关。
  - 作用： 定义两个相邻阻焊开窗（通常对应两个相邻焊盘）之间保留的阻焊油墨桥的最小宽度。这个“桥”阻止焊锡在焊接时桥接短路。
  - 关键设置： 最小阻焊桥宽度。典型值在 0.1mm (4mil) 左右，取决于制造商工艺（如 LPI 阻焊 vs 干膜阻焊）。太小可能导致阻焊桥脱落或焊锡桥接。
- Solder Mask Expansion（阻焊层扩展规则）： 定义焊盘上阻焊层开窗的大小。
  - 作用： 设置焊盘（通常指铜箔区域）边缘到其上方阻焊开窗边缘的距离（通常向外扩展正值）。这个扩展确保焊盘完全暴露，同时提供一定的对准容差，防止阻焊覆盖焊盘。
  - 关键设置： 扩展 - 正值表示开窗比焊盘铜箔大。常见值为 0.05mm (2mil) 到 0.15mm (6mil)。有时对需要特别保护的焊盘（如测试点）会设置为负值（收缩），但这不常见。
- Paste Mask Expansion（锡膏层扩展规则）： 仅针对表贴焊盘（SMD）。
  - 作用： 设置焊盘铜箔边缘到其上方锡膏层（用于钢网开孔）边缘的距离。正值使钢网开孔变大，增加锡量（常用于 BGA、QFN 等）；负值使开孔变小，减少锡量（防止引脚间桥接）。
  - 关键设置： 扩展 - 正值或负值。通常为 0 或微小的正值（如 0mm 或 0.05mm）。某些封装（如细间距 IC）需要精确调整。
- Board Outline Clearance（板外形间距规则） / Component Clearance（元件间距规则）：
  - 作用： 虽然不是直接的焊盘规则，但约束了元件本体（包含其焊盘）到板边缘或其他元件的距离，间接影响焊盘能否安全放置。确保焊盘不会被板边切割或与其他元件碰撞。

设置焊盘规则的关键考虑因素：

PCB 制造商能力 (DFM)： 最重要！ 务必向你的 PCB 制造商索取他们的工艺能力参数表，并以此作为设置规则（尤其是间距、线宽、孔径、阻焊桥宽度）的最低要求。在此基础上增加适当的安全裕量（如额外增加 0.05mm-0.1mm）。
电气要求： 高压应用需要更大的间距；大电流应用需要更宽的导线连接到焊盘。
元件封装规格： 特别是细间距 IC（如 0.4mm pitch BGA/QFN），其焊盘尺寸和间距本身就很极限，规则设置必须精确匹配。
IPC 标准： IPC-7351（元件封装）、IPC-2221（通用设计）等标准提供了推荐的焊盘几何形状和间距指导。
设计冗余与可靠性： 在成本和空间允许的情况下，适当增加间距和线宽有助于提高制造良率和长期可靠性。

总结：

在 Altium Designer 中设置“焊盘规则”，核心是围绕 Electrical > Clearance (焊盘与其他对象的间距) 和 Manufacturing 下的多种规则（特别是 Hole Size, Hole To Hole Clearance, Minimum SolderMask Sliver, Solder Mask Expansion, Paste Mask Expansion）。理解这些规则的含义，并根据 PCB 制造商的工艺能力 和具体的 电气/可靠性要求 进行合理设置，是成功完成 PCB 设计的基础步骤。务必在投板前进行 DRC（设计规则检查）以确保所有焊盘都满足规则约束。