條理性是設計有效率的關鍵，缺乏條理性會降低我們 PCB 設計的效率。以設計規則為例：在開始新專案時，許多 PCB 設計工程師傾向於按照自己的設計規則來重新打造設計，而不是依靠一個適當的、有條理的、系統的規則方法。當時間因素至關重要時，這種做法會大大降低專案進展，本文將討論可以提高多層電路板設計效率的規則方法。

多層電路板設計規則：一致性與零件庫管理

為每個正在進行的新專案重新創建 PCB 設計規則是一種平常做法。這可能是因為設計部門尚無適當的制程來複用規則，或者只是因為 PCB 設計工程師不想重複使用這些規則。無論出於何種原因，這都表明需要更新設計工作流，以提高設計效率和一致性。如果不進行改進和提升，當前的工作流可能需要花費大量額外的時間和精力，且不一致性會導致繼承問題。

每種多層電路板的設計規則都不相同。通常，我們期望 PCB 設計工程師充分瞭解規則，並能夠在每個設計中輸入相同的值。然而，即使他們的記憶正確，也總有輸入錯誤值的可能性。

缺乏一致性可能會最終導致整個系統中的多層電路板元件受到不同規則的控制。如果在同一製造面板上使用不同的電路板，這可能會是一個更大的問題。如果在不同設計之間的 一層結構不同，則可能會導致製造延期、結構不良或重新設計。

為了簡化創建多層電路板設計規則的程式，最好保存和管理這些規則，以備將來再次使用。用於保存和管理規則的地方我們稱之為「零件庫 (library)」，其中包括電路圖符號、模擬模型、設計約束、PCB footprints 和 STEP 模型。零件庫可以像存儲資料的中央文件目錄一樣簡單，也可以是由多個目錄位置和連結組成的複雜系統。

無論如何設置 CAD 零件庫，設計規則集都可以同樣的方式保存。為了成功管理設計規則的「零件庫」，系統中應該有三種基本實踐：

	位置：
	在伺服器上建立一個所有用戶都可以訪問的中心位置。在個人電腦上保存頻繁使用的設計規則和其他類型的資料，以備日後使用。這種做法可以限制其他人訪問，且保存檔更容易被更改或刪除。
	命名約定：
	使用其他人更容易識別的方式來為保存的檔命名。日期、描述和工作編號都是很好的檔案名選擇。「Joes_really_cool_design_rules.txt」這種命名方式並不推薦。
	限制編輯許可權：
	最好能夠讓設計團隊成員在將自己的檔保存到該位置後便不能在此位置中進行編輯。通常，在上一次使用之後突然發現六層電路板的設計規則發生了變化將十分令人崩潰。設計團隊成員可以隨時將這些規則複製到新檔、進行更改，然後用新名稱命名並保存。

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當設計資料存儲系統就位後，便利用其來保存檔。

實用軟體如 Allegro^® Constraint Manager 簡化了控制和編輯設計規則的流程

多層電路板約束、測試和系統級完整性

即使只有一塊電路板可用，信號完整性和電源完整性仍然是設計中需要謹慎考慮的關鍵因素。與當今的多層電路板系統相比，單一電路板的考量因素則較為簡單：電源更簡單、干擾元件更少、信號傳輸距離更短。

系統級信號完整性和電磁干擾 (EMI)

確保適當的多層電路板信號完整性 (SI) 的最佳方式是擁有一個可靠和準確的信號完整性分析及模擬工具，以便在每一步流程中與設計協同工作。相互作用的高速和低速信號肯定會引發信號完整性問題，此外，與所有有源元件的串擾可能性更大。因此由於高速信號間的相互作用，多層電路板設計幾乎總是面臨更大的電磁干擾風險。

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透過有效工具，或者借助我們的知識增強其功能，來分離類比和數位信號、採用智慧走線 (意味著電路中沒有直角走線) 並保持信號和返回電流緊密耦合，可以顯著降低電磁干擾問題。

分區設計和多層電路板成本分析

基於目的和功能對元件進行物理分組，可使許多因素達到更高的安全性。這一過程稱為 PCB 分區，可在多層電路板板設計中將子系統視為一組元件。

適當的 PCB 分區可簡化操作，提高成本效益，例如：

1.	模組化，或者將標準化元件整合至更大的多種產品設計
2.	電路板間距和外殼電路實際安裝
3.	製造更便宜、更小型的連接主機板的電路板，而不是昂貴的多層電路板疊層結構中的配件
4.	在多層電路板設計中，分離類比和數位電路，減少電磁干擾

PCB 約束管理器和多層電路板輔助設備

雖然許多約束管理器已配備完成工作所需的阻抗、疊層結構、Net 和平面選擇，但一個優秀的約束管理器還會考慮元件列表和參數，這將使多層電路板設計更易於管理，尤其是處理每塊電路板上的數千個獨立元件時。

多層電路板約束管理器可管理進階 net 層級、設置散熱需求、在約束條件下快速調整散熱規範並處理信號條件。

如此複雜的走線依賴於正確的設計規則和適當的約束

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多層電路板系統架構和設計工具

對於系統的整體完整性來說，管理多層電路板系統中的連接器至關重要。儘管我們可能已經對一切做了適當的規劃，但確定適合設計的連接器時，確定連接器在外殼環境中的處理方式、是否設計電路板垂直疊層或水準分層以及潛在的腐蝕 (環境、電流、電解等)，所有這些都至關重要。

在整個 layout 階段，都應該對連接器進行謹慎管理，如果尚未充分考慮，則可能需要更加關注設計規則和約束管理器。在我們經過長時間的重新走線而沒有足夠的精力進行最後檢查 (比如檢查過孔阻抗值) 時，設計規則檢查 (DRC) 可以使我們清楚地看到違規行為並迅速解決問題，而不是一味煩惱焦慮。

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當設計規則最開始應用於 PCB 設計工具中時，其操作並不簡單。使用者經常必須流覽多個功能表並填寫多個不同的表格。通常，這些系統保存資訊的方法也並不可靠，或者即使保存了，也僅僅是保存在了一個非格式化的文字檔中。但是，時代在發展。

當今的 PCB 設計系統通常具備先進的設計規則和約束，可透過試算表類型的實用程式進行訪問。此外，這些規則和約束通常與設計系統中的其他功能相關聯。例如，阻抗計算器可以將值直接輸入規則和約束中，而無需手動輸入資料。

Allegro^® PCB Designer 軟體具備上文所述的試算表類型規則和約束系統，可以讓您的設計工作變得更加輕鬆。透過該工具，您不僅可以創建和修改自己的設計規則，更可以保存這些設計規則以備將來使用。

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原文出處

	Multi Circuit Board Design Rules to Speed Up Design Time