印刷電路板設(shè)計ppt課件

1、3.5 3.5 印刷電路板印刷電路板PCBPCB設(shè)計設(shè)計 教學目的及要求：教學目的及要求：l3.5 熟悉印刷電路板的熟悉印刷電路板的PCB設(shè)計設(shè)計l 3.5.1 了解了解PCB設(shè)計的規(guī)則設(shè)計的規(guī)則l 3.5.2 熟練掌握在熟練掌握在PCB中放置元件、修改封裝，中放置元件、修改封裝， 手動布線、自動布線手動布線、自動布線l3.6 熟練掌握驗證用戶的熟練掌握驗證用戶的PCB板設(shè)計板設(shè)計l教學重點：印刷電路板的教學重點：印刷電路板的PCB設(shè)計設(shè)計l教學難點：驗證用戶的教學難點：驗證用戶的PCB板設(shè)計板設(shè)計復習并導入新課復習并導入新課l3.1印制電路板的基礎(chǔ)知識印制電路板的基礎(chǔ)知識l3.2創(chuàng)建一個新的

2、創(chuàng)建一個新的PCB文件文件l 使用使用PCB向?qū)韯?chuàng)建向?qū)韯?chuàng)建PCB。l 在在Files面板的底部的面板的底部的New from template單元單擊單元單擊PCB Board Wizard創(chuàng)建新的創(chuàng)建新的PCB。l3.3用封裝管理器檢查所有元件的封裝用封裝管理器檢查所有元件的封裝l 在原理圖編輯器內(nèi)，執(zhí)行在原理圖編輯器內(nèi)，執(zhí)行ToolsFootprint Manager命令命令l3.4導入設(shè)計導入設(shè)計 l 在原理圖編輯器選擇在原理圖編輯器選擇Design Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc命令。命令。l現(xiàn)在設(shè)計者可以開始在現(xiàn)在設(shè)計者可以開始

3、在PCB上放置元件并在板上上放置元件并在板上布線。在開始設(shè)計布線。在開始設(shè)計PCB板之前有一些設(shè)置需要做，板之前有一些設(shè)置需要做，本章只介紹設(shè)計本章只介紹設(shè)計PCB板的必要設(shè)置，其它的設(shè)置板的必要設(shè)置，其它的設(shè)置使用缺省值，詳細的介紹將在第使用缺省值，詳細的介紹將在第8章完成。章完成。.1設(shè)置新的設(shè)計規(guī)則設(shè)置新的設(shè)計規(guī)則lAltium Designer的的PCB編輯器是一個規(guī)則驅(qū)動環(huán)境。編輯器是一個規(guī)則驅(qū)動環(huán)境。這意味著，在設(shè)計者改變設(shè)計的過程中，如放置這意味著，在設(shè)計者改變設(shè)計的過程中，如放置導線、移動元件或者自動布線，導線、移動元件或者自動布線，Altium Designe

4、r都都會監(jiān)測每個動作，并檢查設(shè)計是否仍然完全符合會監(jiān)測每個動作，并檢查設(shè)計是否仍然完全符合設(shè)計規(guī)則。如果不符合，則會立即警告，強調(diào)出設(shè)計規(guī)則。如果不符合，則會立即警告，強調(diào)出現(xiàn)錯誤。在設(shè)計之前先設(shè)置設(shè)計規(guī)則以讓設(shè)計者現(xiàn)錯誤。在設(shè)計之前先設(shè)置設(shè)計規(guī)則以讓設(shè)計者集中精力設(shè)計，因為一旦出現(xiàn)錯誤，軟件就會提集中精力設(shè)計，因為一旦出現(xiàn)錯誤，軟件就會提示。示。l設(shè)計規(guī)則總共有設(shè)計規(guī)則總共有10個類，包括電氣、布線、制造、個類，包括電氣、布線、制造、放置、信號完整性等的約束。放置、信號完整性等的約束?，F(xiàn)在來設(shè)置必要的新的設(shè)計規(guī)則，指明電源線、地線的寬度。具體步驟如下：l1激活激活PCB文件，從菜單選擇文件，

5、從菜單選擇Design Rules。 l2PCB Rules and Constraints Editor 對話框出現(xiàn)。每一類規(guī)對話框出現(xiàn)。每一類規(guī)則都顯示在對話框的設(shè)計規(guī)則面板的左邊則都顯示在對話框的設(shè)計規(guī)則面板的左邊Design Rules文件文件夾的下面，如圖夾的下面，如圖3-17所示。雙擊所示。雙擊Routing展開顯示相關(guān)的布展開顯示相關(guān)的布線規(guī)則，然后雙擊線規(guī)則，然后雙擊Width顯示寬度規(guī)則。顯示寬度規(guī)則。 圖圖3-17 設(shè)計規(guī)則對話框設(shè)計規(guī)則對話框l3單擊選擇每條規(guī)則。當設(shè)計者單擊每條規(guī)則時，右邊單擊選擇每條規(guī)則。當設(shè)計者單擊每條規(guī)則時，右邊的對話框的上方將顯示規(guī)則的范圍設(shè)計者

6、想要的這個規(guī)的對話框的上方將顯示規(guī)則的范圍設(shè)計者想要的這個規(guī)則的目標如圖則的目標如圖3-18所示，下方將顯示規(guī)則的限制。這些所示，下方將顯示規(guī)則的限制。這些規(guī)則都是默認值，或在新的規(guī)則都是默認值，或在新的PCB文件創(chuàng)建時在文件創(chuàng)建時在PCB Board Wizard(PCB板向?qū)О逑驅(qū)?中設(shè)置的信息。中設(shè)置的信息。圖圖3-18 設(shè)置設(shè)置Width規(guī)則規(guī)則l4 4單擊單擊WidthWidth規(guī)則，顯示它的范圍和約束，如圖規(guī)則，顯示它的范圍和約束，如圖3-183-18所示，本規(guī)則適用于整個板。所示，本規(guī)則適用于整個板。lAltium Designer的設(shè)計規(guī)則系統(tǒng)的一個強大功能是：的設(shè)計規(guī)則系統(tǒng)的

7、一個強大功能是：同種類型可以定義多種規(guī)則，每個規(guī)則有不同的同種類型可以定義多種規(guī)則，每個規(guī)則有不同的對象，每個規(guī)則目標的確切設(shè)置是由規(guī)則的范圍對象，每個規(guī)則目標的確切設(shè)置是由規(guī)則的范圍決定的，規(guī)則系統(tǒng)使用預定義優(yōu)先級，來確定規(guī)決定的，規(guī)則系統(tǒng)使用預定義優(yōu)先級，來確定規(guī)則適用的對象。則適用的對象。 l例如，設(shè)計者可以有對接地網(wǎng)絡例如，設(shè)計者可以有對接地網(wǎng)絡GND的寬度的寬度約束規(guī)則，也可以有一個對電源線約束規(guī)則，也可以有一個對電源線(+12V)的寬度約的寬度約束規(guī)則這個規(guī)則忽略前一個規(guī)則），可能有一束規(guī)則這個規(guī)則忽略前一個規(guī)則），可能有一個對整個板的寬度約束規(guī)則這個規(guī)則忽略前兩個對整個板的寬度約

8、束規(guī)則這個規(guī)則忽略前兩個規(guī)則，即所有的導線除電源線和地線以外都必個規(guī)則，即所有的導線除電源線和地線以外都必須是這個寬度），規(guī)則依優(yōu)先級順序顯示。須是這個寬度），規(guī)則依優(yōu)先級順序顯示。 現(xiàn)在設(shè)計者要為現(xiàn)在設(shè)計者要為+12V+12V和和GNDGND網(wǎng)絡各添加一個新的寬度約束規(guī)網(wǎng)絡各添加一個新的寬度約束規(guī)則，要添加新的寬度約束規(guī)則，完成以下步驟：則，要添加新的寬度約束規(guī)則，完成以下步驟：l（1在在Design Rules規(guī)則面板的規(guī)則面板的Width類被選擇時，右擊并選擇類被選擇時，右擊并選擇New Rule，一個新的名為，一個新的名為Width_1的規(guī)則出現(xiàn)；然后鼠標再右擊并選擇的規(guī)則出現(xiàn)；然后鼠

9、標再右擊并選擇New Rule，一個新的名為，一個新的名為Width_2的規(guī)則出現(xiàn)，如圖的規(guī)則出現(xiàn)，如圖3-19所示。所示。l 圖圖3-19 添加添加Width_1、Width_2線寬規(guī)則線寬規(guī)則l（2在在Design Rules面板單擊新的名為面板單擊新的名為Width_1的規(guī)則以修改其范圍和的規(guī)則以修改其范圍和約束，如圖約束，如圖3-20所示。所示。l（3在名稱在名稱Name欄鍵入欄鍵入+12V，名稱會在，名稱會在Design Rules欄里自動更欄里自動更新。新。（4 4在在Where The First Object MatchesWhere The First Object Matc

10、hes欄選擇單選按鈕欄選擇單選按鈕NetNet，在選擇，在選擇框內(nèi)單擊向下的箭頭，選擇框內(nèi)單擊向下的箭頭，選擇+12V+12V，如圖，如圖3-203-20所示。所示。圖圖3-20 選擇選擇+12V網(wǎng)絡網(wǎng)絡l（5在Constraints欄，單擊舊約束文本10mil并鍵入新值，將最小線寬Min Width）、首選線寬Preferred Width和最大線寬(Max Width)均改為18mil。注意必須在修改Min Width 值之前先設(shè)置Max Width寬度欄，如圖3-21所示。圖圖3-21 修改線的寬度修改線的寬度l（6用以上的方法用以上的方法,在在Design Rules面板單擊名為面板單

11、擊名為Width_2的規(guī)則以修改的規(guī)則以修改其范圍和約束。在名稱欄鍵入其范圍和約束。在名稱欄鍵入GND；在；在Where The First Object Matches欄選擇單選按鈕欄選擇單選按鈕Net，在選擇框內(nèi)單擊向下的箭頭，選擇，在選擇框內(nèi)單擊向下的箭頭，選擇GND；將；將Min Width、Preferred Width和和 Max Width寬度改為寬度改為25mil。l注意導線的寬帶由設(shè)計者自己決定，主要取決于設(shè)計者注意導線的寬帶由設(shè)計者自己決定，主要取決于設(shè)計者PCB板的大小板的大小與元器件的疏密。與元器件的疏密。l（7最后，單擊最初的板子范圍寬度規(guī)則名最后，單擊最初的板子范圍

12、寬度規(guī)則名Width，將，將Min Width、Preferred Width和和 Max Width寬度欄均設(shè)為寬度欄均設(shè)為12mil。l（8單擊圖單擊圖3-18的的 按鈕按鈕,彈出圖彈出圖3-22所示的優(yōu)先級對話框，優(yōu)所示的優(yōu)先級對話框，優(yōu)先級先級(Priority)列的數(shù)字越小，優(yōu)先級越高?？梢园戳械臄?shù)字越小，優(yōu)先級越高?？梢园础癉ecrease Priority按鈕減少選中對象的優(yōu)先級，按按鈕減少選中對象的優(yōu)先級，按“Increase Priority按鈕增加選中對按鈕增加選中對象的優(yōu)先級，圖象的優(yōu)先級，圖3-18所示的所示的GND的優(yōu)先級最高，的優(yōu)先級最高，Width的優(yōu)先級最低，的

13、優(yōu)先級最低，單擊單擊Close按鈕，關(guān)閉按鈕，關(guān)閉Edit Rule Priorities對話框，單擊對話框，單擊OK按鈕，關(guān)閉按鈕，關(guān)閉PCB Rules and Constraints Editor 對話框。對話框。當設(shè)計者用手工布線或使用自當設(shè)計者用手工布線或使用自動布線器時，動布線器時，GND導線為導線為25mil，+12V導線為導線為18mil，其余的導線，其余的導線均為均為12mil。圖圖3-22 線寬的優(yōu)先級線寬的優(yōu)先級.2在在PCBPCB中放置元件中放置元件 l現(xiàn)在設(shè)計者可以放置元件了。現(xiàn)在設(shè)計者可以放置元件了。l1按快捷鍵按快捷鍵V、D將顯示整個板子和所有元件

14、。將顯示整個板子和所有元件。 l2現(xiàn)在放置連接器現(xiàn)在放置連接器Y1，將光標放在連接器輪廓的，將光標放在連接器輪廓的中部上方，按下鼠標左鍵不放。光標會變成一個中部上方，按下鼠標左鍵不放。光標會變成一個十字形狀并跳到元件的參考點。十字形狀并跳到元件的參考點。 l3不要松開鼠標左鍵，移動鼠標拖動元件。不要松開鼠標左鍵，移動鼠標拖動元件。 l4拖動連接時，按下拖動連接時，按下Space鍵將其旋轉(zhuǎn)鍵將其旋轉(zhuǎn)90，然，然后將其定位在板子的左邊，如圖后將其定位在板子的左邊，如圖3-23所示。所示。l5元件定位好后，松開鼠標元件定位好后，松開鼠標左鍵將其放下，注意元件的左鍵將其放下，注意元件的飛線將隨著元件被

15、拖動。飛線將隨著元件被拖動。 l6參照圖參照圖3-23所示放置其余所示放置其余的元件。當設(shè)計者拖動元件的元件。當設(shè)計者拖動元件時，如有必要，使用時，如有必要，使用Space鍵鍵來旋轉(zhuǎn)元件，讓該元件與其來旋轉(zhuǎn)元件，讓該元件與其它元件之間的飛線距離最短，它元件之間的飛線距離最短，這樣飛線就如圖這樣飛線就如圖3-23所示。所示。 l元器件文字可以用同樣的方元器件文字可以用同樣的方式來重新定位式來重新定位按下鼠標左按下鼠標左鍵不放來拖動文字，按鍵不放來拖動文字，按Space鍵旋轉(zhuǎn)。鍵旋轉(zhuǎn)。圖圖3-23 放置元件放置元件Altium DesignerAltium Designer具有強大的而靈活的放置工

16、具，讓設(shè)計者具有強大的而靈活的放置工具，讓設(shè)計者使用這些工具來保證四個電阻正確地對齊和間隔。使用這些工具來保證四個電阻正確地對齊和間隔。 l（1按住按住Shift鍵，分別單擊鍵，分別單擊4個電阻進行選擇，或者拖拉選擇框包圍個電阻進行選擇，或者拖拉選擇框包圍4個電阻。個電阻。l（2光標放在被選擇的任一個電阻上，變成帶箭頭的黑色十字光標，單擊右光標放在被選擇的任一個電阻上，變成帶箭頭的黑色十字光標，單擊右鍵并選擇鍵并選擇Align Align Bottom （如圖（如圖3-24所示）所示） ，那么四個電阻就會沿著它，那么四個電阻就會沿著它們的下邊對齊；單擊右鍵并選擇們的下邊對齊；單擊右鍵并選擇Al

17、ign Distribute Horizontally （如圖（如圖3-24所所示），那么四個電阻就會水平等距離擺放好。示），那么四個電阻就會水平等距離擺放好。圖圖3-24 排列對齊元件排列對齊元件 l（3如果設(shè)計者認為這如果設(shè)計者認為這4個電阻偏左，也可以整個電阻偏左，也可以整體向右移動體向右移動l（4在設(shè)計窗口的其它任何地方左擊鼠標取消選在設(shè)計窗口的其它任何地方左擊鼠標取消選擇所有的電阻，這四個電阻現(xiàn)在就對齊了并且等擇所有的電阻，這四個電阻現(xiàn)在就對齊了并且等間距。間距。 l（5把把PCB板邊框以外的板邊框以外的“MultivibratorRoom塊塊刪除，如圖刪除，如圖3-23所示，選中要

18、刪除的塊，按所示，選中要刪除的塊，按Delete鍵即可。鍵即可。.3修改封裝修改封裝 l現(xiàn)在已經(jīng)將封裝都定位好了，但電容的封裝尺寸太大，需現(xiàn)在已經(jīng)將封裝都定位好了，但電容的封裝尺寸太大，需要改作更小尺寸的封裝。要改作更小尺寸的封裝。 l1首先設(shè)計者要找到一個新的封裝。單擊首先設(shè)計者要找到一個新的封裝。單擊Libraries面板，面板，從庫列表中選擇從庫列表中選擇Miscellaneous Deivices.IntLibFootprint View，設(shè)計者要的是一個小一些的設(shè)計者要的是一個小一些的radial類型的封裝，因此在過類型的封裝，因此在過濾器欄鍵入濾器欄鍵入rad，單擊

19、封裝名就會看見與這名字相聯(lián)系的，單擊封裝名就會看見與這名字相聯(lián)系的封裝，其中封裝封裝，其中封裝RAD-0.1就是設(shè)計者需要的，如圖就是設(shè)計者需要的，如圖3-25所示。所示。 l2在在PCB板上雙擊電容板上雙擊電容C1，彈出，彈出Component C1對話框?qū)υ捒?在在Footprint 欄將欄將Name處改為處改為RAD-0.1或者單擊或者單擊Name處的如圖處的如圖3-26所示，彈出所示，彈出Browse Libraries對話框如圖對話框如圖3-27所示，選擇所示，選擇RAD-0.1,按按OK按鈕即可。按鈕即可。l圖圖3-25 顯示元件的封裝顯示元件的封裝 圖圖3-26 Componen

20、t C1對話框?qū)υ捒騦圖圖3-27 Browse Libraries對話框?qū)υ捒?圖圖3-28 布好元件的布好元件的PCB板板l每個對象都定位放置好后，就可以開始布線了！每個對象都定位放置好后，就可以開始布線了！ .4手動布線手動布線 l布線是在板上通過走線和過孔以連接元件的過程。布線是在板上通過走線和過孔以連接元件的過程。Altium Designer通過提供先進的交互式布線工具以及通過提供先進的交互式布線工具以及Situs拓撲自拓撲自動布線器來簡化這項工作，只需輕觸一個按鈕就能對整個動布線器來簡化這項工作，只需輕觸一個按鈕就能對整個板或其中的部分進行最優(yōu)化布線。板或其中的部

21、分進行最優(yōu)化布線。l自動布線器提供了一種簡單而有效的布線方式。但在有的自動布線器提供了一種簡單而有效的布線方式。但在有的情況下，設(shè)計者將需要精確地控制排布的線，或者設(shè)計者情況下，設(shè)計者將需要精確地控制排布的線，或者設(shè)計者可能想享受一下手動布線的樂趣！在這些情況下可以手動可能想享受一下手動布線的樂趣！在這些情況下可以手動為部分或整塊板布線。在這一節(jié)的例子中，將手動對單面為部分或整塊板布線。在這一節(jié)的例子中，將手動對單面板進行布線，將所有線都放在板的底部。板進行布線，將所有線都放在板的底部。l在在PCB上的線是由一系列的直線段組成的。每一次改變方上的線是由一系列的直線段組成的。每一次改變方向即是一

22、條新線段的開始。此外，默認情況下，向即是一條新線段的開始。此外，默認情況下，Altium Designer會限制走線為縱向、橫向或會限制走線為縱向、橫向或45角的方向，讓設(shè)角的方向，讓設(shè)計者的設(shè)計更專業(yè)。這種限制可以進行設(shè)定，以滿足設(shè)計計者的設(shè)計更專業(yè)。這種限制可以進行設(shè)定，以滿足設(shè)計者的需要，但對于本例，將使用默認值。者的需要，但對于本例，將使用默認值。l1用快捷鍵用快捷鍵 L以顯示以顯示View Configurations對話框。在對話框。在Signal Layers區(qū)域中選擇在區(qū)域中選擇在 Bottom Layer旁邊的旁邊的Show選項，單擊選項，單擊 OK按鈕，底層標簽就顯示在設(shè)計

23、窗口的底部了。在設(shè)計按鈕，底層標簽就顯示在設(shè)計窗口的底部了。在設(shè)計窗口的底部單擊窗口的底部單擊Bottom Layer標簽，使標簽，使PCB板的底部處于激板的底部處于激活狀態(tài)?；顮顟B(tài)。l2在菜單中單擊在菜單中單擊Place Interactive Routing快捷鍵：快捷鍵：P，T或者單擊放置或者單擊放置Placement工具欄的按鈕，光標變成工具欄的按鈕，光標變成十字形狀，表示設(shè)計者處于導線放置模式。十字形狀，表示設(shè)計者處于導線放置模式。l3檢查文檔工作區(qū)底部的層標簽。如果檢查文檔工作區(qū)底部的層標簽。如果Top Layer標簽是標簽是激活的，按數(shù)字鍵盤上的激活的，按數(shù)字鍵盤上的“*”鍵，在

24、不退出走線模式的情鍵，在不退出走線模式的情況下切換到底層。況下切換到底層?！?”鍵可用在信號層之間切換。鍵可用在信號層之間切換。l4將光標定位在排針將光標定位在排針Y1較低的焊盤選中焊盤后，焊盤較低的焊盤選中焊盤后，焊盤周圍有一個小框圍?。?。左擊鼠標或按周圍有一個小框圍?。Ｗ髶羰髽嘶虬碋nter按鈕，以確定按鈕，以確定線的起點。線的起點。l5將光標移向電阻將光標移向電阻R1底下的焊盤。留意：線段是如何跟隨光底下的焊盤。留意：線段是如何跟隨光標路徑來在檢查模式中顯示的。狀態(tài)欄顯示的檢查模式表明它標路徑來在檢查模式中顯示的。狀態(tài)欄顯示的檢查模式表明它們還沒被放置。如果設(shè)計者沿光標路徑拉回，未連接

25、線路也會們還沒被放置。如果設(shè)計者沿光標路徑拉回，未連接線路也會隨之縮回。在這里，設(shè)計者有兩種走線的選擇。隨之縮回。在這里，設(shè)計者有兩種走線的選擇。lCtrl十左擊鼠標，使用十左擊鼠標，使用AutoComplete功能，并立即完成布線功能，并立即完成布線此技術(shù)可以直接使用在焊盤或連接線上）。起始和終止焊盤此技術(shù)可以直接使用在焊盤或連接線上）。起始和終止焊盤必須在相同的層內(nèi)布線才有效，同時還要求板上的任何的障礙必須在相同的層內(nèi)布線才有效，同時還要求板上的任何的障礙不會妨礙不會妨礙AutoComplete的工作。對較大的板，的工作。對較大的板，AutoComplete路徑可能并不總是有效的，這是因為

26、走線路徑是一段接一段地路徑可能并不總是有效的，這是因為走線路徑是一段接一段地繪制的，而從起始焊盤到終止焊盤的完整繪制有可能根本無法繪制的，而從起始焊盤到終止焊盤的完整繪制有可能根本無法完成。完成。l使用使用Enter鍵或左擊鼠標來接線，設(shè)計者可以直接對目標鍵或左擊鼠標來接線，設(shè)計者可以直接對目標R1的的引腳接線。在完成了一條網(wǎng)絡的布線，右擊或按引腳接線。在完成了一條網(wǎng)絡的布線，右擊或按ESC鍵表示設(shè)鍵表示設(shè)計者已完成了該條導線的放置。光標仍然是一個十字形狀，表計者已完成了該條導線的放置。光標仍然是一個十字形狀，表示設(shè)計者仍然處于導線放置模式，準備放置下一條導線。用上示設(shè)計者仍然處于導線放置模式

27、，準備放置下一條導線。用上述方法就可以布其它導線。要退出連線模式十字形狀再按述方法就可以布其它導線。要退出連線模式十字形狀再按鼠標右鍵或按鼠標右鍵或按ESC鍵。按鍵。按End鍵重畫屏幕，這樣設(shè)計者能清楚地鍵重畫屏幕，這樣設(shè)計者能清楚地看見已經(jīng)布線的網(wǎng)絡。看見已經(jīng)布線的網(wǎng)絡。l6未被放置的線用虛線表示，被放置的未被放置的線用虛線表示，被放置的線用實線表示。線用實線表示。l7使用上述任何一種方法，在板上的其使用上述任何一種方法，在板上的其他元器件之間布線。在布線過程中按他元器件之間布線。在布線過程中按Space鍵將線段起點模式切換到水平鍵將線段起點模式切換到水平/450/垂直。垂直。l8如果認為某

28、條導線連接得不合理，可如果認為某條導線連接得不合理，可以刪除這條線：方法選中該條線，按以刪除這條線：方法選中該條線，按Delete鍵來清除所選的線段，該線變成飛鍵來清除所選的線段，該線變成飛線。然后重新布這條線。線。然后重新布這條線。l9完成完成PCB上的所有連線后，如圖上的所有連線后，如圖3-29所示，右擊或者按所示，右擊或者按ESC鍵以退出放置模鍵以退出放置模式。式。l10保存設(shè)計快捷鍵為保存設(shè)計快捷鍵為F,S 或者或者CtrlS）。）。圖3-29 完成手動布線的PCB板布線的時候請記住以下幾點。布線的時候請記住以下幾點。l單擊或按單擊或按Enter鍵，來放置線到當前光標的位置。狀態(tài)欄顯示

29、的檢查模式代鍵，來放置線到當前光標的位置。狀態(tài)欄顯示的檢查模式代表未被布置的線，已布置的線將以當前層的顏色顯示為實體。表未被布置的線，已布置的線將以當前層的顏色顯示為實體。l在任何時候使用在任何時候使用Ctrl鍵十單擊來自動完成連線。起始和終止引腳必須在同一鍵十單擊來自動完成連線。起始和終止引腳必須在同一層上，并且連線上沒有障礙物。層上，并且連線上沒有障礙物。l使用使用ShiftSpace來選擇各種線的角度模式。角度模式包括：任意角度，來選擇各種線的角度模式。角度模式包括：任意角度，450，弧度，弧度450，900和弧度和弧度900。按。按Space鍵切換角度。鍵切換角度。l在任何時間按在任何

30、時間按End鍵來刷新屏幕。鍵來刷新屏幕。l在任何時間使用在任何時間使用V，F(xiàn)鍵重新調(diào)整屏幕以適應所有的對象。鍵重新調(diào)整屏幕以適應所有的對象。l在任何時候按在任何時候按Page UP或或 Page Down鍵，以光標位置為核心，來縮放視圖。鍵，以光標位置為核心，來縮放視圖。使用鼠標滾輪向上邊和下邊平移。按住使用鼠標滾輪向上邊和下邊平移。按住Ctrl鍵，用鼠標滾輪來進行放大和縮小。鍵，用鼠標滾輪來進行放大和縮小。l當設(shè)計者完成布線并希望開始一個新的布線時，右擊或按當設(shè)計者完成布線并希望開始一個新的布線時，右擊或按ESC鍵。鍵。l為了防止連接了不應該連接的引腳。為了防止連接了不應該連接的引腳。Alt

31、ium Designer將不斷地監(jiān)察板的連通將不斷地監(jiān)察板的連通性，并防止設(shè)計者在連接方面的失誤。性，并防止設(shè)計者在連接方面的失誤。l重布線是非常簡便的，當設(shè)計者布置完一條線并右擊完成時，冗余的線段重布線是非常簡便的，當設(shè)計者布置完一條線并右擊完成時，冗余的線段會被自動清除。會被自動清除。l祝賀！設(shè)計者已經(jīng)手工布線完成了祝賀！設(shè)計者已經(jīng)手工布線完成了PCB板設(shè)計。板設(shè)計。 .5自動布線自動布線 l請完成以下步驟，設(shè)計者會發(fā)現(xiàn)使用請完成以下步驟，設(shè)計者會發(fā)現(xiàn)使用Altium Designer軟件是如此方便。軟件是如此方便。l1首先，從菜單選擇首先，從菜單選擇Tools Un-Ro

32、ute All快快捷鍵捷鍵U，A取消板的布線。取消板的布線。l2從菜單選擇從菜單選擇Auto Route All快捷鍵快捷鍵A，A），），彈出彈出 Situs Routing Strategies對話框，單擊對話框，單擊Route All按鈕。按鈕。Messages顯示自動布線的過程。顯示自動布線的過程。lSitus autorouter提供的布線結(jié)果可以與一名經(jīng)驗豐提供的布線結(jié)果可以與一名經(jīng)驗豐富的設(shè)計師相比，如圖富的設(shè)計師相比，如圖3-30所示。這是因為所示。這是因為Altium Designer在在PCB窗口中對設(shè)計者的板進行直接布線，窗口中對設(shè)計者的板進行直接布線，而不需要導出和導入布

33、線文件。而不需要導出和導入布線文件。l 圖圖3-30 自動布線結(jié)果自動布線結(jié)果l（3單擊單擊FileSave命令快捷鍵：命令快捷鍵：F，S來儲來儲存設(shè)計者設(shè)計的板。存設(shè)計者設(shè)計的板。l注：線的放置由注：線的放置由Autorouter通過兩種顏色來呈現(xiàn)。紅色，通過兩種顏色來呈現(xiàn)。紅色，表明該線在頂端的信號層；藍色，表明該線在底部的信號表明該線在頂端的信號層；藍色，表明該線在底部的信號層。要用于自動布線的層在層。要用于自動布線的層在PCB Board Wizard中的中的 Routing Layer 設(shè)計規(guī)則中指定。設(shè)計者也會注意到連接到連接器設(shè)計規(guī)則中指定。設(shè)計者也會注意到連接到連接器的兩條電源

34、網(wǎng)絡導線要粗一些，這是由設(shè)計者所設(shè)置的兩的兩條電源網(wǎng)絡導線要粗一些，這是由設(shè)計者所設(shè)置的兩條新的條新的Width設(shè)計規(guī)則所指明的。設(shè)計規(guī)則所指明的。l如果設(shè)計中的布線與圖如果設(shè)計中的布線與圖3-29不完全一樣，也是正確的，因不完全一樣，也是正確的，因為手動布線時，布的是單面板，而自動布線時，布的是雙為手動布線時，布的是單面板，而自動布線時，布的是雙面板，再加上元器件擺放位置不完全相同，布線也會不完面板，再加上元器件擺放位置不完全相同，布線也會不完全相同。圖全相同。圖3-30為自動布線的結(jié)果。為自動布線的結(jié)果。l因為最初在因為最初在PCB Board Wizard中確定的板是雙面印刷電路中確定的

35、板是雙面印刷電路板，所以設(shè)計者可以使用頂層和底層來手工將設(shè)計者的板板，所以設(shè)計者可以使用頂層和底層來手工將設(shè)計者的板布線為雙面板。要這樣做，從菜單選擇布線為雙面板。要這樣做，從菜單選擇Tools Un-Route All快捷鍵快捷鍵U，A取消板的布線。象以前那樣開始布取消板的布線。象以前那樣開始布線，但要在放置導線時用線，但要在放置導線時用“*”鍵在層間切換。鍵在層間切換。Altium Designer軟件在切換層的時候會自動地插入必要的過孔。軟件在切換層的時候會自動地插入必要的過孔。3.63.6驗證設(shè)計者的板設(shè)計驗證設(shè)計者的板設(shè)計 lAltium Designer提供一個規(guī)則驅(qū)動環(huán)境來設(shè)計提

36、供一個規(guī)則驅(qū)動環(huán)境來設(shè)計PCB，并允許，并允許設(shè)計者定義各種設(shè)計規(guī)則來保證設(shè)計者定義各種設(shè)計規(guī)則來保證PCB板設(shè)計的完整性。比板設(shè)計的完整性。比較典型的做法是，在設(shè)計過程的開始設(shè)計者就設(shè)置好設(shè)計較典型的做法是，在設(shè)計過程的開始設(shè)計者就設(shè)置好設(shè)計規(guī)則，然后在設(shè)計進程的最后用這些規(guī)則來驗證設(shè)計。規(guī)則，然后在設(shè)計進程的最后用這些規(guī)則來驗證設(shè)計。 l在本例中設(shè)計者已經(jīng)添加了二個新的寬度約束規(guī)則。設(shè)計在本例中設(shè)計者已經(jīng)添加了二個新的寬度約束規(guī)則。設(shè)計者也注意到已經(jīng)由者也注意到已經(jīng)由PCB板向?qū)?chuàng)建了許多規(guī)則。板向?qū)?chuàng)建了許多規(guī)則。 l為了驗證所布線的電路板是符合設(shè)計規(guī)則的，現(xiàn)在設(shè)計者為了驗證所布線的電路

37、板是符合設(shè)計規(guī)則的，現(xiàn)在設(shè)計者要運行設(shè)計規(guī)則檢查要運行設(shè)計規(guī)則檢查Design Rule Check(DRC)。 l選擇選擇Design Board Layers &Colors快捷鍵快捷鍵L），確認），確認System Colors 單元的單元的DRC Error Markers 選項旁的選項旁的Show復選復選框被勾選，這樣框被勾選，這樣DRC錯誤標記錯誤標記DRC error markers才會顯才會顯示出來。示出來。從圖從圖3-303-30可以看出，三極管可以看出，三極管Q1Q1、Q2Q2和和4 4個電阻個電阻R1R4R1R4的焊盤呈的焊盤呈現(xiàn)綠色高亮，表示它們違反了設(shè)計規(guī)則，

38、因為規(guī)則是實時檢現(xiàn)綠色高亮，表示它們違反了設(shè)計規(guī)則，因為規(guī)則是實時檢查的。下面檢查違反設(shè)計規(guī)則的原因：查的。下面檢查違反設(shè)計規(guī)則的原因：l1從菜單選擇從菜單選擇Tools Design Rule Check快捷鍵快捷鍵T，D）,彈出彈出Design Rule Checker對話框如圖對話框如圖3-31所所示，保證示，保證Design Rule Checker 對話框的實時和批處對話框的實時和批處理設(shè)計規(guī)則檢測都被配置好。點一個類查看其所理設(shè)計規(guī)則檢測都被配置好。點一個類查看其所有原規(guī)則，如單擊有原規(guī)則，如單擊Electrical,可以看到屬于那個種可以看到屬于那個種類的所有規(guī)則。類的所有規(guī)則。

39、l 圖圖3-31 設(shè)計規(guī)則檢查對話框設(shè)計規(guī)則檢查對話框l2保留所有選項為默認值，單擊保留所有選項為默認值，單擊Run Design Rule Check按鈕。按鈕。DRC就就開始運行，開始運行，Design Rule Verification Report將自動顯示，如圖將自動顯示，如圖3-32所示，所示，并在該文件夾并在該文件夾Project Outputs for Multivibrator下，產(chǎn)生了下，產(chǎn)生了Design Rule CheckMultivibrator.drc文件。文件。 圖圖3-32 設(shè)計規(guī)則檢查報告設(shè)計規(guī)則檢查報告從從Multivibrator.drcMultivib

40、rator.drc文件看出有三個地方出錯，文件看出有三個地方出錯，錯誤如下：錯誤如下：l1Processing Rule:Clearance Constraint (Gap=13mil) (All),(All) l2Processing Rule :Silkscreen Over Component Pads (Clearance=10mil) (All),(All)l3Processing Rule:Minimum Solder Mask Sliver (Gap=10mil) (All),(All)l錯誤結(jié)果也將顯示在錯誤結(jié)果也將顯示在Messages面板。打開面板。打開Messages面板

41、，面板，鼠標雙擊鼠標雙擊Messages面板中的一個錯誤，可以跳轉(zhuǎn)到對應的面板中的一個錯誤，可以跳轉(zhuǎn)到對應的PCB中的位置。中的位置。l下面依次解決下面依次解決3個違反設(shè)計規(guī)則的地方，現(xiàn)在檢查第個違反設(shè)計規(guī)則的地方，現(xiàn)在檢查第1個違個違反設(shè)計規(guī)則的地方：反設(shè)計規(guī)則的地方：lClearance Constraint (Gap=13mil) (All),(All)。指出三極管。指出三極管Q1和和Q2的焊盤違反了的焊盤違反了13mil安全間距規(guī)則。安全間距規(guī)則。一、找出三極管焊盤間的實際間距：一、找出三極管焊盤間的實際間距：l1在在PCB文檔激活的情況下，將光標放在一個三極管的中間按文檔激活的情況下

42、，將光標放在一個三極管的中間按PageUp鍵來放大視圖。鍵來放大視圖。 l2選擇選擇Reports Measure Primitives快捷鍵快捷鍵R，P），光標變成十字），光標變成十字形狀。形狀。 l3將光標放在將光標放在Q1三極管中間的一個焊盤的中心，左擊或按三極管中間的一個焊盤的中心，左擊或按ENTER。因為光標是在焊盤和與其連接的導線上，所以會有一個選擇框彈出來因為光標是在焊盤和與其連接的導線上，所以會有一個選擇框彈出來讓設(shè)計者選擇需要的對象如圖讓設(shè)計者選擇需要的對象如圖3-33），從選擇框中選擇三極管的焊），從選擇框中選擇三極管的焊盤。盤。l 圖圖3-33 選擇框選擇需要的對象選擇框

43、選擇需要的對象l4將光標放在將光標放在Q1三極管右邊焊盤的中心，左擊或按三極管右邊焊盤的中心，左擊或按ENTER,再一次從再一次從彈出選擇框中選擇焊盤，一個信息框?qū)⒋蜷_顯示兩個焊盤的邊緣之間彈出選擇框中選擇焊盤，一個信息框?qū)⒋蜷_顯示兩個焊盤的邊緣之間的最小距離是的最小距離是10.63mil，如圖，如圖3-34所示。所示。l 圖圖3-34 3-34 顯示焊盤邊緣的距離顯示焊盤邊緣的距離l5 5單擊單擊OKOK按鈕關(guān)閉信息框，然后右擊或按按鈕關(guān)閉信息框，然后右擊或按ESCESC退出測量模退出測量模式，在且式，在且V V、F F快捷鍵重新縮放文檔?？旖萱I重新縮放文檔。 二、設(shè)計者看看當前安全間距設(shè)計

44、規(guī)則。二、設(shè)計者看看當前安全間距設(shè)計規(guī)則。 l1從菜單選擇從菜單選擇Design Rules快捷鍵快捷鍵D，R打開打開PCB Rules and Constraints Editor 對話框。雙擊對話框。雙擊Electrical類在對話框的右邊顯示所有類在對話框的右邊顯示所有電氣規(guī)則。雙擊電氣規(guī)則。雙擊Clearance類類型展開該行，然后單擊展開型展開該行，然后單擊展開Clearance打開它。對話框底打開它。對話框底部區(qū)將包括一個單一的規(guī)則，部區(qū)將包括一個單一的規(guī)則，指明整個板的最小安全間距指明整個板的最小安全間距Minimum Clearance是是13mil，如圖，如圖3-35所示。而

45、三所示。而三極管焊盤之間的間距小于這極管焊盤之間的間距小于這個值，這就是為什么當運行個值，這就是為什么當運行DRC規(guī)則檢查的時候，它們規(guī)則檢查的時候，它們彈出了違反規(guī)則的信息。彈出了違反規(guī)則的信息。l圖圖3-35 Electrical類設(shè)計規(guī)則類設(shè)計規(guī)則l現(xiàn)在知道兩個三極管焊盤之間現(xiàn)在知道兩個三極管焊盤之間的最小距離是的最小距離是10.63mil，建立，建立一個針對三極管焊盤之間的設(shè)一個針對三極管焊盤之間的設(shè)計規(guī)則，大小為計規(guī)則，大小為10mil。l2在在PCB Rules and Constraints Editor 對話框中選對話框中選擇擇Clearance類型左列），右類型左列），右擊并

46、選擇擊并選擇New Rule添加一個新添加一個新的安全間距約束規(guī)則的安全間距約束規(guī)則Clearance_1。 l3雙擊新的安全間距規(guī)則雙擊新的安全間距規(guī)則Clearance_1，在，在Constraints單單元設(shè)置元設(shè)置Minimum Clearance為為10mil，如圖，如圖3-36所示。所示。l圖圖3-36 設(shè)置最小間距設(shè)置最小間距10mill4由于該規(guī)則是一個二元規(guī)則既有由于該規(guī)則是一個二元規(guī)則既有2個對象：個對象：導線、焊盤）。選擇第一個對象導線、焊盤）。選擇第一個對象where The First Object Matches），單擊），單擊Advanced (Query)選項，

47、然選項，然后單擊后單擊Query Helper按鈕按鈕(如圖如圖3-35所示所示)，彈出，彈出Query Helper的對話框的對話框(如圖如圖3-37所示所示)，在，在Categories欄選擇欄選擇Membership Checks,然后在然后在Name欄雙擊欄雙擊HasFootprintPad，“HasFootprint( ,)”就出現(xiàn)在就出現(xiàn)在query欄，在欄，在“( ,)”內(nèi)輸入三極管封裝的名字：內(nèi)輸入三極管封裝的名字：TO-92A并并在逗號后輸入：在逗號后輸入：*，如圖，如圖3-37所示，設(shè)置好后，所示，設(shè)置好后，單擊單擊OK關(guān)閉對話框；或在圖關(guān)閉對話框；或在圖3-35的的Ful

48、l Query欄直欄直接鍵入：接鍵入：HasFootprintPad(TO-92A,*)?！?”表示名表示名為為TO-92A的的“任何焊盤任何焊盤”。 l 圖圖3-37 Query Helper的對話框的對話框l5在步驟在步驟4設(shè)置好規(guī)則設(shè)置好規(guī)則Clearance_1的約束范圍后，單擊的約束范圍后，單擊OK按鈕關(guān)閉對按鈕關(guān)閉對話框。話框。l6設(shè)計者現(xiàn)在可以從設(shè)計者現(xiàn)在可以從Design Rules Checker 對話框?qū)υ捒騎ools Design Rule Check單擊單擊Run Design Rule Check按鈕重新運行按鈕重新運行DRC。就不會有。就不會有“1. Clearan

49、ce Constraint (Gap=13mil) (All),(All)”的提示信息了。的提示信息了?，F(xiàn)在來檢查第二第三個錯誤提示：現(xiàn)在來檢查第二第三個錯誤提示：lSilkscreen Over Component Pads Silkscreen Over Component Pads (Clearance=10mil) (All),(All)(Clearance=10mil) (All),(All)lMinimum Solder Mask Sliver (Gap=10mil) Minimum Solder Mask Sliver (Gap=10mil) (All),(All)(All),(

50、All)l1從菜單選擇從菜單選擇Design Rules快捷鍵快捷鍵D，R打打開開PCB Rules and Constraints Editor 對話框。雙擊對話框。雙擊Manufacturing類在對話框的右邊顯示所有制造規(guī)類在對話框的右邊顯示所有制造規(guī)則如圖則如圖3-38所示），現(xiàn)在看出第所示），現(xiàn)在看出第2、3個錯誤提示個錯誤提示信息都屬于制造規(guī)則類，現(xiàn)在的主要任務是設(shè)計信息都屬于制造規(guī)則類，現(xiàn)在的主要任務是設(shè)計PCB板，與制造的關(guān)系不大，所以可以關(guān)閉這板，與制造的關(guān)系不大，所以可以關(guān)閉這2個個規(guī)則。規(guī)則。l方法：在圖方法：在圖3-38對話框的右邊，找到對話框的右邊，找到Silkscr

51、een Over Component Pads和和Minimum Solder Mask Sliver兩行，把兩行，把Enabled欄的復選框的欄的復選框的“”去掉即可去掉即可,表示表示不進行該不進行該2項的規(guī)則檢查。項的規(guī)則檢查。 圖圖3-38 PCB 設(shè)計規(guī)則編輯對話框設(shè)計規(guī)則編輯對話框2單擊圖單擊圖3-38的的OK按鈕，按鈕，PCB板上就沒有綠色的高亮顯示了，板上就沒有綠色的高亮顯示了，如圖如圖3-1所示。保存已經(jīng)完成的所示。保存已經(jīng)完成的PCB和項目文件。和項目文件。3.7 3.7 在在3D3D模式下查看電路板設(shè)計模式下查看電路板設(shè)計l如果設(shè)計者能夠在設(shè)計過程中使用設(shè)計工具直觀地看到自

52、己如果設(shè)計者能夠在設(shè)計過程中使用設(shè)計工具直觀地看到自己設(shè)計板子的實際情況，將能夠有效的幫助他們的工作。設(shè)計板子的實際情況，將能夠有效的幫助他們的工作。Altium Designer軟件提供了這方面的功能，下面研究一下它的軟件提供了這方面的功能，下面研究一下它的3D模式。模式。在在3D模式下可以讓設(shè)計者從任何角度觀察自己設(shè)計的板。模式下可以讓設(shè)計者從任何角度觀察自己設(shè)計的板。lAltium Designer軟件的軟件的3D環(huán)境的要求支持環(huán)境的要求支持DirectX9.0C及相關(guān)技及相關(guān)技術(shù)，并使用一塊獨立的顯卡。對于如何測試系統(tǒng)，以及讓術(shù)，并使用一塊獨立的顯卡。對于如何測試系統(tǒng)，以及讓Altiu

53、m Designer可以使用可以使用DirectX，單擊菜單，單擊菜單Tools Preferences打開打開 Preferences對話框中如圖對話框中如圖3-39所示，選擇所示，選擇PCB Editor的的Display選項，按選項，按“Test DirectX按鈕，測試顯卡是否支持按鈕，測試顯卡是否支持DirectX，以下按提示做，如果顯卡支持，以下按提示做，如果顯卡支持DirectX，就可進行如，就可進行如下操作。下操作。l留意：留意：DirectX9.0C軟件可以從網(wǎng)上下載，然后進行安裝。軟件可以從網(wǎng)上下載，然后進行安裝。 圖圖3-39 參數(shù)設(shè)置對話框參數(shù)設(shè)置對話框3.7.1 3.

54、7.1 設(shè)計時的設(shè)計時的3D3D顯示狀態(tài)顯示狀態(tài)l要在要在PCB編輯器中切換到編輯器中切換到3D，只需單擊，只需單擊ViewSwitch To 3D命令快捷鍵：命令快捷鍵：3或者從列表中或者從列表中PCB標準工具欄中選擇標準工具欄中選擇一個一個3D視圖配置，如圖視圖配置，如圖3-40所示。所示。圖圖3-40 選擇選擇3D顯示顯示l進入進入3D模式時，一定要使用下面的操作來顯示模式時，一定要使用下面的操作來顯示3D，否則就要出錯，提示：否則就要出錯，提示：“Action not available in 3d view”。l1.縮放縮放按按Ctrl鍵十鼠標右拖，或者鍵十鼠標右拖，或者Ctrl十鼠

55、標滾十鼠標滾輪，或者輪，或者Page UpPage Down鍵。鍵。l2.平移平移按鼠標滾輪：向上向下移動，按鼠標滾輪：向上向下移動，Shift十十鼠標滾輪：向左右移動，向右拖動鼠標來向任鼠標滾輪：向左右移動，向右拖動鼠標來向任何方向移動。何方向移動。l3.旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)按住按住Shift鍵不放，再按鼠標右鍵，進人鍵不放，再按鼠標右鍵，進人3D旋轉(zhuǎn)模式。光標處以一個定向圓盤的方式來表旋轉(zhuǎn)模式。光標處以一個定向圓盤的方式來表示如圖示如圖3-41。該模型的旋轉(zhuǎn)運動是基于圓心的，。該模型的旋轉(zhuǎn)運動是基于圓心的，使用以下方式控制。使用以下方式控制。 圖圖3-41 PCB板的板的3D顯示顯示用鼠標右鍵拖拽圓盤

56、中心點用鼠標右鍵拖拽圓盤中心點Center Dot，任意方向旋轉(zhuǎn)視圖。，任意方向旋轉(zhuǎn)視圖。用鼠標右鍵拖拽圓盤水平方向箭頭用鼠標右鍵拖拽圓盤水平方向箭頭Horizontal Arrow），關(guān)于），關(guān)于Y軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)視圖。視圖。用鼠標右鍵拖拽圓盤垂直方向箭頭用鼠標右鍵拖拽圓盤垂直方向箭頭Vertical Arrow），關(guān)于），關(guān)于X軸旋轉(zhuǎn)視軸旋轉(zhuǎn)視圖。圖。3.7.2 3D3.7.2 3D顯示設(shè)置顯示設(shè)置l使用上述的操作命令，設(shè)計者可以非常方便的在使用上述的操作命令，設(shè)計者可以非常方便的在3D顯示狀態(tài)實時查看正在設(shè)計板子的每一個細節(jié)。顯示狀態(tài)實時查看正在設(shè)計板子的每一個細節(jié)。使用板層和顏色設(shè)置對話框可以修改這些設(shè)置，使用板層和顏色設(shè)置對話框可以修改這些設(shè)置，通過菜單通過菜單DesignBoard Layers &Colors或者快捷鍵或者快捷鍵L來訪問此對話框如圖來訪問此對話框如圖3-42所示。用該對話框，所示。用該對話框，設(shè)計者根據(jù)板子的實際情況設(shè)置相應的板層顏色，設(shè)計者根據(jù)