AltiumDesigner電子工程師培訓(xùn)4.ppt

1、Altium Designer Fundamental Training Course,Day 2 PM- PCB Edit (Part 1),創(chuàng)建PCB文件 編輯環(huán)境 選項(xiàng) 規(guī)則 繪制外形 與原理圖同步 布局 布線,內(nèi)容,創(chuàng)建PCB文件,通過(guò)菜單或工程面板創(chuàng)建 在工程面板中，右鍵單擊工程 - Add New to Project - PCB 新建的文件并不直接在硬盤中創(chuàng)建，需要保存 這樣創(chuàng)建的PCB文檔，不包含圖紙邊框和標(biāo)題欄 通過(guò)文件面板（File Panel）中的向?qū)?chuàng)建 在文件面板中的“New From Template”區(qū)域（可能需要收起上面的其它區(qū)域才看得到）中，單擊“PCB Bo

2、ard Wizard.” 在接下來(lái)的幾個(gè)頁(yè)面中，依次設(shè)置： 單位，英制或公制 圖紙類型，自定義或預(yù)定義的紙張大小以及一些專用的板卡模板 自定義圖紙尺寸，如果在圖紙類中選擇了自定義，則需要自行設(shè)置圖紙尺寸和一些相關(guān)信息 信號(hào)層（頂、底和內(nèi)層布線層）數(shù)量和內(nèi)電層數(shù)量，一般為偶數(shù) 過(guò)孔形式 主要器件類型（貼片或穿孔）和器件是否分布在PCB的兩面 最小線寬、安全間距、最小過(guò)孔直徑和孔徑 一般采用第一種方法創(chuàng)建PCB文件即可,編輯環(huán)境,層標(biāo)簽,當(dāng)層標(biāo)簽過(guò)多時(shí)，單擊這兩個(gè)按鈕可以左右移動(dòng)它們,實(shí)時(shí)的坐標(biāo)和偏移提示,提示一些視圖快捷鍵,PCB的坐標(biāo)原點(diǎn),單擊層標(biāo)簽：選擇工作層； Ctrl+單擊層標(biāo)簽：高亮并

3、選擇工作層； Shift+S：可突出當(dāng)前工作層，只有當(dāng)前工作層的內(nèi)容可被選擇和編輯，其它層顯示為暗灰色,編輯環(huán)境,在PCB圖紙中 縮放、圖紙拖動(dòng)與原理圖中一樣操作 選擇操作與原理圖中一樣，但是因?yàn)镻CB有多個(gè)工作層，如果在點(diǎn)選的位置上，有多個(gè)層的元素，AD會(huì)彈出一個(gè)帶有縮略圖的列表框詢問(wèn)具體需要點(diǎn)選的元素 選擇相似對(duì)象（“Find Similar Objects”）和PCB檢視器（“PCB Inspector”）的使用與在原理圖中一樣，也可以用于批量更改元件屬性 拖動(dòng)元件時(shí)， “Space”和“Shift+Space”與原理圖中一樣，可用于元件的旋轉(zhuǎn)，但是“X”和“Y”鍵不可再用于元件鏡像翻轉(zhuǎn)

4、,選項(xiàng),圖層顯示選項(xiàng)（快捷鍵“L”），層和顏色標(biāo)簽,顯示配置 其中最主要的是2D配置通常的工作用配置,層名,顏色,是否顯示,預(yù)置的2D顏色配置,機(jī)械層一般可隱藏 其它層(Other Layers)和系統(tǒng)顏色一般應(yīng)顯示 布局階段需要顯示： 信號(hào)層 內(nèi)電層 掩膜層 絲印層 布線階段可只顯示： 信號(hào)層 內(nèi)電層 布線時(shí)如需調(diào)整元件位置應(yīng)顯示絲印層,選項(xiàng),圖層顯示選項(xiàng)（快捷鍵“L”），顯示/隱藏標(biāo)簽,用于選擇顯示某一類型元素的方式： 完全顯示 草圖顯示 隱藏,選項(xiàng),圖層顯示選項(xiàng)（快捷鍵“L”），層和顏色標(biāo)簽,選項(xiàng),圖紙選項(xiàng) 與PCB庫(kù)文件中的圖紙選項(xiàng)類似，不再贅述 在編輯PCB文件時(shí)，要善于使用“G”鍵

5、，實(shí)時(shí)地改變柵格大小，便于定位,選項(xiàng),板層（電氣層）設(shè)定,層名，對(duì)于內(nèi)電層括號(hào)內(nèi)顯示默認(rèn)連接到的網(wǎng)絡(luò),介質(zhì)厚度,層壓方式,頂層和底層介電常數(shù)設(shè)置,添加信號(hào)層,添加內(nèi)電層,向上移動(dòng),向下移動(dòng),刪除層,屬性設(shè)置銅箔厚度、 介質(zhì)厚度、 默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、 介電常數(shù)、 等,配置孔對(duì)，在含有盲孔或埋孔時(shí)需要配置,特征阻抗計(jì)算 (用于帶狀線 和微帶線),在機(jī)械層上放置描述疊層順序的文字,一個(gè)典型的6層板配置,在“DataAcq51”工程中， 只需要Top和Bottom兩個(gè)信號(hào)層即可,規(guī)則,PCB規(guī)則 是PCB設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)；保證PCB符合電氣要求、機(jī)械加工（精度）要求；為自動(dòng)布局、布線和部分手動(dòng)布局、布

6、線操作提供依據(jù) 為規(guī)則檢查提供依據(jù)，PCB編輯期間，AD會(huì)實(shí)時(shí)地進(jìn)行一些規(guī)則檢查，違規(guī)的地方會(huì)作標(biāo)記（亮綠色），也可通過(guò)“T - D - R”進(jìn)行全面的批量規(guī)則檢查 PCB規(guī)則分類 Electrical（電氣規(guī)則）：安全間距、線網(wǎng)連接等 Routing（布線）：線寬、過(guò)孔形狀尺寸、布線拓?fù)?、布線層、封裝出線等 SMT（表面貼裝（貼片）：貼片元件焊盤的一些要求 Mask（掩膜）：阻焊和焊膏的擴(kuò)展 Plane（內(nèi)電層和鋪銅）：內(nèi)電層和鋪銅與焊盤的連接方式 Testpoint（測(cè)試點(diǎn)） Manufacturing（加工）：孔、焊盤、絲印和阻焊的尺寸及相關(guān)關(guān)系 HighSpeed（高速信號(hào)）：串?dāng)_、線

7、長(zhǎng)、配長(zhǎng)、過(guò)孔數(shù)量等與高速信號(hào)相關(guān)的 Placement（放置）：元件放置和元件間距等 SignalIntegrity（信號(hào)完整新）：走線阻抗及高速信號(hào)的過(guò)沖、擺率等 同一類規(guī)則下可以包含（新建）多個(gè)規(guī)則，并為每個(gè)規(guī)則設(shè)置不同的適用范圍和優(yōu)先級(jí)，以根據(jù)具體需求實(shí)現(xiàn)靈活多樣的規(guī)則,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例） Electrical - Clearance,待檢查的兩個(gè)元素之一，這里是All,待檢查的兩個(gè)元素之二，這里是All,待檢查的兩個(gè)元素之間的最小間距， 這里設(shè)為0.2mm,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例） Electrical - Clear

8、ance 添加一條新規(guī)則，設(shè)置GND和AGND與任何其它網(wǎng)絡(luò)的元素之間的最小間距為0.25mm,在“Clearance”上單擊右鍵，“New Rule”，出現(xiàn)新的規(guī)則,此處選擇自行填寫查詢語(yǔ)句,最小間距，填寫0.25mm,像這樣填寫，選擇第一個(gè)元素為屬于GND或AGND網(wǎng)絡(luò)的任意元素,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例） Electrical - Clearance 添加一條新規(guī)則，設(shè)置GND和AGND與任何其它網(wǎng)絡(luò)的元素之間的最小間距為0.25mm,注意新規(guī)則的優(yōu)先級(jí)應(yīng)高于（數(shù)值?。┰?guī)則，一般來(lái)說(shuō)，適用范圍越小的規(guī)則，優(yōu)先級(jí)應(yīng)越高，即越先檢查,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“Da

9、taAcq51”工程為例） Routing - Width 同樣設(shè)置兩個(gè)規(guī)則。添加新規(guī)則，適用于“+5V0D”和“+5V0A”，最小線寬定為0.35mm,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例） Routing - Routing Via Style 設(shè)定過(guò)孔直徑0.51.0mm，孔徑0.3mm0.6mm,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例） Manufacturing - HoleSize,規(guī)則,常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例） Minimum SolderMask Sliver，最小阻焊橋，可設(shè)為0.01mm Silkscreen Over

10、Component Pads，絲印與元件焊盤間距，可設(shè)為0.01mm Silk To Silk Clearance，絲印間距，可設(shè)為0.01mm 還有其它一些較常用的規(guī)則，將在后面的課中具體講到 鋪銅與焊盤、過(guò)孔的連接 內(nèi)電層與焊盤、過(guò)孔的連接或間距 高速信號(hào)線的長(zhǎng)度、配長(zhǎng) 微帶線與帶狀線的阻抗 走線過(guò)孔的數(shù)量、焊盤下的過(guò)孔,繪制外形,PCB文件中的繪圖工具與PCB庫(kù)文件中的一樣，不再贅述 定義PCB的外形 兩種方法： 使用菜單快捷鍵“D - S - R”（Redefine Board Shape），可繪制邊框的外形（繪制過(guò)程中可按“Space”更改出線方向，按“Shift+Space”更改線

11、型）繪制至最后一邊時(shí)可單擊右鍵結(jié)束，AD會(huì)自動(dòng)完成最后一邊 在Keepout層使用繪圖工具繪制任意形狀的封閉線條，選中它們，然后使用菜單快捷鍵“D - S - D”（Define From Selected Objects），AD會(huì)根據(jù)選中的線條形狀定義PCB外形 目前大多數(shù)PCB板加工廠仍然使用Keepout層線條定義PCB外形，因此在用上述第一種方式繪制外形后，還應(yīng)在Keepout層繪制同樣的線條，推薦采用第二種方式繪制外形 需要在PCB中切除部分，可使用菜單快捷鍵“D - S - C”（Define Board Cutout） 繪制完成后，可重新定義原點(diǎn)位置，“E - O - S”，一般

12、可定義在板子左下角、某個(gè)定位孔處或板子中央 PCB外形和原點(diǎn)位置可以在繪制PCB過(guò)程中隨時(shí)更改,在“DataAcq51”工程中， 將板子外形設(shè)置為100mm100mm 原點(diǎn)定在板子左下角,與原理圖同步,原理圖與PCB同步工具 可以將原理圖中的更改導(dǎo)入到PCB中 在原理圖編輯環(huán)境中，菜單“D - U” 在PCB編輯環(huán)境中，菜單“D - I” 對(duì)于新建的PCB文件，即是將整個(gè)原理圖的內(nèi)容導(dǎo)入PCB 或?qū)CB中的更改導(dǎo)入到原理圖中 在PCB編輯環(huán)境中，菜單“D - U” 同步過(guò)程中如有錯(cuò)誤，應(yīng)檢查后再次同步，常見(jiàn)錯(cuò)誤有： 封裝錯(cuò)誤 封裝庫(kù)未引用 封裝中焊盤與元件引腳不配對(duì) 元件標(biāo)號(hào)重復(fù) 等等,元件

13、屬性,雙擊元件可編輯元件屬性,元件所在層，可以修改，修改后AD會(huì)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)封裝,鎖定原型，去掉選擇后可以編輯元件封裝內(nèi)部的元素,鎖定元件，選擇后元件的位置會(huì)被固定，不能編輯,元件封裝,元件標(biāo)號(hào),元件注釋,布局,布局 同步完成后，元器件按照Room整齊擺放，在布線之前需要對(duì)元件布局 布局和布線并不完全是兩個(gè)分離的過(guò)程，往往在大概布局后就可以開(kāi)始著手布線，在布線的過(guò)程中可以根據(jù)需要再調(diào)整部分元件的布局 布局是PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要步驟，如果算上布線過(guò)程中對(duì)元件位置調(diào)整花去的時(shí)間，布局需要花去的時(shí)間和精力有時(shí)并不比布線過(guò)程花去的少 良好的元件布局 可以使后續(xù)的布線工作更加簡(jiǎn)單，布線更簡(jiǎn)潔明了，可以說(shuō)，

14、布局在極大程度上決定了后面布線的成敗和優(yōu)劣 可以使整個(gè)PCB具有更好的信號(hào)完整性和高頻穩(wěn)定性 使得PCB面積更小 布局時(shí)應(yīng)結(jié)合原理圖中功能單元的區(qū)分和信號(hào)的流向，結(jié)合原理圖中的具體電路連接 自動(dòng)布局的效果往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及手工布局，不推薦使用,布局,布局 規(guī)則中，一個(gè)Room中的元件是必須放置在Room中的，所以在手工布局前 可將所有Room拖動(dòng)（會(huì)連帶room中的元件）到PCB中 將room的大小拖放到比PCB稍稍大一些 可在圖層顯示選項(xiàng)中（“L”），將room設(shè)置為隱藏,布局,布局 如果覺(jué)得絲印層字符過(guò)大，可以使用“Find Similar Objects”（在對(duì)象上單擊右鍵）工具和PCB檢視器

15、（PCB Inspector）批量修改 根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，思考元件的大概布置，并粗略布局（以“DataAcq51”為例） 四個(gè)通道的信號(hào)調(diào)理和ADC電路可以上下并排放置在PCB左側(cè) MCU電源和串口可以放置在PCB右側(cè) 100nF的電源去耦電容需要與芯片電源引腳盡量靠近，可以放置在電源引腳正下方的Bottom層 信號(hào)主要通過(guò)頂層布線，電源主要通過(guò)底層布線，注意模擬部分和數(shù)字部分布置分開(kāi) 多通道的設(shè)計(jì)中，可以先只對(duì)一個(gè)通道的元件進(jìn)行布局，然后通過(guò)Room格式復(fù)制功能將布局復(fù)制到所有其它通道中,布局好的一個(gè) 信號(hào)采集通道 和單片機(jī)、 串口部分,布局,Room格式復(fù)制功能 在圖層顯示選項(xiàng)中，顯示room

16、 在準(zhǔn)備復(fù)制的源room和目標(biāo)room上單擊右鍵 - Room Actions - Wrap Rectangle Room Around Component “D - M - C”，選擇源room，然后選擇目標(biāo)room 設(shè)置復(fù)制選項(xiàng)，確定后，另外三個(gè)通道的布局就和源通道一樣了 使用“D - M - V”，（移動(dòng)room），將為排列整齊的通道排列整齊。,需要被復(fù)制的內(nèi)容,非room內(nèi)容，但是與room相交的對(duì)象是否被復(fù)制,匹配通道,是否應(yīng)用于所有通道,列出同類通道,是否需要被復(fù)制,復(fù)制格式并排列整齊后的四個(gè)通道,布局,調(diào)整接插件位置，并重新定義PCB外形,布線,布線工具 交互式布線（“P - T

17、”），普通的交互式布線 交互式差分對(duì)布線（“P - I”），布置差分信號(hào)的線對(duì) 交互式多重布線（“P - M”），布置多個(gè)相鄰的線，選中欲引出線的多個(gè)元素后使用該工具 交互式布線的相關(guān)設(shè)置 系統(tǒng)設(shè)定中的 PCB - Interactive Routing,沖突解決模式， 一般選擇“Push Obstacle”， 即“推擠式”,拖拽導(dǎo)線時(shí)的行為,線寬、過(guò)孔尺寸選取的方式,移除環(huán)形布線,布線,布線 在大多數(shù)最后大面積鋪地的PCB中，布線時(shí)，可以不用布置地線 同樣地，多通道中，只需要先布通一個(gè)通道，然后使用room格式復(fù)制功能將布線復(fù)制到其它通道中 在從焊盤引出導(dǎo)線時(shí)，出線方向應(yīng)先順著焊盤延伸方向

18、實(shí)時(shí)規(guī)則檢查會(huì)在PCB上打一些標(biāo)記，按“T - M”可隱藏這些標(biāo)記 如布線需要穿越板層，可以放置過(guò)孔“P - V” 布線過(guò)程中 按數(shù)字鍵區(qū)“+”、“-”鍵可以更改工作層，并自動(dòng)添加過(guò)孔 按“Tab”鍵可設(shè)置線寬、過(guò)孔尺寸，布線方式等屬性 按“Space”鍵可更改出線方向 按“Ctrl + Space”可更改線型，在下列5種方式中切換 45度直線拐角 45度弧線拐角 90度直線拐角 90度弧線拐角 任意角度直線 按“”鍵（主鍵盤區(qū)數(shù)字1鍵左側(cè)），有更多功能的菜單,布線,布線完成的PCB 除地以外 圖中隱藏了絲印層,布線,元件封裝修改 有時(shí)候需要對(duì)元件封裝內(nèi)的一些元素進(jìn)行修改，可去掉元件屬性中的“Lock Primitives”后編輯封裝內(nèi)的元素 例如“DateAcq.PcbDoc”中右上角的電源插座的焊盤