Altium-Designer原理图与PCB设计第8章PCB的高级编辑课件

AltiumDesigner原理图与PCB设计第8章PCB的高级编辑Altium Designer原理图与PCB设计第8章PCB1n8.1 PCB的设计规则的设计规则n8.2 PCB的的“自动布线自动布线”策略策略n8.3 PCB的的“自动布线自动布线”操作操作n8.4 PCB的的“覆铜覆铜”n8.5 补泪滴补泪滴n8.6 添加安装孔添加安装孔n8.7 PCB的测量的测量 n8.8 DRC（设计规则检查）（设计规则检查）n8.9 PCB的报表输出的报表输出n8.10 PCB的打印输出的打印输出n8.11 生成生成Gerber文件文件8.1 PCB的设计规则28.1 PCB的设计规则的设计规则8.1.1 PCB规则及约束编规则及约束编辑器nAltium Designer 15系统在“PCB规则及约束编辑器”中为用户提供了10大类几十种设计规则，这些规则涉及到PCB设计过程中元器件的电气特性、走线宽度、走线拓扑结构、表面安装焊盘、阻焊层、电源层、测试点、电路板制作、元器件布局、信号完整性等方面。nAltium Designer 15系统将根据这些规则进行自动布局和自动走线。n自动走线能否成功，自动布线质量的高低等，取决于设计规则的合理选择和设计者的工作经验。n不同的电路需要采用不同的设计规则。n如果仅设计双面PCB，很多规则可以采用系统的默认值。系统的默认值就是针对双面PCB设置的。8.1 PCB的设计规则8.1.1 PCB规则及约束编3n执行菜单栏中的“设计”“规则”命令，系统将弹出如图8.1.1所示的“PCB规则及约束编辑器”对话框。在该对话框中，左边显示的是设计规则的类型，右边显示的是对应设计规则的设置属性。图8.1.1“PCB规则及约束编辑器”对话框执行菜单栏中的“设计”“规则”命令，系统将弹出如图8.1.48.1.2“Electrical（电气）（电气）”设计规则设计规则n 单击对话框中“Electrical（电气）”选项，如图8.1.2所示，“Electrical（电气）”设计规则显示在对话框右侧。这些规则主要针对具有电气特性的对象，用于系统的DRC（电气规则检查）功能。当布线过程中违反电气特性规则时，DRC检查器将自动报警提示用户。图8.1.2 “Electrical（电气）”设计规则8.1.2“Electrical（电气）”设计规则 单击对5n 1.“Clearance（安全间距）（安全间距）”规则规则n“Clearance（安全间距）”规则用于设置具有电气特性的对象之间的间距。n单击“Clearance（安全间距）”，弹出的对话框如图8.1.3所示。图8.1.3“Clearance（安全间距）”规则设置对话框 1.“Clearance（安全间距）”规则图8.1.36n2.“Short-Circuit（短路）（短路）”规则规则n“Short-Circuit（短路）”规则用于设置在PCB上是否可以出现短路。n其“约束”部分如图8.1.4所示，系统默认是不允许短路，即取消选中“允许短电流”。设置该规则后，拥有不同网络标号的对象相交时，如果违反该规则，系统将报警并拒绝执行该布线操作。图8.1.4“Short-Circuit”规则设置2.“Short-Circuit（短路）”规则图8.1.4 7n3.“Un-connected Pin（未连接引脚）（未连接引脚）”规则规则n“Un-connected Pin（未连接引脚）”规则用于对指定的网络检查是否所有的元器件的引脚端都连接到网络，对于未连接到的引脚端，将给与提示，显示为高亮状态。系统在默认状态下无此规则，一般不设置。3.“Un-connected Pin（未连接引脚）”规则8n4.“Un-Routed Net（取消布线网络）（取消布线网络）”规则规则n“Un-Routed Net（取消布线网络）”规则用于设置在PCB板上是否可以出现未连接的网络。其“约束”部分规则设置对话框如图8.1.5所示，如果未连接成功，仍保持飞线连接状态。图8.1.5“Un-Routed Net”规则设置4.“Un-Routed Net（取消布线网络）”规则图898.1.3“Routing（布线）（布线）”设计规则设计规则n 单击对话框中“Routing（布线）”选项，如图8.1.6所示，“Routing（布线）”设计规则显示在对话框右侧。这些规则主要用于设置自动布线过程中的布线规则，包含有布线宽度、布线优先级、布线拓扑结构等。8.1.3“Routing（布线）”设计规则 单击对话框10n1.“Width（走线宽度）（走线宽度）”规则规则n“Width（走线宽度）”规则用于设置走线（PCB铜箔导线）宽度，规则设置对话框如图8.1.7所示。图8.1.7“Width（走线宽度）”规则设置对话框1.“Width（走线宽度）”规则图8.1.7“Widt11n2.“Routing Topology（走线拓扑结构）（走线拓扑结构）”规则规则n“Routing Topology（走线拓扑结构）”规则用于选择走线的拓扑结构。在其规则设置对话框中，“Where The First Objects Matches”选项组的参数和设置方法与“Width（走线宽度）”规则设置对话框相同。不同处在“约束”部分，规则设置对话框如图8.1.8所示，图中显示的“Shortest（最短的）”走线拓扑结构形式。打开“拓扑”的下拉列表（图8.1.9），可以选择各种走线拓扑结构形式，如图8.1.10所示。图8.1.8“Routing Topology”规则图8.1.9 选择走线拓扑结构形式2.“Routing Topology（走线拓扑结构）”规则12 （a）Horizontal（水平的）（b）Vertical（垂直的）（c）Daisy-Simple（简单链形）（d）Daisy-MidDriven（中间链形）（e）Daisy-Balanced（平衡链形）（f）Starburst（星形）图8.1.10 各种走线拓扑结构 （a）Horizontal（水平的）13n3.“Routing Priority（布线优先级）（布线优先级）”规则规则n“Routing Priority（布线优先级）”规则用于设置布线优先级，在该对话框中可以对每一个网络设置布线优先级。系统提供了0100共101种优先级选择，0表示优先级最低，100表示优先级最高。默认的布线优先级规则为所有网络布线的优先级均为0。n4.“Routing Layers（板层布线）（板层布线）”规则规则n“Routing Layers（板层布线）”规则用于设置在自动布线过程中允许布线的层面。不同处在“约束”部分，规则设置对话框如图8.1.11所示。图8.1.11“Routing Layers”规则设置3.“Routing Priority（布线优先级）”规则图14n5.“Routing Corners（导线拐角）（导线拐角）”规则规则n“Routing Corners（导线拐角）”规则用于设置导线拐角形式。在其规则设置对话框中，“Where The First Objects Matches”选项组的参数和设置方法与“Width（走线宽度）”规则设置对话框相同。不同处在“约束”部分，规则设置对话框如图8.1.12所示。图8.1.12“Routing Corners”规则设置5.“Routing Corners（导线拐角）”规则图8.15n6.“Routing Via Style（布线过孔样式）（布线过孔样式）”规则规则n“Routing Via Style（布线过孔样式）”规则用于设置布线时所用过孔的样式。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.14所示，在该对话框中可以设置过孔的各种尺寸参数。过孔直径和过孔孔径都包括最大（Maximum）、最小（Minimum）和首选（Preferred）3种定义方式。默认的过孔直径为1.27mm（50mil），过孔孔径为0.7112mm（28mil）。图8.1.14“Routing Via Style”规则设置6.“Routing Via Style（布线过孔样式）”16n7.“Fanout Control（扇出控制布线）（扇出控制布线）”规则规则n“Fanout Control（扇出控制布线）”规则用于设置表面贴片元器件的布线方式。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.15所示。图8.1.15“Fanout Control”规则设置7.“Fanout Control（扇出控制布线）”规则图817n8.“Differential Pairs Routing（差分对布线）（差分对布线）”规则规则n“Differential Pairs Routing（差分对布线）”规则用于设置差分信号的布线形式。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.16所示。图8.1.16“Differential Pairs Routing”规则设置对话框8.“Differential Pairs Routing（188.1.4 “SMD（表面贴片元器件）（表面贴片元器件）”设计设计规则规则n1.“SMD To Corner（表面贴片元器件的焊盘与导线拐角处最小（表面贴片元器件的焊盘与导线拐角处最小间距）间距）”规则规则n“SMD To Corner（表面贴片元器件的焊盘与导线拐角处最小间距）”规则用于设置面安装元件的焊盘出现走线拐角时，拐角和焊盘之间的距离，规则设置对话框如图8.1.17所示。图8.1.17“SMD To Corner”规则设置对话框8.1.4 “SMD（表面贴片元器件）”设计规则1.“19n 2.“SMD To Plane（表面贴片元器件的焊盘与中间层间距）（表面贴片元器件的焊盘与中间层间距）”规则规则n“SMD To Plane（表面贴片元器件的焊盘与中间层间距）”规则用于设置表面安装元件的焊盘连接到中间层的走线距离。该项设置通常出现在电源层向芯片的电源引脚供电的场合。可以针对每一个焊盘、每一个网络直至整个PCB设置焊盘和中间层之间的距离，默认间距为0mil。2.“SMD To Plane（表面贴片元器件的焊盘与中20n3.“SMD Neck Down（表面安装元件的焊盘与导线宽度比率）（表面安装元件的焊盘与导线宽度比率）”规则规则n“SMD Neck Down（表面安装元件的焊盘与导线宽度比率）”规则用于设置表面安装元件的焊盘连线的导线宽度。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.18所示。图8.1.18“SMD Neck Down”规则设置3.“SMD Neck Down（表面安装元件的焊盘与导线218.1.5“Mask（阻焊）（阻焊）”设计规则设计规则n“Mask（阻焊）”设计规则主要用于设置焊盘到阻焊层的距离。n系统提供了“Top Paster（顶层锡膏防护层）”、“Bottom Paster（底层锡膏防护层）”、“Top Solder（顶层阻焊层）”和“Bottom Solder（底层阻焊层）”4个阻焊层，其中包括以下两种设计规则：8.1.5“Mask（阻焊）”设计规则“Mask（阻焊）”22n1.“Solder Mask Expansion（阻焊层的扩展）（阻焊层的扩展）”规则规则n“Solder Mask Expansion（阻焊层的扩展）”规则用来设置从焊盘到阻焊层之间的延伸距离。通常，为了焊接的方便，PCB阻焊剂铺设范围与焊盘之间需要预留一定的空间。“Solder Mask Expansion（阻焊层的扩展）”规则设置对话框如图8.1.19所示。1.“Solder Mask Expansion（阻焊层的23n2.“Paste Mask Expansion（锡膏防护层的扩展）（锡膏防护层的扩展）”规则规则n“Paste Mask Expansion（锡膏防护层的扩展）”规则用来设置从锡膏防护层与焊盘之间的延伸间距。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.20所示。可以根据实际需要对每一个焊盘、每一个网络甚至整个PCB设置该间距，默认距离为0mil。图8.1.20“Paste Mask Expansion”规则设置2.“Paste Mask Expansion（锡膏防护层的248.1.6“Plane（中间层）（中间层）”设计规则设计规则n“Plane（中间层）”设计规则（也可以称为“内电层”）主要用于多层板设计中，用来设置与中间电源层布线相关的走线规则，其中包括以下3种设计规则。8.1.6“Plane（中间层）”设计规则“Plane（中间25n1.“Power Plane Connect Style（电源层连接类型）（电源层连接类型）”规则规则n“Power Plane Connect Style（电源层连接类型）”规则用于设置电源层的连接形式。规则设置对话框图8.1.21所示，在该对话框中可以设置中间层的连接形式和各种连接形式的参数。1.“Power Plane Connect Style（电26n2.“Power Plane Clearance（电源层安全间距）（电源层安全间距）”规则规则n“Power Plane Clearance（电源层安全间距）”规则用于设置通孔通过电源层时的间距。在其规则设置对话框中，“Where The First Objects Matches”选项组的参数和设置方法与“Power Plane Connect Style”规则设置对话框相同。不同处在“约束”部分，规则设置对话框如图8.1.22所示。图8.1.22“Power Plane Clearance”规则设置2.“Power Plane Clearance（电源层安全27n3.“Polygan Connect Style（焊盘与多边形覆铜区域（焊盘与多边形覆铜区域的连接类型）的连接类型）”规则规则n“Polygan Connect Style（焊盘与多边形覆铜区域的连接类型）”规则用于设置元器件引脚焊盘与多边形覆铜之间的连接类型。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.23所示。图8.1.23 “Polygan Connect Style”规则设置3.“Polygan Connect Style（焊盘与多边288.1.7“Test point（测试点）（测试点）”设计规则设计规则n1.“FabricationTestpoint（装配测试点）（装配测试点）”规则规则n“FabricationTestpoint（装配测试点）”规则用于设置测试点的形式，规则设置对话框如图8.1.24所示，在该对话框中可以设置测试点的形式和各种参数。8.1.7“Test point（测试点）”设计规则1.29n2.“Fabrication Test Point Usage（装配测试点（装配测试点使用）使用）”规则规则n“Fabrication Test Point Usage（装配测试点使用）”规则用于设置测试点的使用参数。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.25所示，在对话框中可以设置是否允许使用测试点和同一网络上是否允许使用多个测试点。图8.1.25“Fabrication Test Point Usage”规则设置2.“Fabrication Test Point Usa308.1.8“Manufacturing（生产制造）（生产制造）”设设计规则计规则n“Manufacturing（生产制造）”规则是根据PCB制作工艺来设置有关参数，主要用在在线DRC和批处理DRC执行过程中，其中包括图8.1.26所示的11种设计规则。n在这些规则中，“Where the First objects matches（优先匹配的对象所处位置）”选项组的设置与前面是类似的，通常采用系统的默认设置，选择“所有”选项。图8.1.26“Manufacturing”设计规则8.1.8“Manufacturing（生产制造）”设计规31n1.“Minimum Annular Ring（最小环孔限制）（最小环孔限制）”规则规则n“Minimum Annular Ring（最小环孔限制）”规则用于设置环状图元内外径间距下限。n2.“Acute Angle（锐角限制）”规则n“Acute Angle（锐角限制）”规则用于设置锐角走线角度。n3.“Hole Size（钻孔尺寸）（钻孔尺寸）”规则规则n“Hole Size（钻孔尺寸）”规则用于设置钻孔孔径的上限和下限。n4.“Layer Pairs（工作层对设计）（工作层对设计）”规则规则n“Layer Pairs（工作层对设计）”规则用于检查使用的“Layer-pairs（工作层对）”是否与当前的“Drill-pairs（钻孔对）”匹配。1.“Minimum Annular Ring（最小环孔限制32n5.“Hole To Hole Clearance（孔到孔间距）（孔到孔间距）”规则规则n“Hole To Hole Clearance（孔到孔间距）”规则用于设置孔到孔间距。n6.“Minimum Solder Mask Sliver（最小阻焊间距）（最小阻焊间距）”规规则则n“Minimum Solder Mask Sliver（最小阻焊间距）”规则用于设置最小阻焊间隙。n7.“Silk To Solder Mask Clearance（丝印到阻焊膜的间（丝印到阻焊膜的间距）距）”规则规则n“Silk To Solder Mask Clearance（丝印到阻焊膜的间距）”规则用于设置丝印到阻焊膜的间距。5.“Hole To Hole Clearance（孔到孔33n8.“Silk To Silk Clearance（丝印到丝印的间距）（丝印到丝印的间距）”规则规则n“Silk To Silk Clearance（丝印到丝印的间距）”规则用于设置丝印到丝印的间距。n9.“Net Antennae（网络卷须容忍度）（网络卷须容忍度）”规则规则n“Net Antennae（网络卷须容忍度）”规则用于设置网络卷须容忍度。n10.“Silk To Board Region Clearance（丝印到板区域的间（丝印到板区域的间距）距）”规则规则n“Silk To Board Region Clearance（丝印到板区域的间距）”规则用于设置丝印到板区域的间距，在规则设置对话框无定义。n11.“Board Outline Clearance（板外形间距）（板外形间距）”规则规则n“Board Outline Clearance（板外形间距）”规则用于设置导线、焊盘等到板边框的间距。8.“Silk To Silk Clearance（丝印到348.1.9“High Speed（高速信号相关）（高速信号相关）”设计规则设计规则n1.“Parallel Segment（平行导线段间距限制）（平行导线段间距限制）”规则规则n“Parallel Segment（平行导线段间距限制）”规则用于设置平行走线间距限制，规则设置对话框如图8.1.36所示。8.1.9“High Speed（高速信号相关）”设计规35n 2.“Length（网络长度限制）（网络长度限制）”规则规则n“Length（网络长度限制）”规则用于设置传输高速信号导线的长度。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.37所示。图8.1.37 “Length”规则设置 2.“Length（网络长度限制）”规则图8.1.37 36n3.“Matched Net Lengths（匹配网络传输导（匹配网络传输导线的长度）线的长度）”规则规则n“Matched Net Lengths（匹配网络传输导线的长度）”规则用于设置匹配网络传输导线的长度。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.38所示。图8.1.38 “Matched Net Lengths”规则设置 3.“Matched Net Lengths（匹配网络传输导37n4.“Daisy Chain Stub Length（菊花状布线主干导线（菊花状布线主干导线长度限制）长度限制）”规则规则n“Daisy Chain Stub Length（菊花状布线主干导线长度限制）”规则用于设置90拐角和焊盘的距离。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.39所示。图8.1.39“Daisy Chain Stub Length”规则设置4.“Daisy Chain Stub Length（菊花状38n5.“Vias Under SMD（SMD焊盘下过孔限制）焊盘下过孔限制）”规则规则n“Vias Under SMD（SMD焊盘下过孔限制）”规则用于设置表面安装元件焊盘下是否允许出现过孔。“约束”部分规则设置对话框如图8.1.40所示。图8.1.40“Vias Under SMD”规则设置5.“Vias Under SMD（SMD焊盘下过孔限制）”39n6.“Maximun Via Count（最大过孔数量限制）（最大过孔数量限制）”规则规则n“Maximun Via Count（最大过孔数量限制）”规则用于设置布线时过孔数量的上限。默认设置为1000。6.“Maximun Via Count（最大过孔数量限制）408.1.10“Placement（元器件放置）（元器件放置）”设计设计规则规则n“Placement（元器件放置）”设计规则用于设置元器件布局的规则。如图图8.1.41所示，“Placement（元器件放置）”设计规则有6个选项可以选择，在布线时可以引入元器件的布局规则。一般这些规则只在对元器件布局有严格要求的场合中使用。图图8.1.41“Placement”设计规则选项8.1.10“Placement（元器件放置）”设计规则“P418.1.11“Signal Integrity（信号完整性）（信号完整性）”设计规则设计规则n“Signal Integrity（信号完整性）”规则用于设置信号完整性所涉及的各项要求，如对信号上升沿、下降沿等的要求。这里的规则设置会影响到电路的信号完整性仿真。其中包含有：n “Signal Stimulus（激励信号）”规则 n “Overshoot-Falling Edge（信号下降沿的过冲约束）”规则n “Overshoot-Rising Edge（信号上升沿的过冲约束）”规则n “Undershoot-Falling Edge（信号下降沿的反冲约束）”规则n “Undershoot-Rising Edge（信号上升沿的反冲约束）”规则n“Impedance（阻抗约束）”规则8.1.11“Signal Integrity（信号完整性）42n“Signal Top Value（信号高电平约束）”规则n“Signal Base Value（信号基准约束）”规则n“Flight Time-Rising Edge（上升沿的上升时间约束）”规则n“Flight Time-Falling Edge（下降沿的下降时间约束）”规则n“Slope-Rising Edge（上升沿斜率约束）”规则n“Slope-Falling Edge（下降沿斜率约束）”规则n“Supply Nets（电源网络约束）”规则n上述规则的功能与参数设置请参考“第10章信号完整性分析”有关章节。“Signal Top Value（信号高电平约束）”规438.2 PCB的的“自动布线自动布线”策略策略8.2.1 默认的默认的“自动布线自动布线”策略策略n 执行菜单栏中的“自动布线”“设置”命令，系统将弹出如图8.2.1所示的“Situs布线策略（位置布线策略）”对话框。图8.2.1“Situs布线策略（位置布线策略）”对话框8.2 PCB的“自动布线”策略8.2.1 默认的“自动44n默认的6种自动布线策略功能如下：n “Cleanup（清除）”：用于清除布线策略。n “Default 2 Layer Board（默认双面板）”：默认的双面板的布线策略。n “Default 2 Layer With Edge Connectors（默认具有边缘连接器的双面板）”：默认的具有边缘连接器的双面板的布线策略。n “Default Multi Layer Board（默认多层板）”：默认的多层板的布线策略。n “General Orthogonal（一般正交）”：默认的正交布线策略。n “Via Miser（少用过孔）”：默认的在多层板中尽量减少使用过孔的布线策略。默认的6种自动布线策略功能如下：458.2.2 添加新的添加新的“自动布线自动布线”策略策略n单击图8.2.1中“Situs布线策略（位置布线策略）”对话框的“添加（A）”按钮，系统将弹出的“Situs策略编辑器”对话框如图8.2.2所示。在该对话框中可以添加新的布线策略。8.2.2 添加新的“自动布线”策略单击图8.2.1中“S46n 在Altium Designer 15布线策略列表框中（已有的布线操作）有多种布线策略，其中：n “Adjacent Memory（相邻的存储器）”布线策略：采用U型走线的布线方式。采用这种布线方式时，自动布线器对同一网络中相邻的元器件引脚采用U型走线方式。n “Clean Pad Entries（清除焊盘走线）”布线策略：用于清除焊盘冗余走线。采用这种布线方式可以优化PCB的自动布线，清除焊盘上多余的走线。n “Completion（完成）”布线策略：竞争的推挤式拓扑布线形式。采用这种布线方式时，布线器对布线进行推挤操作，以避开不在同一网络中的过孔和焊盘。在Altium Designer 15布线策略列表框中（已47n“Fan Out Signal（扇出信号）”布线策略：表面安装元件的焊盘采用扇出形式连接到信号层。当表面安装元件的焊盘布线跨越不同的工作层时，采用这种布线方式可以先从该焊盘引出一段导线，然后通过过孔与其他的工作层连接。n“Fan Out to Plane（扇出平面）”布线策略：表面安装元件的焊盘采用扇出形式连接到电源层和接地网络中。n“Globally optimized Main（全局主要的最优化）”布线策略：全局最优化拓扑布线方式。n“Hug（环绕）”布线策略：采用这种布线方式时，自动布线器将采取环绕的布线方式。n“Layer Patterns（层样式）”布线策略：采用这种布线方式将决定同一工作层中的布线是否采用布线拓扑结构进行自动布线。“Fan Out Signal（扇出信号）”布线策略：表48n“Main（主要的）”布线策略：主推挤式拓扑驱动布线。采用这种布线方式时，自动布线器对布线进行推挤操作，以避开不在同一网络中的过孔和焊盘。n “Memory（存储器）”布线策略：启发式并行模式布线。采用这种布线方式将对存储器元件上的走线方式进行最佳的评估。对地址线和数据线一般采用有规律的并行走线方式。n “Multilayer Main（主要的多层）”布线策略：多层板拓扑驱动布线方式。n “Spread（蔓延式）”布线策略：采用这种布线方式时，自动布线器自动使位于两个焊盘之间的走线处于正中间的位置。n “Straighten（伸直）”布线策略：采用这种布线方式时，自动布线器在布线时将尽量走直线。“Main（主要的）”布线策略：主推挤式拓扑驱动布线。采498.2.3 设置设置PCB“自动布线自动布线”策略策略n设置PCB自动布线策略的操作步骤如下：n（1）执行菜单栏中的“自动布线”“设置”命令，打开“Situs布线策略（位置布线策略）”对话框。n（2）“”勾选中“锁定已有布线”选项，锁定所有先前的布线。n（3）单击“添加（A）”按钮，在“Situs策略编辑器”对话框中添加新的布线策略。n（4）确定各个布线策略的优先级。n（5）单击“Situs布线策略”对话框中的“编辑规则”按钮，对布线规则进行设置。n（6）单击“确定（OK）”按钮，完成布线策略设置。8.2.3 设置PCB“自动布线”策略设置PCB自动布线策略508.3 PCB的的“自动布线自动布线”操作操作8.3.1“自动布线自动布线”菜单命令的操作菜单命令的操作n1.“自动布线自动布线”菜单命令菜单命令n布线规则和布线策略设置完毕后，用户即可进行自动布线操作。自动布线操作主要是通过“自动布线”菜单进行的。用户不仅可以进行整体布局，也可以对指定的区域、网络及元件进行单独的布线。“自动布线”菜单如图8.3.1所示。图8.3.1 “自动布线”菜单命令8.3 PCB的“自动布线”操作8.3.1“自动布线”51n2.“全部（全部（A）”命令操作命令操作n “全部（A）”命令用于全局自动布线，其操作步骤如下。n （1）单击菜单栏中的“自动布线”“全部（A）”命令，系统将弹出“Situs布线策略（位置布线策略）”对话框。在该对话框中可以设置自动布线策略。n（2）选择一项布线策略，然后单击“Route All（布线所有）”按钮即可进入自动布线状态。n这里的示例选择系统默认的“Default 2 Layer Board（默认双面板）”策略。布线过程中将自动弹出“Messages（信息）”面板，如图8.3.2所示，提供自动布线的状态信息。从最后一条提示信息可见，此次自动布线全部布通。图8.3.2 “Messages”面板2.“全部（A）”命令操作图8.3.2 “Messages52n（3）全局布线后的示例PCB图如图8.3.3所示。图8.3.3全局布线后的示例PCB图（3）全局布线后的示例PCB图如图8.3.3所示。图8.3.53n3.“网络网络”命令操作命令操作n “网络”命令用于为指定的网络自动布线，其操作步骤如下。n （1）在规则设置中对该网络布线的线宽进行合理的设置。n （2）执行菜单栏中的“自动布线”“网络”命令，此时光标将变成十字形状。移动光标到该网络上的任何一个电气连接点（飞线或焊盘处）。单击，此时系统将自动对该网络进行布线。n （3）此时，光标仍处于布线状态，可以继续对其他的网络进行布线。n （4）单击鼠标右键或者按“Esc”键即可退出该操作。3.“网络”命令操作54n4.“网络类网络类”命令操作命令操作n “网络类”命令用于为指定的网络类自动布线。“网络类”是多个网络的集合，可以在“对象类浏览器”对话框中对其进行编辑管理。图8.3.4 “对象类浏览器”对话框4.“网络类”命令操作图8.3.4 “对象类浏览器”对话框55n5.“连接连接”命令操作命令操作n “连接”命令用于为两个存在电气连接的焊盘进行自动布线，其操作步骤如下。n （1）如果对该段布线有特殊的线宽要求，则应该先在布线规则中对该段线宽进行设置。n （2）执行菜单栏中的“自动布线”“连接”命令，此时光标将变成十字形状。移动光标到工作窗口，单击某两点之间的飞线或单击其中的一个焊盘。然后选择两点之间的连接，此时系统将自动在该两点之间布线。n （3）此时，光标仍处于布线状态，可以继续对其他的连接进行布线。n （4）单击鼠标右键或者按“Esc”键即可退出该操作。5.“连接”命令操作56n6.“Area（区域）（区域）”命令操作命令操作n “区域”命令用于为完整包含在选定区域内的连接自动布线，其操作步骤如下：n （1）执行菜单栏中的“自动布线”“区域”命令，此时光标将变成十字形状。n （2）在工作窗口中单击确定矩形布线区域的一个顶点，然后移动光标到合适的位置，再次单击确定该矩形区域的对角顶点。此时，系统将自动对该矩形区域进行布线。n （3）此时，光标仍处于放置矩形状态，可以继续对其他区域进行布线。n （4）单击鼠标右键或者按“Esc”键即可退出该操作。6.“Area（区域）”命令操作57n7.“Room（空间）（空间）”命令操作命令操作n “Room（空间）”命令用于为指定Room类型的空间内的连接自动布线。n该命令只适用于完全位于Room空间内部的连接，即Room边界线以内的连接，不包括压在边界线上的部分。单击该命令后，光标变为十字形状，在PCB工作窗口中单击选取Room空间即可。7.“Room（空间）”命令操作58n8.“元件元件”命令操作命令操作n “元件”命令用于为指定元件的所有连接自动布线，其操作步骤如下。n （1）执行菜单栏中的“自动布线”“元件”命令，此时光标将变成十字形状。移动光标到工作窗口，单击某一个元件的焊盘，所有从选定元件的焊盘引出的连接都被自动布线。n （2）此时，光标仍处于布线状态，可以继续对其他元件进行布线。n（3）单击鼠标右键或者按“Esc”键即可退出该操作。8.“元件”命令操作59n9.“器件类器件类”命令操作命令操作n “器件类”命令用于为指定元件类内所有元件的连接自动布线。n （1）“器件类”是多个元件的集合，可以在“对象类浏览器”对话框中对其进行编辑管理。执行菜单栏中的“设计”“类”命令，系统将弹出该对话框。n （2）系统默认存在的元件类为All Components（所有元件），不能进行编辑修改。用户可以使用元件类生成器自行建立元件类。另外，在放置Room空间时，包含在其中的元件也自动生成一个元件类。n （3）执行菜单栏中的“自动布线”“器件类”命令后，系统将弹出“Select Objects Classn（选择对象类）”对话框。在该对话框中包含当前文件中的元件类别列表。在列表中选择要布线的元件类，系统即将该元件类内9.“器件类”命令操作60n 10.“选中对象的连接选中对象的连接”命令命令n “选中对象的连接”命令用于为所选元件的所有连接自动布线。单击该命令之前，要先选中欲布线的元件。n 11.“选择对象之间的连接选择对象之间的连接”命令命令n “选择对象之间的连接”命令用于为所选元件之间的连接自动布线。单击该命令之前，要先选中欲布线元件。10.“选中对象的连接”命令61n 12.“扇出扇出”命令命令n在PCB编辑器中，单击菜单栏中的“自动布线”“扇出”命令，弹出的子菜单如图8.3.5所示。采用扇出布线方式可将焊盘连接到其他的网络中。图8.3.5“扇出”命令子菜单 12.“扇出”命令图8.3.5“扇出”命令子菜单628.3.2“自动布线自动布线”的手动调整的手动调整n1.合理地设置网格大小合理地设置网格大小n 利用手动布线进行调整，设计者需要根据自动布线的情况，重新规划元件布局和走线路径，进行布线操作。n布线过程往往会受到PCB空间和尺寸的限制。合理地设置网格大小，会更加方便设计者规划元器件布局和放置导线。n设计者可以在设计的不同阶段，可根据需要随时调整网格的大小。n例如，在元件布局阶段，可将捕捉网格设置得大一点，如20mil；而在布线阶段捕捉网格要设置得小一点，如5mil，甚至更小。尤其是在走线密集的区域，视图网格和捕捉网格都应该设置得小一些，以方便观察和走线。8.3.2“自动布线”的手动调整1.合理地设置网格大小63n2.手动拆除布线操作手动拆除布线操作n在工作窗口中选中导线后，按“Delete”键即可删除导线，拆除布线。也可以通过“工具”菜单下“取消布线”子菜单中的命令来快速地拆除布线。n单击“工具”“取消布线”，弹出子菜单如图8.3.6所示。图8.3.6“取消布线”子菜单2.手动拆除布线操作图8.3.6“取消布线”子菜单64n3.手动布线操作手动布线操作n 手动布线也将遵循自动布线时设置的规则，其操作步骤如下：n （1）执行菜单栏中的“放置”“交互式布线”命令，此时光标将变成十字形状。n （2）移动光标到元件的一个焊盘上，单击放置布线的起点。n 手动布线模式主要有任意角度、90拐角、90弧形拐角、45拐角和45弧形拐角5种。按“Shift+Space”键即可在5种模式间切换，按“Space”键可以在每一种的开始和结束两种模式间切换。n （3）多次单击确定多个不同的控点，完成两个焊盘之间的布线。3.手动布线操作65n 4.手动布线中层的切换手动布线中层的切换n在进行交互式布线时，按“shift+Ctrl+鼠标滑轮”可以在不同的信号层之间切换，这样可以完成不同层之间的走线。在不同的层间进行走线时，系统将自动为其添加一个过孔。n不同层间的走线颜色是不相同的，可以在“视图配置”对话框中进行设置。4.手动布线中层的切换668.4 PCB的的“覆铜覆铜”8.4.1 启动启动“覆铜覆铜”命令命令n执行菜单栏中的“放置”“多边形覆铜”命令，或者单击“连线”工具栏中的“（放置多边形平面）”按钮，或用快捷键“P+G”，即可启动放置“覆铜”命令。系统弹出的“多边形覆铜”对话框如图8.4.1图8.4.3所示。8.4 PCB的“覆铜”8.4.1 启动“覆铜”命令执行678.4.2设置设置“覆铜覆铜”属性属性n 启动“覆铜”命令之后，或者双击已放置的“覆铜”，系统将弹出图8.4.1所示“多边形覆铜”对话框。图8.4.1“Solid（Copper Regions）”选项对话框8.4.2设置“覆铜”属性 启动“覆铜”命令之后，或者双击68n“Hatched（tracks/Arcs）（网络状）”选项：覆铜区域内采用网络状的覆铜。如图8.4.2所示，可以设置网格线的宽度、网络的大小（尺寸）、围绕焊盘的形状及网格的类型等。图8.4.2“Hatched（tracks/Arcs）”选项对话框“Hatched（tracks/Arcs）（网络状）”选69n“None（Outlines Only）（无填充）”选项：只保留覆铜边界，内部无填充。如图8.4.3所示，可以设置覆铜边界导线宽度，及围绕焊盘的形状等。图8.4.3“None（Outlines Only）”选项对话框“None（Outlines Only）（无填充）”选70n2.“属性属性”选项组选项组n在“属性”选项组中：n “层”下拉列表框：用于设定覆铜所属的工作层。n “最小整洁长度”文本框：用于设置最小图元的长度。n “锁定原始的”选项：用于选择是否锁定覆铜。n 3.“网络选项网络选项”选项组选项组n “链接到网络”下拉列表框：用于选择覆铜连接到的网络。通常连接到GND网络。2.“属性”选项组718.4.3放置放置“覆铜覆铜”的操作步骤的操作步骤n放置“覆铜”的操作步骤。n （1）执行菜单栏中的“放置”“多边形覆铜”命令，或者单击“连线”工具栏中的“（放置多边形平面）”按钮，或用快捷键P+G，即可启动放置“覆铜”命令。系统将弹出“多边形覆铜”对话框。n（2）在“多边形覆铜”对话框中进行“覆铜”参数设置。如图8.4.2所示，选择“Hatched（racks/Arcs）（网络状）”选项，导线宽度（轨迹宽度）设置为8mil，栅格尺寸设置为20mil，包围焊盘宽度选择圆弧形式，填充模式（孵化模式）选择45，层面设置为Top Layer（顶层），链接到网络GND，勾选“死铜移除”选项等。8.4.3放置“覆铜”的操作步骤放置“覆铜”的操作步骤。72n（3）执行“确定”按钮，关闭该对话框。此时光标变成十字形状，准备开始“覆铜”操作。n （4）用光标沿着PCB的“Keep-Out（禁止布线层）”边界线画一个闭合的矩形框。单击确定起点，移动至拐点处单击，直至确定矩形框的4个顶点，右键单击退出。设计者不必手动将矩形框线闭合，系统会自动将起点和终点连接起来构成闭合框线。（3）执行“确定”按钮，关闭该对话框。此时光标变成十字形状73n（5）系统在框线内部自动生成了Top Layer（顶层）的覆铜。n （6）再次执行“覆铜”命令，选择层面为Bottom Layer（底层），其他设置相同，为底层覆铜。n一个示例PCB的覆铜效果图如图8.4.4所示。图8.4.4 示例PCB的覆铜效果图（5）系统在框线内部自动生成了Top Layer（顶层）的748.5 补补“泪滴泪滴”n 执行菜单栏中的“工具”“滴泪（E）”命令，或用快捷键“T+E”，即可执行补泪滴命令。系统弹出的“Tear drops（泪滴）”对话框如图8.5.1所示。图8.5.1 “Tear drops（泪滴）”对话框8.5 补“泪滴”执行菜单栏中的“工具”“滴泪（E）”758.6 添加安装孔添加安装孔n 添加安装孔的操作步骤如下：n （1）执行菜单栏中的“放置”“过孔”命令，或者单击“连线”工具栏中的“（放置过孔）”按钮，或用快捷键“P+V”，此时光标将变成十字形状，并带有一个过孔图形。n（2）按“Tab”键，系统将弹出如图8.6.1所示的“过孔”对话框。图8.6.1 “过孔”对话框8.6 添加安装孔 添加安装孔的操作步骤如下：图8.6.1 76n（3）设置完毕后，单击“确定”按钮，即可放置了一个过孔（安装孔）。n （4）此时，光标仍处于放置过孔状态，可以继续放置其他的过孔（安装孔）。n （5）单击鼠标右键或按“Esc”键。可退出该操作。n一个在四角放置了安装孔的PCB示例如图8.6.2所示。图8.6.2 放置完安装孔的PCB示例（3）设置完毕后，单击“确定”按钮，即可放置了一个过孔（安778.7 PCB的测量的测量8.7.1 测量工具菜单命令测量工具菜单命令nAltium Designer 15提供了一个PCB的测量工具，可以用于电路设计时进行检查。测量工具菜单命令在“报告”子菜单中，如图8.7.1所示。图8.7.1“报告”菜单8.7 PCB的测量8.7.1 测量工具菜单命令Alti788.7.2 测量距离测量距离n1.测量测量PCB上两点之间的距离上两点之间的距离n 测量PCB板上任意两点之间的距离，可以利用“测量间距”命令进行。具体操作步骤如下：n （1）执行“报告”“测量间距”命令，此时鼠标变成十字形状出现在工作窗口中。n （2）移动光标到某个坐标点上，单击鼠标左键确定测量起点。如果光标移动到了某个对象上，则系统将自动捕捉该对象的中心点。8.7.2 测量距离1.测量PCB上两点之间的距离79n（3）此时鼠标仍为十字形状，重复步骤2确定测量终点。此时将弹出如图8.7.2所示的对话框，在对话框中给出了测量的结果。n（4）此时鼠标仍为十字状态，重复步骤2、步骤3可以继续其他测量。图8.7.2两点之间距离测量结果（3）此时鼠标仍为十字形状，重复步骤2确定测量终点。此时将弹80n2.测量测量PCB上对象之间的距离上对象之间的距离n测量PCB板上任意对象之间的距离，可以利用“测量”命令进行。具体操作步骤如下：n （1）执行“报告”“测量”命令，此时鼠标变成十字形状出现在工作窗口中。n （2）移动光标到某个对象（如焊盘、元件、导线、过孔等）上，单击鼠标左键确定测量的起点。2.测量PCB上对象之间的距离81n（3）此时光标仍为十字形状，重复步骤3确定测量终点。此时将弹出如图8.7.3所示的对话框，在对话框中给出了对象的层属性、坐标和整个的测量结果。n （4）此时光标仍为十字状态，重复步骤2、步骤3可以继续其他测量。图8.7.3对象之间距离测量结果（3）此时光标仍为十字形状，重复步骤3确定测量终点。此时将828.8 DRC（设计规则检查）（设计规则检查）8.8.1 DRC报告选项和规则报告选项和规则n DRC（Design Rule Check,设计规则检查）是Altium Designer 15系统提供的一个重要检查工具。在进行PCB设计时，系统会根据用户设计规则的设置，对PCB设计的各个方面进行检查校验，例如导线宽度、安全距离、元件间距、过孔类型等等。DRC（设计规则检查）是PCB板设计正确性和完整性的重要保证。设计者灵活运用DRC（设计规则检查），可以保障PCB设计的顺利进行和最终生成正确的输出文件。n通常在PCB布线完毕后，PCB文件输出之前，还要进行一次完整的DRC（Design Rule Check,设计规则检查）。8.8 DRC（设计规则检查）8.8.1 DRC报告选83n在Altium Designer 15系统中，DRC（设计规则检查）的设置和执行是通过“设计规则检测”完成的。在主菜单中选择“工具”“设计规则检查”命令，弹出如图8.8.1所示的“设计规则检测”对话框，可以选择DRC“Report Options（报告选项）”和DRC“Rules To Check（检查规则）”。图8.8.1“设计规则检测”对话框（DRC报告选项对话框）在Altium Designer 15系统中，DRC（设计规84n 1.DRC“Report Options（报告选项）（报告选项）”n 在对话框左侧列表中，单击“Report Options（报表选项）”文件夹目录，即可打开DRC报告选项具体内容，显示在对话框中。这些选项可以对DRC报告的内容和方式进行设置，一般都采用默认选择。n 2.DRC“Rules To Check（检查规则）（检查规则）”n在对话框左侧列表中点击“Rules To Check（检查规则）”文件夹目录，即可打开所有的可进行检查的设计规则，显示在对话框中。其中，包括了PCB制作中常见的规则，也包括了高速数字电路板设计规则，如图8.8.2所示 1.DRC“Report Options（报告选项）”85图8.8.2 DRC“Rules To Check（检查规则）”列表图8.8.2 DRC“Rules To Check（检查868.8.2“在线在线DRC”和和“批处理批处理DRC”n DRC（Design Rule Check,设计规则检查）分“在线DRC”和“批处理DRC”两种类型。n“在线DRC”在后台运行，设计者在设计过程中，系统随时进行规则检查，对违反规则的对象做出警示，或自动限制违规操作的执行。在“PCB Editor(PCE编辑器）”“General（常规）”对话框中可以设置是否选择“在线DRC”，如图8.8.3所示。8.8.2“在线DRC”和“批处理DRC”DRC（Des87图8.8.3“PCB Editor-General（PCB编辑器-常规）”对话框图8.8.3“PCB Editor-General（PCB888.8.3 对未布线的对未布线的PCB进行进行“批处理批处理DRC”n在Altium Designer 15系统中，可以对未布线的PCB设计文件，进行“批处理DRC”。具体操作步骤如下：n （1）在主菜单中执行“工具”“设计规则检查”命令。n （2）系统弹出“设计规则检测”对话框，暂不进行规则适用和禁止的设置，直接参与系统的默认设置。单击“运行DRC（R）（R）.”按钮，运行“批处理DRC”。8.8.3 对未布线的PCB进行“批处理DRC”在Altiu89n（3）系统进行“批处理DRC”，运行结果在“Messages（信息）”信息框内显示出来。n本示例“批处理DRC”结果如图8.8.4所示。系统产生了多项DRC警告，其中大部分是未布线警告。图8.8.4 批处理DRC得到的违规列表（3）系统进行“批处理DRC”，运行结果在“Messages90n（4）再次运行“工具”“设计规则检查”，重新配置DRC规则。在“Design Rule Checker”对话框内，单击左侧列表中“Rules To Check（检查规则）”选项。n （5）在如图8.8.2所示的规则列表中，禁止其中部分规则的“Batch（批）”选项。禁止项包括：Un-Routed Net（未布线网络）和Width（宽度）。n （6）单击“运行DRC（R）（R）.”按钮，运行“批处理DRC”。（4）再次运行“工具”“设计规则检查”，重新配置DRC规91n（7）系统再次进行“批处理DRC”，运行结果在“Messages”信息框内显示出来，如图8.8.5所示。从图8.8.5可见，本示例重新配置检查规则后，“批处理DRC”检查显示存在0项DRC违规。图8.8.5 批处理DRC得到的违规列表（7）系统再次进行“批处理DRC”，运行结果在“Messag928.8.4 对已布线的对已布线的PCB进行进行“批处理批处理DRC”n 在Altium Designer 15系统中，也可以对布线完毕的PCB设计文件再次进行“批处理DRC”。具体操作步骤如下：n （1）在主菜单中执行“工具”“设计规则检查”命令。n （2）系统弹出“设计规则检测”对话框，点击左侧列表中“Rules To Check（检查规则）”选项，配置检查规则。n（3）在图8.8.2所示的规则列表中，在涉及到的设计规则中，“”勾选中“批量”选项，允许其进行“批处理DRC”。其