Altium-DesignerPCB布局布线及规则设置.ppt

创建PCB文件 通过菜单或工程面板创建在工程面板中 右键单击工程 AddNewtoProject PCB新建的文件并不直接在硬盘中创建 需要保存这样创建的PCB文档 不包含图纸边框和标题栏通过文件面板 FilePanel 中的向导创建在文件面板中的 NewFromTemplate 区域 可能需要收起上面的其它区域才看得到 中 单击 PCBBoardWizard 在接下来的几个页面中 依次设置 单位 英制或公制图纸类型 自定义或预定义的纸张大小以及一些专用的板卡模板自定义图纸尺寸 如果在图纸类中选择了自定义 则需要自行设置图纸尺寸和一些相关信息信号层 顶 底和内层布线层 数量和内电层数量 一般为偶数过孔形式主要器件类型 贴片或穿孔 和器件是否分布在PCB的两面最小线宽 安全间距 最小过孔直径和孔径一般采用第一种方法创建PCB文件即可 编辑环境 层标签 当层标签过多时 单击这两个按钮可以左右移动它们 实时的坐标和偏移提示 提示一些视图快捷键 PCB的坐标原点 单击层标签 选择工作层 Ctrl 单击层标签 高亮并选择工作层 Shift S 可突出当前工作层 只有当前工作层的内容可被选择和编辑 其它层显示为暗灰色 编辑环境 在PCB图纸中缩放 图纸拖动与原理图中一样操作选择操作与原理图中一样 但是因为PCB有多个工作层 如果在点选的位置上 有多个层的元素 AD会弹出一个带有缩略图的列表框询问具体需要点选的元素选择相似对象 FindSimilarObjects 和PCB检视器 PCBInspector 的使用与在原理图中一样 也可以用于批量更改元件属性拖动元件时 Space 和 Shift Space 与原理图中一样 可用于元件的旋转 但是 X 和 Y 键不可再用于元件镜像翻转 选项 图层显示选项 快捷键 L 层和颜色标签 显示配置其中最主要的是2D配置 通常的工作用配置 层名 颜色 是否显示 预置的2D颜色配置 机械层一般可隐藏其它层 OtherLayers 和系统颜色一般应显示布局阶段需要显示 信号层内电层掩膜层丝印层布线阶段可只显示 信号层内电层布线时如需调整元件位置应显示丝印层 选项 图层显示选项 快捷键 L 显示 隐藏标签 用于选择显示某一类型元素的方式 完全显示草图显示隐藏 选项 图层显示选项 快捷键 L 层和颜色标签 选项 图纸选项与PCB库文件中的图纸选项类似 不再赘述在编辑PCB文件时 要善于使用 G 键 实时地改变栅格大小 便于定位 选项 板层 电气层 设定 层名 对于内电层括号内显示默认连接到的网络 介质厚度 层压方式 顶层和底层介电常数设置 添加信号层 添加内电层 向上移动 向下移动 删除层 属性设置铜箔厚度 介质厚度 默认网络 介电常数 等 配置孔对 在含有盲孔或埋孔时需要配置 特征阻抗计算 用于带状线和微带线 在机械层上放置描述叠层顺序的文字 一个典型的6层板配置 在 DataAcq51 工程中 只需要Top和Bottom两个信号层即可 规则 PCB规则是PCB设计中至关重要的一个环节 保证PCB符合电气要求 机械加工 精度 要求 为自动布局 布线和部分手动布局 布线操作提供依据为规则检查提供依据 PCB编辑期间 AD会实时地进行一些规则检查 违规的地方会作标记 亮绿色 也可通过 T D R 进行全面的批量规则检查PCB规则分类Electrical 电气规则 安全间距 线网连接等Routing 布线 线宽 过孔形状尺寸 布线拓扑 布线层 封装出线等SMT 表面贴装 贴片 贴片元件焊盘的一些要求Mask 掩膜 阻焊和焊膏的扩展Plane 内电层和铺铜 内电层和铺铜与焊盘的连接方式Testpoint 测试点 Manufacturing 加工 孔 焊盘 丝印和阻焊的尺寸及相关关系HighSpeed 高速信号 串扰 线长 配长 过孔数量等与高速信号相关的Placement 放置 元件放置和元件间距等SignalIntegrity 信号完整新 走线阻抗及高速信号的过冲 摆率等同一类规则下可以包含 新建 多个规则 并为每个规则设置不同的适用范围和优先级 以根据具体需求实现灵活多样的规则 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 Electrical Clearance 待检查的两个元素之一 这里是All 待检查的两个元素之二 这里是All 待检查的两个元素之间的最小间距 这里设为0 2mm 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 Electrical Clearance添加一条新规则 设置GND和AGND与任何其它网络的元素之间的最小间距为0 25mm 在 Clearance 上单击右键 NewRule 出现新的规则 此处选择自行填写查询语句 最小间距 填写0 25mm 像这样填写 选择第一个元素为属于GND或AGND网络的任意元素 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 Electrical Clearance添加一条新规则 设置GND和AGND与任何其它网络的元素之间的最小间距为0 25mm 注意新规则的优先级应高于 数值小 原规则 一般来说 适用范围越小的规则 优先级应越高 即越先检查 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 Routing Width同样设置两个规则 添加新规则 适用于 5V0D 和 5V0A 最小线宽定为0 35mm 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 Routing RoutingViaStyle设定过孔直径0 5 1 0mm 孔径0 3mm 0 6mm 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 Manufacturing HoleSize 规则 常用规则设置 以 DataAcq51 工程为例 MinimumSolderMaskSliver 最小阻焊桥 可设为0 01mmSilkscreenOverComponentPads 丝印与元件焊盘间距 可设为0 01mmSilkToSilkClearance 丝印间距 可设为0 01mm还有其它一些较常用的规则 将在后面的课中具体讲到铺铜与焊盘 过孔的连接内电层与焊盘 过孔的连接或间距高速信号线的长度 配长微带线与带状线的阻抗走线过孔的数量 焊盘下的过孔 绘制外形 PCB文件中的绘图工具与PCB库文件中的一样 不再赘述定义PCB的外形两种方法 使用菜单快捷键 D S R RedefineBoardShape 可绘制边框的外形 绘制过程中可按 Space 更改出线方向 按 Shift Space 更改线型 绘制至最后一边时可单击右键结束 AD会自动完成最后一边在Keepout层使用绘图工具绘制任意形状的封闭线条 选中它们 然后使用菜单快捷键 D S D DefineFromSelectedObjects AD会根据选中的线条形状定义PCB外形目前大多数PCB板加工厂仍然使用Keepout层线条定义PCB外形 因此在用上述第一种方式绘制外形后 还应在Keepout层绘制同样的线条 推荐采用第二种方式绘制外形需要在PCB中切除部分 可使用菜单快捷键 D S C DefineBoardCutout 绘制完成后 可重新定义原点位置 E O S 一般可定义在板子左下角 某个定位孔处或板子中央PCB外形和原点位置可以在绘制PCB过程中随时更改 在 DataAcq51 工程中 将板子外形设置为100mm 100mm原点定在板子左下角 与原理图同步 原理图与PCB同步工具可以将原理图中的更改导入到PCB中在原理图编辑环境中 菜单 D U 在PCB编辑环境中 菜单 D I 对于新建的PCB文件 即是将整个原理图的内容导入PCB或将PCB中的更改导入到原理图中在PCB编辑环境中 菜单 D U 同步过程中如有错误 应检查后再次同步 常见错误有 封装错误封装库未引用封装中焊盘与元件引脚不配对元件标号重复等等 元件属性 双击元件可编辑元件属性 元件所在层 可以修改 修改后AD会自动翻转封装 锁定原型 去掉选择后可以编辑元件封装内部的元素 锁定元件 选择后元件的位置会被固定 不能编辑 元件封装 元件标号 元件注释 布局 布局同步完成后 元器件按照Room整齐摆放 在布线之前需要对元件布局布局和布线并不完全是两个分离的过程 往往在大概布局后就可以开始着手布线 在布线的过程中可以根据需要再调整部分元件的布局布局是PCB设计过程中的重要步骤 如果算上布线过程中对元件位置调整花去的时间 布局需要花去的时间和精力有时并不比布线过程花去的少良好的元件布局可以使后续的布线工作更加简单 布线更简洁明了 可以说 布局在极大程度上决定了后面布线的成败和优劣可以使整个PCB具有更好的信号完整性和高频稳定性使得PCB面积更小布局时应结合原理图中功能单元的区分和信号的流向 结合原理图中的具体电路连接自动布局的效果往往远远不及手工布局 不推荐使用 布局 布局规则中 一个Room中的元件是必须放置在Room中的 所以在手工布局前可将所有Room拖动 会连带room中的元件 到PCB中将room的大小拖放到比PCB稍稍大一些可在图层显示选项中 L 将room设置为隐藏 布局 布局如果觉得丝印层字符过大 可以使用 FindSimilarObjects 在对象上单击右键 工具和PCB检视器 PCBInspector 批量修改根据电路结构 思考元件的大概布置 并粗略布局 以 DataAcq51 为例 四个通道的信号调理和ADC电路可以上下并排放置在PCB左侧MCU电源和串口可以放置在PCB右侧100nF的电源去耦电容需要与芯片电源引脚尽量靠近 可以放置在电源引脚正下方的Bottom层信号主要通过顶层布线 电源主要通过底层布线 注意模拟部分和数字部分布置分开多通道的设计中 可以先只对一个通道的元件进行布局 然后通过Room格式复制功能将布局复制到所有其它通道中 布局好的一个信号采集通道和单片机 串口部分 布局 Room格式复制功能在图层显示选项中 显示room在准备复制的源room和目标room上单击右键 RoomActions WrapRectangleRoomAroundComponent D M C 选择源room 然后选择目标room设置复制选项 确定后 另外三个通道的布局就和源通道一样了使用 D M V 移动room 将为排列整齐的通道排列整齐 需要被复制的内容 非room内容 但是与room相交的对象是否被复制 匹配通道 是否应用于所有通道 列出同类通道 是否需要被复制 复制格式并排列整齐后的四个通道 布局 调整接插件位置 并重新定义PCB外形 布线 布线工具交互式布线 P T 普通的交互式布线交互式差分对布线 P I 布置差分信号的线对交互式多重布线 P M 布置多个相邻的线 选中欲引出线的多个元素后使用该工具交互式布线的相关设置系统设定中的PCB InteractiveRouting 冲突解决模式 一般选择 PushObstacle 即 推挤式 拖拽导线时的行为 线宽 过孔尺寸选取的方式 移除环形布线 布线 布线在大多数最后大面积铺地的PCB中 布线时 可以不用布置地线同样地 多通道中 只需要先布通一个通道 然后使用room格式复制功能将布线复制到其它通道中在从焊盘引出导线时 出线方向应先顺着焊盘延伸方向实时规则检查会在PCB上打一些标记 按 T M 可隐藏这些标记如布线需要穿越板层 可以放置过孔 P V 布线过程中按数字键区 键可以更改工作层 并自动添加过孔按 Tab 键可设置线宽 过孔尺寸 布线方式等属性按 Space 键可更改出线方向按 Ctrl Space 可更改线型 在下列5种方式中切换45度直线拐角45度弧线拐角90度直线拐角90度弧线拐角任意角度直线按 键 主键盘区数字1键左侧 有更多功能的菜单 布线 布线完成的PCB除地以外图中隐藏了丝印层 布线 元件封装修改有时候需要对元件封装内的一些元素进行修改 可去掉元件属性中的 LockPrimitives 后编辑封装内的元素例如 DateAcq PcbDoc 中右上角的电源插座的焊盘 采用了较古老的多焊盘重叠的方法定义槽形孔 可将其修改双击该封装 去掉属性中 LockPrimitives 处的勾选删除封装中名为 J1 1A J1 1B J1 2A J1 2B J1 3A J1 3B 的附属焊盘 隐藏在 J1 1 J1 2 J1 3 中 依次双击余下的三个焊盘 更改其属性 变为槽形孔 注意使得这两个差相等