AltiumDesignerPCB布置布线及规则设置.ppt

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1、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 - Add New to Project - 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（File Panel）中的向导创建 在文件面板中的“New From Template”区域（可能需要收起上面的其它区域才看得到）中，单击“PCB Board Wizard.” 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

2、（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

3、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（“Find Similar Objects”）和PCB检视器（“PCB Inspector”）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(Other Layers)和系统颜色一般应显示 布局阶

4、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

5、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

6、、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

7、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，“New Rule”，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

8、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

9、 - Routing Via Style 设定过孔直径0.51.0mm，孔径0.3mm0.6mm,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） Minimum SolderMask Sliver，最小阻焊桥，可设为0.01mm Silkscreen Over Component Pads，丝印与元件焊盘间距，可设为0.01mm Silk To Silk Clearance，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

10、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”（Redefine Board Shape），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”（Define From Selected Objects）

11、，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”（Define Board Cutout） 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100mm100mm 原点定在板子左下角,与原理图同步,原理图与PCB同步工具

12、 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

13、，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

14、，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“Find Similar Objects”（在对象上单击右键）工具和PCB检视器（PCB Inspector）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 100n

15、F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 - Room Actions - Wrap Rectangle Room Around Component “D - M - C”，选择源room，然后选择目标room 设置

16、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 - Inte

17、ractive Routing,冲突解决模式， 一般选择“Push Obstacle”， 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

18、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“Lock Primitives”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“Lock Primitives”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,