第20講PCB板設(shè)計(jì)技巧

1、10.5 PCB板的設(shè)計(jì)技巧板的設(shè)計(jì)技巧 教學(xué)目的及要求：教學(xué)目的及要求： 1. 熟練掌握PCB板的設(shè)計(jì)技巧 2. 熟練掌握放置淚滴、放置過(guò)孔作為安裝孔 3. 熟練掌握布置多邊形敷銅區(qū)域 4. 熟練掌握放置尺寸標(biāo)注、設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)等 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn): PCB板的各種設(shè)計(jì)技巧教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：PCB板的各種設(shè)計(jì)技巧復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)： 第10章交互式布線(xiàn)及PCB板設(shè)計(jì)技巧 10.1 交互式布線(xiàn) 10.1.1 放置走線(xiàn) 10.1.2 連接飛線(xiàn)自動(dòng)完成布線(xiàn) 10.1.3 處理布線(xiàn)沖突 10.1.4 布線(xiàn)中添加過(guò)孔和切換板層10.5 PCB板的設(shè)計(jì)技巧板的設(shè)計(jì)技巧 在掌握了以上的布線(xiàn)方式后，可以對(duì)上一章設(shè)計(jì)

2、的PCB板進(jìn)行優(yōu)化，重新布局、布線(xiàn)后的PCB板如圖10-25所示。圖10-25 重新布局、布線(xiàn)后的PCB板 由于新的PCB板元器件的排列比原來(lái)緊湊，所以PCB板的布線(xiàn)區(qū)域及板邊框的尺寸可縮小。選擇“Keep-Out Layer”層，將布線(xiàn)區(qū)域的左邊框向右移動(dòng)，x的坐標(biāo)從103mm112mm；執(zhí)行“Design” “Board Shape” “Redefine Board Shape”命令，鼠標(biāo)點(diǎn)擊（109mm，30mm）、（190mm，30mm）、（190mm，106mm）、（109mm，106mm）這4個(gè)坐標(biāo)，將PCB板的邊框縮小。 在進(jìn)行下面的學(xué)習(xí)之前，一定要先檢查設(shè)計(jì)的PCB板有無(wú)違反設(shè)

3、計(jì)規(guī)則的地方，在主菜單中執(zhí)行擇“Tools”“Design Rule Check”命令，彈出“Design Rule Checker” 對(duì)話(huà)框，單擊“Run Design Rule Check”按鈕，啟動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則測(cè)試。如設(shè)計(jì)合理，沒(méi)有違反設(shè)計(jì)規(guī)則，則進(jìn)行下面的操作。10.5.1 放置淚滴 如圖10-26所示，在導(dǎo)線(xiàn)與焊盤(pán)或過(guò)孔的連接處有一段過(guò)渡，過(guò)渡的地方成淚滴狀，所以稱(chēng)它為淚滴。淚滴的作用是：在焊接或鉆孔時(shí)，避免應(yīng)力集中在導(dǎo)線(xiàn)和焊點(diǎn)的接觸點(diǎn)，而使接觸處斷裂，讓焊盤(pán)和過(guò)孔與導(dǎo)線(xiàn)的連接更牢固。Arc Arc Track圖10-26 淚滴的Arc和Track兩種形狀放置淚滴的步驟如下：（1）打開(kāi)需

4、要放置淚滴的PCB板，執(zhí)行“tools”“Teardrops”命令，彈出如圖10-27所示淚滴設(shè)置對(duì)話(huà)框。圖10-27 淚滴設(shè)置對(duì)話(huà)框（2）在“General”設(shè)置欄中，如果選擇“All Pads”，將對(duì)所有的焊盤(pán)放置淚滴；如果選擇“All Vias”，將對(duì)所有的過(guò)孔放置淚滴；如果選擇“Selected Objects Only”，將只對(duì)所選擇的元素所連接的焊盤(pán)和過(guò)孔放置淚滴。（3）在“Action”設(shè)置欄，Add單選按鈕表示此操作將添加淚滴；“Remove”單選按鈕表示此操作將刪除淚滴。（4）在“Teardrop Style”設(shè)置欄，設(shè)置淚滴的形狀，其中“Arc”和“Track”兩種形狀分別

5、如圖10-26所示。（5）單擊OK按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)按所設(shè)置的方式放置淚滴。10.5.2 放置過(guò)孔作為安裝孔放置過(guò)孔作為安裝孔 在低頻電路中，可以放置過(guò)孔或焊盤(pán)作為安裝孔。執(zhí)行命令“Place” “Via”，進(jìn)入放置過(guò)孔的狀態(tài)，按Tab鍵彈出Via對(duì)話(huà)框如圖10-28所示。 圖10-28 Via對(duì)話(huà)框?qū)⑦^(guò)孔直徑(Diameter )改為：6mm將過(guò)孔的孔的直徑(Diameter )改為：3mm然后放在PCB板的4個(gè)角上（116mm，37mm）、（183mm，37mm）、（183mm，99mm）、（116 mm，99mm）。把4個(gè)過(guò)孔放在PCB板后，成綠色高亮，如圖10-29所示。圖10-29 放

6、置安裝孔的PCB板檢查過(guò)孔為什么綠色高亮。（1）在主菜單中選擇“Tools”“Design Rule Check”命令，打開(kāi)“Design Rule Checker”對(duì)話(huà)框。（2）單擊“Run Design Rule Check”按鈕，啟動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則測(cè)試。設(shè)計(jì)規(guī)則測(cè)試結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)生成如圖10-30所示的檢查報(bào)告網(wǎng)頁(yè)文件。錯(cuò)誤原因：“Hole Size Constraint(Min=0.0254mm)(Max=2.54mm)(All)”。PCB板上孔的直徑最小0.0254mm,最大2.54mm 。而用戶(hù)放置的過(guò)孔的孔的直徑為3mm大于最大值,所以出現(xiàn)綠色的高亮顯示。修改設(shè)計(jì)規(guī)則：執(zhí)行Desig

7、n Rule命令，出現(xiàn)“PCB Rules and Constraints Editor”對(duì)話(huà)框，選擇Design Rules Manufacturing Hole Size，按鼠標(biāo)右鍵，從下拉菜單中選擇New Rule,出現(xiàn)Hole Size的新規(guī)則如圖10-31所示，將孔直徑的最大值改為：4mm。圖10-30 檢查報(bào)告網(wǎng)頁(yè)圖10-31將孔直徑的最大值改為4mm 選擇Design Rules Routing Routing Via Style，將Via Diameter(過(guò)孔直徑)的最大值（Maximum）改為：7mm，Via Hole Size(過(guò)孔的孔的尺寸)的最大值（Maximum）改

8、為：4mm，按OK按鈕即可。 修改了這兩個(gè)參數(shù)后的PCB板無(wú)綠色高亮顯示。 10.5.3 布置多邊形鋪銅區(qū)域 在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，有時(shí)為了提高系統(tǒng)的抗干擾性，需要設(shè)置較大面積的接地線(xiàn)區(qū)域（大面積接地）。多邊形鋪銅就可以完成這個(gè)功能，布置多邊形鋪銅區(qū)域的方法如下。 （1）在工作區(qū)選擇需要設(shè)置多邊形鋪銅的PCB板層。 （2）單擊“Wiring”工具欄中的多邊形鋪銅工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇PlacePolygon plane菜單項(xiàng)。打開(kāi)如圖10-33所示的“Polygon Pour”對(duì)話(huà)框。圖10-33 “Polygon Pour ”對(duì)話(huà)框如圖10-33所示的“Polygon Pour”對(duì)話(huà)框

9、用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域的屬性，其中的選項(xiàng)功能如下?！癋ill Mode”用來(lái)設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域內(nèi)的形狀Solid(Copper Regions)：表示鋪銅區(qū)域是實(shí)心的。Hatched(Tracks/Arcs)：表示鋪銅區(qū)域是網(wǎng)狀的。None(Outlines Only)：表示鋪銅區(qū)域無(wú)填充，僅有輪廓、外圍。“Track Width”編輯框用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域中網(wǎng)格連線(xiàn)的寬度。如果連線(xiàn)寬度比網(wǎng)格尺寸小，多邊形鋪銅區(qū)域是網(wǎng)格狀的；如果連線(xiàn)寬度和網(wǎng)格尺寸相等或者比網(wǎng)格尺寸大，多邊形鋪銅區(qū)域是實(shí)心的?！癎rid Size”編輯框用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域中網(wǎng)格的尺寸。為了使多邊形連線(xiàn)的放置最有效，建議避

10、免使用元件管腳間距的整數(shù)倍值設(shè)置網(wǎng)格尺寸?！癝urround Pads With”選項(xiàng)用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域在焊盤(pán)周?chē)膰@模式。其中，“Arcs”單選項(xiàng)表示采用圓弧圍繞焊盤(pán)，“Octagons”單選項(xiàng)表示使用八角形圍繞焊盤(pán)，使用八角形圍繞焊盤(pán)的方式所生成的Gerber文件比較小，生成速度比較快。 “Hatch Mode”用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域中的填充網(wǎng)格式樣，其中共有4個(gè)單選項(xiàng)，其功能如下?！?0 Degree”單選項(xiàng)表示在多邊形鋪銅區(qū)域中填充水平和垂直的連線(xiàn)網(wǎng)格?！?5 Degree”單選項(xiàng)表示用45的連線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)填充多邊形?！癏orizontal”單選項(xiàng)表示用水平的連線(xiàn)填充多邊形鋪銅區(qū)域?！?/p>

11、Vertical”單選項(xiàng)表示用垂直的連線(xiàn)填充多邊形鋪銅區(qū)域。以上各填充風(fēng)格的多邊形鋪銅區(qū)域如圖10-34所示。“None” “90 Degree” “45Degree” “Horizontal” “Vertical”圖10-34 各填充風(fēng)格的多邊形鋪銅區(qū)域“Properties”區(qū)域用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域的性質(zhì)，其中的各選項(xiàng)功能如下。Name：鋪銅區(qū)域的名字，一般不用更改。Layer：下拉列表用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域所在的層。Min Prim Length：編輯框用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域的精度，該值設(shè)置得越小，多邊形填充區(qū)域就越光滑，但鋪銅、屏幕重畫(huà)和輸出產(chǎn)生的時(shí)間會(huì)增多。Lock Primiti

12、ve：用于設(shè)置是否鎖定多邊形鋪銅區(qū)域。如果選擇該復(fù)選框，多邊形鋪銅區(qū)域就成為一個(gè)整體，不能對(duì)里面的任何對(duì)象進(jìn)行編輯，否則可以編輯里面的對(duì)象。Locked：用于設(shè)置是否移動(dòng)多邊形鋪銅區(qū)域在板上的位置。如果選擇該復(fù)選框，移動(dòng)時(shí)給出一個(gè)提示信息：This Primitive is locked. Contiune？如果選擇“Yes”，就可移動(dòng)多邊形鋪銅區(qū)域，否則不能移動(dòng)。Ignore On-Line Violations：設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域是否進(jìn)行在線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查?！癗et Options”區(qū)域用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)，其中的各選項(xiàng)功能如下：“Connect To Net”下拉列表用于選擇與多

13、邊形鋪銅區(qū)域相連的網(wǎng)絡(luò)，一般選擇GND。10.5.4 放置尺寸標(biāo)注放置尺寸標(biāo)注1直線(xiàn)尺寸標(biāo)注對(duì)直線(xiàn)距離尺寸進(jìn)行標(biāo)注，可進(jìn)行以下操作。（1）單擊“Utilities”工具欄中的尺寸工具按鈕“”，在彈出的工具欄中選擇直線(xiàn)尺寸工具按鈕“”，或者選擇“Place”“Dimension”“Linear”命令。（2）單擊“Tab”鍵，打開(kāi)如圖10-39所示的“Linear Dimension”對(duì)話(huà)框。圖10-39 “Linear Dimension”對(duì)話(huà)框如圖10-39所示的“Linear Dimension”對(duì)話(huà)框用于設(shè)置直線(xiàn)標(biāo)注的屬性，其中的選項(xiàng)功能如下?！癙ick Gap”編輯框用來(lái)設(shè)置尺寸線(xiàn)與標(biāo)注

14、對(duì)象間的距離?！癊xtension Width”編輯框用來(lái)設(shè)置尺寸延長(zhǎng)線(xiàn)的線(xiàn)寬。“Arrow Length”編輯框用來(lái)設(shè)置箭頭線(xiàn)長(zhǎng)度?！癆rrow Size”編輯框用來(lái)設(shè)置箭頭長(zhǎng)度（斜線(xiàn)）。“Line Width”編輯框用來(lái)設(shè)置箭頭線(xiàn)寬。“Offset”編輯框用來(lái)設(shè)置箭頭與尺寸延長(zhǎng)線(xiàn)端點(diǎn)的偏移量?！癏eight”編輯框用來(lái)設(shè)置尺寸字體高度?！癛otation”編輯框用來(lái)設(shè)置尺寸標(biāo)注線(xiàn)拉出的旋轉(zhuǎn)角度?！癟ext Width”編輯框用來(lái)設(shè)置尺寸字體線(xiàn)寬?！癟ext Gap”編輯框用來(lái)設(shè)置尺寸字體與尺寸線(xiàn)左右的間距?！癙roperties”區(qū)域用來(lái)設(shè)置直線(xiàn)標(biāo)注的性質(zhì)，其中的選項(xiàng)功能如下：“Layer

15、”下拉列表用來(lái)設(shè)置當(dāng)前尺寸文本所放置的PCB板層。 “Format”下拉列表用來(lái)設(shè)置當(dāng)前尺寸文本的放置風(fēng)格。在下拉列表中選擇尺寸放置的風(fēng)格共有4個(gè)選項(xiàng)：“None”選項(xiàng)表示不顯示尺寸文本?！?.00”選項(xiàng)表示只顯示尺寸，不顯示單位?！?.00mil”選項(xiàng)表示同時(shí)顯示尺寸和單位?！?.00（mil）”選項(xiàng)表示顯示尺寸和單位，并將單位用括號(hào)括起來(lái)?！癟ext Position”下拉列表用來(lái)設(shè)置當(dāng)前尺寸文本的放置位置。“Unit”下拉列表用來(lái)設(shè)置當(dāng)前尺寸采用的單位。可以在下拉列表中選擇放置尺寸的單位，系統(tǒng)提供了 “mils”、“millimeters”、“Inches”、“Centimeters”和

16、“Automatic”共五個(gè)選項(xiàng)，其中“Automatic”項(xiàng)表示使用系統(tǒng)定義的單位。2標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注用于任意傾斜角度的直線(xiàn)距離標(biāo)注，可進(jìn)行以下操作設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注。（1）單擊“Utilities”工具欄中的尺寸工具按鈕“ ”，在彈出的工具欄中選擇標(biāo)準(zhǔn)直線(xiàn)尺寸工具按鈕“ ”，或者選擇“Place” “Dimension”“Dimension”命令。3坐標(biāo)標(biāo)注坐標(biāo)標(biāo)注用于顯示工作區(qū)里指定點(diǎn)的坐標(biāo)。坐標(biāo)標(biāo)記可以放置在任意層，坐標(biāo)標(biāo)注包括一個(gè)“十”字標(biāo)記和位置的（X，Y）坐標(biāo)，可進(jìn)行如下操作布置坐標(biāo)標(biāo)注。（1）單擊“Utilities”工具欄中的繪圖工具按鈕“ ”，在彈出的工具欄中選擇坐標(biāo)標(biāo)注工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇“Place”“Coordinate”命令。 10.5.5 設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)在PCB編輯器中，系統(tǒng)提供了一套坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)稱(chēng)為絕對(duì)原點(diǎn)，位于圖紙的最左下角。但在編輯PCB板時(shí)，往往根據(jù)需要在方便的地方設(shè)計(jì)PCB板，所以PCB板的左下角往往不是絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)。Altium Designer提供了設(shè)置原點(diǎn)的工具，用戶(hù)可以利用它設(shè)定自己的坐標(biāo)系，方法如下：（1）單擊“Utilities”工具欄中的繪圖工具按鈕“ ”，在彈出的工具欄中選擇坐標(biāo)原點(diǎn)標(biāo)注工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇“Edit”“Origin”“Set”命令。（2）此時(shí)鼠標(biāo)箭頭變?yōu)?/p>