AltiumDesignerPCB敷銅技能,焊盤設(shè)計(jì),焊盤加固

1、Fill Mode' _ Sold (Cupper Regions) Q Hatched (Trcks/Arcs)P roper bes IN anteT op Layer-N o iNe tLyerT op Layer-Min Prin Length MLock Primitives豆Locked二Ignore On-Line ViolationsConnect to NetPqu Over Same Net Polygons OnlyRemove Bead Coppet1、敷銅通常的PCB電路板設(shè)計(jì)中，為了提高電路板的抗干擾能力，將電路板上沒有布線的空白區(qū) 間鋪滿銅膜。一般將所鋪的

2、銅膜接地，以便于電路板能更好地抵抗外部信號(hào)的干擾。1 .敷銅的方法從主菜單執(zhí)行命令Place/Polygon Pour(P+G),也可以用 元件放置工具欄中的PlacePolygon Pour 按鈕。進(jìn)入敷銅的狀態(tài)后，系統(tǒng)將會(huì)彈出Polygon Pour(敷銅屬性)設(shè)置對(duì)話框,【圖9】所示。, _ Hone (Outline? 口門網(wǎng)Track Width 8milGrid She 20milSurround Padi With Arcs 1 1 OctagonsHatch Modeo< 90 Degret45 DegreeHorizcnlal © VerticaliKCanc

3、el【圖9】敷銅屬性設(shè)置對(duì)話框在敷銅屬性設(shè)置對(duì)話框中，有如下幾項(xiàng)設(shè)置:Surround Pads With 復(fù)選項(xiàng):（圓周環(huán)繞）方式和Octagons用于設(shè)置敷銅環(huán)繞焊盤的方式。有兩種方式可供選擇：Arcs（八角形環(huán)繞）方式。兩種環(huán)繞方式分別如【圖 10】 和【圖11】所示。*I Bl«IIII Bl flit!【圖ioi圓周環(huán)繞方式【圖ii】八角形環(huán)繞方式Grid Size :用于設(shè)置敷銅使用的網(wǎng)格的寬度。Track Width :用于設(shè)置敷銅使用的導(dǎo)線的寬度。Hatching Style 復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置敷銅時(shí)所用導(dǎo)線的走線方式。可以選擇 None （不敷銅）、90 °

4、敷銅、45 °敷銅、水平敷銅和垂直敷銅幾種。幾種敷銅導(dǎo)線走線方式分別如【圖12】、【圖13】、 【圖14】、【圖15】、 【圖16】 所示。當(dāng)導(dǎo)線寬度大17】于網(wǎng)格寬度時(shí)，效果如【圖【圖13】90 0敷銅【圖14】45 0敷銅圖12 None敷銅【圖15水平敷銅【圖16】垂直敷銅【圖17】實(shí)心敷銅Layer下拉列表：用于設(shè)置敷銅所在的布線層。Min Prim Length 文本框：用于設(shè)置最小敷銅線的距離。Lock Primitives復(fù)選項(xiàng)：是否將敷銅線鎖定，系統(tǒng)默認(rèn)為鎖定。Connect to Net 下拉列表：用于設(shè)置敷銅所連接到的網(wǎng)絡(luò)，一般設(shè)計(jì)總將敷銅連接到信 號(hào)地上。Pou

5、r Over Same Net復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置當(dāng)敷銅所連接的網(wǎng)絡(luò)和相同網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線相遇時(shí)，是否敷銅導(dǎo)線覆蓋銅膜導(dǎo)線。Remove Dead Coper復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置是否在無法連接到指定網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域進(jìn)行敷銅。2 .放置敷銅設(shè)置好敷銅的屬性后，鼠標(biāo)變成十字光標(biāo)表狀，將鼠標(biāo)移動(dòng)到合適的位置，單擊鼠標(biāo)確定放 置敷銅的起始位置。再移動(dòng)鼠標(biāo)到合適位置單擊，確定所選敷銅范圍的各個(gè)端點(diǎn)。必須保證的是，敷銅的區(qū)域必須為封閉的多邊形狀，比如電路板設(shè)計(jì)采用的是長(zhǎng)方形電路板，是敷銅區(qū)域最好沿長(zhǎng)方形的四個(gè)頂角選擇敷銅區(qū)域，即選中整個(gè)電路板。敷銅區(qū)域選擇好后，右擊鼠標(biāo)退出放置敷銅狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行敷銅并顯示敷銅結(jié)果2、補(bǔ)淚

6、滴在電路板設(shè)計(jì)中，為了讓焊盤更堅(jiān)固，防止機(jī)械制板時(shí)焊盤與導(dǎo)線之間斷開，常在焊盤和導(dǎo)線之間用銅膜布置一個(gè)過渡區(qū)，形狀像淚滴，故常稱做補(bǔ)淚滴( Teardrops )。淚滴的 放置可以執(zhí)行主菜單命令 Tools/Teardrops - (T+D)，將彈出如【圖18】所示的Teardrop ptions (淚滴)設(shè)置對(duì)話框?！緢D18】淚滴設(shè)置對(duì)話框接下來，對(duì)淚滴設(shè)置對(duì)話框中的各個(gè)選項(xiàng)區(qū)域的作用進(jìn)行相應(yīng)的介紹。General選項(xiàng)區(qū)域設(shè)置General選項(xiàng)區(qū)域各項(xiàng)的設(shè)置如下：All Pads復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置是否對(duì)所有的焊盤都進(jìn)行補(bǔ)淚滴操作。All Vias復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置是否對(duì)所有過孔都進(jìn)行補(bǔ)淚滴操作。

7、Selected Objects Only復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置是否只對(duì)所選中的元件進(jìn)行補(bǔ)淚滴。Force Teardrops復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置是否強(qiáng)制性的補(bǔ)淚滴。Create Report復(fù)選項(xiàng)：用于設(shè)置補(bǔ)淚滴操作結(jié)束后是否生成補(bǔ)淚滴的報(bào)告文件。Action 選項(xiàng)區(qū)域設(shè)置Action 選項(xiàng)區(qū)域各基的設(shè)置如下：Add單選項(xiàng)：表示是淚滴的添加操作。Remove 單選項(xiàng)：表示是淚滴的刪除操作。teardrop Style選項(xiàng)區(qū)域設(shè)置Teardrop Style選項(xiàng)區(qū)域各項(xiàng)的設(shè)置介紹如下:Arc單選項(xiàng)：表示選擇圓弧形補(bǔ)淚滴。Track單選項(xiàng)：表示選擇用導(dǎo)線形做補(bǔ)淚滴。所有淚滴屬性設(shè)置完成后，單擊 OK按鈕即

8、可進(jìn)行補(bǔ)淚滴操作。3、包地處理電路板設(shè)計(jì)中抗干擾的措施還可以采取包地的辦法，即用接地的導(dǎo)線將某一網(wǎng)絡(luò)包住，采用接地屏蔽的辦法來抵抗外界干擾。網(wǎng)絡(luò)包地的使用步驟如下：1選擇需要包地的網(wǎng)絡(luò)或者導(dǎo)線。從主菜單中執(zhí)行命令Edit/Select/Net(E+S+N) ,光標(biāo)將變成十字形狀，移動(dòng)光標(biāo)一要進(jìn)行包地的網(wǎng)絡(luò)處單擊，選中該網(wǎng)絡(luò)。如果是元件沒有定義網(wǎng)絡(luò)，可以執(zhí)行主菜單命令 Select/Connected Copper選中要包地的導(dǎo)線。2放置包地導(dǎo)線。從主菜單中執(zhí)行命令Tools/Outline Selected Objects(T+J) 。系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)已經(jīng)選中的網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ь€進(jìn)行包地操作。包地操作前和操

9、作后如【圖 20】 和【圖21】 所示。【圖20】 包地操作前效果圖【圖21】 包地操作后效果圖3對(duì)包地導(dǎo)線的刪除。如果不再需要包地的導(dǎo)線，可以在主菜單中執(zhí)行命令Edit/Select/Connected Copper 。此時(shí)光標(biāo)將變成十字形狀，移動(dòng)光標(biāo)選中要?jiǎng)h除的包地導(dǎo)線，按Delect鍵即可刪除不需要的包地導(dǎo)線。3、多層板的設(shè)計(jì)多層板中的兩個(gè)重要概念是中間層(Mid-Layer )和內(nèi)層(Intermal Plane )。其中中間層是用于 布線的中間板層，該層所布的是導(dǎo)線。 而內(nèi)層是不用于布線的中間板層， 主要 用于做電源支或者地線層，由大塊的銅膜所構(gòu)成。Protel DXP 中提供了最多

10、16個(gè)內(nèi)層，32個(gè)中間層，供多層板設(shè)計(jì)的需要。在這里以常用的四層電路板為例，介紹多層電路板的設(shè)計(jì)過程。a .內(nèi)層的建立對(duì)于4層電路板，就是建立兩層內(nèi)層，分別用于電源層和地層。這樣在 4層板的頂層和低層不需要布置電源線和布置地線，所有電路元件的電源和地的連接將通過盲過孔 的形式連接兩層內(nèi)層中的電源和地。內(nèi)層的建立方法是：打開要設(shè)計(jì)的PCB電路板，進(jìn)入PCB編輯狀態(tài)。如【圖 26】 所示是一幅雙面板的電路圖，其中較粗的導(dǎo)線為地線GND。然后執(zhí)行主菜單命令 Design/Layer Stack Manager ，系統(tǒng)將彈出 Layer StackManager(板層管理器)對(duì)話框，如【圖 27】 所

11、示。在板層管理器中，單擊 Add Plane 按鈕，會(huì)在當(dāng)前的PCB板中增加一個(gè)內(nèi)層，在這時(shí)要添加兩個(gè)內(nèi)層，添加了兩個(gè)內(nèi)層的效果如【圖 27】所示?！緢D26】雙面板電路圖舉例【圖27】增加兩個(gè)內(nèi)層的PCB板添加完內(nèi)電層（電源層、地層）后，切換到內(nèi)電層，然后雙擊屏幕中間就可以設(shè)置該內(nèi)電層 對(duì)應(yīng)的NET。b.內(nèi)層設(shè)置完畢后，將重新刪除以前的導(dǎo)線，方法是在主菜單下執(zhí)行菜單命令Tools/Un-Route/All ,將以前所有的導(dǎo)線刪除。c.重新布置導(dǎo)線重新布線的方法是在主菜單下執(zhí)行菜單命令A(yù)uto Route/All 。 Protel將對(duì)當(dāng)前PCB板進(jìn)行重新布線，布線結(jié)果如【圖 30】所示。【圖30

12、】多層板布線結(jié)果圖從【圖30中可以看出，原來VCC和GND的接點(diǎn)都不現(xiàn)用導(dǎo)線相連接，它們都使用過孔 與兩個(gè)內(nèi)層相連接，表現(xiàn)在 PCB圖上為使用十字符號(hào)標(biāo)注。4.印刷電路板工藝設(shè)計(jì)PCB布線工藝設(shè)計(jì)的一般原則和抗干擾措施在PCB設(shè)計(jì)中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟，PCB布線有單面布線、雙面布線和多層布線。為了避免輸入端與輸出端的邊線相鄰平行而產(chǎn)生反射干擾和兩相鄰布線層互相平行產(chǎn)生寄生耦合等干擾而影響線路的穩(wěn)定性，甚至在干擾嚴(yán)重時(shí)造成電路板根本無法工作，在PCB布線工藝設(shè)計(jì)中一般考慮以下方面：1 .考慮PCB尺寸大小PCB尺寸過大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；尺寸過小，則

13、散熱不好，且鄰近線條易受干擾。應(yīng)根據(jù)具體電路需要確定PCB尺寸。2 .確定特殊元件的位置確定特殊元件的位置是 PCB布線工藝的一個(gè)重要方面，特殊元件的布局應(yīng)主要注意以下方面：o盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互離得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。o某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。o重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱

14、敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。o對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、 可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在 印制板上便于調(diào)節(jié)的地方； 若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋 鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。3 .布局方式采用交互式布局和自動(dòng)布局相結(jié)合的布局方式。布局的方式有兩種：自動(dòng)布局及交互式布局，在自動(dòng)布線之前，可以用交互式預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線進(jìn)行布局，完成對(duì)特殊 元件的布局以后，對(duì)全部元件進(jìn)行布局，主要遵循以下原則：o按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通， 并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。o以每個(gè)功能電路的核心

15、元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排 列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。o在高頻下工作的電路， 要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排 列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm 。電路板的最佳形狀為矩形。長(zhǎng)寬比為3:2或4:3 。電路板面尺寸大于 200 X 150mm 時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械 強(qiáng)度。4 .電源和接地線處理的基本原則由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會(huì)使產(chǎn)品的性能下降， 對(duì)電源和地的 布線采取一些措施降低電源和地線產(chǎn)生的噪聲干擾，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

16、方法有如下幾種：o電源、地線之間加上去耦電容。單單一個(gè)電源層并不能降低噪聲，因?yàn)椋绻豢紤]電流分配，所有系統(tǒng)都可以產(chǎn)生噪聲并引起問題，這樣額外的濾波是需要的。通常在電源輸入的地方放置一個(gè) 110四 的旁路電容，在每一個(gè) 元器件的電源腳和地線腳之間放置一個(gè)0.010.1曠的電容。旁路電容起著濾波器的作用，放置在板上電源和地之間的大電容（10葉）是為了濾除板上產(chǎn)生的低頻噪聲（如 50/60HZ 的工頻噪聲）。板上工作的元器件產(chǎn)生的噪聲通常在 100MHz 或更高的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生諧振， 所以放置在每一個(gè)元器件的電源腳和地線腳之間的旁路電容一般較小（約0.1y）。最好是將電容放在板子的另一面，直接在

17、 元件的正下方，如果是表面貼片的電容則更好。o盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線 > 電源線 > 信號(hào)線，通常信號(hào)線寬為：0.20 .3mm ,最細(xì)寬度可達(dá) 0.050 .07mm ,電源線為1.22 .5mm ，用大面積銅層作地線用， 在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接 作為地線用。做成多層板，電源，地線各占用一層。o依據(jù)數(shù)字地與模擬地分開的原則。若線路板上既有數(shù)字邏輯電路和又有模擬線性是中，應(yīng)使它們盡量分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵

18、格狀大面積地箔，保證接地線構(gòu)成閉環(huán)路。5 .導(dǎo)線設(shè)計(jì)的基本原則導(dǎo)線設(shè)計(jì)不能一概用一種模式，不同的地方以及不同的功能的線應(yīng)該用不同的方式來布線。應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：o印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀，這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。o焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑（D ） 一般不,其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取小于（d+1.2 ） mm(d+1.0 ) mm6 .差分布線1、在規(guī)

19、則對(duì)話框中找到差分對(duì)約束管理，下圖所示，并跟據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置值。2、打開PCB面板，察看/工作面板/pcb/pcb即可打開那個(gè)面板，在左側(cè)如下圖所示,點(diǎn)擊添加按建。設(shè)置差分的正負(fù)網(wǎng)絡(luò)如上圖所示，即建立了一對(duì)差分對(duì)，名稱為 usbl。最后一步就是“放置/差分對(duì)布置”然后畫USB1中的其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)自動(dòng)兩跟線走在一起了。此時(shí)，用鼠標(biāo)在差分網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)相鄰的焊盤上點(diǎn)擊一下，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，就會(huì)看到對(duì)應(yīng)的另一跟線也會(huì)伴隨著一起平行的走線，同時(shí)按下Ctrl +Shift并且轉(zhuǎn)動(dòng)鼠標(biāo)的滾輪，就可以兩跟線同時(shí)換層。（ 差分線：差分信號(hào)就是驅(qū)動(dòng)器端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號(hào)，接收端通過比較這兩個(gè)電壓的差值來判斷邏輯

20、狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號(hào)的那一對(duì)走線就稱為差分走線。差分信號(hào)，有些也稱差動(dòng)信號(hào)，用兩根完全一樣，極性相反的信號(hào)傳輸一路數(shù)據(jù)，依靠?jī)筛盘?hào)電平差進(jìn)行判決。為了保證兩根信號(hào)完全一致，在布線時(shí)要保持并行，線寬、線間距保持不變。）7 .阻抗布線功能Altium Designer 6提供了阻抗布線功能。阻抗布線功能在 DesignRules 里面的width 規(guī)則里設(shè)置。 見下圖， 比如我們要布阻抗為 50?的走線。 我們?cè)?Char acteristi cImpedance Driven '（典型的阻抗驅(qū)動(dòng)寬度）前面的方框內(nèi)打勾，然后把最大、最小和最優(yōu)阻抗都設(shè)置為50?。同widt

21、h 規(guī)則設(shè)置相同，你也可以單獨(dú)為某條網(wǎng)絡(luò)、某個(gè)網(wǎng)絡(luò)組、某層的走線或者Quarry語言選定的走線等設(shè)置阻抗布線。8 .布總線（多路布線）功能總線布線功能 Altium Designer 6提供了總線布線功能，提高布線效率?？偩€布線可以由元器件的焊盤開始，也可以有中間已布的線段開始?？偩€布線的根數(shù)是任意的。具體操作是：1、Shift +鼠標(biāo)左鍵選擇需要一起布線的焊盤（或者線段）；2、選擇菜單 PlaceMul tiple T r aces ,或者快捷鍵"P”啟動(dòng)布線；按照單根走線方式完成布線。3、點(diǎn)擊“ T ab”鍵來設(shè)定 2根走線中心的距離。4、另一個(gè)增強(qiáng)的智能拖動(dòng)功能是在拖動(dòng)時(shí)考慮捕

22、捉柵格。按Shift+R可以在三中模式間切換：忽慮障礙，避免障礙，避免障礙（捕捉柵格）制板的工藝流程和基本概念為進(jìn)一步認(rèn)識(shí) PCB ,有必要了解一下單面、雙面和多面板的制作工藝，以加深對(duì) PCB的了解。1 .單面印制板單面印制板實(shí)用于簡(jiǎn)單的電路制作，其工藝流程發(fā)下：?jiǎn)蚊娓层~板一下料一刷洗、干燥一網(wǎng)印線路抗蝕刻圖形 一固化一檢查、修板 一 蝕刻銅一去抗蝕印料、干燥一鉆網(wǎng)印及沖壓定位孔一刷洗、干燥一網(wǎng)印阻焊圖形（常 用綠油）、UV固化一網(wǎng)印字符標(biāo)注圖形、 UV固化一預(yù)熱、沖孔及外形一電氣開、 短路測(cè)試一刷洗、干燥 一預(yù)涂助焊防氧化劑（干燥） 一檢驗(yàn)、包裝 一成品。2 .雙面印板雙面印板適用于比較復(fù)雜的電路，是最常見的印刷 電路板。近年來制造雙面金屬 印制板的典型工藝是圖形點(diǎn)電鍍法和 SMOBC （圖形電鍍法再退鉛錫）法。在某些特定場(chǎng)合也有使用 工藝導(dǎo)線法的。圖形點(diǎn)電鍍工藝圖形點(diǎn)電鍍工藝流程如下：覆箔板一下料一沖鉆基準(zhǔn)孔一數(shù)控鉆孔一檢驗(yàn)一去毛刺一化學(xué)鍍薄銅一電 鍍薄銅 一檢驗(yàn) 一刷板 一貼膜（或網(wǎng)印） 一曝光顯影（或固化） 一檢驗(yàn)修板 一圖 形電鍍一去膜一蝕刻一檢驗(yàn)修板一插頭鍍銀鍍金一熱熔清洗一電氣通斷檢測(cè) 一清潔處理一網(wǎng)印阻焊圖形一固化一網(wǎng)印標(biāo)記符號(hào)一固化一外形加工一清洗 干燥一檢驗(yàn)一包裝一成品。SMOBC （圖形電鍍法再退鉛錫）工藝制造SMOBC 板的方法很多，有標(biāo)