光電系統(tǒng)課程設計：第8章 PCB圖設計

光電系統(tǒng)課程設計

(2016)

第8章

PCB圖設計內容：編輯環(huán)境

創(chuàng)建一個新的PCB文件檢查元件的封裝導入設計

設置設計規(guī)則元件布局修改封裝手動布線自動布線驗證PCB板設計1.編輯環(huán)境層標簽當層標簽過多時，單擊這兩個按鈕可以左右移動它們實時坐標偏移提示視圖快捷鍵PCB的坐標原點單擊層標簽：選擇工作層；Ctrl+單擊層標簽：高亮并選擇工作層；Shift+S：可突出當前工作層，只有當前工作層的內容可被選擇和編輯，其它層顯示為暗灰色操作縮放、圖紙拖動與原理圖中一樣操作選擇操作與原理圖中一樣，但是因為PCB有多個工作層，如果在點選的位置上，有多個層的元素，AD會彈出一個帶有縮略圖的列表框詢問具體需要點選的元素選擇相似對象（“FindSimilarObjects”）和PCB檢視器（“PCBInspector”）的使用與在原理圖中一樣，也可以用于批量更改元件屬性拖動元件時，“Space”和“Shift+Space”與原理圖中一樣，可用于元件的旋轉，但是“X”和“Y”鍵不可再用于元件鏡像翻轉圖層顯示選項（快捷鍵“L”）---層和顏色標簽顯示配置層名顏色是否顯示預置的2D顏色配置機械層一般可隱藏

其它層(OtherLayers)

和系統(tǒng)顏色一般應顯示

布局階段需要顯示：信號層內電層掩膜層絲印層

布線階段可只顯示：信號層內電層

布線時如需調整元件

位置應顯示絲印層圖層顯示選項（快捷鍵“L”）---顯示/隱藏標簽用于選擇顯示某一類型元素的方式：完全顯示草圖顯示隱藏元素：Arcs,Pad,Vias等電路板參數(shù)設置與PCB庫文件中的圖紙選項類似，不再贅述在編輯PCB文件時，要善于使用“G”鍵，實時地改變柵格大小，便于定位板層（電氣層）設定Design>>LayerStackManager層名，對于內電層括號內顯示默認連接到的網(wǎng)絡介質厚度層壓方式頂層和底層介電常數(shù)設置添加信號層添加內電層向上移動向下移動刪除層屬性設置銅箔厚度、介質厚度、默認網(wǎng)絡、介電常數(shù)、等配置孔對，在含有盲孔或埋孔時需要配置特征阻抗計算(用于帶狀線和微帶線)在機械層上放置描述疊層順序的文字一個典型的6層板配置在文件面板中的“NewFromTemplate”區(qū)域（可能需要收起上面的其它區(qū)域才看得到）中，單擊“PCBBoardWizard...”2.創(chuàng)建一個新的PCB文件單位設置對話框1000mils=1inch(英寸)、1inch=2.54cm（厘米）圖紙類型設置對話框自定義或預定義的紙張大小以及一些專用的板卡模板。如果在圖紙類中選擇了自定義，則需要自行設置圖紙尺寸和一些相關信息自定義板選項對話框設置一個2x2inch的PCB板。選擇Rectangular并在Width和Height欄鍵入2000。信號層設置對話框（頂、底和內層布線層）數(shù)量和內電層數(shù)量，一般為偶數(shù)過孔形式設置對話框主要器件類型（貼片或穿孔）和器件是否分布在PCB的兩面最小線寬、安全間距、最小過孔設置PCBBoardWizard結束對話框

選擇File>>SaveAs來將新PCB文件重命名（用*.PcbDoc擴展名）。

鍵入文件名Multivibrator.PcbDoc并單擊保存按鈕。3.檢查元件的封裝在原理圖編輯器內，執(zhí)行Tools>>FootprintManager命令，顯示封裝管理器檢查對話框。在該對話框的元件列表（ComponeneList）區(qū)域，顯示原理圖內的所有元件。用鼠標左鍵選擇每一個元件，當選中一個元件時，在對話框的右邊的封裝管理編輯框內設計者可以添加、刪除、編輯當前選中元件的封裝。如果對話框右下角的元件封裝區(qū)域沒有出現(xiàn)，可以將鼠標放在Add按鈕的下方，把這一欄的邊框往上拉，就會顯示封裝圖的區(qū)域。如果所有元件的封裝檢查完都正確，按Close按鈕關閉對話框。封裝管理器對話框打開原理圖文件xxx.SchDoc。在原理圖編輯器選擇Design>>UpdatePCBDocumentxxx.PcbDoc命令。工程變更命令(EngineeringChangeOrder)對話框出現(xiàn)。4.導入設計單擊ValidateChanges按鈕，驗證一下有無不妥之處，若執(zhí)行過程中出現(xiàn)問題，關閉對話框。檢查Messages面板查看錯誤原因，并清除所有錯誤。如果沒有錯誤，則單擊ExecuteChanges按鈕，將信息發(fā)送到PCB。單擊Close按鈕，目標PCB文件打開，并且元件也放在PCB板邊框的外面以準備放置。如果設計者在當前視圖不能看見元件，使用熱鍵V、D（菜單View>>>FitDocument）查看文檔。5.設置設計規(guī)則

設置設計規(guī)則AltiumDesigner的PCB編輯器是一個規(guī)則驅動環(huán)境。在改變設計的過程中，如放置導線、移動元件或者自動布線，AltiumDesigner都會監(jiān)測每個動作，并檢查設計是否仍然完全符合設計規(guī)則。如果不符合，則會立即警告，強調出現(xiàn)錯誤。設計規(guī)則總共有10個類，包括電氣、布線、制造、放置、信號完整性等的約束。激活PCB文件，從菜單選擇Design>>Rules。PCBRulesandConstraintsEditor對話框出現(xiàn)。設計規(guī)則顯示在對話框的面板的左邊?！綪CBRulesandConstraintsEditor】對話框Electrical（電氣規(guī)則）

安全間距（Clearance）待檢查的兩個元素之一：這里是All待檢查的兩個元素之二：這里是All待檢查的兩個元素之間的最小間距，這里設為0.2mm導線、焊盤、過孔等導電對象之間的最小安全間距

短路規(guī)則（short-circuit）是否允許短路設定PCB上的導線是否短路

未布線網(wǎng)絡規(guī)則（UnrountedNet）檢查指定范圍的網(wǎng)絡布線是否成功，沒有布線成功網(wǎng)絡保持飛線。

未連接引腳（UnconnectedPin）檢查指定范圍內的元件引腳是否連接成功。

布線規(guī)則（Routing）

設置線寬、過孔形狀尺寸、布線拓撲、布線層、封裝出線等Routing-Width適用于“+5V0D”和“+5V0A”，最小線寬定為0.35mmRouting-RoutingViaStyle

設定過孔直徑0.5~1.0mm，孔徑0.3mm~0.6mm

制造規(guī)則（Manufacturing）HoleSize鉆孔直徑設置6.元件布局元件布局的基本規(guī)則布局時應結合原理圖中功能單元的區(qū)分和信號的流向，結合原理圖中的具體電路連接。按電路模塊進行布局，實現(xiàn)同一功能的相關電路為一個模塊。模塊中的元件應采用就近原則。元件的外則距板邊的距離為5mm.發(fā)熱元件要均勻分布，不能緊鄰導線和熱敏元件。電源插座和連接器的間距應考慮方便焊接和插拔。定位孔周圍1.27mm內不得貼元件。元件布局的基本規(guī)則安裝孔周圍3.5mm（M2.5螺釘）/4mm(M3螺釘)內不得貼元件。自動布局的效果往往遠遠不及手工布局，以手工布局為主，二者兼之。元件布局與布線二者交互進行。集成電路盡量采用同一方向布局。不要反方向。絲印標示文字盡量采用同一方向。不要反方向。貼片元件單邊對齊，字符方向一致，封裝方向一致。貼片焊盤上不能有通孔。手動布局在電路板中選中要布局的元件，然后按住鼠標左鍵不放

即可移動元件。按空格鍵90度旋轉元件。交互式布局在原理圖中選中一部分元件，這時在PCB中相應的元件

也被選中，

可以使用此功能快速將元件拖出，先粗布

局，然后再細布局，可節(jié)省大量時間快速對選定的元件布局在PCB中選定一部分元件，然后單擊菜單:

Tools>>ComponentPlacement>>RepositionComponents命令然后在PCB要布局的區(qū)域單擊，放置好一個元件后將

會自動將下一個已選出到光標，免除了反復去選中拖動

的動作，實現(xiàn)快速布局。基本操作用快捷鍵L以顯示ViewConfigurations對話框。在SignalLayers區(qū)域中選擇在BottomLayer旁邊的Show選項，單擊OK按鈕，底層標簽就顯示在設計窗口的底部了。在設計窗口的底部單擊BottomLayer標簽，使PCB板的底部處于激活狀態(tài)。在菜單中單擊Place>>InteractiveRouting（P-T）或者單擊放置（Placement）工具欄的按鈕，光標變成十字形狀，表示設計者處于導線放置模式。檢查文檔工作區(qū)底部的層標簽。如果TopLayer標簽是激活的，按數(shù)字鍵盤上的“*”鍵，在不退出走線模式的情況下切換到底層?！?”鍵可用在信號層之間切換。將光標定位焊盤（選中焊盤后，焊盤周圍有一個小框圍?。Ｗ髶羰髽嘶虬碋nter按鈕，以確定線的起點，按ESC鍵以退出放置模式。7.手動布線兩種走線選擇Ctrl十左擊鼠標，使用Auto－Complete功能，并立即完成布線（此技術可以直接使用在焊盤或連接線上）。起始和終止焊盤必須在相同的層內布線才有效，同時還要求板上的任何的障礙不會妨礙Auto－Complete的工作。使用Enter鍵或左擊鼠標來連接線，可以直接對目標的引腳接線。在完成了一條網(wǎng)絡的布線，右擊或按ESC鍵表示設計者已完成了該條導線的放置。光標仍然是一個十字形狀，表示設計者仍然處于導線放置模式，準備放置下一條導線。用上述方法就可以布其它導線。要退出連線模式（十字形狀）再按鼠標右鍵或按ESC鍵。按End鍵重畫屏幕，這樣能清楚地看見已經(jīng)布線的網(wǎng)絡。在布線過程中按Space鍵將線段起點模式切換到水平/450/垂直。修改如果認為某條導線連接得不合理，可以刪除這條線：方法選中該條線，按Delete鍵來清除所選的線段，該線變成飛線。然后重新布這條線。保存設計（快捷鍵為F,S或者Ctrl＋S）。8.自動布線取消布線從菜單選擇Tools>>Un-Route>>All（快捷鍵U-A）取消板的布線。自動布線從菜單選擇AutoRoute>>All彈出【SitusRoutingStrategies】對話框單擊RouteAll按鈕Messages顯示自動布線的過程建議：先手工布電流線、GND和電流較大的線，

然后自動布線，最后手工調整！

保存

單擊File＋Save命令（快捷鍵：F，S）來儲存設計者設計的板。4.驗證PCB板設計

選擇Design>>BoardLayers&Colors（快捷鍵L），確認SystemColors單元的DRCErrorMarkers選項旁的Show復選框被勾選，這樣DRC錯誤標記（DRCerrormarkers）才會顯示出來。從菜單選擇Tools