《Altium Designer 原理圖與PCB設(shè)計(jì)精講教程 第2版》課件 第8-10章 原理圖編輯器首選項(xiàng)配置、印制電路板（PCB）基礎(chǔ)、印制電路板（PCB）基礎(chǔ)

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原理圖

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PCB設(shè)計(jì)

2第8章原理圖編輯器首選項(xiàng)配置8.1 常規(guī)（General）配置8.2 圖形編輯（GraphicalEditing）配置8.3

編譯器（Compiler）配置8.4

自動(dòng)聚焦（AutoFocus）配置8.5

元件庫(kù)自動(dòng)縮放（LibraryAutoZoom）配置8.6

柵格（Grids）配置8.7

切割導(dǎo)線（BreakWire）配置8.8

默認(rèn)單位（DefaultUnits）配置8.9

默認(rèn)圖元（DefaultPrimitives）配置8.1常規(guī)（General）配置常規(guī)配置中的幾個(gè)重點(diǎn)選項(xiàng)ComponentCutWires（元件切割導(dǎo)線）EnableIn-PlaceEditing（使能在線編輯）ConvertCross-Junction（轉(zhuǎn)換交叉節(jié)點(diǎn)）DisplayCross-over（顯示交叉跨越）8.2 圖形編輯（GraphicalEditing）配置

圖形編輯配置中的幾個(gè)重點(diǎn)選項(xiàng)ConvertSpecialStringsSingle‘\’negationAutoPanOptions（自動(dòng)邊移選項(xiàng)）Cursor（光標(biāo)）8.3

編譯器（Compiler）配置編譯器配置的幾個(gè)重點(diǎn)選項(xiàng)Auto-Junction（自動(dòng)節(jié)點(diǎn)）ManualJunctionConnectionStatus（手工節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)）8.4

自動(dòng)聚焦（AutoFocus）配置

自動(dòng)聚焦的幾個(gè)重點(diǎn)選項(xiàng)DimUnconnectedObjects（淡化未連接對(duì)象）OnPlace（放置時(shí)）：放置對(duì)象時(shí)，淡化顯示未與其連接的對(duì)象OnMove（移動(dòng)時(shí)）：移動(dòng)對(duì)象時(shí)，淡化顯示未與其連接的對(duì)象。OnEditGraphically（圖形化編輯時(shí)）：圖形化編輯對(duì)象時(shí)，淡化顯示未與其連接的對(duì)象。OnEditinPlace（在線編輯時(shí)）：在線編輯文本對(duì)象時(shí)，淡化顯示未與其連接的對(duì)象。AllOn（打開(kāi)所有）按鈕：選擇上面的所有選項(xiàng)。AllOff（關(guān)閉所有）按鈕：關(guān)閉上面的所有選項(xiàng)。DimLevel滑動(dòng)條：用來(lái)設(shè)置淡化效果，滑塊越向右滑動(dòng)，則淡化效果越強(qiáng)；滑塊越向左滑動(dòng)，則淡化效果越弱。ThickenConnectedObjects（加粗連接對(duì)象）與上面的選項(xiàng)類似8.5

元件庫(kù)自動(dòng)縮放（LibraryAutoZoom）配置

8.6

柵格（Grids）配置柵格配置的重點(diǎn)選項(xiàng)系統(tǒng)預(yù)設(shè)柵格8.7

切割導(dǎo)線（BreakWire）配置切割導(dǎo)線的幾個(gè)重點(diǎn)選項(xiàng)CuttingLength（切割長(zhǎng)度）ShowCutterBox（顯示切割框）ShowExtremityMarkers（顯示切割框端線）8.8

默認(rèn)單位（DefaultUnits）配置內(nèi)容與3.2.3節(jié)DocumentOptions對(duì)話框中的Units選項(xiàng)卡完全一樣，不再贅述。8.9

默認(rèn)圖元（DefaultPrimitives）配置Altium

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2第9章印制電路板（PCB）基礎(chǔ)9.1 印制電路板基礎(chǔ)知識(shí)9.2 印制電路板的常用術(shù)語(yǔ)9.3 印制電路板的基本原則9.1印制電路板基礎(chǔ)知識(shí)1.印制電路板基本概念印制電路板（又稱印刷電路板），英文全稱為PrintedCircuitBoard，是用來(lái)機(jī)械支撐與電氣連接電子元件的物理載體。1936年，第一塊現(xiàn)代印制電路板才由英國(guó)Eisler博士采用首創(chuàng)的銅箔腐蝕工藝制造而成。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，印制電路板歷經(jīng)了從單面板、雙面板、多層板，到積層法多層板、高密度互連電路板的發(fā)展。當(dāng)前，電路板正朝著高密度、高精度、高性能、微孔化、薄形化、柔性化的方向發(fā)展，其應(yīng)用范圍涵蓋了大型電子計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、電氣與自動(dòng)化儀表、航空航天、汽車電子、移動(dòng)終端、數(shù)碼產(chǎn)品等廣闊的領(lǐng)域。9.1印制電路板基礎(chǔ)知識(shí)2.印制電路板的分類按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，印制電路板可以分為很多類型：（1）按照結(jié)構(gòu)分類：?jiǎn)蚊姘?、雙面板和多層板。（2）按照硬度分類：剛性板（rigid）、柔性板（flex）、剛?cè)峄旌习澹╮igid-flex）。（3）按照孔的導(dǎo)通狀態(tài)分類：通孔板、埋孔板、盲孔板。（4）按照材質(zhì)分類：有機(jī)材質(zhì)板（包括酚醛樹(shù)脂、玻璃纖維/環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺(Polyimide)等）、無(wú)機(jī)材質(zhì)板（包括鋁、陶瓷等）。（5）按照表面工藝分類：HASL（熱風(fēng)整平，俗稱噴錫）板、化學(xué)鍍鎳/沉金（ENIG）板、沉銀板、沉錫板、OSP（有機(jī)涂覆）板、電鍍鎳金板、金手指板等。印制電路板常用板材規(guī)格基板類型組成部分特征用途XPC紙基板紙+酚醛樹(shù)脂+銅箔經(jīng)濟(jì)性可冷沖計(jì)算器、遙控器、電話機(jī)、鐘表XXXPC高電性可冷沖音響、收音機(jī)、黑白電視機(jī)FR-1經(jīng)濟(jì)性、阻燃音響、彩色電視、顯示器FR-2高電性、阻燃音響、彩色電視、顯示器FR-4玻璃布基板玻璃布+環(huán)氧樹(shù)脂+銅箔高電性、阻燃，強(qiáng)度高通訊、電腦、儀器儀表、汽車電路等CEM-2復(fù)合基板紙（芯）+玻璃布（面）紙+玻璃布+環(huán)氧樹(shù)脂+銅箔非阻燃電玩、計(jì)算機(jī)、彩電等CEM-3復(fù)合基板玻璃氈（芯）+玻璃布（面）玻璃氈+玻璃布+環(huán)氧樹(shù)脂+銅箔高電性、阻燃，強(qiáng)度低于FR-4電玩、計(jì)算機(jī)、彩電等單面板、雙面板和多層板（1）單面板單面板是只有一面覆銅的電路板，如圖91所示。因?yàn)橹挥幸幻妫季€間不能交叉，只有較為簡(jiǎn)單的電路板才使用單面板。單面板、雙面板和多層板（2）雙面板雙面電路板的兩面都覆蓋有銅箔，如圖所示，因此兩面都可以用來(lái)刻蝕線路。上下兩層的線路通過(guò)貫穿電路板的金屬化過(guò)孔（Via）進(jìn)行電氣連接。單面板、雙面板和多層板（3）多層板多層電路板是在雙面電路板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，一般將銅箔層的層數(shù)作為電路板的層數(shù)。除了表面的覆銅層外（TopLayer和BottomLayer），內(nèi)部還包含了多個(gè)覆銅層。內(nèi)部覆銅層又可以分為內(nèi)部信號(hào)層和內(nèi)部平面層兩類，前者用來(lái)放置普通的信號(hào)走線，后者則用來(lái)連接電源網(wǎng)絡(luò)。9.2 印制電路板的常用術(shù)語(yǔ)9.2.1 封裝（Package）9.2.2 焊盤（Pad）9.2.3 過(guò)孔（Via）9.2.4 走線（Track）9.2.5 預(yù)拉線（Ratsnest）9.2.6 板層（Layer）9.2.1 封裝（Package）封裝就是對(duì)芯片內(nèi)部電路進(jìn)行安裝、固定、密封和保護(hù)的外殼。外殼常用的材料有金屬、陶瓷、塑料等。外殼上裝有金屬引腳，芯片內(nèi)部電路的信號(hào)通過(guò)bonding的方式連接到引腳上，形成到外部電路的通路。bondingBonding（幫定或者邦定）是指利用極細(xì)的金屬絲（常用金線，摻入少量其它金屬），利用熱壓或者超聲振動(dòng)，完成芯片內(nèi)部電路與封裝引腳的連接封裝的分類（1）直插式元件（也稱為針腳式或通孔式元件）封裝的分類（2）表面貼片式元件（簡(jiǎn)稱表貼式元件）

貼片式元件體積小、重量輕，實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本以及生產(chǎn)的自動(dòng)化?，F(xiàn)在先進(jìn)的電子產(chǎn)品，特別是計(jì)算機(jī)及通信類電子產(chǎn)品，已普遍采用SMT技術(shù)。常用分立元件封裝不同元件可以使用同一個(gè)封裝，例如電阻、電容、電感都可以使用相同的貼片封裝同種元件也可以有不同的封裝，例如一個(gè)16引腳的芯片可以分別封裝成直插式或者貼片式。常用分立元件封裝直插式電阻 Axial-x.y形式，Axial表示軸向元件，元件本體一般為圓柱形，x.y表示元件兩個(gè)焊盤中心孔之間的距離，常用分立元件封裝直插式電容無(wú)極性電容的封裝以RAD-x.y表示，如RAD-0.1、RAD-0.2、RAD-0.3、RAD-0.4。后面兩個(gè)數(shù)字表示焊盤中心孔的間距，電解電容則用RB.x/.y標(biāo)識(shí)，如RB.2/.4、RB.3/.6、RB.4/.8、RB.5/1.0，符號(hào)中前面數(shù)字表示焊盤中心孔間距，后面數(shù)字表示圓形輪廓線直徑。常用分立元件封裝直插式電感：常使用和直插式電阻一樣的Axial-x.y封裝。表貼式電阻、電容、電感：小功率的電阻、電容以及小感量小功率的電感經(jīng)常采用貼片封裝形式，如圖所示，其規(guī)格尺寸可以采用英制和公制單位。二極管封裝二極管包括直插式和貼片式兩種封裝，直插式二極管常使用的封裝為Diodex.y，例如Diode0.4，它表示兩個(gè)焊盤中心距為400mil三極管/場(chǎng)效應(yīng)管常用集成電路封裝DIP（DualInlinePackage，雙列直插式封裝）SIP（SingleInlinePackage，單列直插式封裝）常用集成電路封裝SOP封裝（雙列小型貼片封裝，也叫SOIC）常用集成電路封裝SOJ（SmallOutlinePackage-JLeads，J形引腳小外形封裝）常用集成電路封裝PLCC（PlasticLeadedChipCarrier，帶引腳的塑料芯片載體封裝）可以直接焊接在電路板表面，也可以安裝在配套的插座上。插座是直插式的，焊接在電路板上。PLCC適用于需要經(jīng)常插拔芯片的場(chǎng)合，如可編程的邏輯芯片。常用集成電路封裝QFP型（QuadFlatPackage，方型扁平封裝）常用集成電路封裝PGA（PinGridArray，引腳柵格陣列封裝）常用集成電路封裝BGA（BallGridArray，球形柵格陣列封裝）9.2.2 焊盤（Pad)焊盤主要用于焊接時(shí)固定元件引腳，同時(shí)完成元件引腳和銅箔導(dǎo)線之間的電氣連接。選擇元件的焊盤類型要綜合考慮元件的形狀、大小、安裝形式、振動(dòng)、受熱情況、受力方向等。焊盤分為貼片式焊盤和通孔式焊盤。9.2.3 過(guò)孔（Via）過(guò)孔是內(nèi)壁鍍銅、用于連接不同板層間銅箔走線的金屬化孔通常過(guò)孔直徑比焊盤直徑要小，這樣不僅可以減小過(guò)孔的寄生參數(shù)，而且可以節(jié)省布線空間。過(guò)孔的大小也對(duì)電路產(chǎn)生影響。過(guò)孔越?。渥陨淼募纳娙菀苍叫?，更適合用于高速布線。但孔徑尺寸縮小的同時(shí)帶來(lái)了成本的增加，而且過(guò)孔的尺寸不可能無(wú)限制減少，它受到鉆孔（Drill）和電鍍（Plating）等工藝技術(shù)的限制。孔徑越小，鉆孔需花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，也越容易偏離中心位置。且當(dāng)孔的深度超過(guò)鉆孔直徑6倍時(shí)，就無(wú)法保證孔壁能均勻鍍銅9.2.4 走線（Track）銅箔走線用來(lái)連接焊盤，是印制電路板最重要的部分，也是PCB設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵所在。印制走線的最小寬度受限于走線的載流量和允許溫升印制走線的寬度還受到蝕刻工藝的限制，太細(xì)的走線在生產(chǎn)上可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，即使勉強(qiáng)進(jìn)行蝕刻，生產(chǎn)出來(lái)的電路板也容易發(fā)生故障，難以穩(wěn)定工作。因此在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，除非萬(wàn)不得已，否則線寬不要小于5mil。走線間還需要保持安全間距，以防止信號(hào)間的串?dāng)_以及電壓擊穿，并保證電路板的可加工性。9.2.5 預(yù)拉線（Ratsnest）預(yù)拉線（又稱飛線）是用來(lái)指示焊盤間存在連接關(guān)系的一種連線，通常為白色的細(xì)線9.2.6 板層（Layer）在AltiumDesigner中涉及到的板層分為三類：電氣板層：AD10最多支持32個(gè)信號(hào)層和16個(gè)內(nèi)部平面層機(jī)械層：AD10最多支持16個(gè)機(jī)械層特殊層：包括頂層和底層絲印層、頂層和底層阻焊層、底層和底層助焊層、鉆孔層、禁止布線層、多層（Mulit-Layer）、DRC錯(cuò)誤層、鉆孔位置層（鉆孔導(dǎo)引層與鉆孔圖層）。各層的詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)見(jiàn)教材9.2.6節(jié)例9-1元件封裝的分層拆解9.3印制電路板的基本原則前期準(zhǔn)備準(zhǔn)備正確的原理圖確定電路板尺寸形狀、板層數(shù)量元器件選型布局原則詳見(jiàn)9.3.2節(jié)布線原則詳見(jiàn)9.3.3節(jié)焊盤與鉆孔的大小及間距通孔式焊盤直徑通常是內(nèi)徑的1.5—2.0倍之間，且兩者之差最好不小于18mil。焊盤內(nèi)徑=元件引腳直徑（或?qū)蔷€）+（0.2-0.6mm）焊盤直徑≥焊盤內(nèi)徑+18mil例如，焊盤/孔徑為1.52mm/0.76mm（60mil/30mil）。具體應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)元件的實(shí)際尺寸來(lái)定。有條件時(shí)，可適當(dāng)加大焊盤尺寸。焊盤與鉆孔的大小及間距過(guò)孔焊盤的計(jì)算方法為：過(guò)孔直徑通常是內(nèi)徑的1.5—3.0倍之間，且兩者之差最好不小于12mil。過(guò)孔直徑≥過(guò)孔內(nèi)徑+0.3mm（12mil）例如，過(guò)孔直徑/過(guò)孔內(nèi)徑為1.27mm/0.7mm（50mil/28mil）。當(dāng)布線密度較高時(shí)，過(guò)孔尺寸可適當(dāng)減小，但不宜過(guò)小，可考慮采用1.0mm/0.6mm（40mil/24mil）。工藝參數(shù)板層數(shù)：1層、2—20層（取其中的偶數(shù)）；板子厚度：0.2—4.0mm(以0.2mm為單位遞增)；銅箔厚度：1oz—10oz（1oz代表銅箔厚度約為35um）。線寬/安全間距：≥5mil/5mil（0.125mm）；目前有廠商能提供細(xì)至3mil/3mil的工藝。過(guò)孔：多層板過(guò)孔內(nèi)徑≥8mil（0.2mm），過(guò)孔外徑≥16mil（0.4mm）；單、雙面板內(nèi)徑≥12mil（0.3mm），外徑≥20mil（0.5mm）；機(jī)械鉆孔孔徑：0.2mm-6.3mm，以0.05mm遞增；絲印字符：字符線條寬度≥6mil（0.15mm），單個(gè)字符高度≥40mil（1mm）；走線和焊盤距離板邊的距離：≥0.5mm阻焊開(kāi)窗：開(kāi)窗距離焊盤邊緣≥0.05mm，開(kāi)窗與走線間距≧0.07mm，最小阻焊橋(SolderMaskSliver)寬度≥0.1mm。AltiumDesigner

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2第10章印制電路板（PCB）基礎(chǔ)10.1 PCB編輯環(huán)境簡(jiǎn)介10.2 PCB視窗操作10.3 查看網(wǎng)絡(luò)與元件10.4 單層模式10.5 BoardInsight系統(tǒng)10.6 PCB面板10.7 PCB視圖配置10.8 層集合管理10.9 層堆棧管理10.1 PCB編輯環(huán)境簡(jiǎn)介10.1.1

菜單欄共12個(gè)主菜單，具體內(nèi)容詳見(jiàn)10.1.1節(jié)10.1.2

工具欄PCBStandard工具欄Filter工具欄Wiring工具欄Utilities工具欄Navigation工具欄10.1.3狀態(tài)欄坐標(biāo)和柵格顯示區(qū)使用G循環(huán)切換柵格大小指向走線、焊盤、過(guò)孔和文字時(shí)顯示不同的內(nèi)容10.1.4板層標(biāo)簽欄單擊某個(gè)板層標(biāo)簽，即可將該板層設(shè)為當(dāng)前板層。一些設(shè)計(jì)對(duì)象，例如走線、填充矩形、字符串或者貼片焊盤會(huì)放置在當(dāng)前板層。放置時(shí)對(duì)象采用當(dāng)前板層的顏色表示，例如TopLayer默認(rèn)為紅色，則在TopLayer上放置的走線、填充矩形、字符串或者貼片焊盤都顯示為紅色。而其它關(guān)聯(lián)多個(gè)板層的設(shè)計(jì)對(duì)象，例如元件、通孔焊盤和過(guò)孔，在放置時(shí)則不用考慮當(dāng)前板層。10.1.5實(shí)用小工具選擇存儲(chǔ)器按鈕Snap按鈕MaskLevel按鈕Clear按鈕10.2PCB視窗操作PCB編輯窗口的視窗操作，例如電路板的縮放以及移動(dòng)等操作與原理圖編輯窗口基本相同，詳見(jiàn)3.3節(jié)，不再贅述。10.3查看網(wǎng)絡(luò)與元件高亮網(wǎng)絡(luò)光標(biāo)移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)中的任何對(duì)象（焊盤、過(guò)孔、走線、填充矩形等）上方時(shí)，網(wǎng)絡(luò)包含的所有對(duì)象都會(huì)高亮顯示，移開(kāi)光標(biāo)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常顯示。篩選網(wǎng)絡(luò)按下Ctrl鍵再用鼠標(biāo)左鍵單擊網(wǎng)絡(luò)中的任何對(duì)象（焊盤、走線、預(yù)拉線、過(guò)孔等），可以正常顯示該網(wǎng)絡(luò)，而遮蔽其它對(duì)象。使用Filter工具欄10.4單層模式正常情況AltiumDesigner將所有板層疊加在一起顯示。單層模式只顯示當(dāng)前板層的內(nèi)容，其它板層的內(nèi)容遮蔽或者淡化顯示。系統(tǒng)提供三種可選的單層模式：①HideotherLayers：完全隱藏其它層的內(nèi)容。②GrayScaleOtherlayers：用不同的灰度顯示其它層的內(nèi)容。③MonochromeOtherLayers：用同一灰度顯示其它層的內(nèi)容。按下Shift+S在單層和正常顯示模式之間進(jìn)行切換10.5BoardInsight系統(tǒng)1.HeadUPDisplayHeadUPDisplay（頭顯，簡(jiǎn)稱HUD）是位于PCB編輯窗口左上角的一塊矩形區(qū)域Shift+H切換顯示與隱藏2.HUDHover模式3.Pop-UpBoardInsight模式

當(dāng)光標(biāo)在PCB編輯窗口中任意對(duì)象上方時(shí)，按下Shift+X會(huì)