altiumdesigner教學(xué)PPT_第4講

1、第8章 印刷電路板的布線設(shè)計(jì)印刷電路板的布線設(shè)計(jì)n在完成電路板的布局工作以后，就可以開始布線操作了。在PCB的設(shè)計(jì)中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟，其要求最高、技術(shù)最細(xì)、工作量最大。其首要任務(wù)就是在PCB板上布通所有的導(dǎo)線，建立起電路所需的所有電氣連接，這在高密度PCB設(shè)計(jì)中很具有挑戰(zhàn)性。PCB布線可分為單面布線、雙面布線和多層布線。nAltium Designer的PCB布線方式有自動(dòng)布線和手動(dòng)布線兩種方式。采用自動(dòng)布線時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成所有布線操作；手動(dòng)布線方式則要根據(jù)飛線的實(shí)際情況手工進(jìn)行導(dǎo)線連接。實(shí)際布線時(shí)，可以先用手動(dòng)布線的方式完成一些重要的導(dǎo)線連接，然后再進(jìn)行自動(dòng)布線，最后再用手動(dòng)

2、布線的方式修改自動(dòng)布線時(shí)的不合理連接。n本章將從具體實(shí)例來(lái)介紹基本布線工具、布線的規(guī)則、手動(dòng)布線等。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，大家能夠了解整個(gè)制板過(guò)程和具體操作。 放置布線工具圖8-1 【放置】菜單 放置焊盤n放置焊盤n在PCB板設(shè)計(jì)過(guò)程中，放置焊盤是PCB設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的操作之一。特別是對(duì)于一些特殊形狀的焊盤，還需要用戶自己定義焊盤的類型并進(jìn)行放置。n放置焊盤操作n1)在PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中，執(zhí)行【Place】/【Pad】命令，或者單擊【布線】工具欄中的圖標(biāo)， 此時(shí)光標(biāo)變成十字型，并帶有一個(gè)焊盤。n2)移動(dòng)光標(biāo)到PCB板的合適位置，單擊鼠標(biāo)即可完成放置。此時(shí)PCB編輯器仍處于放置焊盤的命令狀態(tài)，移動(dòng)到新的位

3、置，可進(jìn)行連續(xù)放置，如圖1所示。單擊鼠標(biāo)右鍵或按Esc鍵可退出放置狀態(tài)。 圖1 放置焊盤放置焊盤n雙擊所放置的焊盤，或者在放置過(guò)程中按Tab鍵，可以打開如圖2所示的【焊盤】屬性對(duì)話框。 圖2【焊盤】屬性對(duì)話窗放置導(dǎo)線n放置導(dǎo)線操作在PCB設(shè)計(jì)中使用最為頻繁，在進(jìn)行手工布線或者布線調(diào)整時(shí)，最主要的工作就是對(duì)于導(dǎo)線的放置和調(diào)整。導(dǎo)線通常放置在信號(hào)層，用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同元件焊盤間的電氣連接。n導(dǎo)線的放置n在布線過(guò)程中，導(dǎo)線應(yīng)選擇正確的工作層面加以放置。選擇需要布線的工作層面，可以單擊板層標(biāo)簽中的相應(yīng)工作層名稱切換到導(dǎo)線要放置的工作層，也可以按數(shù)字小鍵盤上的*鍵或者+鍵和-鍵在所有信號(hào)層之間循環(huán)更換。每按一

4、次按鍵，就由當(dāng)前層轉(zhuǎn)到下一布線層。放置導(dǎo)線 n導(dǎo)線的放置n設(shè)定當(dāng)前的工作層為頂層，執(zhí)行【Place】/【Interactive Routing】命令，或者單擊【布線】工具欄中的圖標(biāo)都可以激活導(dǎo)線放置命令。此時(shí)光標(biāo)變成十字型，在具有網(wǎng)絡(luò)連接的元器件起點(diǎn)處或網(wǎng)絡(luò)起點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)確定即可，如圖3所示。 圖3 放置導(dǎo)線 放置導(dǎo)線n確定起點(diǎn)后，拖動(dòng)鼠標(biāo)開始導(dǎo)線的放置。在拐角處單擊鼠標(biāo)確認(rèn)，作為當(dāng)前線段的終點(diǎn)，同時(shí)也作為下一段導(dǎo)線的起點(diǎn)。此時(shí)導(dǎo)線顯示的顏色為當(dāng)前工作層頂層的顏色。n在拖動(dòng)鼠標(biāo)過(guò)程中，如果進(jìn)行換層操作，系統(tǒng)會(huì)在鼠標(biāo)所在點(diǎn)自動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)過(guò)孔，此時(shí)單擊鼠標(biāo)即可放置過(guò)孔。n繼續(xù)拖動(dòng)鼠標(biāo)，在終點(diǎn)處單擊，

5、完成導(dǎo)線的放置。此時(shí)，光標(biāo)仍為十字型，系統(tǒng)仍處于導(dǎo)線放置狀態(tài)，可在新的起點(diǎn)繼續(xù)單擊放置導(dǎo)線。單擊鼠標(biāo)右鍵或按Esc鍵可退出放置狀態(tài)。放置導(dǎo)線n導(dǎo)線的屬性設(shè)置n使用【Interactive Routing For Net】對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置n在放置導(dǎo)線的過(guò)程中，按鍵盤上的Tab鍵，可以呼喚出【Interactive Routing For Net】對(duì)話框，如圖4所示。通過(guò)這個(gè)對(duì)話窗可對(duì)正在進(jìn)行放置的導(dǎo)線進(jìn)行設(shè)置。 圖4 【Interactive Routing For Net】對(duì)話框 放置圓及圓弧導(dǎo)線n圓弧可以作為特殊形狀的導(dǎo)線布置在信號(hào)層，也可以用來(lái)定義邊界或繪制一些特殊圖形。在PCB編輯器中，系

6、統(tǒng)為用戶提供了如圖5所示4種放置圓及圓弧的方法，分別是：中心法放置圓弧、邊沿法放置90圓弧、放置任意角度圓弧和放置圓環(huán)。所謂中心法放置圓弧就是以圓弧中心為起點(diǎn)進(jìn)行繪制，而所謂邊沿法放置圓弧就是通過(guò)確定圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)來(lái)放置一個(gè)圓弧。 圖5 放置圓及圓弧菜單命令 放置圓及圓弧導(dǎo)線n放置好圓弧后，雙擊所放置的圓弧，打開如圖6所示的【Arc】對(duì)話框。在該對(duì)話框內(nèi)，可以詳細(xì)設(shè)置圓弧的有關(guān)屬性。n 圖6 圓弧屬性設(shè)置放置過(guò)孔 n執(zhí)行【Place】/【Via】命令，或者單擊【布線】工具欄中的 圖標(biāo)，此時(shí)光標(biāo)變成十字型，并帶有一個(gè)過(guò)孔，移動(dòng)光標(biāo)到合適位置處，單擊鼠標(biāo)即可完成放置。n雙擊所放置的過(guò)孔，或者在放

7、置過(guò)程中按Tab鍵，可以打開如圖7所示的【過(guò)孔】屬性對(duì)話框。 圖7 過(guò)孔屬性設(shè)置n過(guò)孔的放置以及屬性的設(shè)置與焊盤基本相同，需要注意的是，過(guò)孔的孔徑宜小不宜大，但過(guò)小的孔徑也會(huì)增加PCB板的制板難度。放置矩形填充 n矩形填充是一個(gè)可以放置在任何層面的矩形實(shí)心區(qū)域。放置在信號(hào)層時(shí)，就成為一塊矩形的鋪銅區(qū)域，可作為屏蔽層或者用來(lái)承擔(dān)較大的電流，以提高PCB板的抗干擾能力；放置在非信號(hào)層，比如放置在禁止布線層時(shí)，它就構(gòu)成一個(gè)禁入?yún)^(qū)域，自動(dòng)布局和自動(dòng)布線都將避開這個(gè)區(qū)域；而放置在多層板的電源層、助焊層、阻焊層時(shí)，該區(qū)域就會(huì)成為一個(gè)空白區(qū)域，即不鋪電源或者不加助焊劑、阻焊劑等；放置在絲印層時(shí)，則成為印刷的

8、圖形標(biāo)記。放置矩形填充n執(zhí)行【Place】/【Fill】命令，或者單擊【布線】工具欄中的圖標(biāo)， 此時(shí)光標(biāo)變成十字型，進(jìn)入放置狀態(tài)。n移動(dòng)光標(biāo)，在PCB板中單擊鼠標(biāo)左鍵確定矩形填充起始點(diǎn)，確定矩形填充的一個(gè)頂點(diǎn)，拖動(dòng)光標(biāo)，調(diào)整矩形填充的尺寸大小，如圖8所示。n圖8 確定一個(gè)頂點(diǎn) 圖9 確定對(duì)角頂點(diǎn) 圖10 放置矩形填充n單擊鼠標(biāo)，確定矩形填充的對(duì)角頂點(diǎn)，如圖9所示。n此時(shí)拖動(dòng)小方塊或小十字，可以調(diào)整矩形填充的大小、位置、旋轉(zhuǎn)角度等，如圖10所示。放置矩形填充n調(diào)整完畢，再次單擊鼠標(biāo)確定，完成矩形填充的放置。n雙擊所放置的矩形填充，會(huì)打開如圖11所示的【填充】對(duì)話框。在該對(duì)話框內(nèi)，可以詳細(xì)設(shè)置矩形

9、填充的有關(guān)屬性。 圖11 矩形填充屬性設(shè)置放置敷銅n敷銅的放置是PCB板設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要操作，一般在完成了元件布局和布線之后進(jìn)行，把PCB板上沒(méi)有放置元件和導(dǎo)線的地方都用銅膜來(lái)填充，以增強(qiáng)電路板工作時(shí)的抗干擾性能。敷銅只能放置在信號(hào)層，可以連接到網(wǎng)絡(luò)，也可以獨(dú)立存在。與前面所放置的各種圖元不同，敷銅在放置之前需要對(duì)即將進(jìn)行的敷銅進(jìn)行相關(guān)屬性的設(shè)置。n執(zhí)行【Place】/【Polygon Pour】命令，或者單擊【布線】工具欄中的圖標(biāo)， 系統(tǒng)彈出【多邊形敷銅】對(duì)話框，如圖12所示。 圖12 敷銅屬性設(shè)置放置直線 n這里的直線，我們一般多指與電氣網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)的線，可以放置在不同的工作層面，例如在機(jī)械層

10、繪制PCB板的外形輪廓，在禁止布線層繪制電氣邊界，在絲印層繪制說(shuō)明圖形等。n執(zhí)行【Place】/【Line】命令，或者單擊【實(shí)用工具】下拉工具欄中的 圖標(biāo)，都可以開始直線的放置操作，具體過(guò)程以及屬性的設(shè)置與上面介紹的導(dǎo)線基本相同。放置字符串 n字符串主要用于標(biāo)注一些說(shuō)明文字，以增加PCB板的可讀性，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將所有的字符串放置在PCB板的絲印層上。n在Altium Designer 10整個(gè)系統(tǒng)中，包括原理圖編輯環(huán)境和PCB編輯環(huán)境，都可以使用True Type字體。該字體系統(tǒng)基于Unicode字符串，支持中文、日文等多種語(yǔ)言及符號(hào)，可用于各種文本的標(biāo)注，并實(shí)現(xiàn)了全面的Gerber/ODB+

11、輸出和打印支持。這意味著設(shè)計(jì)者可以按照自己的語(yǔ)言和需要，選擇希望使用的字體符號(hào)，直接放置在PCB板上，或者使用ECO從原理圖文件注釋到PCB文件中。放置字符串n放置字符串n執(zhí)行【Place】/【String】命令，或者單擊【布線】工具欄中的圖標(biāo)， 光標(biāo)變成十字型，并帶有一個(gè)“String”的字符串，如圖13所示。n移動(dòng)光標(biāo)到合適位置處，單擊鼠標(biāo)即可完成放置。重復(fù)操作，可在PCB板上連續(xù)放置其它字符串。放置字符串完畢后，單擊鼠標(biāo)右鍵或按Esc鍵退出放置狀態(tài)。 圖13 放置字符串的命令狀態(tài)放置字符串n在放置字符串的過(guò)程中，按Tab鍵，將打開【string】屬性對(duì)話窗。在該對(duì)話窗中可設(shè)置字符串的文本

12、內(nèi)容、所在工作層面、字體以及各項(xiàng)位置參數(shù)等，如圖14所示。 圖14 字符串屬性設(shè)置n雙擊放置好的字符串，同樣會(huì)打開【 string 】對(duì)話框。在該對(duì)話框內(nèi)，選中【True Type】單選按鈕后，在下面的【字體名】下拉列表中即列出了各種True Type字體的名稱，設(shè)計(jì)者可選擇使用，并可以進(jìn)行加粗、斜體以及文本轉(zhuǎn)換等顯示設(shè)置。n設(shè)置完畢，單擊“確定”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。放置位置坐標(biāo) n位置坐標(biāo)是用來(lái)將光標(biāo)當(dāng)前的位置（即與坐標(biāo)參考原點(diǎn)之間的距離）在工作平面上標(biāo)注出來(lái)，以供用戶設(shè)計(jì)時(shí)參考。放置位置坐標(biāo)的方法與放置字符串的方法類似。n執(zhí)行【Place】/【Coordinate】命令，或者單擊【實(shí)用工具】下

13、拉工具欄中的圖標(biāo)，此時(shí)光標(biāo)變成十字型，并帶有一個(gè)位置坐標(biāo)，隨光標(biāo)的移動(dòng)而變化，移動(dòng)光標(biāo)到需要放置坐標(biāo)的位置，單擊鼠標(biāo)即可進(jìn)行放置，如圖15所示。 圖15 放置位置坐標(biāo)的命令狀態(tài)放置尺寸標(biāo)注 n為了方便后續(xù)的PCB設(shè)計(jì)或者滿足制板的需要，用戶在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)PCB板尺寸或者某些特殊對(duì)象的尺寸進(jìn)行必要的標(biāo)注。nAltium Designer 10系統(tǒng)為用戶提供了多種形式的尺寸標(biāo)注，如圖16所示，可分別應(yīng)用于不同的標(biāo)注對(duì)象，放置操作基本相同。下面我們就以放置直線尺寸標(biāo)注為例加以說(shuō)明。 圖16 尺寸標(biāo)注命令放置元件封裝 nPCB編輯器為用戶提供了2種放置元件封裝的方法：一種就是前面所說(shuō)的通過(guò)同步來(lái)自動(dòng)調(diào)入元件封裝，另外一種是直接使用手工進(jìn)行元件封裝的放置。Altium Designer 10系