第6章PCB设计基础

第6章PCB设计基础印刷电路板设计流程建立数据库文件创建PCB文件转入PCB元件库元件制作？创建PCB库文件特殊元器件绘制规划PCB及参数设置装入网络表元件布局PCB布线—自动布线PCB布线—手动布线敷铜输出光绘文件存盘NY规划电路板尺寸、板层绘制PCB封装库未包含的元件设置布线工作层、地线线宽等对大面积的地或电源敷铜，起屏蔽作用…自动布线100%或不合理之处需手动布线6.1创建PCB文件创建PCB文件的方法有二：1.使用系统提供的新建电路板向导2.执行菜单命令创建1.使用电路板向导创建PCB文件在AltiumDesigner主页面（Home）的【任务】栏内选择【印刷电路板设计】，系统进入PCB设计页面。AltiumDesigner主页面PrintedCircuitBoardDesignPickataskHomePagePCB设计页面进入【PCBDocumentWizard】向导第1步选择公/英制单位Imperical英制Metric公制1mm=39.370mil1inch=1000mil1inch=25.4mm向导第2步选择图纸大小向导第3步设置板子的详细信息向导第4步选择板层向导第5步选择过孔形式向导第6步选择封装形式选择插针式元件封装居多向导第7步选择默认线和过孔尺寸向导第8步PCB向导完成默认生成并进入PCB1.PcbDoc可重命名该PCB文件2.使用菜单命令创建PCB文件在系统主页面中，执行【文件】→【新建】→【PCB】命令，产生一个PCB文件。其各项参数为系统默认值，所以在具体设计时，各项参数还需设计者手动设置。如，自己画板框6.5电路板规划及参数设置电路板规划的任务确定电路板的板边，并确定其电气边界电路板规划方法向导(如前述)手动手动规划电路板1）将编辑区域切换到机械层单击编辑区域下方的标签【Mechanical1】2）规划板子外形界面(在机械层)执行【设计】【板子形状】【重新定义板子外形】命令；用“+”字光标绘制出满足设计要求的板子外形；单击鼠标右键退出【重新定义板子外形】界面。定义板子形状1确定在机械层Mechanical12设计→板子形状→重新定义板子形状用“+”字光标绘制的板子外形3）绘制电路板的物理边界执行【放置】【走线】（注意在机械层）4）绘制电路板的电气边界执行【放置】【走线】（注意在禁止布线层【Keep-OutLayer】）机械层的物理边界禁止布线层的电气边界6.7电路板网格及图纸页面的设置网格设置：【设计】【板参数选项】网格设置区图纸页面区6.9电路板系统环境参数的设置【DXP】【Preferences】【General】6.4制作元件封装对于在PCB库中找不到的元件封装，需要用户对元器件进行精确测量后手动制作出来。制作元件封装的方法有三：1.使用向导2.绘制3.复制-粘贴-编辑1.使用PCB器件向导制作元件封装执行【文件】→【新建】→【库】→【PCB元件库】菜单命令，新建一个空白的PCB库文件，默认名为PcbLib1.PcbLib，可另存为改名，如New.PcbLib。创建一个PCB库1231.使用PCB器件向导制作元件封装例：用向导方法制作一个极性电容封装进入库文件编辑环境（*.PcbLib）调出元件封装向导进入元件封装向导封装向导第1步：选择封装类型选择封装类型选择单位封装向导第2步：选择元器件工艺插针式表贴式封装向导第3步：定义焊盘尺寸封装向导第4步：定义焊盘间距封装向导第5步：定义电容外形无极性有极性选择电容的极性选择电容的安装类型封装向导第6步：定义外框线宽封装向导第7步：定义封装名称封装向导第8步：完成封装向导制作生成封装RB2.1-4.22跳转到原点：[编辑]菜单下[跳转]→[参考点]2.手动绘制元件封装有些非标件需要手工绘制绘制流程：设置库文件编辑环境工作参数在丝印层绘出元件的外形轮廓放置正确的焊盘形式并确保尺寸正确设置元件封装的参考点手动绘制三端稳压电源封装三端稳压电源L7815CV(3)或L7915CV(3)封装及其尺寸宽度散热层厚度孔径直径焊盘间距长度手工绘制三端稳压电源封装的方法1）单击默认封装名PCBCOMPONENT_1，进入手工绘制封装状态。2）设置工作参数【工具】【器件库选项】设置栅格大小123板选项页面栅格大小设置区单位手工绘制三端稳压电源封装的方法3）确定丝印层为当前层4）设置编辑环境的参考原点（以便定位）12345参考原点跳转到参考原点5）在丝印层绘制封装外框用画线工具绘制400*180mil矩形框，及厚度为50mil的散热板线框400501806）放置焊盘用放置焊盘工具放置焊盘，左边第一个焊盘的中心位置纵坐标180-100-10=70mil，横坐标100mil，内孔径35mil。3570100100焊盘属性焊盘外径及形状编号Designator孔径中心坐标内孔形状7）给封装重命名【工具】→【元件属性】412353.采用编辑方式制作元件封装二极管1N4148的封装DO-35与杂元件库中的DIODE-0.4类似，只是尺寸有差异。以下基于DIODE-0.4，手工绘制DO-35封装。打开MiscellaneousDevices库，找到其中的DIODE-0.4封装，复制该封装到New.PcbLib；修改复制过来封装的边框尺寸；保存，重命名为DO-35。1）打开MiscellaneousDevices封装库2）找到DIODE-0.4封装3）粘贴DIODE-0.4到New.PcbLib在Projects页面调出New.PcbLib编辑环境1执行【Tools】【新建元件】新建元件PCBCOMPNENT_1234粘贴DIODE-0.4到当前编辑窗口54）修改粘贴过来的封装的边框在线框属性中，按图示尺寸修改线框长度8018011号线的属性：起于-135，终于505）移动修改尺寸后的线框，生成DO-35DO-35DO-35和DIODE-0.46）重命名重命名PCBCOMPONENT_1为DO-35在PCBCOMPONENT_1名称的右键菜单中选择【元件属性】123456.10载入网络表加载网络表，即将原理图中元件的相互连接关系及元件封装尺寸数据输入PCB编辑器，实现原理图向PCB的转化。6.10载入网络表1.转化准备工作编译原理图，验证设计，确保电气连接正确、封装正确；确认与原理图和PCB文件相关的元件库均已加载；将新建的PCB空白文件添加到与原理图相同的项目中。每个元件都给定了封装，且封装正确元件及相应封装所在的库均在库列表中将PCB及原理图均置于某项目下2.网络与元器件封装的装入方法：1）在原理图编辑环境中使用设计同步器；2）或在PCB编辑环境中执行【设计】【ImportChangesfrom*.PrjPcb】命令使用设计同步器装入网络表1）创建工程项目“PCB_danpianji.PrjPcb”2）在工程名的右键菜单中执行【添加现有的文件到工程】命令，将已经绘制好的原理图和需要进行设计的PCB文件导入该工程。装入网络表—原理图环境中的操作3）编译项目执行【工程】→【CompilePCB*.PrjPcb】若【Message】中没有错误提示，则说明原理图正确；若【Message】中有错误提示，则修改错误。原理图中有错误Error:NetXXcontainsfloatinginputpins错误提示：红色波浪线此处错误原因：未填写网络标号正确填写网络标号后编译错误消失装入网络表—原理图环境中的操作4）修正PCB执行【设计】→【UpdatePCBDocument*.PcbDoc】原理图环境下装入网络表—原理图环境中的操作执行【修正PCB】后，首先弹出【工程更改顺序】页面，含添加封装和网络两部分。添加网络添加封装执行【生效更改】【生效更改】时有错误绿勾：正确的更改红叉：错误的更改错误表述：FootprintNotFoundDIP-40错误原因：未装载必需的封装库改错方法：在库页面中添加相应的元器件库自画元件AT89S52的属性自画元件库Schlib1.SchLib自画元件时装载的封装模型名称其原理图符号是自画的，封装是Add，通过搜索到DIP-40，装载过来的。AT89S52封装的添加AT89S52是自画元件，其原理图符号是自画的，封装是Add，通过搜索到DIP-40，装载过来的。DIP-40/D53PLDSupportedDev…所以要装载PLDSupportedDev…元器件库装载封装DIP-40所对应的元器件库成功装载PLDSupported…元件库添加封装后”没有预览”的问题添加封装后”没有预览”的问题没有预览不影响原理图及PCB库的绘制，只要相应的元件及封装库已加载到库列表下即可。需要查看封装预览的解决办法1.打开相应的元件库(IntLib,集成库)2.将其中的封装库(PcbLib)移到项目下3.即可看见封装预览添加封装后”没有预览”的问题添加相应元件库到项目下后，库面板中可看到封装预览。网络表操作有效绿勾：更改有效更改有效后，执行【执行更改】，将网络表装载到PCB装载网络表成功元件封装及网络连线装载到PCB中绿勾表示成功人工布局底端对齐水平分布底端及水平对齐后的发光二极管将元件封装从PCB板框外拖入板框内，并布局。元件布局总原则保证电路功能和性能指标；满足工艺性、检测和维修等方面的要求；元件排列整齐、疏密得当，兼顾美观。7.5PCB布局注意事项按照信号流向布局信号从左到右，从上到下；与输入端直接相连的元件应靠近输入插接件；输出端同法。优先确定核心元件的位置布局时考虑电路的电磁特性强电（220V交流电）与弱电部分要远离，输入和输出要尽量分开…布局时考虑电路的热干扰发热元件尽量放在靠近外壳或通风较好的位置，以便散热。可调元件尽量布置在便于操作的位置；….PCB三维视图的调用PCB板的外观可通过三维视图查看。执行【Tools】→【LegacyTools】→【Legacy3DView】PCB三维视图