【精品】altium designer 14原理图与pcb设计第7章 pcb的设计（可编辑.ppt

Altium Designer 14原理图与PCB设计第7章 PCB的设计第7章 PCB的设计 7.1 规划印刷电路板规划印刷电路板规划PCB有两种方法：一是通过向导工具生成或者通过模板生成，二是手动规划电路板。虽然利用向导可以生成一些标准规格的电路板，但更多的时候，需要自己来规划电路板。在实际中设计的PCB都有严格的尺寸要求，这就需要设计者认真地规划，准确地定义电路板的物理尺寸和电气边界。有关通过向导生成和通过模板生成的方式请参考6.6.1节中的介绍。下面来介绍手动规划电路板的一般步骤。第7章 PCB的设计 1.创建空白的创建空白的PCB文档文档创建工程项目，并绘制好电路原理图生成相应的网络表等报表，以第二章中介绍的门铃电路为例。执行Files New PCB命令，可在项目工程下新建一个PCB文件，默认名称为PCB1.Pcbdoc。通过执行菜单命令File Save As可以对新建的PCB图进行重命名，命名为门铃PCB图，PcbDoc，如图7-1所示。第7章 PCB的设计 图7-1 创建新的PCB文件第7章 PCB的设计 2.设置设置PCB的外形的外形根据设计产品的结构模型来设计PCB的物理边界，即PCB的外形。可以采用下面两种方法来实现。1)手工定义通过重定义外形，或者移动已经存在的板卡顶点。具体步骤：(1)执行View Board Planning Mode命令切换到下板卡规划模式(或者按快捷键数字“1”)，就会看到板框界面变绿了，如图7-2所示。第7章 PCB的设计 第7章 PCB的设计 第7章 PCB的设计 图7-3 编辑板卡形状第7章 PCB的设计(4)还可以移动已经存在的板卡形状，执行菜单命令Design Move Board Shape，这时光标变成十字形并且已经带着浮动的板卡形状。只要移动光标到合适的位置，单击鼠标左键即可把板卡移动到新位置。(5)完成板卡形状规划后，执行菜单命令View 2D Layout Mode(或者按快捷键数字“2”)退回到2D的布线模式下，至此即完成PCB外形的设置。第7章 PCB的设计 2)从选择的对象中定义在机械层或者其他层利用线条或圆弧定一个内嵌的边界，以这个新建对象为参考重新定义板卡形状。画好边界后，如图7-4所示，选中整个边界，再执行菜单命令Design Board Shape Define From Selected Objects，系统将弹出一个如图7-5的确认对话框，按Yes按钮，即可完成板卡形状的设置，如图7-6所示。第7章 PCB的设计 图7-4 绘制一个板卡的边框第7章 PCB的设计 图7-5 设置板卡形状确认对话框第7章 PCB的设计 图7-6 完成的板卡形状第7章 PCB的设计 3.设置设置PCB电气边界电气边界PCB的电气边界用于设置元件以及布线的放置区域范围，它必须在Keep-Out Layer(禁止布线层)绘制。方法一：首先将PCB编辑区的当前工作层切换为Keep-Out Layer，即在PCB编辑器区的下方标签栏中单击Keep-Out Layer选项。然后执行Place Line和Place Arc等绘图命令在板卡物理边界内绘制一个封闭图形即可，如图7-7所示。方法二：执行菜单命令Design Board Shape Create Primitives From Board Shape，在弹出的如图7-8所示的Line/Arc Primitives From Board Shape的对话框中的Layer选项中选择Keep-Out Layer选项，点击OK按钮，即可完成根据板卡外形生成禁止布线层。第7章 PCB的设计 图7-7 设置完成的PCB板电气边界第7章 PCB的设计 图7-8 Line/Arc Primitives From Board Shape对话框第7章 PCB的设计 4.设置板层和系统参数设置板层和系统参数执行菜单命令Design Layer Stack Manager，在弹出的Layer Stack Manager(板层堆栈管理器)对话框中设置板层，如图6-25所示，默认为双面板。通过设置PCB系统参数来确定设计系统的开发环境和界面风格，可以形成个性化的环境。选择菜单命令Tools Preference(或者DXP Preference中的PCB Editor)，在弹出的属性对话框中进行个性化的设置，具体的设置请参考Altium Designer 14的帮助。建议初学者采用默认的系统参数。第7章 PCB的设计 7.2 装入元件封装库及网络表装入元件封装库及网络表网络表是原理图与PCB图之间的联系纽带，原理图的信息可以通过导入网络表的形式完成与PCB之间的同步。在进行网络表的导入之前，需要装载元件的封装库。1.准备好原理图和网络表准备好原理图和网络表首先准备一张电路原理图。如在第2章中的已经完成的门铃电路原理图的设计，如图7-9所示。然后生成该原理图的网络表，如图7-10中所示的门铃电路原理图.NET文件。绘制原理图和生成网络表的内容参考第3章的介绍。第7章 PCB的设计 图7-9 门铃电路原理图 第7章 PCB的设计 图7-10 生成门铃电路原理图.NET文件 第7章 PCB的设计 2.加载元件封装库加载元件封装库在装入网络表之前，必须先装入设计所需要的元件所在的元件封装库。Altium Designer 14提供了元件集成库，包含元件、元件封装、仿真模型等多项内容，如果在设计时所用的元件封装都来自于设计的元件集成库，那么只要在原理图设计时已经加载好元件集成库，这里就不需要再加载了。可以通过点击系统编辑区右侧的Libraries标签，显示的Libraries面板和在原理图设计时的Libraries面板一样，在加载库里可以看到已经存在画原理图时加载的元件集成库。如果封装来自其他库的，请加载其所在的库。加载元件库的操作和原理图中加载库的操作一致，请参考3.3节的内容。第7章 PCB的设计 3.装入网络表装入网络表下面介绍两种装入网络表的方法。1)方法一打开PCB文件，即快速入门例程项目工程中的门铃电路原理图.PcbDoc文件，执行菜单命令Design Import Changes From 快速入门例程.PrjPcb命令，在弹出如图7-11所示的Engineering Change Order对话框。点击对话框中Validate Changes按钮，系统将检查所有的更改是否都有效。如果有效，将在右边Check栏对应位置打勾；如果有错误，Check栏将显示红色错误标识。一般的错误都是由于元件封装定义错误或者设计PCB时没有添加对应元件封装库造成的。第7章 PCB的设计 图7-11 Engineering Change Order对话框中第7章 PCB的设计 单击Execute Changes按钮，系统将完成网络表的导入，最后单击Close按钮。导入网络表后的PCB图如图7-12所示。导入的元件都放在一个Room中，以方便整体移动。图7-12 导入网络表后的PCB图第7章 PCB的设计 2)方法二打开原理图文件，即快速入门例程项目工程中的门铃电路原理图.SchDoc文件，执行Design Update PCB Document 门铃PCB图.PcbDoc命令，系统同样会弹出如图7-11所示的Engineering Change Order对话框，在该对话框中单击Execute Changes按钮，系统将完成网络表的导入，最后单击Close按钮。第7章 PCB的设计 7.3 PCB布局布局7.3.1 PCB布局的原则布局的原则在进行PCB布局的时候，要兼顾美观和信号完整性规则。下面给出一些PCB布局的建议：(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向，输入在左边，输出在右边；或者以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。(2)数字器件和模拟器件要分开，尽量远离；尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。第7章 PCB的设计(3)根据电源接口规范，确定电源管理模块的位置，电源模块周围元件的布局要满足电源模块厂家给出的相关设计规范。(4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求，若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。(5)发热元器件应尽可能远离其它元器件，一般放置在边角，机箱内通风位置，发热器件一般都要用散热片，所以要考虑留出合适的空间安装散热片(6)元件分布要尽可能均匀，不要太密集。第7章 PCB的设计 7.3.2 手工布局手工布局手工布局就是在PCB编辑环境下以手工的方式将元件放置到合理的位置。所以手工布局主要是对元件进行移动、旋转和对齐、以及元件封装的属性编辑等操作。在布局时除了要考虑元件的位置外，必须调整好丝网层上文字符号的位置，还应当从机械结构、散热、电磁干扰及布线的方便性等方面综合考虑元件布局。第7章 PCB的设计 1.手工移动元件手工移动元件两种手工移动元件操作方法。(1)用鼠标左键单击需要调整位置的对象，按住鼠标左键不放，将该对象拖到合适的位置，然后释放即可。(2)选择PCB的菜单命令Edit Move Component，光标变为十字，移动光标至要移动的元件处，单击该元件，元件将连在鼠标上随之一起移动，移动光标到目标位置，单击鼠标左键放置元件。这时，鼠标仍为十字，可以继续移动下一个元件。单击鼠标右键或按Esc键，即可退出移动元件的命令状态。第7章 PCB的设计 2.转动元件方向转动元件方向用鼠标选中要转动的元件，按下鼠标左键不放，同时按下空格键即可逆时针旋转元件。也可以利用X键或Y键进行水平翻转和垂直翻转元件，但是不建议设计者使用。3.排列元件排列元件选中要对齐的元件，执行Edit Align命令下选择对齐命令，可以实现向最左边的元件对齐、向最右边的元件对齐、向最上面的元件对齐和向最下面的元件对齐等多种对齐方式。第7章 PCB的设计 4.元件标号和标注的调整元件标号和标注的调整这里所指的元件标号就是流水线序号(Designator)，元件的标注就是指元件属性(Comment)。在调整元件位置的过程中，元件的标号和标注会变得杂乱无章，有的重叠在一起，有的会跑到其他元件上面，所以要对元件的标号和标注进行调整。调整的方法同调整元件一样，将光标移至某个标号或者标注上面，按住鼠标左键不放拖动到合适位置，也可以按Space键旋转，然后松开鼠标左键即可。还有一种方法是双击标号或者标注打开它的属性对话框，去修改坐标Location X，Y的参数和角度Rotation的参数。第7章 PCB的设计 下面介绍一种批量调整元件标号和标注位置的方法：先选中元件，再执行 Edit Align Position Component Text命令，系统将弹出如图7-13所示的Component Text Position对话框，在这个对话框中可以设置元件的标号和标注相对于元件的放置位置。左边的Designator区域用于设置元件标号相对于元件的放置位置；右边的Comment区域用于设置元件标注相对于元件的放置位置。设置好相对位置后，按OK键完成操作。特别提醒一般PCB上显示元件标注，建议设计者把元件标注设为隐藏。经过手工布局，得到如图7-14所示的效果图，该图已经删除了Room。第7章 PCB的设计 图7-13 Component Text Position对话框 第7章 PCB的设计 图7-14 完成的手工布局 第7章 PCB的设计 7.3.3 自动布局自动布局将元件载入PCB后，元件堆挤在一起或排列在布线框外，前面我们可以利用手工布局对元件进行布局，在这里我们还可以利用Altium Designer 14提供的自动布局功能。下面介绍一种自动布局方法的操作步骤。(1)先把元件封装和所在Room移进电路板区，根据电路板的形状进行相应的调整，如图7-15所示。如果删除了Room，通过执行菜单命令Design Rooms Place Rectangular Room可添加一个Room。(2)执行菜单命令Tools Component Placement Arrange Within Room，可以得到如图7-16所示的自动布局效果。第7章 PCB的设计 图7-15 移入元件封装 第7章 PCB的设计 图7-16 完成的自动布局 第7章 PCB的设计 仔细观察如图7-16所示的自动布局效果，这样的布局还是不能满足实际设计需求，因此不能完全依赖程序的自动布局。在自动布局结束后往往还要对元件布局进行手工调整。同时还要考虑到电路是否能正常工作和电路的抗干扰性等问题，如果对某些元件的布局有特殊的要求时，这是系统自动布局无法完成的。因此在实际的设计中，对元件进行布局基本上都是采用手工调整布局，假如一定要用自动布局功能，也就是来测试一下在现有的空间下能否布局下所有的元件。第7章 PCB的设计 7.4 PCB布线布线7.4.1 布线的基本原则布线的基本原则布线是整个PCB设计过程中最重要的工序，布线的好坏直接决定印刷电路板能否正常工作。在PCB的设计过程中，布线好坏一般划分为三个层次：第一层是布通。这是PCB在设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，到处使用跳线，那将是一块不合格的板子，对设计者来说其水平还没入门。第二层是实现电路功能，满足电器性能。这是衡量一块印刷电路板是否合格的基本标准。这一层需要在第一层布通的基础上，认真调整布线，实现电路功能并使其能达到最佳的电器性能。第三个层次是美观。假如布线布通了，也没有第7章 PCB的设计 什么影响电路功能的地方，但是一眼看过去杂乱无章，加上各种颜色的内容，板子显得五彩缤纷、花花绿绿的，那就算电路功能实现的再好，作为产品还是不满足市场要求的。而且这样给测试和维修也带来了极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电路功能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。下面介绍一些布线时要遵守的基本原则。(1)在电源、地线之间加上去耦电容。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线电源线信号线。第7章 PCB的设计(2)预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。(3)振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以免使周围电场趋近于零。(4)尽可能采用45的折线布线，不可使用90折线，以减小高频信号的辐射(要求高的线还要用双弧线)。第7章 PCB的设计(5)任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少。(6)关键的线要尽量短而粗，并在两边加上保护地。(7)通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。(8)关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测时用。(9)布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域需进行地线填充，用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。第7章 PCB的设计 布线是很考量心思的工作，在布线的过程中会不断的调整元件布局，修改走线，而且要充分考虑各方面的因素(比如方便检查、维修等)，多花心思，总结归纳经验就一定能设计出美观实用的布线。7.4.2 布线规则设置布线规则设置无论是采用自动布线还是手工布线，在布线之前都要合理地设置布线规则。布线规则是通过PCB规则及约束编辑器对话框来完成设置的。执行菜单命令Design Rules，系统将弹出如图7-17所示的PCB Rules and Constraints Editor对话框，在该对话框中与布线有关的主要是电气规则(Electrical)和布线规则(Routing)。下面就对这两类规则分别介绍：第7章 PCB的设计 图7-17 PCB Rules and Constraints Editor对话框第7章 PCB的设计 1.电气规则电气规则(Electrical)设置设置电气规则的设置是针对具有电气特性的对象，用于DRC电气校验。当布线过程中违反电气特性规则时，DRC校验器将自动报警提示用户。在PCB Rules and Constraints Editor对话框左边的规则列表栏中，单击Electrical前面的加号或者双击Electrical选项，系统将显示有4项电气子规则，在图7-17右侧显示的就是Electrical的4项规则。下面分别介绍这4项子规则的用途和设置方法。第7章 PCB的设计 1)Clearance(安全距离)该规则用于设定在PCB的设计中，导线、导孔、焊盘、矩形敷铜填充等对象相互之间的安全距离。在一般的情况下系统设置一个默认名Clearance的规则，整个电路板上的安全距离为10mil。如果需要修改设置的，单击Clearance子规则前面的加号，会展开一个已经存在的Clearance子规则，单击打开这个名为Clearance的规则，如图7-18所示。也可以通过添加新规则来设置一些特殊的要求。第7章 PCB的设计 图7-18 Clearance规则设置对话框第7章 PCB的设计 下面以VCC和GND之间的安全距离设置为30mil为例说明新规则的添加方法。(1)增加新规则：在Clearance上单击右键并选择New Rule命令，则系统自动再增加一个名称为“Clearance-1”的规则(如图7-19所示)，点击Clearance_1，在弹出的新规则设置对话框中进行设置。第7章 PCB的设计 图7-19 添加新规则第7章 PCB的设计(2)设置规则使用范围：在Where the First object matches单元中选择Net(网络)选项，在边上的下拉框中选择VCC；同样的在Where the Second object matches单元中选择Net(网络)选项，在下拉框中选择GND。(3)设置规则约束特性：将光标移到Constraints单元，将Minimum Clearance的值改为30mil，如图7-20所示。第7章 PCB的设计 图7-20 设置好新规则第7章 PCB的设计(4)设置优先权：此时在PCB的设计中同时有两个电气安全距离规则，因此必须设置它们之间的优先权。在图7-20的左下角点击优先权设置Priorities按钮，系统将弹出如图7-21所示的规则优先权编辑对话框。图7-21 规则优先权编辑对话框第7章 PCB的设计 通过点击对话框下面的Decrease Priority与Increase Priority按钮可以改变布线规则中的优先次序。新添加的规则系统默认的优先级要高。2)Short-Circuit(短路)该规则用于设定电路板上的导线是否允许短路。默认设置为不允许短路。3)Un-Routed Net(没有布线网络)该设计规则用于用于检查指定范围内的网络是否布线成功，布线不成功的，该网络上已经布的导线将保留，没有成功布线的将保持飞线。第7章 PCB的设计 4)Un-Connected Pin(没有连接的引脚)该规则用于检查指定范围内的元件封装的引脚是否连接成功。注意：在一般的设计过程中，电气规则只需设置安全距离规则，其他3项均采用系统默认设置。2.布线规则布线规则(Routing)设置设置在图7-16所示的PCB Rules and Constraints Editor对话框左边的规则列表中选择Routing，里面共有8个规则选项。下面分别介绍这个8个子规则的用途和设置方法。第7章 PCB的设计 1)Width(走线宽度)该规则用于设置走线的宽度。走线的宽度设置需要考虑几个因素：第一个是通过的电流。走大电流的线需要用粗线，小电流的可以用细线。通常线框的经验值为10 A/mm2,即横截面积为的布线能安全通过的电流值为10A。第二个是生成的成本和工艺。走线太宽会造成电路不够紧凑，并使制板成本提高。但是也不能太细，要考虑制板的工艺技术能不能达到，以及不同工艺对应的成本问题。一般地，信号线线宽为10 mil15 mil，电源线线宽为30 mil50 mil。第7章 PCB的设计 在如图7-17所示的Routing选项下，单击Width子规则前面的加号，会展开一个已经存在的Width子规则，单击该子规则在Rules and Constraints Editor对话框右侧的设置窗口，如图7-22所示。下面设置门铃PCB图这个例子的信号线和电源线的线宽，要求一般信号线线宽为15mil，电源线VCC和地线GND线宽为30mil。第7章 PCB的设计 图7-22 Width子规则设置对话框第7章 PCB的设计(1)设置信号线线宽。在如图7-22所示的Name文本框中将规则名称改为“Width_All”；规则范围选择：All，也就是对整个电路板都有效；在Constraints内容处，将最小宽度(Min Width)、最大宽度(Max Width)和最佳宽度(Perferred Width)分别设为：15mil、15mil和15mil。单击Apply按钮即可完成设置，如图7-23所示。第7章 PCB的设计 图7-23 信号线线宽设置第7章 PCB的设计(2)设置电源线和地线的线宽。在如图7-23所示的Width_All处单击右键，选择New Rule，如图7-24所示。图7-24 新建规则第7章 PCB的设计 将该规则命名为：Width_VCC，然后单击规则适用范围中的Net选项，选择VCC网络，将最小宽度(Min Width)、最大宽度(Max Width)和最佳宽度(Perferred Width)都设为：30mil。单击Apply按钮即可完成设置，如图7-25所示。第7章 PCB的设计 图7-25 VCC线宽设置第7章 PCB的设计 按照上述方法，完成设置GND的线宽，如图7-26所示。图7-26 GND线宽设置第7章 PCB的设计(3)规则优先级设置。在制作同一条导线时，如果有多条规则都涉及到这条导线时，要以级别高的为准，应该将约束条件苛刻的作为高级别的规则。前面设置的三条规则中Width_VCC和Width_GND优先级是一样的，它们两个都比Width_All要高，所以VCC和GND以Width_VCC和Width_ GND规则为准。点击PCB Rules and Constraints Editor对话框左下角的Priorities按钮进入Edit Rules Priorities(编辑规则优先级)对话框，如图7-27所示。通过对话框下面的Decrease Priority与Increase Priority按钮可以改变布线规则中的优先次序。新添加的规则系统默认的优先级要高。第7章 PCB的设计 图7-27 线宽规则优先级对话框第7章 PCB的设计 2)Routing Topology(布线拓扑)该子规则用于设置同一网络内各节点间的连接方式，设置窗口如图7-28所示。在Constraints区域内，单击Topology下拉按钮，即可选择相应的拓扑结构。系统提供了7种拓扑结构，默认为Shortest。第7章 PCB的设计 图7-28 Routing Topology规则设置对话框第7章 PCB的设计 各种拓扑结构的意义如下：Shortest：最短方式。该方式指定各网络节点间的连线长度最短。Horizontal：水平方式。该方式指定优先连接水平方向的节点。Vertical：垂直方式。该方式指定优先连接垂直方向的节点。Daisy-Simple：简单链状方式。该方式指定使用链式联通法则，将相同网络内所有的节点连接成一串，且连线总长度最短。第7章 PCB的设计 Daisy-MidDriven：中间扩散链状方式。该方式与简单链状方式类似，但它是在网络中找到一个中间源点，然后分别向两端链接扩展。Daisy-Balanced：平衡扩散链状方式。该方式也是以源点为起点向两端链接扩展，但它能保证两端的节点数基本相同。Starburst：星形扩散方式。该方式以源点为中心，分别向其他节点单独连接。第7章 PCB的设计 3)Routing Priority(布线优先级)该子规则用于设置网络的布线顺序，优先级高的先布线，优先级低的后布线。系统提供了101个优先级，数字0代表优先级最低，数字100则代表优先级最高。例如在该规则中设置先布GND网络。先添加一个新规则RoutingPriority_GND，再选择网络GND，在Constraints区域内，在RoutingPriority设置框中设为1。单击Apply按钮即可完成设置。如图7-29所示。第7章 PCB的设计 图7-29 设置GND网络优先级第7章 PCB的设计 4)Routing Layers(布线工作层)该子规则用于设置哪些对象允许在哪些信号层里布线。例如在该规则中设置GND网络只能布在底层。先添加一个新规则Routing Layers_GND,再选择网络GND,在Constraints区域内，去掉Top Layer层允许布线的“”符号，保留Bottom Layer层的允许布线的“”符号。单击Apply按钮即可完成设置，如图7-30所示。第7章 PCB的设计 图7-30 设置GND网络布线层第7章 PCB的设计 5)Routing Corners(布线拐角模式)该子规则用于设置布线时拐角的类型和尺寸。拐角类型有45 Degrees、90Degrees和Rounded三种，系统默认是45 Degrees，如图7-31所示。在实际应用中，一般都采用45 Degrees类型，对信号要求高的采用Rounded类型。第7章 PCB的设计 图7-31 Routing Corners规则设置对话框第7章 PCB的设计 6)Routing Via Style(布线过孔类型)该子规则用于设置布线时放置过孔的尺寸。在如图7-32所示的Constraints区域内，可以设置Via Diameter(过孔直径)和Via Hole Size(过孔孔径大小)两个参数。设置时需要注意，两个参数的大小不能相差太小，否则将不易于制版加工，一般差值在10 mil以上为宜。第7章 PCB的设计 图7-32 Routing Via Style规则设置对话框第7章 PCB的设计 7)Fanout Control(布线扇形控制)该子规则用于设置布线时扇形输出方式。扇形输出是将贴片式元件的焊盘通过走线引出并在导线末端添加过孔，使其可以在其他层面上继续布线。如图7-33所示，系统提供了多种对应不同封装的元件的扇形输出方式。第7章 PCB的设计 图7-33 Fanout Control规则设置对话框第7章 PCB的设计 8)Differential Pairs Routing(布线对设计)该子规则用于设置一组差分对的参数，如图7-34所示。图7-34 Differential Pairs Routing规则设置对话框第7章 PCB的设计 7.4.3 自动布线自动布线自动布线就是根据用户设定的有关布线规则，依照一定的算法，自动在各个元件之间进行连接导线，实现PCB各个对象的电气连接。执行菜单命令Auto Route All，系统将弹出Situs Routing Strategies(状态布线策略)，如图7-35所示。在该对话框的Routing Setup Report区域用于对布线规则的设置和对受影响的对象进行汇总报告。Routing Strategy区域用于选择可用的布线策略或编辑新的布线策略。系统默认提供了5种布线策略，其中Default 2 Layer Board(普通双面板默认的布线策略)和Default 2 Layer With Edge Connectors(边缘有接插件的双面板默认布线策略)是用于双面板的布线策略。第7章 PCB的设计 图7-35 Situs Routing Strategies对话框第7章 PCB的设计 选择Default 2 Layer Board策略，然后单击Route All按钮，系统开始自动布线。在自动布线的过程中将弹出Messages面板，显示布线的状态信息，如图7-36所示。全局自动布线后的电路如图7-37所示。除了Route All命令外，在Auto Route菜单中还提供了多个局部布线命令，如对选定的网络进行自动布线、对指定元件布线、对指定区域进行布线等。读者可以分别尝试一下，这里不再详述。对自动布线不满意可以通过执行Tools Un-Route下的命令来删除布线，再执行菜单命令Auto Route下的命令重新布线。通过这种方式还是达不到设计要求的，就要利用手工布线进行调整。手工布线的具体操作在下一节中介绍。第7章 PCB的设计 图7-36 信息窗口显示布线信息 第7章 PCB的设计 图7-37 自动布线结果 第7章 PCB的设计 7.4.4 手工布线手工布线1.利用鼠标拖拽来移动布线利用鼠标拖拽来移动布线比如以图7-37中的电源线VCC(图中红色的粗线)调整为例，将鼠标移到导线上，按住鼠标左键，此时光标变成中心带有小圆圈的十字光标，移动导线到合适的位置，松开鼠标，完成导线的移动。还有一种方式是鼠标左键单击要移动的导线段，此时导线上出现白色半透明的框，再按住左键移动导线到合适位置。采用上述方式和执行菜单命令Edit Move Drag的效果是一样的，另外菜单命令Edit Move下还提供了其他的移动操作命令。如图7-38所示为调整好VCC的布线。第7章 PCB的设计 图7-38 手工调整VCC布线第7章 PCB的设计 2.删除不合理的布线，重新布线删除不合理的布线，重新布线删除布线可以执行菜单Tools Un-Route下的命令删除布线，也可以用鼠标单击左键，再按Delete键一段一段的删除。(1)在图7-38上删除两个不合理的网络布线。执行Tools Un-Route Net命令，此时光标变成十字光标，点击要删除的布线网络(比如单击对应网络的导线或者焊盘等)，可以继续点击删除布线网络，按鼠标右键完成删除，如图7-39所示。第7章 PCB的设计 图7-39 删除两个不合理的布线网络第7章 PCB的设计(2)执行Place Interactive Routing命令(或者选择Wiring工具栏上的图标)，光标变成十字形。移动光标到一个焊盘上，然后单击左键放置布线的起点，多次单击左键确定多个不同的控制点，完成两个焊盘之间的布线。分别在顶层和底层布两个删除的网络，重新布线完成后如图7-40所示。图7-40 重新布线完成第7章 PCB的设计 3.手工布线中层的切换手工布线中层的切换在进行交互式布线时，按“*”或者“+”快捷键可以在不同的信号层之间切换，这样可以完成不同层之间的走线。而且系统将自动地为其添加一个过孔。如果笔记本键盘上不能按“*”或者“+”键，可以通过弹出快捷菜单用鼠标选择。方法如下：执行菜单命令Place Interactive Routing，选择布线起点，按键盘上“”键(键盘左上角Esc下面)，在弹出的快捷键选择菜单中选择Next Layer，即在布线线上出现一个过孔，放置好过孔布线就进入下一层。这种方式可以用来查询在任何操作下有关的快捷键。第7章 PCB的设计 7.4.5 补泪滴补泪滴在电路板设计中，为了让焊盘更坚固，防止机械制板时焊盘与导线之间断开，常在焊盘和导线连接处用铜膜布置一个过渡区，形状像泪滴，故常称做补泪滴(Teardrops)。执行菜单命令Tools Teardrops，系统将弹出如图7-41所示的Teardrops设置对话框。第7章 PCB的设计 图7-41 Teardrops设置对话框第7章 PCB的设计 该对话框内有4个设置区域，分别是Working Mode、Objects、Options、Scope区域。1.Working Mode通过选择Add 和 Remove选项，可以添加和删除泪滴。2.Objects选择补泪滴的对象，可以选择All选项，表示选择所有的对象，也可以选择Selected only选项，表示选择在Scope区域内的打钩的对象第7章 PCB的设计 3.Options Teardrop style：选择泪滴类型。其下拉框中包括直线和弧线两种选项。Force teardrops：强制补泪滴。如果启用这个选项，即使和DRC有冲突，也会对所有导孔和SMD焊盘进行补泪滴。Adjust teardrop size：调整泪滴大小。如果启用这个选项，遇到适用的设计规则将自动调整大小。Generate report：生成报表。生成一个报表，内容是补泪滴成功和不成功的所有位置信息。第7章 PCB的设计 4.Scope在区域中选择需要补泪滴的对象，对象有Via，SMD Pad，Tracks，T-Junction，并且可以设置泪滴长度和宽度的百分比。按默认值设置Teardrops属性，单击OK按钮即可完成补泪滴，补泪滴后的局部图如图7-42所示。图7-42 补泪滴后的局部图第7章 PCB的设计 注意：上面介绍了基于区域的补泪滴，在Altium Designer 14.3以前版本的补泪滴是利用导线和弧线来一段一段的添加创建。如果需要这种老风格的，可以通过执行Tools Legacy Tools Legacy Teardrops命令来添加和删除。设置对话框如图7-43所示。图7-43 老风格的Teardrops设置对话框第7章 PCB的设计 7.4.6 覆铜覆铜(1)所谓覆铜，就是将印制电路板上闲置的空间作为基准面，然后用固体铜填充。在印制电路板上敷铜有以下作用：加粗电源网络的导线，使电源网络承载大电流；给电路中的高频单元放置敷铜区，吸收高频电磁波，以免干扰其它单元；整个线路板敷铜，可以提高抗干扰能力。(2)执行菜单命令Place Polygon Pour(或者选择Wiring工具栏上的图标)，系统将弹出Polygon Pour敷铜设置对话框，如图7-44所示。在该对话框中包含Fill Mode、Properties和Net Options三个区域的设置内容。第7章 PCB的设计 Fill Mode：系统给出3种覆铜的填充方式。Solid：选中该单选按钮，表示敷铜区为实心铜区域。Hatched：选中该单选按钮，表示敷铜区为镂空铜区域。None：选中该单选按钮，表示只保留覆铜的边界，内部无填充。Properties：用于设定覆铜区域命名、覆铜工作层、最小图元的长度等。Net Options：用于设置与覆铜有关的网络。Connect to Net：用于设置覆铜所要连接的网络，可以在下拉菜单中进行选择。Remove Dead Copper：用于设置是否去除死铜。所谓死铜，是指没有连接到网络上的封闭区域内的覆铜。第7章 PCB的设计 图7-44 Polygon Pour设置对话框第7章 PCB的设计 中间还有一个下拉菜单框，提供3个覆铜方式选项。Dont Pour Over Same Net Objects：选中该选项时，表示覆铜的内部填充不会覆盖具有相同网络名称的导线，并且只与网络的焊盘相连。Pour Over All Same Net Objects：选中该选项时，表示覆铜的内部填充将只覆盖具有相同网络名称的导线，并与同网络的所有图元相连，如焊盘、过孔等。Pour Over Same Net Polygons Only：选中该选项时，表示覆铜的内部填充将覆盖相同网络名称的多边形填充，不会覆盖具有相同网络名称的导线。第7章 PCB的设计 选择Solid填充方式，设置覆铜连接GND网络，覆铜方式为Pour Over All Same Net Objects，其他按默认值设置。设置完成后，光标变成十字，在工作区内画出敷铜的区域(区域可以不闭合，软件会自动完成