最新Altium Designer 14原理图与PCB设计第6章 PCB设计基础(共69张PPT课件).pptx

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1、第6章 PCB设计基础 第6章 PCB设计(shj)基础 6.1 PCB的结构的结构6.2 元件封装元件封装6.3 焊盘与过孔焊盘与过孔6.4 铜膜走线和预拉线铜膜走线和预拉线6.5 PCB设计流程以及基本原则设计流程以及基本原则(yunz)6.6 PCB设计编辑器设计编辑器 6.7 板层基础板层基础 第一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.1 PCB的结构的结构印刷电路板(Printed Circuie Board，简称PCB)以一定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，经特定工艺加工，用一层或若干层导电图层以及设计好的孔来实现元件间的电气连接关系。印刷电路的基板由绝缘隔热且不易弯曲的材

2、质制作而成。在表面可以看到的细小线路的材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个(zhngg)板子上的，而在制造过程中部分被蚀刻处理掉，留下来的部分就变成网状的细小线路了。这些线路就是用来提供PCB上元件的电路连接的。第二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 印刷电路板的出现与发展，给电子工业带来了重大的改革，极大地促进了电子产品的更新换代(n xn hun di)。它具有以下优点：(1) 实现了电路中各个元器件间的电气连接，代替了复杂的布线，简化了电子产品的装配、焊接、调试工作。(2) 缩小了整机体积，降低了产品成本，提高了电子设备的质量和可靠性。(3) 可以采用标准化设计，有利于装备生产的自动化和

3、焊接的机械化，提高了生产率。(4) 使电子设备便于实现单元模块化，便于整机产品的互换与维修。印刷电路板种类很多，根据布线层次可分为单面电路板(简称单面板)、双面电路板(简称双面板)和多层电路板(简称多层板)。第三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 1. 单面板单面板(min bn)单面板又称单层板(Single Layer PCB)，是只有一个面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。元件一般情况是放置在没有敷铜的一面，敷铜的一面用于布线和元件焊接。它的特点是成本低但是仅适用于比较简单的电路设计，对于比较复杂的电路，布线非常困难。因为单面板在布线时只有一面，布线间不能交叉而且必须绕独自的路径。第四页

4、，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2. 双面板双面板双面板又称双层板(Double Layer PCB)，是一种双面敷铜的电路板，两个敷铜层通常被称为顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)。两个敷铜面都可以布铜导线，顶层一般(ybn)为放置元器件面，底层一般(ybn)为元件焊接面。上下两层之间的连接是通过金属化过孔来实现的。由于两面均可以布线，对于比较复杂的电路，其布线比单面板布线的布通率要高。第五页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 3. 多层板多层板多层板(Multi Layer PCB)就是包括多个工作层面的电路板，除了有顶层和底层之外还有中间层。顶层和底层与

5、双层面板一样，中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层。层与层之间是相互绝缘的，层与层之间的连接需要通过孔来实现。随着集成电路技术的不断(bdun)发展，元件的集成度越来越高，元件的引脚数目越来越多，元件的连接关系也越来越复杂，双面板已经不能满足布线的需要和电磁干扰的屏蔽要求，因此需要采用多层板。第六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 对于印刷电路板的制作而言，板的层数愈多，制作程序就愈多，失败率就会增加，成本也相对会提高，所以只有在高级的电路中才会使用多层板。目前两层板最容易制作。市面上所谓的四层板，就是顶层、底层再加上两个电源板层，技术也已经(y jing)很成熟，而六层板就是四层板

6、再加上两层布线板层，只有在高级的主机板或布线密度较高的场合才会用到。至于八层板及以上，制作就比较困难了。第七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.2 元元 件件 封封 装装元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置(wi zhi)，包括了实际元件的外形尺寸、所占空间位置(wi zhi)以及各管脚之间的间距等。如图6-1所示为电阻、电容、二极管、三极管的封装。图6-1 电阻(dinz)、电容、二极管、三极管封装第八页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 元件封装是关于空间的概念，因此不同的元件可以共用同一个元件封装，如8031、8051等51系列的单片机，它们都是双列直插式

7、的芯片，其管脚数目都是40个脚，都可以采用DIP40的封装形式；另一方面，同种(tn zhn)元件也可以有不同的封装。如RES2代表电阻，但由于电阻的阻值、功率可能不一样，因此它的封装形式有可能不一样，如 AXAIL-0.3、AXAIL-0.4、AXAI-L0.6 等。第九页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 1. 元件封装的分类元件封装的分类虽然电子元件的封装形式非常多，但是从大的方面来讲只有两类，分别是针插式元件封装和表面粘贴式元件封装。1) 针插式元件封装针插式元件封装一般是针对针脚类元件而言的。该类元件在安装时需要把元件相应的针脚插入(ch r)焊盘孔中，元件安装在顶面，而焊接在底面

8、。由于该类元件的焊盘通孔贯通整个电路板，故在设计时焊盘板层的属性要设置成 Multi -Layer。第十页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2) 表面粘贴式元件封装表面粘贴式元件封装(Surface-Mounting Device，SMD)，又称贴片式元件封装。使用该类元件封装的元件时，元件和焊盘位于(wiy)同一面，即它的焊盘只能处于电路板的顶层或者底层，因此应将其焊盘属性设置成Top Layer或者Bottom Layer。 我们以电阻为例，电阻有传统的针脚式封装，如图6-2中的AXIAL-0.4和AXIA-L0.7封装，这种封装元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插

9、入元件，然后再焊锡；电阻也有表面贴片式封装，如图6-2中的电阻RESC6332不必钻孔，其焊盘只限于表面板层，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，即可将电阻焊接在电路板上了。第十一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-2 电阻(dinz)的不同封装第十二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2. 常见元件封装常见元件封装一些常见的标准的元件封装名称，是由“元件类型+焊盘距离(或焊盘数)+元件外形尺寸”组成(z chn)的。例如电阻AXIAL-0.3，AXIAL指轴状的，0.3则是该电阻在印刷电路板上的两个焊盘间的距离，也就是300 mil(英制单位)；而8031的封装D

10、IP40中的DIP是指双列直插器件，40是指共有40个管脚。下面我们就来认识一下常见元件的封装名称。第十三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 1) 电阻(dinz)普通电阻(dinz)类及无极性双端元件的标准封装为AXIAL-0.3AXIAL-1.0。电阻(dinz)体积的大小完全是由该电阻(dinz)的功率数来决定的。电阻(dinz)功率不同，电阻(dinz)体积的大小也不同，一般来说选用1/4W和甚至1/2W的电阻(dinz)，都可以用AXIAL-0.3元件封装，而功率数大一点的话，可用AXIAL-0.4或AXIAL-0.5封装。可变电阻(dinz)类的封装为VRx，其中数字x表示元件

11、类型。第十四页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2) 电容电容分为无极性和有极性两种。对于针脚类无极性的电容，其封装为RAD-0.1RAD-0.4；对针脚类有极性的电容如电解电容，其封装为RB.2/.4，RB.3/.6等，其中“.2”为焊盘间距，“.4”为电容圆筒的外径，一般电容容值小于100 F时用RB.1/.2，容值为100 F470 F时用RB.2/.4，容值大于470 F时用RB.3/.6。3) 二极管针脚类二极管的封装与电阻类封装类似，不同的地方是二极管有正负之分。其封装名称(mngchng)为DIODE-0.4(小功率)和DIODE-0.7(大功率)。第十五页，共六十九页。第6

12、章 PCB设计基础 4) 晶体管对于晶体管，直接看它的外形及功率：大功率的晶体管，就用TO-3；中功率的晶体管，如果是扁平的，就用TO-220，如果是金属壳的，就用TO-66；小功率的晶体管，就用TO-5、TO-46、TO-92A等都可以。但是，3个脚中哪个为E极(发射极)、B极(基极)、C极(集电极)，最好是根据具体元件(yunjin)来确定。第十六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 5) 集成电路对于常用的集成电路，有DIP、SIP和SO等封装，如图6-3所示。DIPxx是双列直插的元件封装，如DIP8表示(biosh)双排，每排有4个引脚，两排间距离是300 mil，焊盘间的距离是1

13、00 mil；SIPxx是单列直插的封装；SO-xx是贴片的双列封装形式。图6-3 普通(ptng)IC封装第十七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.3 焊焊 盘盘 与与 过过 孔孔在印刷电路板上，焊盘的主要作用是放置焊锡、连接导线和焊接元件的管脚。焊盘将元件管脚焊接固定在印刷电路板上，完成电气连接。它可以单独放在一层或多层上。对于表面安装的元件，焊盘需要放置在顶层或底层，而对于针插式元件，焊盘应处于(chy)多层(Multi Layer)。通常针插式焊盘的形状有三种，即圆形(Round)、矩形(Rectangle)和正八边形(Octagonal)，如图6-4所示。图6-4 圆形、矩形

14、(jxng)和正八边形焊盘第十八页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 一般焊盘中心孔要比器件管脚的直径稍大一些，但是焊盘太大易形成虚焊。根据经验，孔的尺寸需要比管脚直径大0.10.2 mm。过孔用于连接不同板层之间的导线，其内侧壁一般都由金属(jnsh)连通。过孔的形状类似与圆形焊盘，分为多层过孔、盲孔和埋孔3种类型。多层过孔：从顶层直接通到底层，允许连接所有的内部信号层。盲孔：从表层连到内层。埋孔：从一个内层连接到另一个内层。过孔尺寸大小需要根据载流量来设定，比如电源层和地线层比其他信号层连接所用的过孔都要大一些。第十九页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.4 铜膜走线和预拉线铜膜走

15、线和预拉线在印刷电路板上，焊盘与焊盘之间起电气连接作用的是铜膜走线，通常也简称导线。导线也可以通过过孔把一个导电(dodin)层和另一个导电(dodin)层连接起来。PCB设计的核心工作就是如何布置导线。与导线有关的另外一种线常常称为“飞线”，即预拉线。飞线是导入网络表后，系统根据规则自动生成的，用来指引系统自动布线的一种连线。导线和飞线有着本质的区别，飞线只是在逻辑上表示出各个焊盘间的连接关系，并没有物理的电气连接意义。导线则是根据飞线指示的各焊盘和过孔间的连接关系而布置的，是具有电气连接意义的连接线路。第二十页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.5 PCB设计流程以及基本原则设计流程

16、以及基本原则6.5.1 PCB设计流程设计流程在使用Altium Designer 14设计PCB时，一般可以(ky)分为如图6-5所示的几个步骤。 图6-5 PCB设计(shj)流程第二十一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 1. 设计原理图和网络表设计原理图和网络表绘制正确的原理图和网络表。原理图是设计PCB板的前提(qint)，而网络表是连接原理图和PCB图的桥梁，所以在绘制PCB之前一定要先得到正确的原理图和网络表。原理图和网络表的设计与生成是电路板设计的前期工作，在前面的章节中已经详细介绍过，这里不再赘述。2. 创建创建PCB文档文档通过创建PCB文档，调出PCB编辑器，在PCB

17、编辑环境中完成设计工作。第二十二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 3. 规划电路板规划电路板绘制印刷电路板图之前，设计者还应首先对电路板进行规划，包括电路板是采用双层板还是多层板，电路板的形状、尺寸，电路板的安装方式，在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘，以及在禁止布线层上绘制PCB的外形轮廓等。这是一项极其重要的工作，是电路板设计的一个基本框架。4. 装载封装库和网络表装载封装库和网络表要把元器件放置到印刷电路板上，需要先装载所用元器件的封装库，否则(fuz)在将原理图信息导入到PCB时调不出元件封装，导致出现错误。网络表是PCB自动布线的核心，也是电路原理图设计与印刷电路板设计之

18、间的接口。只有装入网络表，才可以进行印刷电路板的自动布局和自动布线操作。第二十三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 5. 布局布局布局就是将元件摆放在印刷电路板中的适当位置。这里的“适当位置”包含两个意思：一是元件所放置(fngzh)的位置能使整个电路板符合电气信号流向设计及抗干扰等要求，而且看上去整齐美观；二是元件所放置(fngzh)的位置有利于布线。元件布局包括自动布局和手工调整两个过程。自动布局是系统根据某种算法在电气边界内自动摆放元件的位置。如果自动布局不尽如人意，则再进行手工调整。6. 设置布线规则设置布线规则对于有特殊要求的元件、网络标号，一般在布线前需要设置布线规则，比如安全

19、间距、导线宽度、布线层等。第二十四页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 7. 布线布线 布线操作既可以自动布线也可以手工布线，Altium Designer 14的自动布线功能十分强大，如果元件布局合理、布线规则设置得当，自动布线的成功率就会接近100%。自动布线后，设计者可以对不太合理的地方进行调整，重新布线，从而优化PCB的设计效果。8. 生成报表以及打印输出生成报表以及打印输出完成电路板的布线后，将生成各种设计、生产需要的报表，并输出打印一些(yxi)文件。按照上述流程设计出PCB图后，即可将该文档交给印刷电路板生产单位进行制作。第二十五页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.5.

20、2 PCB设计的基本原则设计的基本原则(yunz)1. 布局原则布局原则(yunz)首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；其尺寸过小时，散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后，再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 第二十六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：(1) 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。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 (2) 某些(mu xi)元器件或导线之间可能有

21、较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 (3) 重量超过15g的元器件，应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 第二十七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (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(tioji)，应放在印刷板上方便于调节(tioji)的地方；若是机外调节(tioji)，其位置要与调节(tioji)旋钮在机箱面板上的位置相适应。 (5

22、) 应留出印刷板定位孔及固定支架所占用的位置。第二十八页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时要符合以下原则： (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。 (2) 以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 (3) 在高频下工作的电路，要考虑(kol)元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。 第二十九页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (

23、4) 位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2 mm。电路板的最佳形状为矩形。电路板尺寸大于200 mm150 mm时，应考虑电路板所能承受的机械强度。 2. 布线原则布线原则在PCB 设计中，布线是设计PCB的重要步骤。布线有单面布线、双面布线和多层布线之分。为了避免输入端与输出端的边线相邻平行而产生反射干扰和两相邻布线层互相平行产生寄生耦合等干扰而影响线路(xinl)的稳定性，甚至在干扰严重时造成电路板根本无法工作的情况，在 PCB 布线工艺设计中一般要考虑以下方面：第三十页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (1) 连线精简原则。连线要精简，尽可能短，尽量少拐弯，力求线条简单明

24、了。(2) 安全载流原则。铜线宽度应以自己所能承载的电流为基础进行设计。铜线的载流能力取决于线宽和线厚(铜箔厚度)。当铜箔厚度为0.05 mm、宽度为115 mm时，通过2A的电流，温度不会高于3，因此导线宽度为1.5mm即可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选用0.020.3 mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线，尤其是电源线和地线。 (3) PCB抗干扰原则。印刷电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系(gun x)，涉及的知识也比较多。一些抗干扰设计说明如下：第三十一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 电源线设计原则：根据印刷线路板电流的大小，要尽量加粗电源线宽

25、度，减少环路电阻；同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致(yzh)，这样有助于增强抗噪声能力。 地线设计的原则：数字地与模拟地分开；接地线应尽量加粗，若接地线用很细的线条，则接地电位随电流的变化而变化，使抗噪性能降低。如有可能，接地线线宽应在23 mm以上。另外，铜膜导线的拐弯处应为圆角或斜角(因为高频时直角或尖角的拐角处会影响电气性能)，双面板两面的导线应互相垂斜交或者弯曲走线，尽量避免平行走线，减少寄生耦合等。第三十二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.6 PCB设计编辑器设计编辑器6.6.1 PCB文件的创建文件的创建1. 手动生成手动生成PCB文件文件 在已经创建工程的前

26、提下，选择菜单命令File New PCB，在设计窗口中将会出现一个(y )命名为PCB1.PcbDoc的空白PCB文件并且会自动打开这个PCB文件。第三十三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2. 通过模板生成通过模板生成PCB文件文件在左侧的工作区面板里选择(xunz)File标签，通过点击收缩标志，把在最下面的New from template区域全部显示在屏幕上，如图6-6所示。在该区域面板上单击PCB Templates选项，在弹出的Choose existing Document对话框中选择(xunz)PCB模板文件。例如图6-7所示，选择(xunz)AT short bus

27、(74.2 inches)模板，单击打开按钮，即创建了PCB文件并自动打开，如图6-8所示。第三十四页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-6 New from template区域(qy)面板 第三十五页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-7 Choose existing Document对话框 第三十六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-8 通过模板(mbn)创建的PCB文件第三十七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 3. 通过向导生成通过向导生成PCB文件文件(1) 在New from template区域面板中点击(din j)PCB Board Wiza

28、rd选项，系统将弹出如图6-9所示的PCB Board Wizard对话框。图6-9 PCB Board Wizard对话框第三十八页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (2) 在PCB Board Wizard对话框中单击Next按钮，进入(jnr)Choose Board Units(选择板单位)对话框，如图6-10所示。该对话框中有Imperial(英制的)和Metric(米制的)两个单选按钮可以选择。在Altium Designer 14系统中英制和米制的基本单位是mil和mm, 它们的换算关系为：1mil=1/1000in= 0.0254mm。由于系统中应用的单位基本上都是英制的，

29、因此建议设计者也采用英制作为设计单位。第三十九页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-10 Choose Board Units对话框第四十页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (3) 在Choose Board Units对话框中选英制单位后点击Next按钮，进入如图6-11所示的Choose Board Profiles(选择(xunz)板剖面)对话框。在该对话框中可以选择(xunz)PCB板使用的模板，选择(xunz)一个模板，右侧区域将显示出该模板的预览图。如果使用模板的话，就和通过模板生成PCB文件的操作相似，所以这里选择(xunz)一个Custom(自定义)选项，单击Nex

30、t按钮，即可进入Choose Board Details(选择(xunz)板详细信息)对话框，如图6-12所示。第四十一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-11 Choose Board Profiles对话框 第四十二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-12 Choose Board Details对话框 第四十三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (4) 在Choose Board Details(选择板详细信息)对话框中可以设置PCB的外形形状、板尺寸、尺寸层等参数。选择默认参数，单击Next按钮，即可进入Choose Board Layers(选择板层)对话框，

31、如图6-13所示。(5) 在Choose Board Layers(选择板层)对话框中可以设置信号层和电源平面的层数。这里(zhl)设置一个双面板，即信号层选项设置为2，电源平面选项设置为0。设置完成后，单击Next按钮，即可进入如图6-14所示的Choose Via Style(选择过孔类型)对话框。第四十四页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-13 Choose Board Layers对话框 第四十五页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-14 Choose Via Style 对话框 第四十六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (6) 在Choose Via Styl

32、e(选择过孔类型)对话框中有两种类型的过孔供选择：一种是通孔，即穿透整个板子；一种是盲孔和埋孔，盲孔是从表面层通到中间层，埋孔是连通中间层的。同时在该对话框的右侧有相应的过孔样式预览。选择通孔类型后，单击Next按钮即可进入Choose Component and Routing(选择元件(yunjin)和布线)对话框，如图6-15所示。(7) 在Choose Component and Routing(选择元件(yunjin)和布线)对话框中如果选择表面装配元件(yunjin)单选按钮，则表示以表面贴片式安装元件(yunjin)，并且需要指定是否在电路板的双面安装元件(yunjin)。如果选

33、择通孔元件(yunjin)选项，则表示以直插式安装元件(yunjin)，并且需要设置临近两个焊盘允许布线的数量，如图6-16所示。第四十七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-15 Choose Component and Routing对话框 第四十八页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-16 选择(xunz)直插式元件 第四十九页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 (8) 设置完成后，单击Next按钮，即可进入(jnr)Choose Default Track and Via size(选择导线和过孔尺寸)对话框，如图6-17所示。在该对话框中可以设置PCB的最小导线尺寸

34、、过孔尺寸、导线之间的距离和过孔孔径大小等。(9) 设置完成后，单击Next按钮，即可进入(jnr)PCB向导完成界面，如图6-18所示。单击Finish按钮，系统可根据前面的设置生成一个默认名为PCB1.PcbDoc的新PCB文件，同时进入(jnr)PCB编辑器。第五十页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-17 Choose Default Track and Via size对话框 第五十一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-18 PCB向导完成(wn chng)界面 第五十二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.6.2 PCB编辑器的界面编辑器的界面(jimin)

35、PCB编辑器界面与原理图的界面类似，也主要由菜单栏、工具栏、板层标签、状态栏、工作区面板和工作区等组成，如图6-19所示。图6-19 PCB编辑器第五十三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 1. PCB面板面板在PCB编辑器的左侧工作区面板中选择PCB标签，即可打开PCB面板，如图6-20所示。PCB面板囊括了PCB中的所有对象。单击顶端的下拉按钮，选择一个要显示的类别，其包括网络(wnglu)类(Nets)、元件类(Components)、规则类(Rules)、焊盘类(Hole Size Editor)和差分对类(Differential Pairs Editor)等。图6-20中所示的

36、是网络(wnglu)类，单击其中一个网络(wnglu)，可以显示连接到该网络(wnglu)所有的走线、焊盘和过孔。第五十四页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-20 PCB面板(min bn)第五十五页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2. PCB菜单栏菜单栏菜单栏显示了供设计者选用的菜单操作，如图6-21所示。与原理图编辑器的菜单栏相比，该菜单栏不仅多了Auto Route(自动布线)菜单，其他菜单提供的命令也发生了很大的变化。具体应用在后面的章节中将(zhngjing)一一介绍。图6-21 PCB菜单栏第五十六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 3. PCB工具栏工具栏与原

37、理图编辑器一样，PCB编辑器也提供了各种工具栏。1) PCB标准(biozhn)工具栏该工具栏提供了一些基本操作命令，如打印、放缩、快速定位、浏览元件等，与原理图编辑器中的标准(biozhn)工具栏基本相同，如图6-22所示。图6-22 PCB标准(biozhn)工具栏第五十七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2) Wiring工具栏(布线工具栏)该工具栏提供了PCB设计中常用的对象放置命令，如焊盘、过孔、文本编辑等，还包括了几种(j zhn)布线的方式，如交互式布线连接、交互式差分对连接、使用灵活布线交互布线连接等，如图6-23所示。图6-23 Wiring工具栏第五十八页，共六十九页

38、。第6章 PCB设计基础 3) Utilities工具栏(多用工具栏)该工具栏如图6-24所示，其包含了几个常用的子工具，如绘图工具、排列工具、查找工具、放置尺寸(ch cun)工具、放置Room工具和栅格工具等。4. 板层标签板层标签该标签位于PCB编辑器的下方，用于切换PCB工作的层面，所选中的板层将显示在最前端。具体板层的介绍将在下一章中详细介绍。图6-24 Utilities工具栏第五十九页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.7 板板 层层 基基 础础6.7.1 工作层的类型工作层的类型1. 信号层信号层(Signal Layer)信号层主要用于布置电路板上的导线。对于双面板来说

39、，信号层就是(jish)顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)。Altium Designer 14提供了32个信号层，包括顶层(Top Layer)、底层(Bottom Layer)和30个中间层(Mid Layer)。顶层一般用于放置元件，底层一般用于焊锡元件，中间层主要用于放置信号走线，在实际电路板中是看不见的。第六十页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2. 丝印层丝印层(Silkscreen)丝印层主要用于绘制元件封装的轮廓线和元件封装文字，以便用户读板。Altium Designer 14提供了顶丝印层(Top Overlayer)和底丝印层(Bottom

40、Overlayer)。在丝印层上做的所有标示(bio sh)和文字都是用绝缘材料印制到电路板上的，不具有导电性。3. 机械层机械层(Mechanical Layer)机械层主要用于放置标注和说明等，例如尺寸标记、过孔信息、数据资料、装配说明等，Altium Designer 14提供了16个机械层Mechanicall1Mechanicall16。第六十一页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 4. 阻焊层和锡膏防护层阻焊层和锡膏防护层(Mask Layers)阻焊层主要用于放置阻焊剂，防止(fngzh)焊接时由于焊锡扩张引起短路。Altium Designer 14提供了顶阻焊层(Top S

41、older)和底阻焊层(Bottom Solder)两个阻焊层。锡膏防护层主要用于安装表面粘贴元件(SMD)。Altium Designer 14提供了顶防护层(Top Paste)和底防护层(Bottom Paste)两个锡膏防护层。5. 禁止布线层禁止布线层(Keep out layer)禁止布线层用于定义能够有效放置元件和走线的区域。不论禁止布线层是否可见，禁止布线层的边界都存在。一般在禁止布线层绘制一个封闭区域作为布线有效区。第六十二页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 6.7.2 工作层的设置工作层的设置1. 设置板层结构设置板层结构执行菜单命令(mng lng)Design La

42、yer Stack Manager，系统将弹出如图6-25所示的Layer Stack Manager(板层堆栈管理器)对话框。在该对话框中可以选择PCB的工作层面，设置板层的结构和叠放方式，默认为双面板设计，即给出了两层布线层：顶层和底层。板层管理器的主要设置及功能如下： Add Layer：用于向当前设计的PCB中增加一工作层或者内层。新增加的层面将添加在当前层面的下面。 Delete Layer：删除所选定的当前层。 Move Up：将当前指定的层进行上移。第六十三页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-25 Layer Stack Manager对话框第六十四页，共六十九页。第6

43、章 PCB设计基础 Drill：设置PCB中钻孔的属性。 Impedance Calculation：用于重新编辑阻抗和线宽的公式。 右上角下拉框：用于对多层板的工艺材料放置方式进行设置。有3种放置方式供设计者选择：Layer Pairs、Internal Layer Pairs和Build-Up。选择Layer Pairs选项，表示PCB按照一层胶木板、一层树脂板的顺序进行放置；选择Internal Layer Pairs选项，表示PCB按照一层树脂板、一层胶木板的顺序进行放置；选择Build-Up选项，表示PCB只在最底层采用胶木板，其余各层用树脂板。 Presets下拉菜单：可以选择不同

44、的信号(xnho)层。点击OK按钮即可关闭板层管理器。第六十五页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 2. 设置工作层的颜色设置工作层的颜色设置好板层堆栈管理器后，所有可用层都会在PCB编辑器区的下方标签栏显示。单击某个标签将其定义为当前层，就可以在PCB编辑工作区进行(jnxng)各种操作。每一个层面都用不同的颜色来进行(jnxng)标识，方便设计。设计者可以通过使用Board LayersColors对话框来显示以及设置层的颜色。执行主菜单命令 Design Board LayersColors，系统将弹出如图6-26所示的“Board LayersColors(板层和颜色)”设置对话框。

45、第六十六页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 图6-26 Board LayersColors对话框第六十七页，共六十九页。第6章 PCB设计基础 该对话框中共有7个选项区域，分别对Signal Layers(信号层)、Internal Planes(内层)、 Mechanical Layers(机械层)、Mask Layers(阻焊层)、Silkscreen Layers(丝印层)、Other Layers(其他层)和System Colors(系统颜色)进行颜色设置。每项设置中都有Show复选项，决定是否(sh fu)显示。点击对应颜色图示，可以进行颜色设定。第六十八页，共六十九页。内容(nirng)总结第6章 PCB设计基础。2. 双面板双面板又称双层板(Double Layer PCB)，是一种(y zhn)双面敷铜的电路板，两个敷铜层通常被称为顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)。对于双面板来说，信号层就是顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)第六十九页，共六十九页。