PCB设计基础操作.pdf





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1、亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 1 PCB Step by Step 教学 一、产生一个新的 PCB 档案:1-1 使用零件精灵 1-2 进入 PCB 环境:1-3 将档案加入至项目(*.PrjPCB):二、转换档案:三、PCB 环境设定 3-1 格点(Grids)3-2 设计规则(Design Rule)3-3 Design Rule 设定范 3-4 偏好设定 四、件的摆放 五、PCB 走线 5-2 走线介绍 5-3 走线的方向 5-4 实际练习 5-5 走线注意事项 5-6 走线补充 、设计规则的检查(DRC)七、距离的测及错误修正
2、 八、档案输出 8-1 零件表(Bill of Materials)8-2 底片档(Gerber File)亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 2 一、产生一个新的 PCB 档案:将 SCH 资加载 PCB 之前,必须先产生一个空白的 PCB 档案,档案需包含有 定义 PCB 板大小的板框;现在我们就以 Altium Designer 6 面的板框精灵功能来产生 一个这样的档案。1-11-1 使用零件精灵 请参照下步骤,用板框精灵(PCB Board Wizard)产生新的 PCB:1.开启 Files 面板,在面板右边可看到双箭头符号,点
3、选双箭头可将面板收纳起来,如 此一来就可看到位于面板最下方的板框精灵【板框精灵】(图一)。如果找到 File 面板只需要点 选窗口右下方态 System 的 File 就可以开启。板框精灵 图一 2.点选 PCB Board Wizard 后会开启精灵的第一页(图二),直接点选右下角的 Next 跳至下一页。图二 1 亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 3 3.在(图三)的窗口里选择 PCB【环境单位】,单位有分两种:Imperial(英制):mil Metric(公制):mm 选择公制(MetricMetric)。100mil=2.54m
4、m 1 inch=1000mil 1mm=39.37mil 图三 4.在(图四)窗口选择左上的 CustomCustom 后点选 Next 至下一页。图四 5.在(图五)窗口定义 PCB 的【外型、长宽、标 示尺标层别、文字尺寸等】。Outline ShapeOutline Shape:Rectangular Board SizeBoard Size:Width=50 mm Height=50 mm 其余皆依照预设变,点选 Next 至下一页。图五 2 亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 4 6.在(图)窗口允许我们设定【PCB 的层别】,
5、在这只需要 2 层讯号层,所以在 SignalSignal LayersLayers 选择 2 2 而 Power LayerPower Layer 设为 0 0,设定好之后点选 Next 到下一页。图 7.在(图七)窗口是用来设定【贯孔形式】,贯孔可分两大:Thruhole Vias(全贯孔)、Blind and Buried Via(盲、埋孔)在这我们选择 Thruhole Vias Thruhole Vias onlyonly 并且点选 Next 进入下一页。图七 8.在(图八)窗口是设定【零件形式】及【两焊点间走线数目】,我们选择 Through-holeThrough-hole co
6、mponentcomponent 以及设定 One TrackOne Track。点选 Next 至下一页。图八 亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 5 9.在(图九)页面是用来设定线宽(Track Size)、贯孔大小(Via Width)、贯孔孔径(Via HoleSize)及最小间距(Clearance)而这些设定都将套用至 Design Rule。Track Size=0.3mmTrack Size=0.3mm Via Width=1.6mmVia Width=1.6mm Hole Size=0.8mmHole Size=0.8mm
7、 Clearance=0.3mmClearance=0.3mm 点选 NEXT 至下一页。图九 10.点选 Finish,完成板框精灵设定。完成后会关闭讯息并自动进入刚刚所设定的 PCB 环境里,文件名称为 PCB1.Pcbdoc。1-21-2 进入 PCBPCB 环境:1.进入 PCB 后会看到一个黑色的区域(主要工作区)以及白色的图纸,要将白色图 纸关闭可选择上方主工具里的 Design/Board Options快捷键D、O将右下角 Display SheetDisplay Sheet 取消勾选,完成后点选右下角 OK 关闭窗口回到 PCB 环境。2.关闭白色图纸后只下黑色的工作区域以及
8、灰色的底色,要将工作区域放大至整个 窗口可点选上方主工具 View/Fit Board快捷键 V、F。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 6 9.在(图九)页面是用来设定线宽(Track Size)、贯孔大小(Via Width)、贯孔孔 径(Via HoleSize)及最小间距(Clearance)而这些设定都将套用至 Design Rule。Track Size=0.3mmTrack Size=0.3mm Via Width=1.6mmVia Width=1.6mm Hole Size=0.8mmHole Size=0.8mm Clea
9、rance=0.3mmClearance=0.3mm 点选 NEXT 至下一页。10.点选 Finish,完成板框精灵设定。完成后会关闭讯息并自动进入刚刚所设定的 PCB 环境里,文件名称为 PCB1.Pcbdoc。1-21-2 进入 PCBPCB 环境:1.进入 PCB 后会看到一个黑色的区域(主要工作区)以及白色的图纸,要将白色图 纸关闭可选择上方主工具里的 Design/Board Options快捷键D、O将右下角 Display SheetDisplay Sheet 取消勾选,完成后点选右下角 OK 关闭窗口回到 PCB 环境。2.关闭白色图纸后只下黑色的工作区域以及灰色的底色,要将
10、工作区域放大至整个 窗口可点选上方主工具 View/Fit Board快捷键 V、F。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 7 3.在用板框精灵产生 PCB 后,我们还需要为档案做储存的动作:(1)点选上方主工具 File/Save As(2)点选后会开启另一个【SavePCB1.PcbdocAs】的窗口,在窗口里选择储存的径及改档案的 名称为 Demo.PcbDoc(图十)。储存径尽 与项目档相同。1-31-3 将档案加入至项目(*.PrjPCB)(*.PrjPCB):变名称 设定径 在 Free Document 里的档案与其它档案是没有
11、任何结关系的,所以我们必须将它 加入到项目底下,操作步骤如下:1.开启 Project 面板,在面板里找到之前储存的项目档【扩展名为.PrjPCB 的档案】。2.将光标移到项目文件【*.PrjPCB】上面,点鼠右键开 启选单。3.在开启的选单选择 Add Existing to ProjectAdd Existing to Project。如果找到 Project 面板只需要点 选窗口右下方态 System 的 Project 就可以开启。选择要加入的档案 4.点选 Add Existing to Project 后会开启图十一 图十一 窗口,在窗口里选择 Demo.PcbDoc 并点选右下角
12、开启。5.完成上述动作后 Demo.PcbDoc 会如(图十二)加至 专案档底下。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 8 6.最后,记得将光标移到在项目文件上面,点选 鼠右键开启选单,选择 Save ProjectSave Project 储存项目。二、转换档案:在将 SCH 资转换至 PCB 之前必须先确定几点:(1)零件库里的零件都是正确的(包刮 SCH 及 PCB)。(2)SCH 的零件确实输入零件包装(Footprint)。(3)已经针对整个项目执过 Compiled。(4)Compiled 发现的错误已经全部修正。上述四项确定后,
13、就可以开始来执 SCHSCH 资转换至 PCBPCB 的动作。请参照下步骤,完成 SCH 资转换至 PCB 的动作:1.开启档名为【Demo.Schdoc】的线图。2.在上方工具选择 Design/Update PCB Document Demo.Pcbdoc 3.点选后会再次执 Compiled 并开启 Engineering Change Order 的窗口(如下图所示)。4.点选窗口左下角的 Validate Changes 执检查,如果都没有问 题那在 Check 栏位会显示色的勾 勾,如果显示红色的叉叉 就请点选窗口右下角 Close 关闭视 窗,并配合 Massages 面板执除
14、错。都没有问题,请看下一步骤。Validate Changes Execute Changes 亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 9 5.点选窗口左下角 Execute Changes 将资转换至 PCB,其态会显示在 Done 的栏位。6.执转换都显示色的勾勾,那就可以点选右下角 Close 关闭窗口。7.关闭窗口后会自动进入 PCB。假找到零件在哪哩,可以使用 View/Document快 捷键 V、D显示出零线所在位置。三、PCB 环境设定 将件摆放到 PCB 之前,还需要设定 PCB 的环境,如:格点(Grid)、设计规 则(De
15、sign Rule)以及一些偏好设定。3-13-1 格点(GridsGrids)在 PCB 环境里,必须针对 Component Grid 、Snap Grid 两种格点设定大小:Component GridComponent Grid:零件移动时的格点;由于载入的零件最小 Pad 与 Pad 的距离为 50mil 所以,设定 Component Grid 为 50mil,以确保零件的 Pad 在摆放后都 能很整齐对应。Snap GridSnap Grid:零件以外的对象移动时的格点依据;由于我们在板框精灵时设定线宽及最 小间距都为 0.3mm,所以我们在这就设定 Snap Grid 为 0.
16、6mm,以避免走线 的距离过近。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 10 设定格点时,请依照下步骤执:1.选择 Design/Board Options快捷键 D、O开启设定窗口。图十三 2.在开启的窗口(图十三)左手边我们可以找到 Snap Grid 及 Component Grid 两个栏 位。3.首先设定 Snap Grid;将游标移至 X 栏位上用鼠左键点一下,删除原有的数值然后 输入 0.6mm(Y 栏位亦同)。4.依照步骤 3 在 Component Grid 的 X、Y 栏位输入 50mil。5.其余设定值皆变维持预设态。6.
17、设定完成,用鼠左键点选窗口右下角 OK 关闭窗口。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 11 3-2 设计规则(Design Rule)Design Rule 是我们编辑 PCB 时的一个规范,管是线宽(Width)、对象之间的间 距(Clearance)、铺铜的形式(Polygon Connect Style)等,所以记得要在编辑之前先 设定好相关的规则,而是在编辑完成之后再设定规则来检查错误。目前我们将只针对线宽(Width)做修改;修改步骤如下:1.点选上方工具 Design/Rule 开启设定窗口。2.在窗口左手边可看到一个树结构的选
18、单,每一个选项左边都会有一个+标移到 Routing 的+号上面用鼠左键点选一下开启下面选单。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 12 3.光标移到选单第一项 Width 的+号,用鼠左键点一下,进入设定画面。4.在这窗口里区分成几个部份:左上角 Where the First object matches:选择套用规则的对象 右上角 Full Query:显示设定好的规则 下方 Constraints:设定规则的形式 3-3 Design Rule3-3 Design Rule 设定范 因为我们是用板框精灵产生 PCB 板,所以一些基本规
19、则在板框精灵就已经设定 好,无须再变,只需要针对额外的规则来设定即可;在这里我们要设定的是 NET 为 12V 及 GND 的线宽为 0.6mm,设定步骤如下:1.将光标移到左手边 Width 上面,用鼠右键点 一下(会呈现色选取态)开启选单(图十 四)。2.将游标移至选单 New Rule 并用鼠左键点一 下新增规则(图十五)。图十四 图十五 亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 13 3.新增规则之后点选新增的规则【Width_1】,进入设定视 窗。4.首先改 Rule 名称;在窗口左上方有一个 Name 的栏位,将原本名称改为【12V
20、or GND】。5.再来要设定套用规则的对象;点选 Query Builder 功能键开启【Building from Board】窗口。6.点选 Add first condition,在下选单选择 第一个选项 Belong to Net,之后在 Condition Value 选择 12V。7.重复上一步再做一次;这次在 Condition Value 选择 GND。8.将游标移至【Condition Type/Operator】栏位的 AND 上面用鼠左键点一下出 下选单,选择 OR。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 14 9.点选
21、右下角 OK 关闭窗口,回 到 Design Rule 的环境。在 Full Query 会显示设定的 参数值(图十)。图十 10.在下方的 Constraints 设定线宽为 0.6mm。Min Width =0.6mm Preferred Width =0.6mm Max Width =0.6mm 11.完成上设定后记得要在下方 Attributes on Layer 空白处点选一下,并确定设定值 已经修改。12.完成 Design Rule 设定,点选右下角 OK 回到 PCB。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 15 3-4 偏好设
22、定 在 Altium Design 6 可以建一个符合自己习惯的操作环境,在这我们只针对几 项基本项目做修改,设定步骤如下:1.选择上方工具 Tools/Preference快捷键 T、P开启设定窗口。2.点选左手边的选项至 PCB-Editor/Display,右边会开启相对应的窗口,将窗口的右 上方 Show 区块将 Origin Marker 选项打勾。亿道电子技术有限公司 上海办 Tel:021-52653259/58/57/56 网址: 16 3.点选左手边的选项至 PCB-Editor/Board Insight Display,将窗口左上方 Pad and Via Display
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