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,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,N,Y,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：使用系统提供的新建电路板向导执行菜单命令创建,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,PrintedCircuitBoardDesign,Pickatask,HomePage,PCB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：使用向导绘制复制-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,1.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,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）,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,400,50,180,6）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。,35,70,100,100,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】,3.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,执行【Tools】【新建元件】新建元件PCBCOMPNENT_1,粘贴DIODE-0.4到当前编辑窗口,4）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,80,180,1号线的属性：起于-135，终于50,5）移动修改尺寸后的线框，生成DO-35,DO-35,DO-35和DIODE-0.4,6）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】,6.10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,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打开相应的元件库(IntLib,集成库)将其中的封装库(PcbLib)移到项目下即可看见封装预览,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