AltiumDesigner电路板设计E老师上课用使用教程超级详细PPT学习教案

1、会计学1AltiumDesigner电路板设计电路板设计E老师上课老师上课用使用教程超级详细用使用教程超级详细主要教学内容主要教学内容 基础知基础知识识 电路原理图的设计电路原理图的设计 电路板设计与制作电路板设计与制作第1页/共82页l Altium Designer Altium Designer软件简介软件简介l 印刷电路板的基本知识印刷电路板的基本知识l 印制电路板的设计流程印制电路板的设计流程l 印制电路板的制作印制电路板的制作基础知识基础知识主要教学内主要教学内容容第2页/共82页Altium DesignerAltium Designer是一个功能强大的通用电路板设计是一个功能强

2、大的通用电路板设计软件，简称软件，简称ADAD。发展历程如下：。发展历程如下：基础知识基础知识软件简软件简介介1.19851.1985年年-TANGO-TANGO2.19882.1988年年-ProtelProtel for DOS for DOS3.19983.1998年年-ProtelProtel 98 984.19994.1999年年-ProtelProtel 99 995.5.20002000年年-ProtelProtel 99 se 99 se6.20016.2001年年-ProtelProtel DXP DXP7.20047.2004年年-ProtelProtel DXP 2004

3、 DXP 20048.20068.2006年年-Altium Designer 6.0-Altium Designer 6.09.20099.2009年年-Altium Designer -Altium Designer Summer Summer 0909（9.39.3）第3页/共82页基础知识基础知识软件简软件简介介1.1.电路原理图设计电路原理图设计:SCH:SCH、SCHLIBSCHLIB、各种文本编辑器。、各种文本编辑器。2.2.印刷电路板设计印刷电路板设计:PCB:PCB、PCBLIBPCBLIB、电路板组件管理器。、电路板组件管理器。3.FPGA3.FPGA及逻辑器设计。及逻辑器

4、设计。Altium DesignerAltium Designer主要特点主要特点: :功能强大，支持多国语言，完全兼容功能强大，支持多国语言，完全兼容ProtelProtel各版本。各版本。Altium DesignerAltium Designer主要功能主要功能: :第4页/共82页原理图原理图 元器件元器件 印刷电路板印刷电路板举例说明：举例说明：基础知识基础知识印刷电路板的基本知印刷电路板的基本知识识第5页/共82页基础知识基础知识印刷电路板的基本知印刷电路板的基本知识识是指说明电路中各个元器件的电气连接是指说明电路中各个元器件的电气连接关系的关系的图纸图纸。（它不涉及元器件的具体。

5、（它不涉及元器件的具体大小大小、形状形状，而只是关心元器件的，而只是关心元器件的类型类型、相互之间的连接相互之间的连接情况。）情况。）是用来是用来安装、固定各个实际电路元器安装、固定各个实际电路元器件并利用铜箔走线实现其正确连接关件并利用铜箔走线实现其正确连接关系系的一块的一块基板基板。什么是电路原理图？什么是电路原理图？什么是印刷电路板？什么是印刷电路板？两个概念：两个概念：第6页/共82页基础知识基础知识分类：分类：1.1.刚性电路板和柔性电路板；刚性电路板和柔性电路板；2.2.酚醛树脂板、环氧树脂板、氮化铝板、碳化硅板等；酚醛树脂板、环氧树脂板、氮化铝板、碳化硅板等；3.3.目前常用的电

6、路板有单层、双面、四层板、六层板等。目前常用的电路板有单层、双面、四层板、六层板等。印刷电路板印刷电路板（ Printed Circuit Board, PCB Printed Circuit Board, PCB ）作用：安装、固定支撑各个实际电路元器件并利用作用：安装、固定支撑各个实际电路元器件并利用铜箔走线将各种元器件联接起来形成电流通路。铜箔走线将各种元器件联接起来形成电流通路。印刷电路板的基本知印刷电路板的基本知识识第7页/共82页 单面板单面板 早期的电路板主要连接较大体积的元器件，早期的电路板主要连接较大体积的元器件，由于制造工艺水平不够高，主要是以单面板为主。由于制造工艺水平不

7、够高，主要是以单面板为主。基础知识基础知识印刷电路板的基本知印刷电路板的基本知识识第8页/共82页 双面板双面板 集成电路的出现使电路板的布局更加的复杂，集成电路的出现使电路板的布局更加的复杂，因此出现了双面板，即：两面都可以走线的电路板。因此出现了双面板，即：两面都可以走线的电路板。基础知识基础知识印刷电路板的基本知印刷电路板的基本知识识第9页/共82页多层板的特点是除了顶面、底面走线层外，板子中间还多层板的特点是除了顶面、底面走线层外，板子中间还有走线层。有走线层。 多层板多层板基础知识基础知识顶层（顶层（Top layerTop layer）电源电源/ /接地板层接地板层(VCC or

8、GND)(VCC or GND)过孔（过孔（Via)Via)绝缘层绝缘层中间层（中间层（Mid LayerMid Layer）VCC or GNDVCC or GND底层（底层（Bottom LayerBottom Layer）沉孔沉孔4 4层板简略图层板简略图印刷电路板的基本知印刷电路板的基本知识识第10页/共82页基础知识基础知识印刷电路板的设计流印刷电路板的设计流程程原理图设计编译原理图生成网络表规划电路板调取网络表设计电路板规则检查加载元件库电子实习.PrjPcb 第11页/共82页基础知识基础知识印刷电路板的设计流印刷电路板的设计流程程一般而言，一个电路设计要经过以下步骤：一般而言，

9、一个电路设计要经过以下步骤：1.1.建立建立pcbpcb设计工程文件：设计工程文件：(.(.PrjPcbPrjPcb文件文件) )；2. 2. 绘制电路原理图，对元件属性赋值绘制电路原理图，对元件属性赋值: (.: (.SchDocSchDoc文件文件) )；3. 3. 编译原理图，以消息方式显示错误；编译原理图，以消息方式显示错误；4. 4. 生成网络表生成网络表 (.NET(.NET文件，系统自动生成）；文件，系统自动生成）；5. 5. 生成生成PCBPCB板图，绘制板框：板图，绘制板框：(.(.PcbDocPcbDoc文件文件) )；6. 6. 调入网络表，完成元件位置布置，设置布线规则

10、，完成全部调入网络表，完成元件位置布置，设置布线规则，完成全部布线；布线；7. 7. 电路板规则检查电路板规则检查 (.html(.html文件，系统自动生成）。文件，系统自动生成）。第12页/共82页基础知识基础知识印刷电路板的制印刷电路板的制作作实验室手工制作电路板的过程实验室手工制作电路板的过程电路设计打印图纸转印图纸修补线条腐蚀铜箔去除碳膜打孔清洗涂助焊剂第13页/共82页基础知识基础知识软件的汉软件的汉化化软件重启后生效！其它系统设定也是在这里。第14页/共82页电路原理图设计电路原理图设计主要教学内容主要教学内容l 原理图的设计流程原理图的设计流程l 常用原理图库调用常用原理图库调

11、用l 生成网络表的方法生成网络表的方法第15页/共82页电路原理图设计电路原理图设计原理图设计流原理图设计流程程在在E E盘盘下建立下建立以自己的学号姓名命名的文件夹例如：以自己的学号姓名命名的文件夹例如：1-1-某某某某；命名的文件夹里，命名的文件夹里，新建一个新建一个“L1”文件夹，此文件夹中新建文件夹，此文件夹中新建PCB项目工程，点击鼠标右键项目工程，点击鼠标右键保存保存，名字改为名字改为“L1”L1”。第16页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程点击鼠标右键点击鼠标右键 “ “L1.PrjPcb”,L1.PrjPcb”,为工程添加原理图文件，为工程添加原理图文件，并

12、并保存保存，名字改为，名字改为“L1”L1”。第17页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程设置文档选项：在图纸上双击图纸四周的方块电路。设置文档选项：在图纸上双击图纸四周的方块电路。第18页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程安装所有元件库，包括原理图符库和元件封装库。安装所有元件库，包括原理图符库和元件封装库。第19页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程添加图中所有元件，依据原理图进行元器件间的电气联接。添加图中所有元件，依据原理图进行元器件间的电气联接。画导线快捷:PW注意：要捕捉到元件的电气节点才能画正确的线找不到的器件用过滤器筛选（

13、Header 2）（Header 2）（Res2）（Cap Pol1 ）（2N3904）（Res2）（Res2）（Res2）（Cap Pol1 ）（Cap Pol1 ）第20页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程双击元件编辑修改其属性：双击元件编辑修改其属性：标识、注释、封装标识、注释、封装等。等。第21页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程编译（规则检查）：没错误，则编译（规则检查）：没错误，则MessagesMessages为空白。为空白。如果有错误如果有错误，则，则要把错误修改好，警告要把错误修改好，警告WARNING有时有时可以忽略可以忽略,ERRO

14、R不可以忽略。不可以忽略。第22页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程查看封装管理器，器件的标识、封装栏不能有空白。查看封装管理器，器件的标识、封装栏不能有空白。第23页/共82页电路原理图设计电路原理图设计设计流设计流程程 生成网络表文件（生成网络表文件（L1.NET)L1.NET)。第24页/共82页电路原理图设计电路原理图设计常用元件常用元件库库如果库里没有如果库里没有, ,要自定义其图符及封装。要自定义其图符及封装。 Miscellaneous Devices.IntLib: : 包含常用的电阻、电容、二极管、三极管等的符号；包含常用的电阻、电容、二极管、三极管等的符

15、号； Miscellaneous Connectors.IntLib: : 包含常用的接插器件等；包含常用的接插器件等； 厂家名称厂家名称.IntLib: : 包含各自厂家生产的元器件的符号和封装，可以在安装目录包含各自厂家生产的元器件的符号和封装，可以在安装目录 下的下的“库库”文件夹中找到。文件夹中找到。第25页/共82页l Ctrl+C: 复制复制 Ctrl+X: 剪切剪切 Ctrl+V: 粘贴粘贴l Ctrl+R:复制多个复制多个 Ctrl+D:复制一个（复制一个（先选中元件先选中元件） l SA（XA）：选中（释放）所有的元件）：选中（释放）所有的元件l 鼠标左键鼠标左键点中点中元件

16、元件X：元件水平方向切换；：元件水平方向切换；Y垂直垂直l 点中元件点中元件TAB键：打开元件属性编辑器键：打开元件属性编辑器l 鼠标左键点中某元件空格：元器件旋转鼠标左键点中某元件空格：元器件旋转l 鼠标右键鼠标右键+移动鼠标：上下左右移动视图移动鼠标：上下左右移动视图l Ctrl+滚轮：放大、缩小视图滚轮：放大、缩小视图l 滚动滚轮（滚动滚轮（+Shift）：视图上下（）：视图上下（左右左右）移动）移动快捷键要在输入法是英文的状态下才起作用。快捷键要在输入法是英文的状态下才起作用。电路原理图设计电路原理图设计常用快捷操常用快捷操作作第26页/共82页电路原理图设计电路原理图设计以数码管为例

17、，讲解如何制作集成库。新建一个Integrated Library文件，保存为“personal”，并打开。集成库的画集成库的画法法第27页/共82页电路原理图设计电路原理图设计绘制元件：在工程中添加一个Schematic Library文件，保存为“personal”，并打开。集成库的画集成库的画法法第28页/共82页电路原理图设计电路原理图设计在绘制元件的图纸中心放置一个大小合适的矩形。集成库的画集成库的画法法第29页/共82页电路原理图设计电路原理图设计用画直线和椭圆的命令绘制“8.8.8.”。集成库的画集成库的画法法第30页/共82页电路原理图设计电路原理图设计放置10个元件管脚：管脚

18、上的十字叉朝外。双击每个管脚，修改其名称和编号。双击每个管脚，修改其名称和编号。十字叉集成库的画集成库的画法法第31页/共82页电路原理图设计电路原理图设计绘制完成的数码管：集成库的画集成库的画法法第32页/共82页电路原理图设计电路原理图设计修改元件属性：名称、封装、标识等。双击打开集成库的画集成库的画法法注意：绘制完成后，按快捷键“VF”，数码管充满整个屏幕第33页/共82页电路原理图设计电路原理图设计添加封装名为DIS集成库的画集成库的画法法第34页/共82页Altium DesignerAltium Designer提供了两种绘图尺寸的单位：英制提供了两种绘图尺寸的单位：英制（impe

19、rial)imperial)和公制（和公制（Metric)Metric)。1000mil=25.4mm=11000mil=25.4mm=1英寸英寸。电阻、电容、集成电路等绝大多数器件的管脚间距电阻、电容、集成电路等绝大多数器件的管脚间距是以是以英制英制单位定义的。单位定义的。例如：电阻例如：电阻AXIAL-0.4AXIAL-0.4表示管脚间距表示管脚间距400mil=10.16mm;400mil=10.16mm; 电容电容RAD-0.1RAD-0.1间距间距100mil100mil2.54mm2.54mm； 直插直插ICIC相邻管脚间距相邻管脚间距100mil=2.54mm100mil=2.5

20、4mm。Altium DesignerAltium Designer的绘图单位：的绘图单位：单位切换：单位切换：“Q”Q”。封装库设计封装库设计第35页/共82页基础知基础知识识元件封装的尺寸介绍元件封装的尺寸介绍封装库设计封装库设计第36页/共82页（1 1）测量元件的管脚直径、形状，元件外形的长、宽。测量元件的管脚直径、形状，元件外形的长、宽。（2 2）在绘制元件封装时，定义的焊盘）在绘制元件封装时，定义的焊盘(pad(pad）钻孔直径比）钻孔直径比 测量管脚直径大测量管脚直径大0.20.4mm(0.20.4mm(经验值），特殊情况可经验值），特殊情况可 适当大些；焊盘的外径适当大些；焊盘

21、的外径X,YX,Y尺寸比孔径直径上大尺寸比孔径直径上大0.60.6 0.8mm 0.8mm（经验值，外焊接方便可靠）。（经验值，外焊接方便可靠）。（3 3）绘制元件外形一般在）绘制元件外形一般在顶层丝印层顶层丝印层进行，也就是显示进行，也就是显示 在在PCBPCB板上的白色文字。板上的白色文字。（4 4）必须定义参考原点，否则在）必须定义参考原点，否则在PCBPCB中找不到该元件或中找不到该元件或 该元件无法移动。该元件无法移动。对于封装库里没有的元件，必须精确绘制其封装，对于封装库里没有的元件，必须精确绘制其封装，才能把才能把PCBPCB设计完整。任何元件的封装错误都可以设计完整。任何元件的

22、封装错误都可以导致所设计的电路板报废。绘制元件应注意：导致所设计的电路板报废。绘制元件应注意：封装库设计封装库设计第37页/共82页电路原理图设计电路原理图设计（1）绘制封装：向工程添加一个PCB Library，保存为“personal”，并打开。集成库的画集成库的画法法第38页/共82页（2）设置栅格：菜单操作“Tools-Library Options”。 Grid1、2改成10mil和100mil，（为了方便绘图）。集成库的画集成库的画法法封装库设计封装库设计第39页/共82页（3）在在TopoverLayerTopoverLayer，绘制元件外形、放焊盘（，绘制元件外形、放焊盘（PP

23、PP）。）。集成库的画集成库的画法法封装库设计封装库设计第40页/共82页（4）设置基准点：使元件在坐标的原点附近。设置基准点：使元件在坐标的原点附近。原点集成库的画集成库的画法法注意：绘制完成后，按快捷键“VF”，数码管充满整个屏幕封装库设计封装库设计第41页/共82页（5）修改封装名字：改成）修改封装名字：改成PPT要求的要求的footprint名称（名称（DIS）。）。集成库的画集成库的画法法封装库设计封装库设计第42页/共82页（6 6）绘制第二个元件）绘制第二个元件新建元件，其它步骤同上。新建元件，其它步骤同上。元件封装的绘制方元件封装的绘制方法法封装库设计封装库设计第43页/共82

24、页（7）编译集成库：把元件和封装打包输出，在文件存放编译集成库：把元件和封装打包输出，在文件存放的目录下生成一个文件夹，里面为制作好的集成库。的目录下生成一个文件夹，里面为制作好的集成库。编译编译的同时也把该集成库安装到了库中。的同时也把该集成库安装到了库中。集成库的画集成库的画法法封装库设计封装库设计第44页/共82页电路板设计电路板设计l PCB PCB绘图的基础知识绘图的基础知识l 电路板的设计流程电路板的设计流程l 元件放置和走线的原则元件放置和走线的原则主要教学内容主要教学内容第45页/共82页 电路板中常用各个层的含义：电路板中常用各个层的含义： Toplayer:Toplayer

25、:顶层走线层（默认红色）；顶层走线层（默认红色）； Bottomlayer:Bottomlayer:底层走线层（默认蓝色）；底层走线层（默认蓝色）； TopOverlayer:TopOverlayer:顶层丝印层，用于字符的丝网露顶层丝印层，用于字符的丝网露印印 （默认黄色）；（默认黄色）； BottomOverlayer:BottomOverlayer:( (可选）底层丝印层；可选）底层丝印层； KeepOutlayer:KeepOutlayer:禁止层，用于定义禁止层，用于定义PCBPCB板框；板框； Multilayer:Multilayer:多层（焊盘层）；多层（焊盘层）； Mecha

26、nicalLayer14:MechanicalLayer14:机械层，用于尺寸标注等。机械层，用于尺寸标注等。电路板设计电路板设计基础知基础知识识第46页/共82页 常用元件所在的封装库名称常用元件所在的封装库名称基础知基础知识识电路板设计电路板设计如果库里没有如果库里没有, ,要自定义其图符及封装。要自定义其图符及封装。 Miscellaneous Devices.IntLib: : 包含常用的电阻、电容、二极管、三极管等的符号；包含常用的电阻、电容、二极管、三极管等的符号； Miscellaneous Connectors.IntLib: : 包含常用的接插器件等；包含常用的接插器件等；

27、厂家名称厂家名称.IntLib: : 包含各自厂家生产的元器件的符号和封装，可以在安装目录包含各自厂家生产的元器件的符号和封装，可以在安装目录 下的下的“库库”文件夹中找到。文件夹中找到。第47页/共82页建立建立PCBPCB文件并保存，名字改成文件并保存，名字改成“L1”L1”。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第48页/共82页安装标准安装标准PCBPCB封装库和自定义元件封装库。封装库和自定义元件封装库。安装安装PCBPCB封装库下封装库下和自己画的标准和自己画的标准库和自己画的几库和自己画的几个元件的封装库。个元件的封装库。如右图：如右图：电路板设计流电路板设计流程程电路

28、板设计电路板设计第49页/共82页电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计导入元件，如果有错返回原理图修改。导入元件，如果有错返回原理图修改。点击，元件被调出，如下图：点击，元件被调出，如下图：方法1：第50页/共82页导入元件，如果有错返回原理图修改。导入元件，如果有错返回原理图修改。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计点击，元件被调出，如下图：点击，元件被调出，如下图：方法2:原理图修改过后， 且元件已经导入过PCB，想改变PCB板， 可以用此方法第51页/共82页元件被调出后，元件之间由飞线连接。飞线代表元件元件被调出后，元件之间由飞线连接。飞线代表元件的连接关系，并

29、不存在的连接关系，并不存在PCBPCB中。删除暗红色中。删除暗红色ROOMROOM。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第52页/共82页运行规则检查，把元件上的绿色报警取消运行规则检查，把元件上的绿色报警取消。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计把勾去掉复位错误检查第53页/共82页按照一定的原则按照一定的原则排列排列元件元件和和元件的编号元件的编号。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第54页/共82页规划电路板的大小。规划电路板的大小。在软件界面下面层的选择中，选中在软件界面下面层的选择中，选中Keep-Out LayerKeep-Out Layer。

30、即：禁止布线层，来定义板子大小。如下图：即：禁止布线层，来定义板子大小。如下图：用画线的命令画一个比排列的元件稍微大一些的矩形。用画线的命令画一个比排列的元件稍微大一些的矩形。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计在边框的左下角设定原点：EditOriginSet第55页/共82页用上述菜单操作选中电路板的尺寸范围，用上述菜单操作选中电路板的尺寸范围，重新定义板子的外形。重新定义板子的外形。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第56页/共82页板子大小定义完成的图纸。板子大小定义完成的图纸。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计定义图纸大小的过程。定义图纸大小的

31、过程。第57页/共82页定义布线规则：主要修改以下三项。定义布线规则：主要修改以下三项。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第58页/共82页-1-1定义最小间距：改为定义最小间距：改为0.3mm0.3mm。单位快速切换单位快速切换Q Q键。键。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第59页/共82页 -2-2定义线粗细：信号线定义线粗细：信号线0.5mm，电源线，电源线加粗加粗且且优先优先。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第60页/共82页电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计把VCC网络的线改为0.6mm。鼠标右键第61页/共82页电路板设计

32、流电路板设计流程程电路板设计电路板设计把GND网络的线改为0.8mm。鼠标右键第62页/共82页电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计注意优先权的选择！否则布出来的线宽一样第63页/共82页 -3-3走线层：把走线层：把Top LayerTop Layer上的勾去掉，则是底层走线上的勾去掉，则是底层走线的单面板；反之是顶层走线的单面板。的单面板；反之是顶层走线的单面板。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第64页/共82页手工画线或手工画线或自动布线，自动布线，手工修改手工修改不合适的线。不合适的线。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计把飞线取代即可第65页/

33、共82页修改电路前先删除已经布好的线。修改电路前先删除已经布好的线。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第66页/共82页布线规则检查。布线规则检查。Messages对话框应该是空白，如果有致命的错误则要返回电路板图进行修该。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第67页/共82页电路板的三维显示。电路板的三维显示。相同的菜单操作可以切换为2维显示。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第68页/共82页电路板的电路板的3D3D显示（立体显示）。显示（立体显示）。电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计菜单操作：ToolsLegacy ToolsLega

34、cy 3D View*3D视图可以翻转第69页/共82页PCBPCB后续处理。后续处理。A：加泪滴。（修改布线之前先删除泪滴）电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计菜单操作：ToolsTeardropsOK前后比较第70页/共82页B：铺铜网单面板只要底层铺铜双面板铺顶层和底层电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计*电路板在修改前首先把铜网删除。第71页/共82页C：放置字符串电路板设计流电路板设计流程程电路板设计电路板设计第72页/共82页用向导建立PCB文件的方法（55mm80mm）：向导建立向导建立PCBPCB电路板设计电路板设计第73页/共82页向导建立向导建立PC

35、BPCB电路板设计电路板设计第74页/共82页向导建立向导建立PCBPCB电路板设计电路板设计第75页/共82页向导建立向导建立PCBPCB电路板设计电路板设计第76页/共82页向导建立向导建立PCBPCB电路板设计电路板设计第77页/共82页电路板的尺寸：长宽以电路板的尺寸：长宽以3 3：2 2或或4 4：3 3为最佳。当为最佳。当大于大于200mm200mm长和长和150mm150mm宽时，考虑强度。宽时，考虑强度。高频元器件之间的连线越短越好，隶属于输入高频元器件之间的连线越短越好，隶属于输入或输出电路的元器件之间的距离越远越好。或输出电路的元器件之间的距离越远越好。具有高电位差的元器件应加大与其它连线之