2019年6月11日 星期二
软件版本：16.0.5(Build 271)
教材：电路设计与制作实用教程(Altium Designer板)
PCB设计流程：原理图设计、PCB设计、元器件库制作、PCB打样、元器件采购、电路板焊接、电路板调试
涉及的问题：原理图导入PCB文件、生成光绘文件和坐标文件、PCB打样哪家强、元器件采购哪家强、
电烙铁操作、元器件焊接、电路板调试、万用表使用
规范性：库规范、原理图设计规范、PCB设计规范、生产文件规范
软件参数设置、工程和文件命名规范、版本规范、各种库(原理图库、PCB库、3D库、集成库)设计规范
BOM单格式规范、光绘文件输出规范、坐标文件输出规范、物料编号规范
其它技能：多层电路板设计、自动布局、差分对布线、电路仿真
电路设计与制作：原理图设计及PCB设计、创建元件库、输出生产文件、采购元器件、PCB打样、焊接及调试
电路设计与制作流程：需求分析、电路仿真、绘制原理图元器件库、绘制原理图、绘制元器件封装、设计PCB
输出生产文件、制作电路板
滤除数字电源引脚上的低频噪声-22uF/25V
滤除数字电源引脚上的高频噪声-100nF/50V
滤除模拟电源引脚上的高频噪声-100nF/50V
滤除模拟电源引脚上的低频噪声-22uF/25V
在进行PCB布局时，尽可能将这些滤波电容摆放在对应的电源-地回路之间，且布线越短越好
低压差线性稳压电源
二极管前后存在压差
第5章 Altium Designer软件简介
文件名规则：工程-版本-日期
工程文件夹和工程的命名规范：
骆驼命名法、帕斯卡命名法、匈牙利命名法
帕斯卡命名法：每个单词首字母大写、其余字母小写
工程文件命名格式：工程名+版本名+日期+字母版本号(可选)
版本号从V1.0.0开始，每次打样后，版本号加1，如第一次打样为
V1.0.0，则第二次打样为
V1.0.1
PCB稳定后的发布版本只保留前两位，如V1.0.2版本经测试稳定，在PCB发布时版本号改为V1.0
“日期”为PCB工程修改或完成的日期，如果一天内经过多次修改，则通过“字母版本号(可选)”进行区分
原理图规范：
绘制原理图之前，先进行规范化设置：
1,可视栅格和捕捉栅格 快捷键D+O
2,纸张大小
3,右下角标题
快捷键：
V+D
| P+T | 添加文本 |
| V+D | 显示整个画面 |
| Ctrl+F | 查找元器件 |
| Shift+F | 查找相似对象 |
| 空格键 | 90°旋转元器件 |
| D+O | 打开文档选项 |
| G | 设置栅格大小 |
| Ctrl+Q |
单位mil和mm切换 |
如何让栅格显示为点状而不是显示成格子状？
设置方法：“Ctrl+G”进入格点设置窗口，如下图所示，Display选项中“精细（Fine）”和“粗糙（Coarse）”都改为“Dots”。
加载和卸载元器件库-全局通用
加载和卸载元器件库-工程专用
放置和删除元器件
英文输入法模式，快捷键G可循环切换最小栅格
如，Grid:10
一个完整的电路包括元器件、电源、地、连线
在进行电路设计时，一般都要将
电源线加粗，
目的：区别于信号线；在设计PCB时，一般低频信号电源线需要加粗，在原理图中加粗可以为PCB设计提供参考
网络标号是一个电气连接点，具有相同网络标号的连线表示是连接在一起的，使用网络标号可以避免电路中
出现较长的连线
每个原理图都由若干模块组成，在绘制原理图时，建议
分块绘制，在每个模块上添加模块名称
目的：
1,检查电路时只需要逐个检查每个模块即可，提高原理图设计的可靠性
2,模块可重用到其他工程，经验证的模块可降低工程出错的概率
为更好区分各个模块，建议将独立模块用红色线框隔开
原理图的编译
原理图设计完成后，需要对原理图电气连接 特性进行自动检查
常见问题及解决方法
1.网络标号悬空
2.导线垂直交叉但未连接
3.检查同一网络是否连通
按住Alt键，单击任意一根连线，如果整个网络是连通的，则网络会高亮
4.检查VCC与GND是否断路
5.在原理图中复制元器件
6.在原理图中对元器件进行90°旋转
7.在原理图中将元器件相对于X轴或Y轴进行翻转
英文输入法环境，选中待翻转的元器件，按住左键拖动该元器件，然后，
按X键可实现相对于X轴的翻转（垂直翻转），按Y键可实现相对于Y轴的翻转（水平翻转）
第7章 PCB设计
PCB设计流程
1.创建PCB工程
2.PCB规则设置
3.原理图导入PCB
4.板框、定位孔设计
5.元器件布局
6.元器件布线
7.添加丝印
8.添加泪滴
9.过孔盖油
10.添加电路板信息和信息框
11.电路板正反面覆铜
12.DRC规则检测
1.创建PCB工程
2.PCB规则设置
快捷键：D+R
2.1 安全间距(Clearance)
一般安全距离-8mil
专用安全距离-6mil（针对STM32）
覆铜安全间距-20mil
2.2 线宽(Width)
最大线宽-Max Width
最佳线宽-Preferred Width
最小线宽-Min Width
2.3 过控(RoutingVias)
外径（Via Diameter）
内径（Via Hole Size）
最小（Minimum）
最大（Maximum）
最佳（Preferred）
外径和内径差值不宜过小，否则不宜于制版加工，合适差值不小于10mil
2.4 组焊层间距(Minimum Solder Mask Sliver)
2.5 丝印()
2.6 层的设置()
快捷键：L
信号层（Signal Layers）,也成正片，用于电气连接，凡是布线的地方都有铜皮连接
内层（Internal Plances）,也成负片，主要用于建立电源层和底层
负片本身是一片铜皮，即凡是布线的地方就将其铜皮去掉，用于多层板
机械层（Mechanical Layers）,不能用于电气连接，用于描述电路板的机械结构、标注、加工说明
阻焊层（Mask Layers）,也叫掩膜层，用于保护铜线放置焊锡被焊到错误的地方
丝印层（Silkscreen Layers）,
钻孔（Drill Guides）和钻孔图(Drill Drawing),用于描述钻孔和钻孔图的位置
禁止布线层（Keep-Out Layer）,只有该层设置布线框，才能启动自动布局和自动布线功能
多层（Multi-Layer）,设置更多层，横跨所有信号板层
3.将原理图导入PCB
PCB文件的背景，称为Room，主要作用是，在进行多通道设计时，方便在通道间复制布局和布线
4.基本操作
4.1 绘制板框
设置参考原点
参考原点是整个PCB设计过程中的坐标参考点，即（0,0）点
绘制板框
Keep-Out Layer层
4.2 绘制定位孔
Keep-Out Layer层,绘制圆形，将圆镂空的方法：单击选中一个圆，快捷键：T+V+T，
此时单击圆的内部可看到圆的内部变为灰色
双击圆的内部，弹出Region对话框，在Graphical标签页的Kind下拉菜单中选择Board cutout
可实现打孔功能
效果如下
4.3 给定位孔添加丝印圈
切换到“Top Overlay”层，放置圆环丝印
设置参数
4.5 统一修改编号丝印大小
批量修改元器件编号丝印大小的方法
右键单击某一元器件编号丝印，在快捷菜单中单击Find Similar Objects命令
弹出如下对话框，将String Type中Any改为Same，然后确定
弹出如下对话框，在Text Width栏中修改字体大小
5. 元器件布局
5.1 布局原则
1.布线最短原则，IC的去耦电容，应尽量放置在相应VCC和GND之间，且距离IC尽可能近
2.同一模块集中原则，相同功能的元器件应摆放在一起
5.2 基本操作
快速选择、移动元器件
快捷操作：T+S,选中原理图元器件，按T+S，跳转PCB界面，且元器件处于险种状态
通过T+S，选中PCB界面中的元器件，使用快捷键：T+O+L,画矩形，则选中的元件移动到矩形区域
T+O+L，该快捷方式可快速布局元器件
元器件复选
元器件对其
飞线隐藏
1.隐藏所有飞线
英文输入法，快捷键N，选择Hide Connections---All,即可隐藏所有飞线
2.在电路板层和颜色设置中将所有新的网络设置为不显示
英文输入法，快捷键L，
6. 元器件布线
布线基本操作
1.选择布线工具
2.切换元器件所在层：选中元器件，按住左键并按L键可实现元器件在顶层和底层之间的切换
3.电路板反转：V+B
4.修改某个网络的线宽：
5.信号线宽度建议设置为10mil，电源和地网络线宽设置为30mil
6.切换不同的活动层，Ctrl+Shift+滚轮
7.添加过控：布线模式下，Ctrl+Shift+滚轮，可实现布线层切换，切换层的同时，自动增加一个过孔
8.单层与多层显示模式切换，Shift+S
9.删除布线：T+U
10单个网络高亮显示和取消高亮显示,按住Ctrl,点击需要高亮的网络
11.多个网络高亮显示和取消高亮显示
12.电路板居中显示：V+F
注意事项
1.电源主干线原则上要加粗（尤其是电路板的电源输入/输出线）
2.PCB布线不要距离定位孔和电路板板框太近
3.同一层禁止90度拐弯布线，但不同层之间过控90度布线是允许的
布线时尽可能遵守一层水平布线，另一层垂直布线原则
4.高频信号线，尽可能布线在同一层
7. 添加丝印
顶层添加丝印
切换图层到顶层(Top Overlay)，防止丝印文本（快捷键P+S）
底层添加丝印
切换图层到顶层(Bottom Overlay)，防止丝印文本（快捷键P+S）
注意：在底层添加丝印要勾选“Mirror”项
丝印方向
遵循“从左到右，从上到下”的原则
如果丝印横排，则首字母须位于左侧
如果丝印竖排，则首字母须位于上方
批量添加丝印
快捷键：P+L
8. 泪滴
常在导线和焊盘或过孔的连接处补泪滴
好处：
1. 电路板受外力冲撞时，避免导线与焊盘或导线与导线接触
2. 在PCB生产过程中，避免因蚀刻不均或过孔偏位导致的裂缝
添加泪滴
PCB设计环境，快捷键T+E，打开控制界面
Working Mode->add,确定
删除泪滴
PCB设计环境，快捷键T+E，打开控制界面
Working Mode->Remove,确定
9. 过孔盖油
盖油后，过孔不容易氧化失效，也不容易与其它导体发生短路
单个过孔盖油
双击过孔，勾选右下角，
Force complete tenting on top,
Force complete tenting on bottom
批量过孔盖油
选中过孔->查找相似对象->Via Diameter 选择 Same -> OK
接着自动打开PCB Inspector界面，选中
Solder Mask Tenting-Top
Solder Mask Tenting-Bottom
10. 添加电路板信息和信息框
添加电路板名称丝印
添加汉字的方法：Font选择TrueType,Font Name选择Arial
添加版本信息和信息框
11. 覆铜
设置覆铜规则
快捷键D+R
覆铜操作
快捷键P+G
12. DRC规则检测
PCB设计环境
Tools->Design Rule Check