【文档说明】第8章制作印制电路板.pptx，共(63)页，863.057 KB，由精品优选上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-296539.html

以下为本文档部分文字说明：

第8章制作印制电路板8.1印制电路板布线工具布线工具栏(WiringTools)：可通过执行命令View→Toolbars→Wiring打开工具栏，工具栏中每一项都与菜单Place下的各命令项对应。绘图工具栏：是实用工具栏的一个子工具栏。8.1.1交互布线命令Pl

ace→InteractiveRouting或布线工具栏中的按钮执行布线命令后，光标变成十字状，单击鼠标左键，确定网络连接导线的起点，然后将光标移到导线的下一个位置，再单击鼠标左键，即可绘制出一条导线；完成一次布线后，单击鼠标右键，完成当前网络的布线，光标变成

十字状，此时可以继续其他网络的布线。双击鼠标右键或按两次〈Esc〉键，光标变成箭头状，退出该命令状态。1．交互布线参数设置在放置导线时，可以按Tab键打开交互布线设置对话框。ViaHoleSize：UserPreferredWidth：设置布线时的导线宽度。Applytoalllaye

r：所有层均使用这种交互布线参数。ViaDiameter：Layer：设置要布的导线的所在层。RoutingConflictResolution：布线冲突解决方法InteractiveRoutingOptions：相关

的交互布线优先选项RoutingGlossEffort：布线优化强度InteractiveRoutingWidth/ViaSizeSource：交互布线的导线宽和过孔的大小。EditWidthRule：布线宽度约束EditViaRule：过孔

约束PinSwapping：设置引脚交换。引脚交换就是指两个或更多同样类型的交换。2．查看导线属性双击已布的导线，弹出Track属性界面：8.1.2放置焊盘1．放置焊盘的步骤绘图工具栏中的放置焊盘命令，或执行Place→Pad命令。2．焊盘属性设置在放置焊盘的状态下按〈Ta

b〉键，或双击已旋转的焊盘。8.1.3放置过孔1．放置过孔绘图工具栏中的按钮，或执行Place→Via命令。2．过孔属性设置在放置过孔时按〈Tab〉键，或双击已放置的过孔。注意：过孔尽量少用，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中

间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可选择“过孔数量最小化”自动解决。另外如果需要的载流量越大，所需的过孔尺寸也越大，如电源层和地层与其他层连接所用的过孔就要大一些。8.1.4设置补泪滴焊盘和过孔等可以进行补泪

滴设置。命令Tools→Teardrops，系统将弹出补泪滴设置对话框。如果要对单个焊盘或过孔补泪滴，可以先单击焊盘或过孔，使其处于选中状态，然后选择补泪滴对话框中SelectedObjectsOnly选项。注意：对于贴片和单面板一定要对过孔和焊盘补泪滴。8.1.5放置填充

(Fill)填充用于制作PCB插件的接触面或者用于增强系统的抗干扰性能而设置的大面积电源或地。在制作电路板的接触面时，放置填充的部分在实际制作的电路板上是外露的敷铜区。填充通常放置在PCB的顶层、底层或内部的电源层或接地层上。绘图工具栏中的按

钮，或选择执行Place→Fill命令。填充属性设置：鼠标右键→Properties命令项；双击已放置填充；在放置填充状态下，按〈Tab〉键。8.1.6放置多边形敷铜平面用于为大面积电源或接地敷铜，增强系统的抗干扰性能。绘图工具栏中的按钮，或Place→PolygonPour命

令。8.1.7分割多边形Place→SlicePolygonPour8.1.8放置字符串：Place→String。8.1.9放置坐标：Place→Coordinate命令。8.1.10绘制圆弧或圆：1．绘制圆弧(

1)边缘法：Place→Arc(Edge)命令。(2)中心法：Place→Arc(Center)命令。(3)角度旋转法：Place→Arc(AnyAngle)命令。2．绘制圆：Place→FullCircle命令。3．编辑圆弧或圆8.1.11放置尺寸标注

：Place→Dimension。8.1.12设置初始原点：1)绘图工具栏中的按钮，或执行Edit→Origin→Set命令。2)恢复原来的坐标系，执行命令Edit→Origin→Reset。8.1.13放置元件封装Place→Comp

onent命令，或单击布线工具栏的按钮。设置元件封装属性8.2单面板和多层板制作简介➢单面板：单面板设计是印制电路板设计的起步；➢双面板：电路比单面板复杂，但由于双面都能布线，设计并不比单面板困难，成为现在最普遍电路设计方式，双面板可以制作较为复杂的电路，其主要特点是可以跨线，当

两点间的连线不能在一面布通时，可通过过孔到另一面布线，一般来说，在线密度允许的情况下，双面板的线路一般都能布通。➢多面板：工艺要求高，制作费用高。PCB设计步骤：准备好原理图和网络表；规划电路板，确定电

路板边界(尺寸大小)；装入网络表和元件封装；对元件封装进行布局(自动布局或手工布局)；布线(自动布线，手工修改调整)。8.3规划电路板和电气定义电路板的规划就是确定电路板边界，即电路板尺寸。规划PCB的布局有两种方法：一是手动设

计规划电路板和电气定义，另一种方法是利用AltiumDesigner的PCBBoardWizard。8.3.1手动规划电路板元件布置和路径安排的外层限制一般由KeepOutLayer中放置的轨迹线或圆弧所确定，这也就确定了电路

板的电气轮廓。一般这个外层轮廓边界与板的物理边界相同，设置这个电路板边界时，必须确保轨迹线和元件不会距离边界太近，该轮廓边界为设计规则检查器(DesignRuleChecker)、自动布局器(Autop

lacer)和自动布线器(Autorouter)所用。手动电路板规划及定义电气边界的步骤：1)File→New→PCB，启动PCB设计管理器。2)在编辑区下方选中标签Keep-OutLayer，该层为禁止布线层，用于设置电路板的边界，以将元件限制在这个范围之内。3)Place→

Keepout→Track，或绘图工具栏中相应的按钮。4)绘制板边定义线，定义封闭的PCB限制区域。板边线属性设置：绘制过程中按Tab键绘制完成后双击8.3.2使用向导生成电路板PCBBoardWizard如果板卡的尺寸与图纸的尺寸相差较大，可以执行Design→BoardOpt

ions命令打开板卡选项设置对话框，设置图纸的宽度。8.4准备原理图和印制电路板1)设计原理图，确保所有元件均具有有效的封装定义，元件的封装必须是系统中具有的封装。2)规划PCB的大小。8.5元件封装库

的操作8.5.1装入元件库1)Design→Add/RemoveLibrary命令，或单击控制面板上的Libraries按钮打开元件库浏览器，再单击Libraries按钮即可。2)元件库对话框AvailableLibr

aries：Project：显示当前项目的PCB元件库，在该选项卡中单击AddLibrary即可向当前项目添加元件库。Installed：显示已经安装的PCB元件库，指外部的元件库。单击Install即可装载元件库到当前项目。SearchPa

th：显示搜索的路径。8.5.2浏览元件库对装入的元件库进行浏览：1)Design→BrowseComponents，或Libraries面板。2)在该对话框中可以查看元件的类别和形状等。Libraries按钮：元件库的装载操作；Sea

rch按钮：元件或封装的搜索操作；Place按钮：将选中的元件封装放置到电路板。8.5.3搜索元件库8.6网络与元件的装入1．编译设计项目：装入原理图的网络与元件前，应先编译设计项目，检查是否有错误；2．装入网络与元件1)打开已经创

建的PCB文件。2)执行Design→ImportChangesFromFPGA_Spartan.PRJPCB命令。8.7元件的自动布局命令Tools→AutoPlacement→AutoPlayer。(1)ClusterPlacer自动布局器：将元件按连通属性分为不同的元

件束，并且将这些元件按照一定几何位置布局。这种布局方式适合于元件数量较少(小于100)的PCB制作。(2)StatisticalPlacer统计布局器：使用统计算法来放置元件，使连接长度最优化，如果元件数量超过100，建议使用统计布局器(StatisticalPlacer)。Gro

upComponents：将连接密切的元件归为一组。在排列时，将该组的元件作为群体而不是个体来考虑。RotateComponents：允许元件重组转向。AutomaticPCBUpdate：自动更新P

CB的网络和元件信息。PowerNets：定义电源网络名称。GroundNets：定义接地网络名称。GridSize：设置元件自动布局时的栅格间距大小。注意：在运行自动布局前，应确保已经定义了一

个PCB的电气边界，并确保电气边界的属性为Keepout。在执行自动布局前，应该将当前原点设置为系统默认的绝对原点位置(可以执行Edit→Origin→Reset命令)，因为自动布局使用绝对原点为参考点。8.8手工调整元件的布局8.8.1选取元件拖动鼠

标，直接将元件放在鼠标所形成的矩形框中。菜单命令为Edit→Select。InsideAreaOutsideAreaAllBoardNetConnectedCopperPhysicalConnectionComponentConnectionComponentNetRoomConnection

sAllonLayerFreeObjectsAllLockedOffGridPadsToggleSelection释放元件的选择，Edit→Deselect子菜单。8.8.2旋转元件1)选中需要旋转的元件。2

)执行Edit→Move→RotateSelection命令，在系统弹出的旋转角度设置对话框中设置角度，按系统提示选取旋转基准点。技巧：按住元件后，按Space键即可旋转元件。X、Y健：翻转(慎用！)8.8.3

移动元件选择了元件后，菜单Edit→Move：MoveDragComponentRe-RouteBreakTrackDragTrackEndMove/ResizeTrackMoveSelectionRotateSelectionFlipSelection技巧：

在进行手动移动元件期间，按〈CTRL+N〉键可以使网络飞线暂时消失，当移动到指定位置后，网络飞线自动恢复。移动元件的简单操作：首先用鼠标左键单击需要移动的元件，并按住左键不放，此时光标变为十字状，表明已选中要

移动的元件了。按住鼠标左键不放，然后拖动鼠标，则十字光标会带动被选中的元件进行移动，将元件移动到合适的位置后，松开鼠标左键即可。8.8.4排列元件Edit→Align子菜单元件位置调整(Tool→ComponentPlacement)工具栏8.8.5调整元件标注8.8.6剪贴复制元件

1．一般性的粘贴复制2．选择性的粘贴：执行Edit→PasteSpecial8.8.7元件的删除1．一般元件的删除：Eidt菜单中的Clear和Delete命令。2．导线删除导线段的删除：选中，按Delete

键。或Edit→Delete，点导线。两焊盘间导线的删除：Edit→Select→PhysicalConnection，Ctrl+Delete。删除相连接的导线：Edit→Select→ConnectedCopper，Ctrl+Delet

e删除同一网络的所有导线：Edit→Select→Net，Ctrl+Delete。8.9添加网络连接Design→Netlist→Editnets。技巧：网络连接也可以直接在焊盘属性对话框中修改或添加。8.10

设计规则的设置8.10.1布线基本知识1．工作层信号层(SignalLayer)：丝印层(SilkscreenLayer)：其他层面(Others)：禁止布线层(KeepOutLayer)和多层(Multi-Layer)。2．布线规则安全间距允许值(C

learance)布线拐角模式(RoutingCorners)：布线层的确定(RoutingLayers)布线优先级(RoutingPriority)。布线原则(RoutingTopology)。过孔的类型(RoutingViaSty

le)走线宽度(Width)8.10.2布线设计规则的设置1．设计规则的参数设置对话框：Design→Rules。布线和其他设计规则参数。布线规则(Routing)：走线宽度(Width)、布线的拓扑结构(

RoutingTopology)、布线优先级(RoutingPriority)、布线工作层(RoutingLayers)、布线拐角模式(RoutingCorners)、过孔的类型(RoutingViaStyle)和输出控制(FanoutCont

rol)。电气规则(Electrical)：走线间距约束(Clearance)、短路(Short-Circuit)约束、未布线的网络(Un-RoutedNet)和未连接的引脚(Un-ConnectedPin)。SMT(表贴规则)：走线拐弯处表贴约束(SMDToCorner)、SMD到电

平面的距离约束(SMDToPlane)和SMD的缩颈约束(SMDNeck-Down)。Mask(阻焊膜和助焊膜)：阻焊膜扩展(SolderMaskExpansion)和助焊膜扩展(PasteMaskExpansion)。Testpoint(

测试点)：测试点的类型(TestpointStyle)和测试点的用处(TestpointUsage)。8.10.3设置对象类在进行板级布线时，可以设置对象类，以便于布线操作。通常设置的对象类有：网络类、

元件类、层类、焊盘类、直接连接类(Fromto)、差分对类、设计通道类以及多边形类。对象类可以看作为一个对象组，在操作时可方便进行选择或其他编辑操作。Design→Class命令：8.11交互手动和自动布线8.11.1交互手动布线空心线段表示导线的look-a

head部分，放置好的导线为实心线。按Space键可切换要放置的导线的Horizontal、Vertical和Start45°的起点模式。按BackSpace键取消放置的前一条导线段。在完成放置导线后或想要开始设置一条新的导线时单击鼠标右键或按Esc键。

重新布线：只要设置新的导线段即可，在单击鼠标右键完成布线后，旧的多余导线段会被自动移除。8.11.2自动布线1．全局布线：AutoRoute→All。EditRules：设置布线规则。EditLayerDirections：编辑层的方向。一般设置顶层主导为水平走线方向，设置底层主导为

垂直走线方向。RoutingStrategy：选择布线策略。LockAllPre-route复选框：锁定已布好的走线。Rip-upViolationsAfterRouting复选框：忽略违反规则的走线。2．对选定

网络进行布线：AutoRoute→Net3．对两连接点进行布线：AutoRouting→Connection4．对指定元件布线：AutoRoute→Component5．对指定区域进行布线：AutoR

oute→Area6．对指定的类布线：AutoRoute→NetClass7．对指定的Room空间布线：AutoRoute→Room8．其他布线命令：Stop，Reset，Pause，Restart。9．自动布线设置：AutoRoute→Setup注：在自动布线前先规划

电路板，可以提高布线速度！8.12手工调整印制电路板8.12.1手工调整布线Tools→Un-Route：All：拆除所有布线，进行手动调整。Net：拆除所选布线网络，进行手动调整。Connection：拆除所选的一条连线

，进行手动调整。Component：拆除与所选元件相连的导线，进行手动调整。8.12.2对印制电路板敷铜绘图工具栏中的按钮，或执行Place→PolygonPour命令注意：敷铜操作时，应该选中LockPrimitives(锁定图元)复选框，这样敷铜不会影响到原来

的PCB布线。8.12.3电源/接地线的加宽为了提高抗干扰能力，增加系统的可靠性，往往需要将电源/接地线和一些流过电流较大的线加宽。在设计规则中设定，设计规则中设置的电源/接地线宽度对整个设计过程均

有效。当设计完电路板后，如果需要增加电源/接地线的宽度，也可以直接对电路板上电源/接地线加宽。8.12.4文字标注的调整1．手动更新流水号2．自动更新流水号：Tools→Re-Annotate3．更新原理图：

Design→UpdateSchematicsin......8.12.5印制电路板补泪滴处理增强印制电路板(PCB)网络连接的可靠性，以及将来焊接元件的可靠性。补泪滴处理可以执行Tools→Teardrops。8.13设计规则检查设计规则检查(Des

ignRuleCheck，DRC)。DRC可以测试各种违反走线情况，比如安全错误、未走线网络、宽度错误、长度错误、影响制造和信号完整性的错误。DRC可以后台运行，检查是否违反设计规则，用户也可以随时手动运行来检查是否违反设计规则。注意：设计规

则检查(DRC)是一个有效的自动检查手段，既能够检查用户设计的逻辑完整性，也可以检查物理完整性。在设计任何PCB时该功能均应该运行，对涉及到的规则进行检查，以确保设计符合安全规则，并且没有违反任何规则。运行DRC：Tools→DesignRuleCh

eck8.14完成FPGA应用板的印制电路板8.14.1印制电路板布线设计8.14.2印制电路板的3D显示：View→Boardin3D