Altium Designer原理图与PCB设计及仿真6

1、Altium Designer 原理图与PCB设计及仿真 谢龙汉 鲁力 张桂东 电子工业出版社 第六章 绘制PCB 前面一章讲述了Altium Designer 10.0的PCB基本电路设计环境，包括 其基本知识、设计规则以及参数设定等。本章将在前面章节的基础上 对PCB的绘制的具体过程进行详细的描述。包括由原理图到PCB的衔 接步骤：网络报表的生成；包括元件的布局以及元件之间的布线；还 包括规则检验、泪滴和文件更新等后续工作的详细介绍。在后面的章 节将会对PCB绘制的高级操作进行详细介绍，初学者请掌握好本章节 的内容后再学习下一章节，因为下一章节很多是以本章节为基础的。 网络表的载入 元件的

2、布局 系统的布线 调整走线 规则校验 补泪滴、包地 6.1载入网络表 原理图与电路板规划的工作都完成以后，就需要将原理图的设计信息 传递到PCB编辑器中，以进行电路板的设计。从原理图向PCB编辑器 传递的设计信息主要包括网络表文件、元器件的封装和一些设计规则 信息。 图 6-1 【Engineering Change Order】对话框 数据转换 执行转换 图 6-2 转换数据PCB图 图 6-3 将改变发送到PCB 6.2.1元件布局的基本规则 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近原则， 同时应将数字电路和模拟电路分开。 定位孔、标准孔等非安装孔

3、周围1.27mm内不得贴装元器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对应M2.5 螺钉）、4mm（对应M3螺钉）内不得贴装元器件。 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路。 元器件的外侧距板边的距离为5mm。 贴装元件的焊盘外侧与相邻插装元件的外侧距离不得大于2mm。 金属壳体元件和金属件（屏蔽盒等）不能与其他元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大 于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其他方孔外侧距板边的尺寸大于3mm。 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均匀分布。 电源插座要尽量布置电路板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应

4、布置在同侧。特别应注意 不要把电源插座及其他焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆 设计和扎线。电源插座及焊接连接器间距应考虑方便电源插头的插拔。 其他元器件的布置：所有的IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一电路板上极性标示不 得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向应互相垂直。 板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时候应以网状铜箔填充，网格大于8mil（或者0.2mm）。 贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件的虚焊。重要信号线不准从插座脚间通过。 贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致。 有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 6.2

5、.2自动布局 图 6-6 元件布局菜单 图 6-7 自动放置对话框 图 6-8 【Cluster Placer】布局结果 6.2.3自动推挤布局 图 6-10 元件堆叠 图 6-12 弹出式叠放列表和预览 图 6-13 自动推挤布局结果 6.3.1 自动布线 布线的一般规则布线的一般规则 画定布线区域距PCB边1mm的区域内，以及安装孔周围1mm 内，禁止布线。 电源线尽可能宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil； CPU入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil。 正常过孔不低于30mil。 双列直插：焊盘60mil，孔径40mil。 1/4W电阻：5155平

6、方mil（0805表贴），直插时焊盘为62mil， 孔径为42mil。 无极电容：5155平方mil（0805表贴），直插时焊盘为50mil， 孔径为28mil。 注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回 环布线。 上述一般布线规则只针对于普通的低密度板设计。 图 6-14 自动布线菜单 图 6-15 布线策略对话框 图 6-16 SMDNeckDown规则设置对话框 图 6-19 弹出窗口显示网络信息 图 6-20 网络布线结果 图 6-21 选择网络类布线对话框 6.3.2等长布线 高速电路布线特别是差分信号布线通常要求布线平行和长度相等。平 行的目的是要确保差分阻抗的完全匹

7、配，布线的平行间距不同会造成 差分阻抗不匹配。等长的目的是确保时序的准确与对称性，即确保信 号在传输线上的延迟相同。因为差分信号的时序跟这两个信号交叉点 （或相对电压差值）有关，如果不等长，则此交叉点不会出现在信号 振幅的中间，也会造成相邻的两个时间间隔不对称，增加时序控制的 难度，不利于提供信号的传输速度。不等长也会增加共模信号的成分， 影响信号完整性。 图 6-36 对象类资源管理器 图 6-37 将指定网络归入当前类 图 6-38 PCB规则系统参数编辑器 图 6-39 设置布线规则 6.3.3实时阻抗布线 图 6-42 PCB规则编辑器 图 6-43 选择网络“TXD” 6.3.4多线

8、轨布线 多线轨布线也称为总线布线。Altium Designer 提供了强大的多线轨放 置命令，并且支持多线轨拖动。在今天开发的复杂板卡设计时，这极 大地改变了效率，用户只需一个操作就可以放置或修改一组走线。 图 6-48 多线轨布线 图 6-49 总线布线对话框 6.3.5交互式差分对布线 图 6-50 放置差分对指示符 图 6-51 差分对指示符参数设置对话框 图 6-53 文件差别对话框 6.3.6 交互式式布线 图 6-64 交互式布线规则设置对话框 图 6-65布线宽度规则编辑器 6.4.1手工调整布线 图 6-67 需要手工布线的PCB图 图 6-68 Un-Route子菜单中的手工调整布线命令 图 6-69 拆除连接导线 6.4.2 电源和地线的加粗 图 6-71 设置导线宽度对话框 图 6-72 改为25mil 6.4.3敷铜 图 6