PCB设计与制作一、设计基础1.学习目标目录/CONTENTS2.学习内容1.1电路板总体设计流程1.1.1电路原理图的设计步骤1.1.2PCB设计的一般步骤1.2AltiumDesigner的发展1.3AltiumDesigner的组成1.4设计环境1.4.1工作面板管理1.4.2窗口管理1.4.3本地化语言设置1.5文件管理系统1.5.1项目文件1.5.2自由文件1.5.3存盘文件1.6AltiumDesigner的启动与退出1.7新建AltiumDesigner设计工程
3.问题思考&操作训练熟悉电路板设计的基本流程和方法,包括原理图和PCB的设计流程。了解所使用设计软件AltiumDesigner的背景知识。熟悉AltiumDesigner的操作环境,认识AltiumDesigner各种图形用户界面和常用控件,熟练地进行工作面板管理、窗口管理及基本参数设置。熟悉AltiumDesigner的工程结构和文档类型,能够熟练地对各类文档进行新建、打开、关闭、复制、删除等基本操作。学习目标1.1电路板的总体设计流程
电路板设计的过程,就是将设计者的电路设计思想变成PCB文件,以便生产制作电路板的过程,整个系统的基本设计流程如图所示。这其中,最为关键的就是电路原理图的设计和PCB设计两个部分。1.1.1电路原理图的设计步骤
电路原理图的设计是整个电路板设计的基础,电路原理图设计的好坏将直接影响到PCB板能否正常工作。一张好的电路原理图首先要保证原理图的元件选择及连线准确无误;其次还要保证原理图结构清晰,布局合理,便于设计人员阅读。电路原理图的设计步骤,如图所示。1.1电路板的总体设计流程1.1.2PCB设计的一般步骤
PCB设计是电路设计中最重要、最关键的一步。PCB设计的一般步骤如图所示。1.1电路板的总体设计流程1.2AltiumDesinger的发展AltiumDesinger的发展19912002推出经典的PortelDXP版本软件2006改进并更名为AltiumDesigner软件1985创始人NickMartin成立Protel公司2019推出Windows版本的Protel软件推出最新的AD20版本软件2001年更名为Altium公司AltiumDesigner并不只是一个简单的电子电路设计工具,而是一个功能完善的电路设计、仿真与PCB制作系统,它由四大设计模块组成。1.3AltiumDesinger的组成AltiumDesinger的组成原理图设计模块原理图仿真模块PCB设计模块FPGA设计模块1.4设计环境主页显示界面1.4设计环境1.4.1工作面板管理AltiumDesigner中大量的使用工作面板,通过工作面板可以方便地实现打开文件、访问库文件、浏览每个设计文件和编辑对象等各种功能。浮动显示方式自动隐藏方式锁定显示方式1.4设计环境1.4.2窗口管理
熟悉原理图库文件和PCB封装库编辑环境的界面和基本操作。会浏览集成库,了解不同类型的元器件属性及参数。能够利用多种方法创建新的元件库及元件,包括原理图元件符号与PCB封装。能够创建集成库,编译集成库工程。学习目标IntegratedLibraries(*.IntLib):集成元件库SchematicLibraries(*.SchLib):原理图元件库DatabaseLibraries(*.DBLib):数据库SVNDatabaseLibraries(*.SVNDBLib):SVN数据库ProtelFootprintLibrary(*.PcbLib):PCB封装库PCB3DModelLibrary(*.PCB3DLib):PCB3D模型库
创建新的原理图库元件有两种方法:利用画图工具栏和IEEE符号工具栏直接在设计窗口绘制。从现有的元件库中选择一个相似零件,复制到设计窗口,再对其进行编辑。
创建PCB封装时,一定要根据实际尺寸来确定各个部分,特别是焊点的位置一定要精确,如果焊点间的相对位置和实际情况不符,会影响电路板的设计和后面的焊接过程。
在AltiumDesigner中创建元件PCB封装的方法可分为三种:利用元件封装向导绘制元件封装利用IPC元件封装向导绘制元件封装手工绘制元件封装
掌握原理图全局编辑的方法。掌握设计、调用模板的方法。掌握层次原理图的设计方法。学习目标4.1原理图的全局编辑4.1.1元件的标注在原理图中,每一个元件的标号都必须是唯一的,如果标注重复或者未定义,系统编译时都会产生错误。最好的方法是在原理图编辑完成后,使用系统的标注功能——Annotate工具统一为元件编号。单击【Tools】菜单栏,可以看到系统提供的一系列的元件标注命令,在展开的命令中有各种方式的元件标注功能,如右图所示。元件标注命令4.1原理图的全局编辑4.1.1元件的标注
所谓敷铜,就是在电路板上没有布线的地方敷设铜膜。往往将敷铜与地线或电源线连接起来,以提高PCB的抗干扰能力,改善散热条件。
敷铜技巧:可设置不同区域采用不同的敷铜方式。敷铜可覆盖不同连线,如覆盖所有地线网络,这样可以保证地线有足够的宽度,便于散热。当敷铜与地线相连接时,也叫做大面积铺地。敷铜的形状可以改变。若敷铜线宽大于或等于敷铜的栅格间距,敷的铜膜将会是没有间隙的全铜。5.6PCB布线的后续处理5.6.1敷铜执行【Place】|【PolygonPour】(多边形敷铜),或者单击【Placement】工具栏中