Altium Designer 26-PCB设计-凡亿课堂

Altium Designer 26-PCB设计

1 封装匹配的检查

在进行PCB导入时，经常会出现“Footprint Not Found”或者“Unknown Pin”现象，这些都是封装匹配上的问题，所以有对其进行检查的必要性。

（1）在原理图编辑界面中，执行菜单命令“工具-封装管理器”，进入封装管理器。

（2）如图6-1所示，单击“Current Footprint”，对当前封装进行排序。

图6-1 无封装名称的元件

（3）空白的地方表示这些元件没有添加封装名称，会造成“Unknown Pin”的出现，需要根据实际需要添加好封装名称。

（4）一一选择元件列表中的元件，可以在封装预览区中看到匹配封装，如图6-2所示，如果在封装预览区中不存在封装预览，则证明此封装的路径或者名称匹配有问题。

图6-2 封装匹配检查预览

（5）在有匹配问题的封装上单击，进入元件封装的匹配设置，检查名称是否和PCB库中的名称对应上，以及检查路径是否设置正确，通常如果PCB库在当前工程下，选择“任意”选项就可以匹配上了，如图6-3所示。

图6-3 元件封装的匹配设置

（6）对元件封装进行添加、编辑之后，需要把其变更更新到原理图中，单击“接受变化（创建ECO）”按钮，进行更新处理。

2 PCB的导入

检查完封装之后，就可以对元件进行导入了，实现从原理图设计向实物的映射。

（1）在原理图编辑界面中，执行菜单命令“设计- Update PCB Document最小系统板.PcbDoc”，进入如图6-4所示的导入执行窗口。

（2）在执行更新时，一般会对工程进行编译，如果存在问题，则会以红色字体进行警告，按照提示单击进去查看，并更正后再执行，如果确认没问题则忽略，单击“执行变更”按钮，执行变更。

图6-4 导入执行窗口

（3）在执行变更过程中，当“状态”栏中出现错叉时，请检查之后再导入一次，直到全部是对钩为止，即表示完成导入。导入状态提示如图6-5 所示。导入之后的效果图如图6-6所示。

（4）导入之后会出现很多报错，请按照前文提到过的把不必要的DRC检查选项取消，然后把元件丝印利用全局操作，整体变小放置在元件的中心。

图6-5 导入状态提示

3 板框的绘制

导入PCB之后，PCB默认为2层板，因为这个实例是设计成2层板的，所以层叠就不需要设置了，直接按照要求进行板框的绘制。

（1）对于本实例，我们定义板框的大小，如图6-7所示。这里取值为100mm×50mm。

图6-6 导入之后的效果图

图6-7 板框尺寸的评估

（2）把当前层切换到“Mechanical 1”层，按快捷键“EOS”，在空白处设置好原点。

（3）执行菜单命令“放置-线条”，以原点为定点绘制一个100mm×50mm的板框线，然后选中这个封闭的板框线，按快捷键“DSD”，重新定义板框。

4 PCB布局

由前面章节可知，PCB布局顺序一般可以总结为如图6-8所示，这有助于我们利用模块化的思路快速完成PCB布局。

图6-8 PCB布局顺序

1．放置固定元件

因为是开发板，对固定元件没有要求，但是出于对其装配和调试方便性的考虑，对固定元件进行了规划，如图6-9所示。

（1）将烧录的排针放置在板子的右侧，方便烧录。

（2）将接口放置在上下两侧，方便接插。

（3）将USB放置在上下侧，方便拔插。

规划好固定元件之后，先对应地把相关功能模块的接插件摆放到位，如图6-10所示。

图6-9 固定元件的规划

图6-10 放置固定元件

2．PCB交互式与模块化布局

放置好固定元件之后，根据原理图的模块化及与PCB的交互，利用“在矩形区域排列”命令，把与其相关的模块都摆放在PCB板框的边缘，如图6-11所示，然后可以把元件的飞线打开，这个时候有助于对信号流向的分析整理。

图6-11 模块化布局

3．先大后小原则

先大后小原则，即先放置主控部分的芯片，再放置体积较大的元件，如图6-12所示。

图6-12 大元件的摆放

4．局部模块化原则

这里可以参考前文的常规布局原则，将每个模块的元件都摆放好，并对齐，尽量整齐美观。

完整的布局如图6-13所示。

图6-13 完整的布局

5 类的创建及PCB规则设置

布局完成之后需要对信号进行分类和PCB规则设置。这样做一方面可以便于认识信号和厘清思路；另一方面可以通过软件的规则约束，保证电路设计的性能，如电源线需要加粗的，软件会督促我们进行加粗处理，信号走线时不会出现这里粗那里细的现象。

1．类的创建

（1）按快捷键“DC”，进入类管理器。

（2）在“Net Classes”上单击鼠标右键，创建一个“PWR”类，把属于电源的信号都进行添加，如图6-14所示。

图6-14 类的创建

2．PCB规则设置

（1）按快捷键“DR”，进入PCB规则及约束编辑器。

出于对生产工艺能力要求和成本的考虑，设置最小间距为 6mil，最小线宽为6mil，最小过孔大小为12mil。

（2）间距规则设置：在“Where The First Object Matches”和“Where The Second Object Matches”栏中都选择适配“All”，间距参数按照图6-15所示进行设置。

（3）线宽规则设置：选中“Routing”规则中的“Width”规则，单击鼠标右键，分别创建“Width”规则和“PWR”规则，分别按照图6-16和图6-17所示进行设置，同时注意两个叠加规则的优先级设置，“PWR”规则要优先于“Width”规则。

图6-15 间距规则设置

图6-16 “Width”规则设置

图6-17 “PWR”规则设置

（4）过孔规则设置：设置过孔孔径大小（内径大小）为12mil，过孔直径（外径大小）为24mil，如图6-18所示。

图6-18 过孔规则设置

（5）阻焊规则设置：单边开窗为2.5mil，如图6-19所示。

图6-19 阻焊规则设置

（6）正片铺铜连接规则设置：因为2层板只有正片层，所以只需要设置正片铺铜连接规则，按照焊盘采取花焊盘连接、过孔采取全连接的方式进行设置，如图6-20所示。

图6-20 正片铺铜连接规则设置

6 PCB扇孔及布线

1．PCB扇孔

扇孔的目的是打孔占位和缩短信号的回流路径。在进行PCB布线之前，可以把短线直接先连上，对长线进行拉出打孔的操作，对于电源和GND过孔都是如此，如图6-21所示。同时，请注意关注前文提到过的扇孔要求。

2．PCB布线的总体原则

（1）遵循模块化布线原则，不要左拉一条右拉一条，用总线走线的概念，如常用到的多条拉线快捷键“UM”。

（2）遵循优先信号走线的原则。

（3）对重要、易受干扰或者容易干扰别的信号的走线进行包地处理。

（4）电源主干道加粗走线，根据电流大小来定义走线宽度；按照设置的线宽规则进行信号走线。

（5）走线间距不要过小，能满足3W原则的尽量做到3W原则。

图6-21 PCB扇孔

3．电源的走线

电源的走线一般是从原理图中找出电源主干道，根据电源大小对主干道进行铺铜走线和添加过孔，主干道不要像信号线那样只是一条很细的走线。例如水管通水流，如果水流入口处水管太细，那么是无法通过很大的水流的，有可能因为水流过大造成爆管；也不能入口处水管粗而中间细，这种做法也有可能造成爆管。这类比到电路板就是可能造成电路板烧坏。由于此板电流很小，所以只走粗线处理。电源的走线如图6-22所示。

图6-22 电源的走线