pcb板設計技巧

1、10.5 PCB板的設計技巧,教學目的及要求： 1. 熟練掌握PCB板的設計技巧 2. 熟練掌握放置淚滴、放置過孔作為安裝孔 3. 熟練掌握布置多邊形敷銅區(qū)域 4. 熟練掌握放置尺寸標注、設置坐標原點等 教學重點: PCB板的各種設計技巧教學難點：PCB板的各種設計技巧復習： 第10章交互式布線及PCB板設計技巧 10.1 交互式布

2、線 10.1.1 放置走線 10.1.2 連接飛線自動完成布線 10.1.3 處理布線沖突 10.1.4 布線中添加過孔和切換板層,10.5 PCB板的設計技巧,在掌握了以上的布線方式后，可以對上一章設計的PCB板進行優(yōu)化，重新布局、布線后的PCB板如圖10-25所示。,圖10-25 重新布局、布線后的PCB板,由于新

3、的PCB板元器件的排列比原來緊湊，所以PCB板的布線區(qū)域及板邊框的尺寸可縮小。選擇“Keep-Out Layer”層，將布線區(qū)域的左邊框向右移動，x的坐標從103mm→112mm；執(zhí)行“Design” → “Board Shape” → “Redefine Board Shape”命令，鼠標點擊（109mm，30mm）、（190mm，30mm）、（190mm，106mm）、（109mm，106mm）這4個坐標，將PCB板的邊框縮小。,在

4、進行下面的學習之前，一定要先檢查設計的PCB板有無違反設計規(guī)則的地方，在主菜單中執(zhí)行擇“Tools”→“Design Rule Check…”命令，彈出“Design Rule Checker” 對話框，單擊“Run Design Rule Check…”按鈕，啟動設計規(guī)則測試。如設計合理，沒有違反設計規(guī)則，則進行下面的操作。,10.5.1 放置淚滴,如圖10-26所示，在導線與焊盤或過孔的連接處有一段過渡，過渡的地方成淚滴狀，所以稱它

5、為淚滴。淚滴的作用是：在焊接或鉆孔時，避免應力集中在導線和焊點的接觸點，而使接觸處斷裂，讓焊盤和過孔與導線的連接更牢固。,Arc Arc Track圖10-26 淚滴的Arc和Track兩種形狀,放置淚滴的步驟如下：（1）打開需要放置淚滴的PCB板，執(zhí)行“tools”→“Teardrops”命令，彈出如圖10-27所示淚滴設置對話框。,圖10-27 淚滴設置

6、對話框,（2）在“General”設置欄中，如果選擇“All Pads”，將對所有的焊盤放置淚滴；如果選擇“All Vias”，將對所有的過孔放置淚滴；如果選擇“Selected Objects Only”，將只對所選擇的元素所連接的焊盤和過孔放置淚滴。,（3）在“Action”設置欄，Add單選按鈕表示此操作將添加淚滴；“Remove”單選按鈕表示此操作將刪除淚滴。（4）在“Teardrop Style”設置欄，設置淚滴的形狀，其中

7、“Arc”和“Track”兩種形狀分別如圖10-26所示。（5）單擊OK按鈕，系統(tǒng)將自動按所設置的方式放置淚滴。,10.5.2 放置過孔作為安裝孔,在低頻電路中，可以放置過孔或焊盤作為安裝孔。執(zhí)行命令“Place” →“Via”，進入放置過孔的狀態(tài)，按Tab鍵彈出Via對話框如圖10-28所示。,圖10-28 Via對話框,將過孔直徑(Diameter )改為：6mm將過孔的孔的直徑(Diameter )改為：3mm然后放在PCB

8、板的4個角上（116mm，37mm）、（183mm，37mm）、（183mm，99mm）、（116 mm，99mm）。把4個過孔放在PCB板后，成綠色高亮，如圖10-29所示。,圖10-29 放置安裝孔的PCB板,檢查過孔為什么綠色高亮。（1）在主菜單中選擇“Tools”→“Design Rule Check…”命令，打開“Design Rule Checker”對話框。（2）單擊“Run Design Rule Check…”按

9、鈕，啟動設計規(guī)則測試。設計規(guī)則測試結(jié)束后，系統(tǒng)自動生成如圖10-30所示的檢查報告網(wǎng)頁文件。,錯誤原因：“Hole Size Constraint(Min=0.0254mm)(Max=2.54mm)(All)”。PCB板上孔的直徑最小0.0254mm,最大2.54mm 。而用戶放置的過孔的孔的直徑為3mm大于最大值,所以出現(xiàn)綠色的高亮顯示。修改設計規(guī)則：執(zhí)行Design → Rule命令，出現(xiàn)“PCB Rules and Const

10、raints Editor”對話框，選擇Design Rules — Manufacturing — Hole Size，按鼠標右鍵，從下拉菜單中選擇New Rule,出現(xiàn)Hole Size的新規(guī)則如圖10-31所示，將孔直徑的最大值改為：4mm。,圖10-30 檢查報告網(wǎng)頁,圖10-31將孔直徑的最大值改為4mm,選擇Design Rules — Routing — Routing Via Style，將Via Diameter(過

11、孔直徑)的最大值（Maximum）改為：7mm，Via Hole Size(過孔的孔的尺寸)的最大值（Maximum）改為：4mm，按OK按鈕即可。 修改了這兩個參數(shù)后的PCB板無綠色高亮顯示。,10.5.3 布置多邊形鋪銅區(qū)域,在設計電路板時，有時為了提高系統(tǒng)的抗干擾性，需要設置較大面積的接地線區(qū)域（大面積接地）。多邊形鋪銅就可以完成這個功能，布置多邊形鋪銅區(qū)域的方法如下。 （1）在工作區(qū)選擇需

12、要設置多邊形鋪銅的PCB板層。 （2）單擊“Wiring”工具欄中的多邊形鋪銅工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇Place→Polygon plane菜單項。打開如圖10-33所示的“Polygon Pour”對話框。,圖10-33 “Polygon Pour ”對話框,如圖10-33所示的“Polygon Pour”對話框用于設置多邊形鋪銅區(qū)域的屬性，其中的選項功能如下。①“Fill Mode”用來設

13、置多邊形鋪銅區(qū)域內(nèi)的形狀Solid(Copper Regions)：表示鋪銅區(qū)域是實心的。Hatched(Tracks/Arcs)：表示鋪銅區(qū)域是網(wǎng)狀的。None(Outlines Only)：表示鋪銅區(qū)域無填充，僅有輪廓、外圍。②“Track Width”編輯框用于設置多邊形鋪銅區(qū)域中網(wǎng)格連線的寬度。如果連線寬度比網(wǎng)格尺寸小，多邊形鋪銅區(qū)域是網(wǎng)格狀的；如果連線寬度和網(wǎng)格尺寸相等或者比網(wǎng)格尺寸大，多邊形鋪銅區(qū)域是實心的。③“G

14、rid Size”編輯框用于設置多邊形鋪銅區(qū)域中網(wǎng)格的尺寸。為了使多邊形連線的放置最有效，建議避免使用元件管腳間距的整數(shù)倍值設置網(wǎng)格尺寸。④“Surround Pads With”選項用于設置多邊形鋪銅區(qū)域在焊盤周圍的圍繞模式。其中，“Arcs”單選項表示采用圓弧圍繞焊盤，“Octagons”單選項表示使用八角形圍繞焊盤，使用八角形圍繞焊盤的方式所生成的Gerber文件比較小，生成速度比較快。,⑤“Hatch Mode”用于設置多邊形

15、鋪銅區(qū)域中的填充網(wǎng)格式樣，其中共有4個單選項，其功能如下?！?0 Degree”單選項表示在多邊形鋪銅區(qū)域中填充水平和垂直的連線網(wǎng)格?！?5 Degree”單選項表示用45°的連線網(wǎng)絡填充多邊形。“Horizontal”單選項表示用水平的連線填充多邊形鋪銅區(qū)域。“Vertical”單選項表示用垂直的連線填充多邊形鋪銅區(qū)域。以上各填充風格的多邊形鋪銅區(qū)域如圖10-34所示。,“None”

16、 “90 Degree” “45Degree”,“Horizontal” “Vertical”圖10-34 各填充風格的多邊形鋪銅區(qū)域,⑥“Properties”區(qū)域用于設置多邊形鋪銅區(qū)域的性質(zhì)，其中的各選項功能如下。Name：鋪銅區(qū)域的名字，一般不用更改。Layer：下拉列表用于設置多邊形鋪銅區(qū)域所在的層。Min Prim Length：編輯框用于設置多邊形鋪銅

17、區(qū)域的精度，該值設置得越小，多邊形填充區(qū)域就越光滑，但鋪銅、屏幕重畫和輸出產(chǎn)生的時間會增多。Lock Primitive：用于設置是否鎖定多邊形鋪銅區(qū)域。如果選擇該復選框，多邊形鋪銅區(qū)域就成為一個整體，不能對里面的任何對象進行編輯，否則可以編輯里面的對象。Locked：用于設置是否移動多邊形鋪銅區(qū)域在板上的位置。如果選擇該復選框，移動時給出一個提示信息：This Primitive is locked. Contiune？如果選擇“

18、Yes”，就可移動多邊形鋪銅區(qū)域，否則不能移動。Ignore On-Line Violations：設置多邊形鋪銅區(qū)域是否進行在線設計規(guī)則檢查。⑦“Net Options”區(qū)域用于設置多邊形鋪銅區(qū)域中的網(wǎng)絡，其中的各選項功能如下：“Connect To Net”下拉列表用于選擇與多邊形鋪銅區(qū)域相連的網(wǎng)絡，一般選擇GND。,10.5.4 放置尺寸標注,1．直線尺寸標注對直線距離尺寸進行標注，可進行以下操作。（1）單擊“Utili

19、ties”工具欄中的尺寸工具按鈕“”，在彈出的工具欄中選擇直線尺寸工具按鈕“”，或者選擇“Place”→“Dimension”→“Linear”命令。（2）單擊“Tab”鍵，打開如圖10-39所示的“Linear Dimension”對話框。,圖10-39 “Linear Dimension”對話框,如圖10-39所示的“Linear Dimension”對話框用于設置直線標注的屬性，其中的選項功能如下。“Pick Gap”編輯框

20、用來設置尺寸線與標注對象間的距離?！癊xtension Width”編輯框用來設置尺寸延長線的線寬?！癆rrow Length”編輯框用來設置箭頭線長度。“Arrow Size”編輯框用來設置箭頭長度（斜線）?！癓ine Width”編輯框用來設置箭頭線寬?！癘ffset”編輯框用來設置箭頭與尺寸延長線端點的偏移量。“Height”編輯框用來設置尺寸字體高度?！癛otation”編輯框用來設置尺寸標注線拉出的旋轉(zhuǎn)角度。“

21、Text Width”編輯框用來設置尺寸字體線寬?！癟ext Gap”編輯框用來設置尺寸字體與尺寸線左右的間距。“Properties”區(qū)域用來設置直線標注的性質(zhì)，其中的選項功能如下：“Layer”下拉列表用來設置當前尺寸文本所放置的PCB板層。,“Format”下拉列表用來設置當前尺寸文本的放置風格。在下拉列表中選擇尺寸放置的風格共有4個選項：“None”選項表示不顯示尺寸文本?！?.00”選項表示只顯示尺寸，不顯示單位?！?.

22、00mil”選項表示同時顯示尺寸和單位?！?.00（mil）”選項表示顯示尺寸和單位，并將單位用括號括起來?！癟ext Position”下拉列表用來設置當前尺寸文本的放置位置。“Unit”下拉列表用來設置當前尺寸采用的單位。可以在下拉列表中選擇放置尺寸的單位，系統(tǒng)提供了 “mils”、“millimeters”、“Inches”、“Centimeters”和“Automatic”共五個選項，其中“Automatic”項表示使用系統(tǒng)

23、定義的單位。,2．標準標注,標準標注用于任意傾斜角度的直線距離標注，可進行以下操作設置標準標注。（1）單擊“Utilities”工具欄中的尺寸工具按鈕“ ”，在彈出的工具欄中選擇標準直線尺寸工具按鈕“ ”，或者選擇“Place”→ “Dimension”→“Dimension”命令。3．坐標標注坐標標注用于顯示工作區(qū)里指定點的坐標。坐標標記可以放置在任意層，坐標標注包括一個“十”字標記和位置的（X，Y）坐標，可進

24、行如下操作布置坐標標注。（1）單擊“Utilities”工具欄中的繪圖工具按鈕“ ”，在彈出的工具欄中選擇坐標標注工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇“Place”→“Coordinate”命令。,10.5.5 設置坐標原點,在PCB編輯器中，系統(tǒng)提供了一套坐標系，其坐標原點稱為絕對原點，位于圖紙的最左下角。但在編輯PCB板時，往往根據(jù)需要在方便的地方設計PCB板，所以PCB板的左下角往往不是絕對坐標原點。Alti

25、um Designer提供了設置原點的工具，用戶可以利用它設定自己的坐標系，方法如下：（1）單擊“Utilities”工具欄中的繪圖工具按鈕“ ”，在彈出的工具欄中選擇坐標原點標注工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇“Edit”→“Origin”→“Set”命令。（2）此時鼠標箭頭變?yōu)槭止鈽耍趫D紙中移動十字光標到適當?shù)奈恢?，單擊鼠標左鍵，即可將該點設置為用戶坐標系的原點（如圖10-42所示），此時再移動鼠標就可以

26、從狀態(tài)欄中了解到新的坐標值。（3）如果需要恢復原來的坐標系，只要選擇“Edit”→“Origin”→“Reset”命令即可。,圖10-42 標注的尺寸、坐標，重置坐標原點及鋪銅的PCB板,小結(jié)：,10.5 PCB 板的設計技巧 10.5.1 放置淚滴 10.5.2 放置過孔作為安裝孔 10.5.3 布置多邊形敷銅區(qū)域 10.5.4 放置尺寸標注 10.5.5 設置坐標原點,作業(yè)：,P223