1、 Altium Designer 教程 原理图、PCB设计 第第1111章章 PCBPCB设计实例设计实例 Altium Designer 教程 11.1 PCB的设计流程 11.2 双面PCB设计 11.3 单面PCB设计 11.4 多层PCB设计 11.5 PCB图纸的打印输出 本章先介绍印制电路板的设计流程，然后以双面印制电路板设计为例详细讲解设计过程，再介绍单面印制电路板和多层印制电路板设计方法。Altium Designer 教程 设计印制电路板的流程可分为十几个步骤 Altium Designer 教程11.2 双面双面PCB设计设计 所谓的链接是将一个空白的PCB文件加到一个设计
2、项目里面一般情况下总是将PCB文件与原理图文件同放在一个设计项目中1引入设计项目命令【File】/【Open Project】11.2.1 文件链接与命名 Altium Designer 教程2建立空白PCB文件命令【File】/【New】/【PCB】将PCB文件拖至刚才的项目中 Altium Designer 教程3命名PCB文件命令【File】/【Save As】将刚才的PCB文件另存4移出文件命令【Remove from Project】Altium Designer 教程设置电路板禁止布线区就是确定电路板的电气边界。禁止布线层（Keep-Out Layer）是PCB编辑中一个用来确定有
3、效放置和布线区域的特殊工作层。在手工布局和布线时，可以不画出禁止布线区，但是自动布局时是必须有禁止布线区的。Altium Designer 教程（1）设定当前的工作层面为“Keep-Out Layer”。（2）执行菜单命令【Place】/【Line】（3）适当位置单击，确定边界起点。然后拖动至某一点，再单击确定终点。Altium Designer 教程（1）命令【Design】/【Import Changes From*.PrjPcb】Altium Designer 教程（2）单击 校验改变按钮，系统对所有的元件信息和网络信息进行检查 Altium Designer 教程（3）单击 执行改变按
4、钮，系统开始执行将所有的元件信息和网络信息的传送 Altium Designer 教程（4）单击【Close】按钮，所有的元件和飞线已经出现在PCB文件中所谓的元件盒“Room”内 Altium Designer 教程PCB设计环境参数包括板选项和工作层面参数设置。一般有：单位制式光标形式光栅的样式工作面层颜色 Altium Designer 教程1设置参数命令【Design】/【Board Option】Altium Designer 教程2.设置工作层面显示/颜色命令【Design】/【Board Layers&Colors】Altium Designer 教程元件的布局有自动布局和手工布
5、局两种方式 用户根据自己的习惯和设计需要可以选择自动布局，也可以选择手工布局。在一般的情况下，需要两者结合才能达到很好的效果 可以先利用Altium Designer的PCB编辑器所提供的自动布局功能自动布局，在自动布局完成后，再进行手工调整。Altium Designer 教程（1）命令【Tools】/【Comment Placement】Altium Designer 教程（2）执行菜单中【Auto Placer】命令 Altium Designer 教程（3）当选中统计布局方式选项前的单选框 Altium Designer 教程（4）设置好元件自动布局参数后，清除图中的布局空间“Room
6、”，单击 按钮，元件自动布局完成后的效果 Altium Designer 教程元件封装的选配或更换，无论是在原理图还是在PCB的编辑过程中，均可进行。但是，在PCB的编辑过程中选配或更换元件封装，比较方便。（1）双击需要调换封装的元件（三极管Q1）Altium Designer 教程元件参数对话框 Altium Designer 教程（2）单击元件参数对话框封装栏中元件名称后的浏览按钮 Altium Designer 教程（3）单击相关元件封装栏中封装名称，就可以浏览其相关的封装。Altium Designer 教程（4）单击“OK”按钮，回到元件参数对话框，再单击该框中的“OK”按钮调换前调
7、换后 Altium Designer 教程1解锁元件封装选定目标元件8引脚集成芯片U1并双击，或在该芯片上右击，弹出快捷菜单，执行“Properties”命令，弹出参数设置对话框，去除“Component Properties”下“Lock Primitives”选项的勾选项，解锁元件封装 Altium Designer 教程1解锁元件封装 Altium Designer 教程2.修改元件封装元件封装解锁后，其焊盘、外轮廓线等可自由移动，此时可单击具体需更改目标，并可结合11.8节批量修改图件的步骤对其进行重新编辑修改，包括焊盘位置、形状及大小，外轮廓线长短及线条宽度等 Altium Desi
8、gner 教程3.重新锁定元件封装修订好所需元件后，单击并按住鼠标左键向外拖动，出现复选框，将图件构成的所有要素全部选取，覆盖在该复选框内，然后在复选框上右击，弹出参数设置对话框，重新勾选“Component Properties”栏下的“Lock Primitives”，锁定其封装 Altium Designer 教程 在对项目设计过程中，用户有时要对原理图或电路板中的某些参数进行修改，如元件的标号、封装等，并希望将修改状况同时反映到电路板或原理图中去。Altium Designer系统提供了这方面的功能，使用户很方便地由PCB文件更新原理图文件，或由原理图文件更新PCB文件。Altium
9、Designer 教程1由PCB文件更新原理图文件（1）执行菜单命令【Design】/【Update Schematic in 接触式防盗报警电路.PrjPcb】，启动更改确认对话框 Altium Designer 教程（2）单击Yes按钮确认，弹出更改文件ECO对话框，在ECO对话框中列出了所有的更改内容 Altium Designer 教程（3）单击“Validate Changes”校验改变按钮，检查改变是否有效，如果所有的改变均有效，“Status”栏中的“Check”列出现“”号，否则出现错误符号 Altium Designer 教程（4）单击”Execute Changes”执行改
10、变按钮，将有效的修改发送至原理图，完成后，“Done”列出完成状态显示（5）单击 按钮，系统生成更改报告文件（6）完成以上操作后，单击 按钮 Altium Designer 教程由原理图文件更新PCB文件的操作方法同11.2.3节中的“导入数据”的操作步骤一样。读者可参考11.2.3节的内容，在电路设计中进行由原理图文件更新PCB文件的操作。2由原理图更新PCB Altium Designer 教程1手工调整（1）移动元件的方法：执行菜单命令【Edit】/【Move】，单击要选中元件，此时光标变为十字形状，然后拖动鼠标，则所选中的元件会被光标带着移动，先将元件移动到适当的位置右击，即可将元件放
11、置在当前位置；或执行菜单命令【Edit】/【Move】，单击元件选中它，同时按住鼠标左键不放，此时光标变为十字形状，然后拖动鼠标，则所选中的元件会被光标带着移动，先将元件移动到适当的位置，放开鼠标左键，即可将元件放置在当前位置。Altium Designer 教程1手工调整（2）旋转元件的方法：执行菜单命令【Edit】/【Move】。单击要选中元件，此时光标变为十字形状，元件被选中，按空格键，每次可使该元件逆时针旋转90。（3）元件标注的调整方法：双击待编辑的元件标注，将会弹出如图11-33所示的编辑文字标注对话框。Altium Designer 教程2自动排列（1）选择待排列的元件。执行菜单
12、命令【Edit】/【Select】/【Inside Area】或单击主工具栏中的 按钮（2）执行菜单命令后，光标变成十字形状，移动光标到待选区域的适当位置，拖动光标拉开一个虚线框到对角，使待选元件处于该虚线框中，最后单击按钮确定即可。（3）执行菜单命令【Edit】/【Align】，弹出如图11-35所示下拉菜单。Altium Designer 教程2自动排列（3）执行菜单命令【Edit】/【Align】，弹出如图11-35所示下拉菜单。Altium Designer 教程命令【View】/【Board to 3D】Altium Designer 教程 设计规则有10个类别，覆盖了电气、布线、制
13、造、放置、信号完整性要求等，但其中大部分都可以采用系统默认的设置，而用户真正需要设置的规则并不多。各个规则的含义将在第13章节中做详细讲解，这里只对本例涉及的布线规则予以介绍。Altium Designer 教程1设置双面板布线方式命令【Design】/【Rules】Altium Designer 教程（1）布线层的查看：单击左侧设计规则（Design Rules）中的布线（Routing）类，该类所包含的布线规则以树形结构展开，单击布线层（Routing Layers）规则 Altium Designer 教程（2）走线方式的设置：单击左侧设计规则（Design Rules）中的布线 （Ro
14、uting）类，该类所包含的布线规则以树形结构展开，单击布线层（Routing Topology）规则 Altium Designer 教程2设置一般导线宽度所谓的一般导线指的是流过电流较小的信号线单击左侧设计规则（Design Rules）中的布线宽度（Width）类，显示了布线宽度约束特性和范围 Altium Designer 教程3设置电源线的宽度所谓的电源线指的是电源线（VCC）和地线（GND）（1）增加新规则：选定布线宽度（Width）右击，选择新规则（New Rule）命令（2）设置布线宽度：单击新规则，在布线宽度约束特性和范围设置对话框的顶部的名称（Name）栏里输入网络名称Po
15、wer，在底部的宽度约束特性中设定值。Altium Designer 教程（3）设置约束范围VCC项：在图11-41中，单击右侧“Where The First Object Matches”单元的NET，在“Full Query”单元里出现“InNet()”。单击“All”按钮旁的下拉按钮，从显示的有效网络列表中选择VCC，“Full Query”单元里更新为“InNet（VCC）”Altium Designer 教程（4）扩大约束范围GND项：单击“Where The First Object Matches”单元的“Advanced（Query）”，然后单击“Query Helper”按
16、钮 Altium Designer 教程（5）在对话框的上部是网络之间的关系设置栏，将光标移到InNet(VCC)的右边，然后单击下面的“or”按钮，此时Query单元的内容为InNet(VCC)or；单击“Categories”单元下的“PCB Functions”类的“Membership Checks”项，再双击“Name”单元中的“InNet”，此时“Query”单元的内容为“InNet(VCC)or InNet()”，同时出现一个有效的网络列表，选择GND网络，此时“Query”单元的内容更新为“InNet(VCC)or InNet(GND)”Altium Designer 教程 A
17、ltium Designer 教程（6）单击语法检查“Check Syntas”按钮，出现信息框，如果没有错误，单击“OK”按钮关闭结果信息，否则系统给予提示，应予修改。（7）结束约束选项设置：单击 按钮，关闭“Query Helper”对话框，在“Full Query”单元中的范围更新为新内容。Altium Designer 教程 Altium Designer 教程（8）设置优先权：通过以上的规则设置，在对整个电路板进行布线时就有名称分别为Power和Width的两个约束规则，因此，必须设置二者的优先权，决定布线时约束规则使用的顺序。Altium Designer 教程1自动布线方式命令【
18、Auto Route】Altium Designer 教程2自动布线的实现（1）执行命令【Auto Route】/【All】弹出布线策略对话框 Altium Designer 教程（2）如果所选的是默认双层电路板布线，单击“Route All”按钮，即可进入自动布线状态，可以看到PCB上开始了自动布线，同时给出信息显示框 Altium Designer 教程（3）自动布线完成后，按End键重绘PCB画面 Altium Designer 教程1拆线功能命令【Tools】/【Un-Route】Altium Designer 教程2手工布线（1）启动导线放置命令：执行菜单命令【Place】/【Int
19、eractive Routing】，或单击放置工具栏的放置导线 按钮。（2）布线时换层的方法：双面板顶层和底层均为布线层，在布线时不退出导线放置模式仍然可以换层。（3）放置导线：接步骤（1）移动光标到要画线的位置单击，确定导线的第一个点。Altium Designer 教程2手工布线（4）退出放置导线模式：右击或按Esc键取消导线放置模式。Altium Designer 教程命令【Tools】/【Teardrops】，弹出加补泪滴操作对话框设置完成后，单击“OK”按钮，即可进行加补泪滴操作。Altium Designer 教程 Altium Designer 教程 放置敷铜是将电路板空白的地方
20、用铜膜铺满，主要目的是提高电路板的抗干扰能力。通常将铜膜与地相接，这样电路板中空白的地方就铺满了接地的铜膜，电路板的抗干扰能力就会大大提高。放置敷铜的操作方法主要有三种：（1）从主菜单执行【Place】/【Polygon Pour】命令。（2）通过快捷键P+G实现。（3）通过元件放置工具栏中的“Place Polygon Pour”按钮来实现。Altium Designer 教程（1）命令【Tools】/【Design Rule Check】Altium Designer 教程（2）单击“Electrical”选项，弹出在线检查或一并检查对话框 Altium Designer 教程（3）设计规
21、则检查结束后，会产生一个有关短路检测、断路检测、安全间距检测、一般线宽检测、过孔内径检测：电源线宽检测等项目情况报表 Altium Designer 教程 单面电路板工作层面包括元件面、焊接面和丝印面。元件面上无铜膜线，一般为顶层；焊接面有铜膜线，一般为底层。单面板也是电子设备中常用的一种板型。单面电路板的设计过程与双面电路板的设计过程基本上一样，所不同的是布线规则的设置有所区别。项目的建立、原理图绘制、PCB文档的建立及文件的导入和PCB元件的排布与双面板设计操作一样，所不同的是布线规则不同。Altium Designer 教程（1）撤销顶层布线允许命令【Design】/【Rules】Alt
22、ium Designer 教程（2）底层布线方式的设置将底层（Bottom Layer）中的走线模式设置为最短 Altium Designer 教程（3）关闭对话框，进行单面布线后效果 Altium Designer 教程 Altium Designer 系统除了顶层和底层还提供了30个信号布线层、16个电源地线层，所以满足了多层电路板设计的需要。一般常用的有四层板、六层板等。四层电路板是在双面板的基础上，增加电源层和地线层。其中电源层和地线层用一个敷铜层面连通，而不是用铜膜线。由于增加了两个层面，所以布线更加容易。Altium Designer 教程（1）执行菜单命令【Design】/【La
23、yer Stack Manager】，即可启动板层管理器 Altium Designer 教程（2）选取Top Layer后，连续单击两次“Add Plane”按钮，增加两个电源层InternalPlane1（No Net）和InternalPlane2（No Net），Altium Designer 教程（3）双击InternalPlane1（No Net），系统弹出电源层属性编辑对话框 Altium Designer 教程（4）单击对话框“Net name”栏右边的下拉按钮，在弹出的有效网络列表中选择VCC，即将电源层1（InternalPlane1）定义为电源VCC。同样的操作将电源层2
24、（InternalPlane2）定义为电源GND Altium Designer 教程（5）设置结束后，单击 按钮，关闭板层管理器对话框。（6）复原在图11-34所示的双层PCB的设布线规则。（7）执行菜单命令【Auto Route】/【All】，对其进行重新自动布线。（8）自动布线完成后，执行菜单命令【Design】/【Board Layer&Colors】，在弹出的工作层面设定对话框中，勾选内层显示。Altium Designer 教程接触式防盗报警电路四层PCB 减少了两条较粗的电源网络线，取而代之的是在电源网络的每个焊盘上出现了十字形状标记，表明该焊盘与内层电源相连接。Altium D
25、esigner 教程11.5 PCB图纸的图纸的打印输出打印输出11.5.1 基本打印设置执行【File】/【Page Setup】命令设置好参数执行【File】/【Print Preview】命令进行预览 Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出11.5.1 基本打印设置选择“Page Setup”命令，弹出参数设置对话框，如图11-71所示，分别为纸张类型、打印比例、缩放比例、打印位置、颜色等参数选项设置。Printer Paper纸张设置Margins图形打印页面边距设置Scaling打印比例设置Corrections缩放比例设置Color set
26、颜色设置基本打印参数设置对话框 Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出12.5.2 高级打印设置执行菜单命令【File】/【Page Setup】，弹出“Composite Properties”对话框单击 按钮,即可进行高级设置。Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出12.5.2 高级打印设置(1)首先删除PCB图纸的顶层 Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出12.5.2 高级打印设置保留“Bottom Layer”设置不动，结合预览功能查看打印结果底层打印预览图
27、Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出12.5.2 高级打印设置恢复删除的顶层：只需在图11-74空白处右击，在弹出的右键菜单中选择“Insert Layer”选项，在弹出的对话框中找到“Print Layer Type”选项，打开其下拉框，选中“Top Layer”，单击OK按钮。恢复被删除的顶层 Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出11.5.3 热转印法制板及转印纸打印注意事项 热转印流程（a）打印好的转印纸（b）热转印机（c）转印后的覆铜板 Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印
28、输出图纸的打印输出11.5.3 热转印法制板及转印纸打印注意事项1.基本打印设置打印比例选择“Scaled Print”，将其设置为1打印颜色需设置为Mono单色打印热转印基本打印设置 Altium Designer 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出11.5.3 热转印法制板及转印纸打印注意事项2.高级打印设置进入高级设置弹出“PCB Printout Properties”对话框勾选“Multilayer Composite Print”打印输出特性中的“Holes”勾选“Mirror”，将图纸镜像（打印顶层需镜像，打印底层不需镜像）热转印高级打印设置 Altium Desi
29、gner 教程11.5 PCB图纸的打印输出图纸的打印输出11.5.3 热转印法制板及转印纸打印注意事项2.高级打印设置删除“Top Overlay”（顶部丝印层）及“Bottom Layer”（底层）。或双击“Top Overlay”，弹出打印层设置窗口，在“Free Primitives”、“Component Primitives”及“Others”选项下面均单击 按键，将所有选项设置为“Off”。隐藏顶部丝印层信息热转印纸PCB打印效果图 Altium Designer 教程 1叙述PCB设计的流程。2练习文件链接的方法。3上机练习设计双面印制电路板全过程。4简述多层印制电路板的设计过程。5叙述单面板与双面板的异同。
