pcb板設(shè)計(jì)技巧

1、10.5 PCB板的設(shè)計(jì)技巧,教學(xué)目的及要求： 1. 熟練掌握PCB板的設(shè)計(jì)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(biāo)注、設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)等 教學(xué)重點(diǎn): PCB板的各種設(shè)計(jì)技巧教學(xué)難點(diǎn)：PCB板的各種設(shè)計(jì)技巧復(fù)習(xí)： 第10章交互式布線及PCB板設(shè)計(jì)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(dòng)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(shè)計(jì)技巧,在掌握了以上的布線方式后，可以對上一章設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)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(dòng)，x的坐標(biāo)從103mm→112mm；執(zhí)行“Design” → “Board Shape” → “Redefine Board Shape”命令，鼠標(biāo)點(diǎn)擊（109mm，30mm）、（190mm，30mm）、（190mm，106mm）、（109mm，106mm）這4個(gè)坐標(biāo)，將PCB板的邊框縮小。,在

4、進(jìn)行下面的學(xué)習(xí)之前，一定要先檢查設(shè)計(jì)的PCB板有無違反設(shè)計(jì)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(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則測試。如設(shè)計(jì)合理，沒有違反設(shè)計(jì)規(guī)則，則進(jìn)行下面的操作。,10.5.1 放置淚滴,如圖10-26所示，在導(dǎo)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(shí)，避免應(yīng)力集中在導(dǎo)線和焊點(diǎn)的接觸點(diǎn)，而使接觸處斷裂，讓焊盤和過孔與導(dǎo)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(shè)置對話框。,圖10-27 淚滴設(shè)置

6、對話框,（2）在“General”設(shè)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(shè)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(shè)置欄，設(shè)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(dòng)按所設(shè)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(jìn)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(gè)角上（116mm，37mm）、（183mm，37mm）、（183mm，99mm）、（116 mm，99mm）。把4個(gè)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(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則測試。設(shè)計(jì)規(guī)則測試結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)生成如圖10-30所示的檢查報(bào)告網(wǎng)頁文件。,錯(cuò)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(shè)計(jì)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(biāo)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(bào)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(gè)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(shè)計(jì)電路板時(shí)，有時(shí)為了提高系統(tǒng)的抗干擾性，需要設(shè)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(gè)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(shè)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(xiàng)。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(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域的屬性，其中的選項(xiàng)功能如下。①“Fill Mode”用來設(shè)

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(shí)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(shè)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(shí)心的。③“G

14、rid Size”編輯框用于設(shè)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(shè)置網(wǎng)格尺寸。④“Surround Pads With”選項(xiàng)用于設(shè)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(xiàng)表示采用圓弧圍繞焊盤，“Octagons”單選項(xiàng)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(shè)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(gè)單選項(xiàng)，其功能如下?！?0 Degree”單選項(xiàng)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(xiàng)表示用45°的連線網(wǎng)絡(luò)填充多邊形?！癏orizontal”單選項(xiàng)表示用水平的連線填充多邊形鋪銅區(qū)域?！癡ertical”單選項(xiàng)表示用垂直的連線填充多邊形鋪銅區(qū)域。以上各填充風(fēng)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(fēng)格的多邊形鋪銅區(qū)域,⑥“Properties”區(qū)域用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域的性質(zhì)，其中的各選項(xiàng)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(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域所在的層。Min Prim Length：編輯框用于設(shè)置多邊形鋪銅

17、區(qū)域的精度，該值設(shè)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(shí)間會(huì)增多。Lock Primitive：用于設(shè)置是否鎖定多邊形鋪銅區(qū)域。如果選擇該復(fù)選框，多邊形鋪銅區(qū)域就成為一個(gè)整體，不能對里面的任何對象進(jìn)行編輯，否則可以編輯里面的對象。Locked：用于設(shè)置是否移動(dòng)多邊形鋪銅區(qū)域在板上的位置。如果選擇該復(fù)選框，移動(dòng)時(shí)給出一個(gè)提示信息：This Primitive is locked. Contiune？如果選擇“

18、Yes”，就可移動(dòng)多邊形鋪銅區(qū)域，否則不能移動(dòng)。Ignore On-Line Violations：設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域是否進(jìn)行在線設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。⑦“Net Options”區(qū)域用于設(shè)置多邊形鋪銅區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)，其中的各選項(xiàng)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(luò)，一般選擇GND。,10.5.4 放置尺寸標(biāo)注,1．直線尺寸標(biāo)注對直線距離尺寸進(jìn)行標(biāo)注，可進(jìn)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(shè)置直線標(biāo)注的屬性，其中的選項(xiàng)功能如下?！癙ick Gap”編輯框

20、用來設(shè)置尺寸線與標(biāo)注對象間的距離。“Extension Width”編輯框用來設(shè)置尺寸延長線的線寬。“Arrow Length”編輯框用來設(shè)置箭頭線長度?！癆rrow Size”編輯框用來設(shè)置箭頭長度（斜線）。“Line Width”編輯框用來設(shè)置箭頭線寬?！癘ffset”編輯框用來設(shè)置箭頭與尺寸延長線端點(diǎn)的偏移量?！癏eight”編輯框用來設(shè)置尺寸字體高度?！癛otation”編輯框用來設(shè)置尺寸標(biāo)注線拉出的旋轉(zhuǎn)角度?！?/p>

21、Text Width”編輯框用來設(shè)置尺寸字體線寬?！癟ext Gap”編輯框用來設(shè)置尺寸字體與尺寸線左右的間距。“Properties”區(qū)域用來設(shè)置直線標(biāo)注的性質(zhì)，其中的選項(xiàng)功能如下：“Layer”下拉列表用來設(shè)置當(dāng)前尺寸文本所放置的PCB板層。,“Format”下拉列表用來設(shè)置當(dāng)前尺寸文本的放置風(fēng)格。在下拉列表中選擇尺寸放置的風(fēng)格共有4個(gè)選項(xiàng)：“None”選項(xiàng)表示不顯示尺寸文本。“0.00”選項(xiàng)表示只顯示尺寸，不顯示單位。“0.

22、00mil”選項(xiàng)表示同時(shí)顯示尺寸和單位?！?.00（mil）”選項(xiàng)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(shè)置當(dāng)前尺寸文本的放置位置?！癠nit”下拉列表用來設(shè)置當(dāng)前尺寸采用的單位?？梢栽谙吕斜碇羞x擇放置尺寸的單位，系統(tǒng)提供了 “mils”、“millimeters”、“Inches”、“Centimeters”和“Automatic”共五個(gè)選項(xiàng)，其中“Automatic”項(xiàng)表示使用系統(tǒng)

23、定義的單位。,2．標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注,標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注用于任意傾斜角度的直線距離標(biāo)注，可進(jìn)行以下操作設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)直線尺寸工具按鈕“ ”，或者選擇“Place”→ “Dimension”→“Dimension”命令。3．坐標(biāo)標(biāo)注坐標(biāo)標(biāo)注用于顯示工作區(qū)里指定點(diǎn)的坐標(biāo)。坐標(biāo)標(biāo)記可以放置在任意層，坐標(biāo)標(biāo)注包括一個(gè)“十”字標(biāo)記和位置的（X，Y）坐標(biāo)，可進(jìn)

24、行如下操作布置坐標(biāo)標(biāo)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(biāo)標(biāo)注工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇“Place”→“Coordinate”命令。,10.5.5 設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn),在PCB編輯器中，系統(tǒng)提供了一套坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)稱為絕對原點(diǎn)，位于圖紙的最左下角。但在編輯PCB板時(shí)，往往根據(jù)需要在方便的地方設(shè)計(jì)PCB板，所以PCB板的左下角往往不是絕對坐標(biāo)原點(diǎn)。Alti

25、um Designer提供了設(shè)置原點(diǎn)的工具，用戶可以利用它設(shè)定自己的坐標(biāo)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(biāo)原點(diǎn)標(biāo)注工具按鈕“ ”，或者在主菜單中選擇“Edit”→“Origin”→“Set”命令。（2）此時(shí)鼠標(biāo)箭頭變?yōu)槭止鈽?biāo)，在圖紙中移動(dòng)十字光標(biāo)到適當(dāng)?shù)奈恢?，單擊鼠?biāo)左鍵，即可將該點(diǎn)設(shè)置為用戶坐標(biāo)系的原點(diǎn)（如圖10-42所示），此時(shí)再移動(dòng)鼠標(biāo)就可以

26、從狀態(tài)欄中了解到新的坐標(biāo)值。（3）如果需要恢復(fù)原來的坐標(biāo)系，只要選擇“Edit”→“Origin”→“Reset”命令即可。,圖10-42 標(biāo)注的尺寸、坐標(biāo)，重置坐標(biāo)原點(diǎn)及鋪銅的PCB板,小結(jié)：,10.5 PCB 板的設(shè)計(jì)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(biāo)注 10.5.5 設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn),作業(yè)：,P223