Altium Designer 21 PCB設(shè)計(jì)官方指南

AltiumDesigner21PCB設(shè)計(jì)官方指南匯報(bào)人：AA2024-01-20目錄CONTENTSPCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)AltiumDesigner21軟件介紹原理圖設(shè)計(jì)PCB布局與布線層次化設(shè)計(jì)與高級(jí)功能應(yīng)用檢查、驗(yàn)證和輸出文件01PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)CHAPTER

PCB概述與基本原理PCB基本概念PCB（PrintedCircuitBoard，印刷電路板）是電子元器件的支撐和連接提供者，采用電子印刷技術(shù)制成。PCB構(gòu)成PCB由絕緣基板、導(dǎo)電層、阻焊層、絲印層等組成。PCB工作原理PCB通過導(dǎo)電層（銅層）上的走線實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的電氣連接，形成完整的電路系統(tǒng)。無源元器件，用于實(shí)現(xiàn)電路中的基本功能，如限流、濾波、儲(chǔ)能等。電阻、電容、電感二極管、三極管、場效應(yīng)管集成電路（IC）元器件封裝半導(dǎo)體元器件，用于實(shí)現(xiàn)電路中的放大、開關(guān)、穩(wěn)壓等功能。將多個(gè)電子元器件集成在一個(gè)芯片上，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電路功能的高密度元器件。元器件在PCB上的安裝方式，包括插裝式封裝（DIP）、表面貼裝式封裝（SMT）等。常用元器件及封裝PCB設(shè)計(jì)時(shí)需遵循的規(guī)則，包括線寬、線距、孔徑、焊盤大小等參數(shù)的設(shè)置。設(shè)計(jì)規(guī)則約束條件可靠性要求PCB設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的約束條件，如板材類型、厚度、銅箔厚度、阻焊層顏色等。PCB設(shè)計(jì)需滿足的可靠性要求，如耐溫范圍、耐濕范圍、耐振動(dòng)等。030201設(shè)計(jì)規(guī)則與約束前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)制作制板加工后期處理PCB制板工藝流程01020304確定PCB設(shè)計(jì)需求，選擇合適的板材和工藝參數(shù)。使用AltiumDesigner等軟件進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB布局、布線等。將設(shè)計(jì)好的PCB圖形通過制板機(jī)加工成實(shí)際電路板。對(duì)加工好的PCB進(jìn)行清洗、烘干、檢測等處理，確保質(zhì)量符合要求。02AltiumDesigner21軟件介紹CHAPTER從Altium官網(wǎng)下載最新版本的AltiumDesigner21安裝程序，按照安裝向?qū)У闹甘就瓿绍浖陌惭b。安裝步驟雙擊桌面上的AltiumDesigner21圖標(biāo)，或者在開始菜單中找到AltiumDesigner21并單擊啟動(dòng)。啟動(dòng)方法軟件安裝與啟動(dòng)包括菜單欄、工具欄、項(xiàng)目面板、屬性面板和狀態(tài)欄等。主界面用于顯示和編輯PCB設(shè)計(jì)的主要區(qū)域，包括原理圖編輯器、PCB編輯器、3D視圖等。工作區(qū)根據(jù)設(shè)計(jì)流程劃分為不同的功能區(qū)域，如元件庫、封裝庫、規(guī)則設(shè)置等。功能區(qū)域界面布局及功能區(qū)域劃分包括文件操作、編輯操作、視圖操作等常用命令的快捷按鈕。AltiumDesigner21提供了豐富的快捷鍵，可以大大提高設(shè)計(jì)效率。例如，Ctrl+C/V用于復(fù)制粘貼，Ctrl+Z用于撤銷操作，Ctrl+S用于保存文件等。常用工具欄與快捷鍵快捷鍵常用工具欄版本更新Altium公司會(huì)定期發(fā)布AltiumDesigner21的更新版本，修復(fù)軟件中的bug并增加新的功能。用戶可以通過官方網(wǎng)站下載并安裝最新版本。新增功能AltiumDesigner21在PCB設(shè)計(jì)方面新增了許多實(shí)用功能，如智能布線、3D可視化、實(shí)時(shí)DRC檢查等。這些功能可以幫助設(shè)計(jì)師更加高效地完成復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)任務(wù)。版本更新與新增功能03原理圖設(shè)計(jì)CHAPTER原理圖編輯器界面及功能概述工具欄、菜單欄和快捷鍵的使用原理圖編輯器的視圖操作原理圖編輯器介紹元器件庫的創(chuàng)建與導(dǎo)入元器件的搜索與篩選元器件庫的更新與維護(hù)元器件庫管理與搜索元器件的放置與調(diào)整元器件屬性的設(shè)置與修改元器件的復(fù)制、粘貼與刪除放置元器件及屬性設(shè)置連接線路的基本操作線路的調(diào)整與優(yōu)化布局的調(diào)整與美化連接線路與調(diào)整布局層次化原理圖設(shè)計(jì)多通道設(shè)計(jì)總線與總線入口的使用連接線路與調(diào)整布局網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽與電源端口的設(shè)置原理圖的編譯與錯(cuò)誤檢查連接線路與調(diào)整布局04PCB布局與布線CHAPTERAltiumDesigner21的PCB編輯器是一個(gè)強(qiáng)大的工具，用于創(chuàng)建和編輯PCB設(shè)計(jì)。它提供了一個(gè)直觀的用戶界面，使用戶能夠輕松地進(jìn)行布局和布線。PCB編輯器支持多種設(shè)計(jì)規(guī)則和功能，以滿足不同的設(shè)計(jì)需求。PCB編輯器介紹03確保導(dǎo)入的網(wǎng)絡(luò)表與原理圖一致，以避免在后續(xù)步驟中出現(xiàn)錯(cuò)誤。01在開始PCB布局之前，需要將原理圖網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入到PCB編輯器中。02導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后，可以在PCB編輯器中查看和編輯元件之間的連接關(guān)系。導(dǎo)入原理圖網(wǎng)絡(luò)表010203元器件布局是PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟之一，它直接影響電路板的性能和可靠性。在布局過程中，需要考慮信號(hào)流向、電源分配、散熱等因素。使用AltiumDesigner21的布局工具，可以輕松地調(diào)整元件的位置和方向，以達(dá)到最佳的布局效果。元器件布局規(guī)劃及調(diào)整布線規(guī)則是PCB設(shè)計(jì)中非常重要的一部分，它定義了導(dǎo)線在電路板上的走向和連接方式。在AltiumDesigner21中，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求設(shè)置不同的布線規(guī)則，例如線寬、線距、過孔類型等。完成布線規(guī)則設(shè)置后，可以使用自動(dòng)布線功能來快速完成電路板上的導(dǎo)線連接。自動(dòng)布線功能可以大大提高設(shè)計(jì)效率，減少手動(dòng)布線的繁瑣工作。布線規(guī)則設(shè)置與自動(dòng)布線05層次化設(shè)計(jì)與高級(jí)功能應(yīng)用CHAPTER第二季度第一季度第四季度第三季度概念提高設(shè)計(jì)效率簡化設(shè)計(jì)過程提高設(shè)計(jì)質(zhì)量層次化設(shè)計(jì)概念及優(yōu)勢(shì)層次化設(shè)計(jì)是一種將復(fù)雜PCB設(shè)計(jì)拆分為多個(gè)簡單部分的方法，每個(gè)部分稱為一個(gè)“層次”。這些層次可以按照特定的規(guī)則和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組織和連接。通過分工合作，不同設(shè)計(jì)師可以同時(shí)處理不同的層次，從而加快設(shè)計(jì)速度。每個(gè)層次可以獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和修改，降低了整體設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。層次化設(shè)計(jì)有助于減少錯(cuò)誤和提高設(shè)計(jì)的可維護(hù)性。在AltiumDesigner中，可以通過“層次管理器”來創(chuàng)建和管理PCB的層次結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)師可以定義不同層次的名稱、類型、屬性和連接關(guān)系。創(chuàng)建層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師可以對(duì)已創(chuàng)建的層次進(jìn)行修改、刪除和重組。此外，還可以通過“層次平面”功能來查看和編輯不同層次的布局和走線。管理層次結(jié)構(gòu)創(chuàng)建和管理層次結(jié)構(gòu)通過連接器傳遞不同層次之間可以通過連接器（如插針和插孔）實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。設(shè)計(jì)師需要在連接器的兩端定義相同的信號(hào)名稱，以確保信號(hào)的正確傳遞。通過內(nèi)層走線傳遞在多層PCB中，不同層次之間可以通過內(nèi)層走線實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。設(shè)計(jì)師需要合理規(guī)劃內(nèi)層走線的布局和走向，以確保信號(hào)的順暢傳輸。不同層次間信號(hào)傳遞方式差分對(duì)處理差分對(duì)是一種特殊的信號(hào)傳輸方式，用于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中。在AltiumDesigner中，設(shè)計(jì)師可以通過“差分對(duì)管理器”來定義和管理差分對(duì)，確保差分信號(hào)的正確傳輸和匹配。等長處理在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，為了確保信號(hào)的同步傳輸，需要對(duì)走線進(jìn)行等長處理。AltiumDesigner提供了多種等長處理工具和技術(shù)，如“蛇形走線”、“延遲線”等，幫助設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)精確的走線長度控制。高級(jí)功能：差分對(duì)、等長處理等06檢查、驗(yàn)證和輸出文件CHAPTER在AltiumDesigner中，打開PCB文件并選擇“Tools”>“DesignRuleCheck”來運(yùn)行DRC檢查。運(yùn)行DRC檢查檢查完成后，系統(tǒng)將生成一個(gè)DRC報(bào)告，列出所有違反設(shè)計(jì)規(guī)則的問題。查看DRC報(bào)告根據(jù)DRC報(bào)告中的信息，返回PCB設(shè)計(jì)界面修復(fù)所有錯(cuò)誤。修復(fù)錯(cuò)誤DRC檢查及錯(cuò)誤修復(fù)在AltiumDesigner中，選擇“Project”>“ProjectOptions”>“ErrorReporting”來配置ERC檢查選項(xiàng)，并運(yùn)行檢查。運(yùn)行ERC檢查檢查完成后，系統(tǒng)將生成一個(gè)ERC報(bào)告，列出所有電氣規(guī)則違規(guī)問題。查看ERC報(bào)告根據(jù)ERC報(bào)告中的信息，返回PCB設(shè)計(jì)界面修復(fù)所有錯(cuò)誤。修復(fù)錯(cuò)誤ERC檢查及錯(cuò)誤修復(fù)在AltiumDesigner中，選擇“Reports”>“BillofMaterials”來生成BOM表。生成BOM表在彈出的對(duì)話框中，可以配置BOM表的輸出格式、內(nèi)容等選項(xiàng)。配置BOM表選項(xiàng)配置完成后，選擇導(dǎo)出路徑并導(dǎo)出BOM表。導(dǎo)出BOM表根據(jù)需要，還可以生成其他報(bào)表文件，如網(wǎng)絡(luò)表、元件清單等。生成其他報(bào)表文件生成BOM表和其他報(bào)表文件校驗(yàn)輸出文件在輸出Gerber文件和鉆孔文件后，建議使用專業(yè)的Gerber查看器進(jìn)行校驗(yàn)，以確保文件的準(zhǔn)確性和完整性。配置輸出選項(xiàng)在AltiumDesigner中，選擇“File”>“Fabr