讲CB板设计技巧.ppt

10.5 PCB板的设计技巧板的设计技巧 教学目的及要求：教学目的及要求：1.熟练掌握PCB板的设计技巧 2.熟练掌握放置泪滴、放置过孔作为安装孔 3.熟练掌握布置多边形敷铜区域 4.熟练掌握放置尺寸标注、设置坐标原点等 教学重点教学重点:PCB板的各种设计技巧教学难点：教学难点：PCB板的各种设计技巧复习：复习：第10章交互式布线及PCB板设计技巧 10.1 交互式布线 10.1.1 放置走线 10.1.2 连接飞线自动完成布线 10.1.3 处理布线冲突 10.1.4 布线中添加过孔和切换板层10.5 PCB10.5 PCB板的设计技巧板的设计技巧 在掌握了以上的布线方式后，可以对上一章设计的PCB板进行优化，重新布局、布线后的PCB板如图10-25所示。图10-25 重新布局、布线后的PCB板 由于新的PCB板元器件的排列比原来紧凑，所以PCB板的布线区域及板边框的尺寸可缩小。选择“Keep-Out Layer”层，将布线区域的左边框向右移动，x的坐标从103mm112mm；执行“Design”“Board Shape”“Redefine Board Shape”命令，鼠标点击（109mm，30mm）、（190mm，30mm）、（190mm，106mm）、（109mm，106mm）这4个坐标，将PCB板的边框缩小。在进行下面的学习之前，一定要先检查设计的PCB板有无违反设计规则的地方，在主菜单中执行择“Tools”“Design Rule Check”命令，弹出“Design Rule Checker”对话框，单击“Run Design Rule Check”按钮，启动设计规则测试。如设计合理，没有违反设计规则，则进行下面的操作。10.5.1 放置泪滴 如图10-26所示，在导线与焊盘或过孔的连接处在导线与焊盘或过孔的连接处有一段过渡，过渡的地方成泪滴状，所以称它为泪滴。有一段过渡，过渡的地方成泪滴状，所以称它为泪滴。泪滴的作用是：泪滴的作用是：在焊接或钻孔时，避免应力集中在导线和焊点的接触点，而使接触处断裂，让焊盘和过孔与导线的连接更牢固。Arc Arc Track图10-26 泪滴的Arc和Track两种形状放置泪滴的步骤如下：（1）打开需要放置泪滴的PCB板，执行“toolstools”“TeardropsTeardrops”命令，弹出如图10-27所示泪滴设置对话框。图10-27 泪滴设置对话框（2）在“General”设置栏中，如果选择“All Pads”，将对所有的焊盘放置泪滴；如果选择“All Vias”，将对所有的过孔放置泪滴；如果选择“Selected Objects Only”，将只对所选择的元素所连接的焊盘和过孔放置泪滴。（3）在“Action”设置栏，Add单选按钮表示此操作将添加泪滴；“Remove”单选按钮表示此操作将删除泪滴。（4）在“Teardrop Style”设置栏，设置泪滴的形状，其中“Arc”和“Track”两种形状分别如图10-26所示。（5）单击OK按钮，系统将自动按所设置的方式放置泪滴。10.5.2 10.5.2 放置过孔作为安装孔放置过孔作为安装孔 在低频电路中，可以放置过孔或焊盘作为安装孔。执行命令“Place”“Via”，进入放置过孔的状态，按Tab键弹出Via对话框如图10-28所示。图10-28 Via对话框将过孔直径(Diameter)改为：6mm将过孔的孔的直径(Diameter)改为：3mm然后放在PCB板的4个角上（116mm，37mm）、（183mm，37mm）、（183mm，99mm）、（116 mm，99mm）。把4个过孔放在PCB板后，成绿色高亮，如图10-29所示。图10-29 放置安装孔的PCB板检查过孔为什么绿色高亮。（1）在主菜单中选择“Tools”“Design Rule Check”命令，打开“Design Rule Checker”对话框。（2）单击“Run Design Rule Check”按钮，启动设计规则测试。设计规则测试结束后，系统自动生成如图10-30所示的检查报告网页文件。错误原因：“Hole Size Constraint(Min=0.0254mm)(Max=2.54mm)(All)”。PCB板上孔的直径最小0.0254mm,最大2.54mm。而用户放置的过孔的孔的直径为3mm大于最大值,所以出现绿色的高亮显示。修改设计规则：执行Design Rule命令，出现“PCB Rules and Constraints Editor”对话框，选择Design Rules Manufacturing Hole Size，按鼠标右键，从下拉菜单中选择New Rule,出现Hole Size的新规则如图10-31所示，将孔直径的最大值改为：4mm。图10-30 检查报告网页图10-31将孔直径的最大值改为4mm 选择Design Rules Routing Routing Via Style，将Via Diameter(过孔直径)的最大值（Maximum）改为：7mm，Via Hole Size(过孔的孔的尺寸)的最大值（Maximum）改为：4mm，按OK按钮即可。修改了这两个参数后的PCB板无绿色高亮显示。10.5.3 布置多边形铺铜区域 在设计电路板时，有时为了提高系统的抗干扰性，需要设置较大面积的接地线区域（大面积接地）。多边形铺铜就可以完成这个功能，布置多边形铺铜区域的方法如下。（1）在工作区选择需要设置多边形铺铜的PCB板层。（2）单击“Wiring”工具栏中的多边形铺铜工具按钮“”，或者在主菜单中选择PlacePolygon plane菜单项。打开如图10-33所示的“Polygon Pour”对话框。图10-33 “Polygon Pour”对话框如图10-33所示的“Polygon Pour”对话框用于设置多边形铺铜区域的属性，其中的选项功能如下。“Fill Mode”用来设置多边形铺铜区域内的形状Solid(Copper Regions)：表示铺铜区域是实心的。Hatched(Tracks/Arcs)：表示铺铜区域是网状的。None(Outlines Only)：表示铺铜区域无填充，仅有轮廓、外围。“Track Width”编辑框用于设置多边形铺铜区域中网格连线的宽度。如果连线宽度比网格尺寸小，多边形铺铜区域是网格状的；如果连线宽度和网格尺寸相等或者比网格尺寸大，多边形铺铜区域是实心的。“Grid Size”编辑框用于设置多边形铺铜区域中网格的尺寸。为了使多边形连线的放置最有效，建议避免使用元件管脚间距的整数倍值设置网格尺寸。“Surround Pads With”选项用于设置多边形铺铜区域在焊盘周围的围绕模式。其中，“Arcs”单选项表示采用圆弧围绕焊盘，“Octagons”单选项表示使用八角形围绕焊盘，使用八角形围绕焊盘的方式所生成的Gerber文件比较小，生成速度比较快。THANK YOUSUCCESS2024/4/21 周日12可编辑“Hatch Mode”用于设置多边形铺铜区域中的填充网格式样，其中共有4个单选项，其功能如下。“90 Degree”单选项表示在多边形铺铜区域中填充水平和垂直的连线网格。“45 Degree”单选项表示用45的连线网络填充多边形。“Horizontal”单选项表示用水平的连线填充多边形铺铜区域。“Vertical”单选项表示用垂直的连线填充多边形铺铜区域。以上各填充风格的多边形铺铜区域如图10-34所示。“None”“90 Degree”“45Degree”“Horizontal”“Vertical”图10-34 各填充风格的多边形铺铜区域“Properties”区域用于设置多边形铺铜区域的性质，其中的各选项功能如下。Name：铺铜区域的名字，一般不用更改。Layer：下拉列表用于设置多边形铺铜区域所在的层。Min Prim Length：编辑框用于设置多边形铺铜区域的精度，该值设置得越小，多边形填充区域就越光滑，但铺铜、屏幕重画和输出产生的时间会增多。Lock Primitive：用于设置是否锁定多边形铺铜区域。如果选择该复选框，多边形铺铜区域就成为一个整体，不能对里面的任何对象进行编辑，否则可以编辑里面的对象。Locked：用于设置是否移动多边形铺铜区域在板上的位置。如果选择该复选框，移动时给出一个提示信息：This Primitive is locked.Contiune？如果选择“Yes”，就可移动多边形铺铜区域，否则不能移动。Ignore On-Line Violations：设置多边形铺铜区域是否进行在线设计规则检查。“Net Options”区域用于设置多边形铺铜区域中的网络，其中的各选项功能如下：“Connect To Net”下拉列表用于选择与多边形铺铜区域相连的网络，一般选择GND。10.5.4 10.5.4 放置尺寸标注放置尺寸标注1直线尺寸标注对直线距离尺寸进行标注，可进行以下操作。（1）单击“Utilities”工具栏中的尺寸工具按钮“”，在弹出的工具栏中选择直线尺寸工具按钮“”，或者选择“Place”“Dimension”“Linear”命令。（2）单击“Tab”键，打开如图10-39所示的“Linear Dimension”对话框。图10-39 “Linear Dimension”对话框如图10-39所示的“Linear Dimension”对话框用于设置直线标注的属性，其中的选项功能如下。“Pick Gap”编辑框用来设置尺寸线与标注对象间的距离。“Extension Width”编辑框用来设置尺寸延长线的线宽。“Arrow Length”编辑框用来设置箭头线长度。“Arrow Size”编辑框用来设置箭头长度（斜线）。“Line Width”编辑框用来设置箭头线宽。“Offset”编辑框用来设置箭头与尺寸延长线端点的偏移量。“Height”编辑框用来设置尺寸字体高度。“Rotation”编辑框用来设置尺寸标注线拉出的旋转角度。“Text Width”编辑框用来设置尺寸字体线宽。“Text Gap”编辑框用来设置尺寸字体与尺寸线左右的间距。“Properties”区域用来设置直线标注的性质，其中的选项功能如下：“Layer”下拉列表用来设置当前尺寸文本所放置的PCB板层。“Format”下拉列表用来设置当前尺寸文本的放置风格。在下拉列表中选择尺寸放置的风格共有4个选项：“None”选项表示不显示尺寸文本。“0.00”选项表示只显示尺寸，不显示单位。“0.00mil”选项表示同时显示尺寸和单位。“0.00（mil）”选项表示显示尺寸和单位，并将单位用括号括起来。“Text Position”下拉列表用来设置当前尺寸文本的放置位置。“Unit”下拉列表用来设置当前尺寸采用的单位。可以在下拉列表中选择放置尺寸的单位，系统提供了“mils”、“millimeters”、“Inches”、“Centimeters”和“Automatic”共五个选项，其中“Automatic”项表示使用系统定义的单位。2标准标注标准标注用于任意倾斜角度的直线距离标注，可进行以下操作设置标准标注。（1）单击“Utilities”工具栏中的尺寸工具按钮“”，在弹出的工具栏中选择标准直线尺寸工具按钮“”，或者选择“Place”“Dimension”“Dimension”命令。3坐标标注坐标标注用于显示工作区里指定点的坐标。坐标标记可以放置在任意层，坐标标注包括一个“十”字标记和位置的（X，Y）坐标，可进行如下操作布置坐标标注。（1）单击“Utilities”工具栏中的绘图工具按钮“”，在弹出的工具栏中选择坐标标注工具按钮“”，或者在主菜单中选择“Place”“Coordinate”命令。10.5.5 设置坐标原点在PCB编辑器中，系统提供了一套坐标系，其坐标原点称为绝对原点，位于图纸的最左下角。但在编辑PCB板时，往往根据需要在方便的地方设计PCB板，所以PCB板的左下角往往不是绝对坐标原点。Altium Designer提供了设置原点的工具，用户可以利用它设定自己的坐标系，方法如下：（1）单击“Utilities”工具栏中的绘图工具按钮“”，在弹出的工具栏中选择坐标原点标注工具按钮“”，或者在主菜单中选择“Edit”“Origin”“Set”命令。（2）此时鼠标箭头变为十字光标，在图纸中移动十字光标到适当的位置，单击鼠标左键，即可将该点设置为用户坐标系的原点（如图10-42所示），此时再移动鼠标就可以从状态栏中了解到新的坐标值。（3）如果需要恢复原来的坐标系，只要选择“Edit”“Origin”“Reset”命令即可。图10-42 标注的尺寸、坐标，重置坐标原点及铺铜的PCB板 小结：小结：10.5 PCB 板的设计技巧 10.5.1 放置泪滴 10.5.2 放置过孔作为安装孔 10.5.3 布置多边形敷铜区域 10.5.4 放置尺寸标注 10.5.5 设置坐标原点作业：作业：P223 1-3THANK YOUSUCCESS2024/4/21 周日23可编辑