第4章印制電路板的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.1印制電路板的基本概念4.2進(jìn)入PCB印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)4.3PCB編輯器的畫面管理4.4PCB布線工具習(xí)題

第4章

印制電路板的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

內(nèi)容提要

印制電路板的基本概念

創(chuàng)建PCB印制電路板

??PCB印制電路板編輯器的畫面管理

使用放置工具欄放置各種圖元

4.1印制電路板的基本概念

印制電路板(簡(jiǎn)稱PCB)是在絕緣度很高的基材表面覆蓋一層良好的導(dǎo)電材料(通常為銅膜)為基礎(chǔ)，然后根據(jù)電路的具體設(shè)計(jì)要求，去掉敷銅板上不需要的部分形成導(dǎo)線，并加工有焊盤和過孔而制成的。電子產(chǎn)品的PCB不但提供了搭載電子元器件的物理平臺(tái)，而且還實(shí)現(xiàn)了板上元器件之間的電氣連接。

4.1.1印制電路板的結(jié)構(gòu)

印制電路板的結(jié)構(gòu)一般分為單面板、雙面板和多層板。

1.單面板

單面板是一種一面敷銅，另一面沒有敷銅的電路板，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，適用于相對(duì)簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)。但是對(duì)于稍復(fù)雜的電路，由于單面板只能在一面走線，所以布線困難，容易造成無法布線的局面。

2.雙面板

雙面板的兩面都可以敷銅，都可以布線，分頂層和底層。一般只在頂層放置元器件。雙面板的電路一般比單面板復(fù)雜，但布線比較容易，是制作電路板比較理想的選擇。

3.多層板

多層板由4層或4層以上的電路板組成，它是在雙面板的頂層和底層的基礎(chǔ)上，增加了內(nèi)部電源層、內(nèi)部接地層和若干中間布線層。板層越多，則布線的區(qū)域也就越多，布線就越簡(jiǎn)單。由于多面板制作工藝復(fù)雜，因此成本較高。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越小巧精密，電路板的制作也越來越復(fù)雜，因此目前多層板的應(yīng)用也比較廣泛。

4.1.2元器件的封裝形式

元器件的封裝形式是一個(gè)空間的概念。在這里，它是指元器件焊接到電路板時(shí)所占空間的形狀和焊盤的位置。不同的元器件可以共用一個(gè)封裝形式，而同一種元器件也可以有不同的封裝形式。如RES2代表普通金屬膜電阻，它的封裝形式卻有多種，如AXIAL-0.3,AXIAL-0.4，AXIAL-0.5等。所以在取用焊接元器件時(shí)，不僅要知道元器件名稱，還要知道元器件的封裝。

1．針腳式元器件封裝

針腳式元器件封裝是指該元器件的引腳要從頂層穿下，在底層進(jìn)行元器件引腳的焊接。圖4-1所示是傳統(tǒng)電阻、電容，以及雙列直插式系列集成電路芯片的封裝形式。該封裝形式的優(yōu)點(diǎn)是易于進(jìn)行布線，操作方便，在實(shí)際使用中元器件容易替換。

圖4-1針腳式元器件的封裝形式

2.表面粘貼式元器件封裝(SMT)

表面粘貼式元器件封裝是指元器件的焊盤都附在電路板的表面，像一般的SMD/SMC元器件(SurfaceMountedDevice/Component)。隨著芯片集成技術(shù)與電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的芯片采用表面粘貼式封裝，它的突出優(yōu)點(diǎn)是體積非常小，且元器件不易受干擾。圖4-2所示是片狀電阻、片狀電容、片狀二極管、表面粘貼式集成電路芯片的封裝形式。

圖4-2表面粘貼式元器件的封裝形式

3.元器件封裝的命名含義

元器件封裝命名形式一般是“元器件封裝類型+焊盤距離/焊盤數(shù)”，可以根據(jù)元器件封裝名來判斷元器件的外形規(guī)格。如AXIAL-0.4表示此元器件封裝為軸狀，兩焊盤間的距離為400mil(約等于10mm)；RB.2/.4表示電解電容元器件的封裝，此元器件的引腳間距離為200mil，元器件直徑為400mil；DIP8表示雙列直插式元器件的封裝，兩排共有8個(gè)引腳。

4.1.3銅膜導(dǎo)線

銅膜導(dǎo)線也稱銅膜走線，簡(jiǎn)稱導(dǎo)線，用于連接各個(gè)焊盤，是印制電路板最重要的部分。印制電路板設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線來進(jìn)行的。

與導(dǎo)線有關(guān)的另外一種線，常稱為飛線，即預(yù)拉線。飛線是系統(tǒng)在裝入網(wǎng)絡(luò)表后自動(dòng)生成的，用來指引布線的一種連線。

飛線與銅膜導(dǎo)線的本質(zhì)區(qū)別在于是否具有電氣連接特性。飛線只是一種形式上的連線，它表示出了各個(gè)焊盤間的連接關(guān)系，沒有電氣的連接意義。導(dǎo)線則是根據(jù)飛線指示的焊盤間的連接關(guān)系而布置的具有電氣連接意義的真實(shí)的連接線路。

4.1.4助焊膜和阻焊膜

各類膜(Mask)不僅是PCB制作工藝中必不可少的部分，更是元器件焊裝的必要條件。按“膜”所處的位置及作用，可將其分為元器件面(或焊接面)助焊膜(ToporBottomSolderMask)和元器件面(或焊接面)阻焊膜(ToporBottomPasteMask)兩類。助焊膜是涂于焊盤上，提高可焊性能的一層膜，也就是在綠色板子上比焊盤略大的淺色圓。阻焊膜的情況正好相反，為了使制成的板子適應(yīng)波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘錫，因此在焊盤以外的各部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫?？梢?，這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。

4.1.5層

由于現(xiàn)在的電子線路中元器件安裝得較密集，為了滿足抗干擾和布線等特殊要求，一些電子產(chǎn)品除了頂層和底層走線外，在電路板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔，這些夾層銅箔大多數(shù)設(shè)置為內(nèi)部的電源層和內(nèi)部的接地層，用來提高電路板的可靠性。也有一些夾層銅箔可以走線，它通過半過盲孔和盲孔與其他層相連。

4.1.6焊盤和過孔

焊盤的作用是放置元器件引腳和連接導(dǎo)線。元器件焊盤的類型受其形狀、大小、布置形式、振動(dòng)、受熱、受力等因素的影響。AltiumDesigner為此提供了各種不同外形的焊盤。一般焊盤孔徑的尺寸要比元器件引腳的直徑大8～20mil。

過孔是用來連接不同層之間的銅箔導(dǎo)線的，它的作用與銅箔導(dǎo)線一樣，用來連接元器件之間的引腳。過孔有3種，即從頂層貫通到底層的穿透式過孔、從頂層通到內(nèi)層或從內(nèi)層通到底層的盲過孔以及內(nèi)層間的隱蔽過孔。

過孔從上面看上去，有兩個(gè)尺寸，通孔直徑和過孔直徑。通孔和過孔之間的壁由與導(dǎo)線相同的材料構(gòu)成，用于連接不同層的導(dǎo)線。

4.1.7絲印層

為了方便電路的安裝和維修，需要在印制板的上、下兩表面印制上所需要的標(biāo)志圖案和文字符號(hào)，例如元器件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值、元器件外廓形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等，這就是絲印層(SilkscreenTop/BottomOverlay)。

4.1.8敷銅

對(duì)于抗干擾能力要求比較高的電路板，常常需要在印制電路板上敷銅。敷銅可以有效地實(shí)現(xiàn)電路板的信號(hào)屏蔽作用，提高電路板信號(hào)的抗電磁干擾能力。

4.2進(jìn)入PCB印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)

要想把原理圖編輯器中的電路信息(網(wǎng)絡(luò)表與元器件封裝)裝入到PCB印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)，首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的PCB文件。在AltiumDesigner中創(chuàng)建新的PCB文件的方法有兩種：第一種是利用PCB文件生成向?qū)?；第二種是直接通過執(zhí)行菜單命令創(chuàng)建PCB文件。

4.2.1利用PCB文件生成向?qū)?chuàng)建一個(gè)PCB文件

利用PCB文件生成向?qū)?chuàng)建一個(gè)新PCB文件的步驟如下：

(1)啟動(dòng)PCB文件生成向?qū)?。在【Files】面板底部選中【Newfromtemplate】單元，如圖4-3所示，點(diǎn)擊【PCBBoardWizard】創(chuàng)建新的PCB文件，系統(tǒng)會(huì)彈出PCB生成向?qū)g迎畫面。

(2)單擊【Next】按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖4-4所示的對(duì)話框，在該對(duì)話框中設(shè)置印制電路板上使用的單位。Imperial表示英制，單位為mil；Metric表示公制，單位為mm。其中

1mil?=?0.0254mm。

圖4-3

Files文件面板圖4-4設(shè)置印制電路板的尺寸單位

(3)單擊【Next】按鈕，將彈出如圖4-5所示的對(duì)話框，此時(shí)用戶可以在左邊的列表框中選擇一種印制電路模板，也可以選擇Custom自定義項(xiàng)，根據(jù)用戶需要自定義電路板尺寸。此處選擇Custom項(xiàng)，則需要自己定義板卡的尺寸、邊界和圖形標(biāo)志等參數(shù)，而選擇其他選項(xiàng)則直接采用系統(tǒng)已經(jīng)定義的參數(shù)，用戶也可以選擇標(biāo)準(zhǔn)尺寸的板卡。

圖4-5設(shè)置印制電路板模板

(4)單擊【Next】按鈕，將彈出如圖4-6所示的對(duì)話框。用戶可以在其中設(shè)置PCB板的各項(xiàng)參數(shù)。下面介紹各項(xiàng)參數(shù)的具體意義。

圖4-6設(shè)置印制電路板的各項(xiàng)參數(shù)

?OutlineShape：印制電路板外形?？蛇x擇的有Rectangular(矩形)、Circular(圓形)、Custom(自定義外形)。此處選擇矩形。

?BoardSize：設(shè)定印制電路板外形尺寸。Width項(xiàng)設(shè)定印制電路板的寬度，Height項(xiàng)設(shè)定印制電路板的高度。

?DimensionLayer：設(shè)定板卡的尺寸所在的層，一般選擇機(jī)械層(MechanicalLayer)。

?BoundaryTrackWidth：設(shè)置邊界線的寬度。此處采用系統(tǒng)默認(rèn)值10mil。

?DimensionLineWidth：設(shè)置電路板尺寸標(biāo)注線的寬度。此處采用系統(tǒng)默認(rèn)值10mil。

?KeepOutDistanceFromBoardEdge：設(shè)定印制電路板電氣邊界到物理邊界的距離。

?TitleBlockandScale：選中該復(fù)選框，PCB文件中將顯示標(biāo)題欄和圖紙比例。

?LegendString：選中該復(fù)選框，在文件中顯示圖例字符串。

?DimensionLines：選中該復(fù)選框，在文件中顯示尺寸標(biāo)注線。

?CornerCutoff：選中該復(fù)選框，在電路板的四周截去矩形角。

?InnerCutoff：選中該復(fù)選框，在電路板內(nèi)部挖一個(gè)小矩形。

(5)單擊【Next】按鈕，彈出如圖4-7所示的對(duì)話框，在該對(duì)話框中，允許用戶選擇PCB的層數(shù)，即可以選擇SignalLayer(信號(hào)層)數(shù)和Powerplanes(電源層)數(shù)。本實(shí)例中選擇2層信號(hào)層和2層內(nèi)電源層。

圖4-7設(shè)置印制電路板的板層

(6)單擊【Next】按鈕，彈出如圖4-8所示的對(duì)話框，用來設(shè)置印制電路板上的Via(過孔)樣式。ThruholeViasonly表示通孔，BlindandBuriedViasonly表示盲孔和半盲孔。此處選擇過孔樣式為通孔。

圖4-8設(shè)置印制電路板的過孔類型

(7)單擊【Next】按鈕，彈出如圖4-9所示的對(duì)話框，在該對(duì)話框中設(shè)置所設(shè)計(jì)的電路板主要采用Surface-mountcomponents(表面貼裝的元器件)還是Through-holecomponents(通孔式元器件)。如果選擇了表面貼裝的元器件方式，則還需要選擇元器件是否放置在板的兩面；如果選擇了通孔式元器件，則要選擇相鄰焊盤間的導(dǎo)線數(shù)為OneTrack、TwoTrack還是ThreeTrack。

(a)表面貼裝的元器件方式

圖4-9設(shè)置印制電路板的元器件類型

(b)通孔式的元器件方式

圖4-9設(shè)置印制電路板的元器件類型

(8)單擊【Next】按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖4-10所示的對(duì)話框，此時(shí)可以設(shè)置最小的導(dǎo)線尺寸、過孔尺寸和導(dǎo)線間的距離。

?MinimumTrackSize：設(shè)置最小導(dǎo)線尺寸。

?MinimumViaWidth：設(shè)置最小的過孔直徑。

?MinimumViaHoleSize：設(shè)置過孔的最小通孔孔徑。

?MinimumClearance：設(shè)置線間的最小安全間距。圖4-10設(shè)置印制電路板的最小尺寸限制

(9)單擊【Next】按鈕，系統(tǒng)會(huì)彈出下一個(gè)對(duì)話框，表示PCB印制電路板文件參數(shù)設(shè)置完成，單擊【Finish】按鈕，即可完成PCB文件生成向?qū)У脑O(shè)置，同時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入PCB印制電路板編輯系統(tǒng)，如圖4-11所示。

圖4-11進(jìn)入PCB印制電路板編輯系統(tǒng)

(10)利用PCB文件生成向?qū)?chuàng)建的PCB文件自動(dòng)保存為PCB1.PcbDoc，用戶可以執(zhí)行菜單命令【File】/【SaveAs】，將新建的PCB文件保存到指定的路徑下，并更改為所需的文件名。

4.2.2利用菜單命令創(chuàng)建一個(gè)PCB文件

運(yùn)行AltiumDesigner，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【PCB】，將直接進(jìn)入印制電路板PCB編輯系統(tǒng)，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)電路板參數(shù)沒有設(shè)置的PCB文件，用戶可用編輯器的菜單命令設(shè)置自己所需要印制電路板的尺寸、板層等各種參數(shù)。具體操作將在后面PCB制作中講述。

4.3PCB編輯器的畫面管理

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，往往需要對(duì)編輯區(qū)的工作畫面進(jìn)行縮放或局部顯示等，以方便設(shè)計(jì)者編輯、調(diào)整。因此，熟練掌握PCB編輯器的畫面管理，將有助于快速、方便地設(shè)計(jì)一塊電路板，達(dá)到事半功倍的效果。

打開C:\Users\Public\Documents\Altium\AD15\Examples\DeveloperTool-DT01工程下的PCB板，如圖4-12所示，下面以此例來講述PCB編輯器的畫面管理。圖4-12打開一個(gè)PCB文件

4.3.1畫面的移動(dòng)

在設(shè)計(jì)PCB電路板時(shí)，常常需要移動(dòng)畫面來觀察電路板的其他部分。通常利用PCB面板來完成畫面的移動(dòng)。

如圖4-13所示，在PCB面板的下部有一個(gè)小窗口，它顯示的就是整個(gè)電路板外形。在它上面有一個(gè)雙虛線框，用鼠標(biāo)拖動(dòng)該虛線框，就可以使當(dāng)前工作窗口在整個(gè)電路板上移動(dòng)。

圖4-13利用PCB面板移動(dòng)窗口

4.3.2畫面的放大、縮小與刷新

1.命令狀態(tài)下的縮放

當(dāng)系統(tǒng)處于命令狀態(tài)時(shí)，鼠標(biāo)無法移出工作區(qū)去執(zhí)行一般的命令。此時(shí)要縮放顯示狀態(tài)，必須用快捷鍵來完成此項(xiàng)工作。操作方法如下：

放大：按【PageUp】鍵，放大編輯區(qū)顯示狀態(tài)。

縮?。喊础綪ageDown】鍵，縮小編輯區(qū)顯示狀態(tài)。

刷新：如果顯示畫面出現(xiàn)雜點(diǎn)或變形時(shí)，按【End】鍵后程序會(huì)更新畫面，恢復(fù)正確的顯示圖形。

2.空閑狀態(tài)下的放大、縮小與刷新命令

當(dāng)系統(tǒng)未執(zhí)行其他命令而處于空閑狀態(tài)時(shí)，可以執(zhí)行【Edit】菜單里的命令或單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄里的按鈕，也可以使用快捷鍵完成PCB板的縮放和刷新操作。

實(shí)際上，PCB編輯器菜單命令下的縮放操作與原理圖文件的縮放操作一樣，用戶可參考第2章內(nèi)容。

4.3.3窗口管理

AltiumDesigner可以同時(shí)編輯多個(gè)工程項(xiàng)目，在每一個(gè)工程項(xiàng)目中又可以同時(shí)打開多個(gè)文件。利用【W(wǎng)indow】菜單來管理各種窗口，可在不同的工程項(xiàng)目的不同文件之間進(jìn)行切換。

1.窗口的平鋪顯示

執(zhí)行菜單命令【W(wǎng)indow】/【Tile】，或者按快捷鍵Shift+F4，即可把當(dāng)前打開的所有文件平鋪顯示在一個(gè)屏幕中，如圖4-14所示。

圖4-14窗口的平鋪顯示

2.窗口水平或垂直分割顯示

執(zhí)行菜單命令【W(wǎng)indow】/【TileHorizontally】，即可把當(dāng)前打開的所有文件水平平鋪顯示在一個(gè)屏幕中。同樣，執(zhí)行菜單命令【W(wǎng)indow】/【TileVertically】，即可把當(dāng)前打開的所有文件垂直平鋪顯示在一個(gè)屏幕中。

3.窗口切換

在【W(wǎng)indow】菜單的下方列出了當(dāng)前所有已打開的文件，單擊任意一項(xiàng)即可激活該文件。另外，也可利用鼠標(biāo)點(diǎn)擊編輯器上部的文件標(biāo)簽來自由切換文件，如圖4-15所示。

圖4-15編輯器上部文件標(biāo)簽

4.3.4PCB各工具欄、狀態(tài)欄、命令行及各種面板的打開與關(guān)閉

PCB系統(tǒng)的工具欄、狀態(tài)欄、命令行、各種面板的打開與關(guān)閉與原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)完全相同，請(qǐng)參考第2章內(nèi)容。這里只對(duì)PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)用到的布線工具欄【W(wǎng)iring】的打開與關(guān)閉做一簡(jiǎn)單的介紹。

打開或關(guān)閉布線工具欄【W(wǎng)iring】，可執(zhí)行菜單命令【View】/【Toolbars】/【W(wǎng)iring】。

4.4PCB布線工具

4.4.1PCB工具欄的介紹

與原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)一樣，PCB編輯器也提供了各種布線工具。為PCB設(shè)計(jì)提供的工具欄有【PCBStandard】(PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄)、【W(wǎng)iring】(布線工具欄)、【Utilities】(實(shí)用工具欄)，而實(shí)用工具欄又包括繪圖工具欄、元器件位置調(diào)整工具欄、查找選擇集工具欄、尺寸標(biāo)注工具欄等。

1.?PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄

AltiumDesigner的PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄如圖4-16所示。該工具欄為用戶提供了編輯、縮放、選取對(duì)象等命令按鈕。

圖4-16PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄

2.布線工具欄

布線工具欄如圖4-17所示，該工具欄主要為用戶提供了布線命令。

圖4-17布線工具欄

布線工具欄中各個(gè)按鈕的功能和相應(yīng)的菜單命令如下：

：繪制導(dǎo)線。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【InteractiveRouting】。

：放置總線導(dǎo)線。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【InteractiveMulti-Routing】。

：放置焊盤。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【Pad】。

：放置過孔。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【Via】。

：放置圓弧。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【Arc(Center)】。

：放置矩形填充。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【Fill】。

：放置多邊形填充。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【PolygonPlane】。

：放置字符串。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【String】。

：放置元器件。對(duì)應(yīng)的菜單命令為【Place】/【Component】。

3.實(shí)用工具欄

實(shí)用工具欄如圖4-18所示，該工具欄包含幾個(gè)常用的子工具欄。

圖4-18實(shí)用工具欄

繪圖工具欄：如圖4-19所示，按圖標(biāo)

可顯示繪圖工具欄。

圖4-19繪圖工具欄

元器件位置調(diào)整工具欄：如圖4-20所示，該工具欄可方便元器件的排列和布局。

圖4-20元器件位置調(diào)整工具欄

查找選擇集工具欄：如圖4-21所示。該工具欄提供了方便選擇原來所選擇的對(duì)象。工具欄上的按鈕允許從一個(gè)選擇物體以向前或向后的方向走向下一個(gè)。這種方式非常有用，用戶既能在選擇的屬性中也能在選擇的元器件中查找。

圖4-21查找選擇集工具欄

尺寸標(biāo)注工具欄：如圖4-22所示。

圖4-22尺寸標(biāo)注工具欄

放置元器件集合定義工具欄：如圖4-23所示。

圖4-23放置元器件集合定義工具欄

柵格設(shè)置菜單：?jiǎn)螕?/p>

按鈕即可彈出柵格設(shè)置菜單，根據(jù)布線需要，可以設(shè)置柵格的大小。

下面分幾節(jié)講述常用而且重要的PCB布線工具的使用方法。與原理圖編輯器中相同的工具在這里不再講述。

4.4.2放置銅膜導(dǎo)線

1.放置銅膜導(dǎo)線的方法

放置銅膜導(dǎo)線的方法有：

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【InteractiveRouting】，光標(biāo)變成十字形狀，即可進(jìn)入繪制導(dǎo)線的命令狀態(tài)。將光標(biāo)移動(dòng)到所需繪制導(dǎo)線的起始位置，單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。然后移動(dòng)光標(biāo)，在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵，再次單擊鼠標(biāo)右鍵，即可繪制出一段直導(dǎo)線。

(2)如果繪制的導(dǎo)線為折線，則需在導(dǎo)線的每個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)處單擊左鍵確認(rèn)，重復(fù)上述步驟，即可完成導(dǎo)線的繪制，如圖4-24所示。

圖4-24繪制導(dǎo)線

(3)繪制完一條導(dǎo)線后，系統(tǒng)仍處于繪制導(dǎo)線的命令狀態(tài)，可以按上述方法繼續(xù)繪制其他導(dǎo)線，最后單擊鼠標(biāo)右鍵或按【Esc】鍵，即可退出繪制導(dǎo)線命令狀態(tài)。

4)在走線過程中，按“Shift+SpaceBar”可以改變布線模式。每種模式都定義了不同的轉(zhuǎn)角類型，在狀態(tài)欄中可以查看當(dāng)前使用的布線模式。

(5)在走線過程中，按星號(hào)鍵“*”，自動(dòng)增加一個(gè)過孔，可以改變當(dāng)前的布線層。

(6)在導(dǎo)線繪制完后，當(dāng)用戶對(duì)繪制的導(dǎo)線不是十分滿意的時(shí)候，可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整的方法為用鼠標(biāo)左鍵單擊待修改的導(dǎo)線，然后將光標(biāo)放到導(dǎo)線上，如圖4-25所示，出現(xiàn)十字箭頭光標(biāo)后可以拉動(dòng)導(dǎo)線，與之相連的導(dǎo)線隨著移動(dòng)；這時(shí)如果將光標(biāo)放到導(dǎo)線的一端，出現(xiàn)雙箭頭光標(biāo)后，可以拉長(zhǎng)或縮短導(dǎo)線，與之相連的導(dǎo)線不發(fā)生變化，如圖4-26所示。

圖4-25移動(dòng)導(dǎo)線

圖4-26縮短導(dǎo)線

2.銅膜導(dǎo)線屬性調(diào)整

(1)當(dāng)系統(tǒng)處于繪制導(dǎo)線命令狀態(tài)時(shí)，按【Tab】鍵，則會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線屬性對(duì)話框，如圖4-27所示。在該對(duì)話框中可以對(duì)導(dǎo)線的寬度(TraceWidth)、過孔尺寸(ViaHoleSize和ViaDiameter)和導(dǎo)線所處的層進(jìn)行設(shè)定。用戶對(duì)線寬和過孔尺寸的設(shè)定必須滿足設(shè)計(jì)規(guī)則的要求。本例中設(shè)計(jì)規(guī)則規(guī)定最大線寬和最小線寬均為“10mil”，如果設(shè)定值超出規(guī)定的范圍，本次設(shè)定將不會(huì)生效，并且系統(tǒng)會(huì)彈出對(duì)話框提醒用戶該設(shè)定值不符合設(shè)計(jì)規(guī)則，可以單擊【OK】按鈕退出本次導(dǎo)線的線寬設(shè)定，也可以單擊【Cancel】銨鈕繼續(xù)設(shè)定其他選項(xiàng)。

圖4-27導(dǎo)線屬性對(duì)話框

(2)繪制完導(dǎo)線后，還可以對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行編輯處理，并設(shè)置導(dǎo)線的屬性。使用鼠標(biāo)雙擊導(dǎo)線，或選中導(dǎo)線后單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選取Properties命令，系統(tǒng)將彈出如圖4-28所示的對(duì)話框，可以再次對(duì)導(dǎo)線的位置、寬度、層和所處的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修改。

圖4-28導(dǎo)線繪制后導(dǎo)線屬性對(duì)話框

4.4.3放置焊盤

1.放置焊盤的方法

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Pad】。

(2)執(zhí)行上一步驟后，光標(biāo)變成十字形狀，將光標(biāo)移動(dòng)到所需的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將一個(gè)焊盤放置在該處。

(3)將光標(biāo)移到新的位置，按照上述步驟，放置其他焊盤。圖4-29所示為放置了多個(gè)焊盤的印制電路板。單擊鼠標(biāo)右鍵，光標(biāo)變成箭頭后，退出該命令狀態(tài)。

圖4-29放置了四個(gè)焊盤的電路板

2.焊盤屬性設(shè)置

在放置焊盤的狀態(tài)下按【Tab】鍵或在已放置的焊盤上雙擊鼠標(biāo)，都可以打開如圖4-30所示的焊盤屬性對(duì)話框。

圖4-30焊盤屬性對(duì)話框

1)焊盤尺寸設(shè)置

?LocationX/Y：設(shè)置焊盤位置的中心坐標(biāo)。

?SizeandShape：設(shè)置焊盤的形狀和焊盤的外形尺寸。

?HoleSize(孔尺寸)：設(shè)置焊盤的孔尺寸。

?Rotation(旋轉(zhuǎn))：設(shè)置焊盤的旋轉(zhuǎn)角度。

在SizeandShape設(shè)置中，當(dāng)選擇Simple時(shí)，則可以設(shè)置X-Size(焊盤X軸尺寸)、Y-Size(焊盤Y軸尺寸)、Shape(形狀，選擇焊盤形狀)。單擊Shape選項(xiàng)右側(cè)的下拉按鈕，還可選擇焊盤形狀，分別有Round(圓形)、Rectangle(正方形)、Octagonal(八角形)等3種焊盤形狀。

當(dāng)選擇Top-Middle-Bottom選項(xiàng)時(shí)，則需要指定焊盤在頂層、中間層和底層的大小和形狀，每個(gè)區(qū)域里的選項(xiàng)都具有相同的3個(gè)設(shè)置選項(xiàng)。

當(dāng)選擇FullStack選項(xiàng)時(shí)，可以單擊EditFullPadLayerDefinition(編輯整個(gè)焊盤層定義)按鈕，將彈出對(duì)話框，此時(shí)可以按層設(shè)置焊盤尺寸。

2)?Properties選項(xiàng)設(shè)置

?Designator：設(shè)定焊盤序號(hào)。

?Layer：設(shè)定焊盤所在層。通常多層電路板焊盤層為Multi-Layer。

?Net：設(shè)定焊盤所在網(wǎng)絡(luò)。

?ElectricalType：指定焊盤在網(wǎng)絡(luò)中的電氣屬性。

?Locked：該選項(xiàng)被選中時(shí)，該焊盤被鎖定。

?Plated：設(shè)定是否將焊盤的通孔孔壁加以電鍍。

3)?TestpointSettings(測(cè)試點(diǎn))選項(xiàng)設(shè)置

可以在Top和Bottom層同時(shí)設(shè)定測(cè)試點(diǎn)

4)?PasteMaskExpansion(阻焊膜)屬性設(shè)置

?Expansionvaluefromrules(由規(guī)則設(shè)定阻焊膜延伸值)：如果選中該復(fù)選框，則采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的阻焊膜尺寸。

?Specifyexpansionvalue(指定阻焊膜延伸值)：如果選中該復(fù)選框，則可以在其后的編輯框中設(shè)定阻焊膜尺寸。

5)?SolderMaskExpandions(助焊膜)屬性設(shè)置

SolderMaskExpandions屬性設(shè)置選項(xiàng)與阻焊膜屬性設(shè)置選項(xiàng)的方法相同。

當(dāng)選擇Forcecompletetentingontop選項(xiàng)時(shí)，則此時(shí)設(shè)置的助焊延伸值無效，并且在頂層的助焊膜上不會(huì)有開口，助焊膜僅僅是一個(gè)隆起。

當(dāng)選擇Forcecompletetentingonbottom選項(xiàng)時(shí)，則此時(shí)設(shè)置的助焊延伸值無效，并且在底層的助焊膜上不會(huì)有開口，助焊膜僅僅是一個(gè)隆起。

4.4.4放置過孔

1.放置過孔的方法

放置過孔的方法有：

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Via】。

(2)執(zhí)行上一步驟后，光標(biāo)變成十字形狀，將光標(biāo)移動(dòng)到所需的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將一個(gè)過孔放置在該處。

(3)將光標(biāo)移到新的位置，按照上述步驟，放置其他過孔。單擊鼠標(biāo)右鍵，光標(biāo)變成箭頭后，退出該命令狀態(tài)。圖4-31所示為放置了過孔后的印制電路板。

圖4-31在一條銅膜導(dǎo)線上放置兩個(gè)過孔

2.過孔屬性設(shè)置

在放置過孔的狀態(tài)下按【Tab】鍵或在已放置的過孔上雙擊鼠標(biāo)，都可以打開如圖4-32所示的過孔屬性對(duì)話框。對(duì)話框中的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置意義如下：

?Diameter：設(shè)定過孔的直徑(分三種類型去設(shè)定，一般用Simple)。

?HoleSize：設(shè)定過孔的通孔直徑。

?StartLayer：設(shè)定過孔的開始層，可選擇Top(頂層)和Bottom(底層)。

?Endlayer：設(shè)定過孔的結(jié)束層，可選擇Top(頂層)和Bottom(底層)。

?Net：設(shè)定過孔與PCB中的某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)相連。

?TestpointSettings：與焊盤屬性對(duì)話框中相應(yīng)選項(xiàng)的意義相同。

?SolderMaskExpansions：與焊盤的屬性對(duì)話框中相應(yīng)選項(xiàng)的意義相同。圖4-32過孔屬性對(duì)話框

4.4.5放置元器件封裝

除了利用網(wǎng)絡(luò)表裝入元器件封裝外，還可以將元器件封裝手工放置到PCB工作窗口內(nèi)，放置元器件封裝的具體操作步驟如下：

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Component】，會(huì)彈出如圖4-33所示的放置元器件封裝對(duì)話框。在該對(duì)話框中，當(dāng)Footprint單選項(xiàng)被選中時(shí)，可以輸入元器件的封裝形式、序號(hào)、注釋等參數(shù)；當(dāng)Component單選項(xiàng)被選中時(shí)，可以輸入元器件的名字、序號(hào)、注釋等參數(shù)，如圖4-34所示。

圖4-33放置元器件封裝對(duì)話框

圖4-34輸入元器件名字對(duì)話框

(2)如果用戶不清楚元器件的封裝形式，可以單擊圖4-33對(duì)話框中的

按鈕，會(huì)出現(xiàn)如圖4-35所示的元器件庫瀏覽對(duì)話框，在已裝入的元器件庫中查詢、選擇所需元器件的封裝形式。單擊【OK】按鈕即可退出該對(duì)話框。

圖4-35元器件庫瀏覽對(duì)話框

(3)單擊圖4-33或圖4-34中的【OK】按鈕確認(rèn)，此時(shí)，光標(biāo)變成十字形狀并帶著選定的元器件封裝在工作窗口區(qū)域內(nèi)。按【Tab】鍵，可以進(jìn)入如圖4-36所示的元器件屬性對(duì)話框。在該對(duì)話框中可以設(shè)定元器件的屬性、元器件序號(hào)、元器件型號(hào)、封裝形式等?，F(xiàn)在只講兩個(gè)需要注意的地方：一是要注意放置元器件所在的層；二是不能隨意修改元器件封裝的名稱。

圖4-36元器件屬性對(duì)話框

(4)設(shè)置好元器件屬性后，單擊【OK】按鈕確認(rèn)。然后，在工作平面上移動(dòng)光標(biāo)到元器件放置的位置，也可以按空格鍵調(diào)整元器件放置的方向，最后單擊鼠標(biāo)左鍵即可將元器件放置在當(dāng)前光標(biāo)所在位置。

4.4.6放置矩形填充

在印制電路板設(shè)計(jì)過程中，為了提高系統(tǒng)的抗干擾性和考慮通過大電流等因素，通常要放置大面積的電源/接地區(qū)域。AltiumDesigner為用戶提供的填充功能可以實(shí)現(xiàn)這一功能。填充通常放在PCB的頂層、底層或內(nèi)部的電源層或接地層。填充的方式有兩種：矩形填充和多邊形填充。下面先介紹矩形填充的方法及步驟。

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Fill】，光標(biāo)變成十字形狀。

(2)按下【Tab】鍵，會(huì)彈出如圖4-37所示的矩形填充屬性對(duì)話框。在該對(duì)話框中可以對(duì)矩形填充所處工作層面、連接網(wǎng)絡(luò)、放置角度、兩個(gè)對(duì)角的坐標(biāo)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定完畢后單擊【OK】按鈕確認(rèn)即可。

圖4-37矩形填充屬性對(duì)話框

(3)移動(dòng)光標(biāo)，依次確定矩形區(qū)域?qū)蔷€的兩個(gè)頂點(diǎn)，即可完成對(duì)該區(qū)域的填充。

(4)繼續(xù)進(jìn)行其他的矩形填充，直到單擊鼠標(biāo)右鍵或按【Esc】鍵退出命令狀態(tài)。

(5)單擊完成的矩形填充，當(dāng)填充呈選中狀態(tài)時(shí)，可以對(duì)矩形填充的大小、方向及位置進(jìn)行調(diào)整，如圖4-38所示。

圖4-38矩形填充處于調(diào)整狀態(tài)

4.4.7放置多邊形填充

多邊形填充的方法及步驟如下：

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Polygon】，會(huì)出現(xiàn)如圖4-39所示的多邊形填充屬性對(duì)話框。圖4-39多邊形填充屬性對(duì)話框

(2)在該對(duì)話框中可以選擇與填充連接的網(wǎng)絡(luò)(NetOptions)、填充平面的柵格尺寸(GridSize)、線寬(TrackWidth)、所處層(Layer)、填充方式(HatchingStyle)、環(huán)繞焊盤方式(SurroundPadsWith)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定好多邊形填充參數(shù)后，單擊對(duì)話框中的【OK】按鈕加以確定，此時(shí)光標(biāo)變?yōu)槭中螤睢?/p>

(3)移動(dòng)光標(biāo)到適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵確定多邊形的起點(diǎn)，然后移動(dòng)光標(biāo)到其他位置，單擊鼠標(biāo)左鍵依次確定多邊形的其他頂點(diǎn)。

(4)在多邊形終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)右鍵，程序會(huì)自動(dòng)將起點(diǎn)和終點(diǎn)連接起來形成一個(gè)多邊形區(qū)域，同時(shí)在該區(qū)域內(nèi)完成填充。

AltiumDesigner提供的多邊形填充有以下幾種方式，如圖4-40所示。

(a)?HorizontalDegree(b)?90Degree(c)?VerticalDegree(d)?45Degree

圖4-40多邊形填充的幾種方式

AltiumDesigner提供的多邊形填充環(huán)繞焊盤方式有兩種，如圖4-41所示。

(a)?Arcs(圓弧)

(b)?Octagons(八邊形)

圖4-41多邊形填充環(huán)繞焊盤的兩種方式

4.4.8放置字符串

在繪制印制電路板時(shí)，常常需要在印制電路板上放置字符串(只能為英文)，用于必要的文字標(biāo)注。字符串不具有任何電氣特性。放置字符串的方法如下：

(1)用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的

或執(zhí)行菜單命令【Place】/【String】。

(2)執(zhí)行上一步驟后，光標(biāo)變成十字形狀，在此命令狀態(tài)下，按【Tab】鍵，會(huì)出現(xiàn)如圖4-42所示的字符串屬性對(duì)話框。在該對(duì)話框中可以設(shè)置字符串的內(nèi)容、大小、旋轉(zhuǎn)角度和所在的層等參數(shù)。

圖4-42字符串屬性對(duì)話框