Altium Designer 20 19（入门到精通全38集）四层板智能车PC

--------------- 创建工程和元件库 ---------------

工程内容：

• 原理图库：绘制出芯片、元件模型
• 原理图：把原理图库里的原件连接、连线
• PCB库：同理于原理图库，原理图和PCB桥接的桥梁。和PCB实物尺寸是对应的，因此一定要比较精准。
• PCB图：PCB布局布线
• 其他生成文件

创建工程

• 列表中的选项，是各种demo，一般直接default

• 创建原理图库（元件库）
• 创建时不会自动保存空文件，CTRL+S保存、命名
• 新建原理图
• 创建PCB库
• 新建PCB

• 一定要工程的基础上，去建立库和图，不然Free Document下，难以链接和管理

• 右下角Panels按键用法 视图→状态栏 点出Panel，这里也可以选择左侧栏显示的内容，选择SCH Library 则显示原件库列表

元件

• 新建元件，定义其属性 双击或按编辑进行属性定义

• 元件图的内涵：元件库要包含元件边框、管脚（序号和名称）、元件名称、元件说明
• 元件图和实物尺寸不对应，和Multisim相似

画一个电阻

• 放管脚，放的过程中按Tab或者放之后双击 都可以进入管脚编辑（Designator 位号 Name 管脚名称 Symbol栏设置形状，不改变性能，只是从符号上进行说明），为了美观隐藏Name
• 管脚上四个白点：有电气属性，朝向电阻外部，管脚两端是不同的
• 按空格旋转图形90°

• 画出电阻形状（边框）：绘制线，同样双击后可以修改属性
• 绘制精度：网格边长是100mil，设置捕捉点的尺度：视图→栅格→设置捕捉栅格（绘制建议设置10mil，放置建议设置1 00mil）
• 复制的快捷操作：选中一些目标，按住Shift拖动
• 元件描述：元件属性中的Description描述，Link放置链接（如网址等）
• 电阻的位号一般写R?，原理图绘制的最后再进行统一位号排序（R1，R2...）
• 封装：Footprint，PCB的封装，可以在原理图绘制好之后，根据实际情况统一去加。现在就加的话，在下面Editor的Add Footprint增加

排针类放置

• 阵列粘贴功能：编辑→阵列式粘贴

从现有的原理图，自动生成一个库

• ？必须是现有的.SchDoc文件吗
• 设计→生成原理图库
• Grouping是在分类 归类设置勾前三个就行

--------------- 原理图 ---------------

打开原理图，SchDoc文件

绘制原理图

• 右下角Panels→Components，会显示自带的库和自己的库

• 放置器件快捷操作：直接拖动出来
• 一般把所有需要用到的元件先全拖出来（不考虑个数）

• 设置纸张大小：Panels→Properties→Sheet Size
• 复制：框选后按住Shift拖动
• 多个器件对齐：框选→快捷键A 要关掉输入法
• 原理图模块分区：放置→绘图工具→线（空格改变线的走线方式） 是无电气属性的
• 原理图子图：放置→页面符，双击拉到底下sheet entries添加子图引脚

• 放置导线：Ctrl+W 即放置→线

• 放置GND、VCC等
• 更新原理图：更改元件模型后，在SCH Library中右键点击元件→更新原理图，则原理图中会同步更新（在原理图中单独更改了位号和Value，此时更新，则位号不会变，但Value会变）
• 就近原则：元件尽量靠近了

• NetLabel（引脚说明）：放置→网络标签，标签下脚和引脚端点需在同一点

• 器件位号Designator编辑（如R?）：工具→标注→原理图标注（快捷键T A A）
• Value值：如电阻下面写的1K，未设置则会默认为Design Item ID

• 封装模型Footprint的意义：原理图怎么映射到PCB
• 封装管理器：工具→封装管理器 按住Shift再点，可以扩选

• 报错设置：工程→工程选项，Error Reporting是错误表，在这设置各种错误的报告格式
• 编译：工程→Compile PCB....（第一个）
• 根据元件库同步更新：AD中如果修改了元件库，原理图中不会自动更新，在工具→从库更新中，选择要更新的元件进行更新

常见报错

• Duplicate Part Dsignators位号重复
• Floating net labels/ Floating power objects 前者是NetLabel位置错了，后者是GND VCC之类的悬浮未连线
• Net with only one pin单端网络，一个引脚的NetLabel没有对应到其他引脚，说明是单端的，不一定有错
• Panels→Message 可以查看Error
• 通用No ERC符号：放置→指示 用来说明引脚不连接导线

----- PCB封装库的创建和调用 -----

PCB封装是原理图到实物的映射，PCB封装尺寸等于实际尺寸，要精确设计

常见CHIP：电阻容 SOD 二极管

模仿根据规格书封装尺寸实例，画一个二极管封装

焊盘宽度d，管脚长度L... 每一个尺寸在datasheet中都会给出建议的范围（可以直接选最大值）

完整PCB封装需要的元素

• 管教序号和原理图是对应的，直接交互
• 丝印：实物本体大概的范围
• 1脚标识：定位器件方向，比如电容正反端
• 阻焊：图中黑色的外框，防止绿油溅到焊盘上（PCB板表面的绿色绝缘油墨）

创建常见chip封装

1.画焊盘Layer：通孔Multi-layer，表贴top layer

• 坐标轴上精准移动：m→通过X,Y移动选中对象
• 测量图纸上的距离：Ctrl+m，s hift+c撤销距离标记
• 移动图纸中心圆圈到中间：编辑→设置参考→中心

2.画丝印top overlay：线条，在线条属性的layer中选top overlay

• 以参考点进行复制：选中→Ctrl+C→选择参考点→Ctrl+V
• 镜像：X

3.画1脚标识（极性）：放置→填充 放置了填充的一侧是负极

4.画阻焊：放置焊盘后默认有，不用管

5.画引脚号

IC类封装：

• 特殊粘贴：引脚很多的情形 Ctrl+C→选中被复制物中心→编辑→特殊粘贴→阵列粘贴→设置完后点击被复制物中心（注意原位置会重复一个）

生成PCB库：

从现成的PCB图中提取出用到的PCB库，设计→生成PCB库，再拷贝到自己的库，也可以PCB图中选中器件Ctrl+C，直接到自己的库Ctrl+V

----- 网表导入及PCB整体规划 -----

网表导入（从原理图转移到PCB图）和报错：

• 在PCB图选 设计→Import；或者在原理图选 设计→Update。 这时会显示现有PCB图和原理图的比对。执行变更后，器件根据原理图被导入到PCB图
• Add Rooms：导入时，每张原理图会有一个红色框，在导入界面拉到最底下，去掉Add Rooms的选项，则不出现。

• 绿色报错：初导入到PCB图，绿色是出错的意思，因为违反一些规则（工具→设计规则检查：先只保留电气性能Electrical的检查）
• 报错更新：工具→复位错误标志（所有绿色会消失，若还有绿色，会在移动后出现

• 把器件全部放到一个区域内：框选所有器件→工具→器件摆放→在矩形区域排放
• PCB中圆圈圈在一起是短路提示

PCB大小设计

1. 工具→器件摆放→在矩形区域排列，排放成一个矩形
2. 在mechanical1层，画一个矩形把所有器件圈起来，大小比器件矩形稍大一些（参考长宽都多出15%）
3. 将原点位置放置在PCB左下角：编辑→原点→设置，     
4. 查看属性时，ctrl+Q在mm和mil之间切换，以mm为单位取个整数
5. 裁剪板框：选中所有mechanical1边框（按住shift选），设计→板子形状→按照选择对象定义
6. 放置线性尺寸，看PCB上的距离（在Unit设置成mm），把尺寸取整数：放置→尺寸→线性尺寸
7. 放置固定孔（板子四角的圆孔，参考：xy轴都离边5mm）：选中器件，按m（移动）→通过x，y移动所选对象

PCB板层级

• 2层：默认是2层，有Top layer和Bottom layer
• 4层：比如多一个地层和电源层，设计更容易，贵，信号质量高
• 修改层数：设计→层叠管理器；右键→insert layer below；signal是正片层，plane是负片层，core是芯板，Pregreg是pp片；正片层和负片层：正片，有线则导电（有Cu），负片，没线的地方有Cu；top overlay丝印层；top solder阻焊层。
• 层命名，如GND02，02表示在由上到下第二层
• 单层显示：shift+s

• 在负片层，画出闭合空间，双击闭合空间连接到网络，通过连到不同网络进行分区
• 负片层指定网络后，只有连接到指定网络信号的过孔才能与该负片层相连。比如GND02指定了网络GND，网络GGND和GND的过孔在GND02层显示如下，GND圆圈是不封闭的，成功 连接到该层，而GGND是封闭的，未连接到该层。

快捷键设置

• 如何设置快捷键：在顶侧选项中，按住ctrl点击对应命令
• 下图，浅色需设置，深色是默认；

• 器件排列离散指的是对选中器件框选排列（F6占用，设成F9）；
• 线（框）选：线（矩形框）触碰到的物体被选中，按s可以调出该命令
• 删除网络（布线→取消布线→连接）：多段走线一根根删麻烦，一次性删除相连的布线
• 物理选择：选中物理上被连接到一起的器件
• 忽略障碍物：将走线方式切换到“忽略障碍”，采用的方式在右上角齿轮→PCB Editor→Interactive Routing→布线冲突方式，保留前3
• 网络显示关闭：N，网络指的是器件之间的白色连线

------- 信号分类和规则设置 ------

类：

• 设计→类别，对信号进行分类，Panels→PCB
• 对信号线和电源线进行区分，①隐藏电源线可以在布线时看出信号走向；②电源线布线时加粗
• 更改类内信号颜色：右键→Change Net Color，右键→显示替换→选择的打开

规则设置：

• 设计→规则
• Electrical→Clearance：间距规则
• Routing→Width：线宽规则

//可以自己新建规则，并设置其适用对象（层、类、信号等），对同一个网络有多个规则对应，在下方优先级按钮进行优先级设置，并注意在这里勾选规则使能

• Routing→Routing Via Style：过孔规则。

//经验上，外圈大小（过孔直径）是内圈大小（过孔孔径）2倍加减2mil以内。

//信号线可以孔小，方便走线，电源线需孔大，减小阻抗

//默认过孔大小不会随规则设置变化，需要在设置（右上角齿轮）→PCE Editor→Defaults→Via里面修改，过孔盖油默认大小也可以在这里设置，Solder Mask Expansion栏，设置后勾选Tented

• Plane→Power Plane Connect Style：负片层焊盘和过孔
• Plane→Power Plane Clearance：负片层反焊盘间距，在负片层焊盘和周围铜之间的距离（推荐8mil）
• Plane→Power Plane Clearance：正电层焊盘规则

//正片层用十字连接还是全连接：全连接时锡膏散热凝固过快，难以手焊（现在一般都是回流焊），但载流特性好；过孔通常采用全连接

//点开“高级”，可以对通孔焊盘、表贴焊盘和过孔分别设置

• Manufacturing→Silk To Solder Mask Clearance：丝印和阻焊的间距（推荐2mil）

//阻焊是防止油墨覆盖的，丝印是油墨，刷在PCB板上，因此下图中只能看到蓝色圈出部分，看不清位号

• 设计规则检查（工具栏）和规则（设计栏）是对应的
• PCB各层功能介绍：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MTI3NzY2Mg==&mid=2651499146&idx=6&sn=38b709f27506c20fd6c919964f472add&chksm=bd49fdbb8a3e74ad5c03dd249e5a697042a640d507a1cb89925603db18a44f9247c0e7dd4242&scene=27

------- 绘制PCB：① 器件布局 ------

• 页面分屏：右键→水平或垂直分割，一侧看原理图一侧看版图

• 在原理图中阔选的器件，在版图中同步选中：需要手动开启，工具→交叉选择模式。
• 基于此，把原理图中各个模块在版图中分开放置
• 交叉探针：T→C，原理图（PCB）中选中的器件，在PCB（原理图）中找到，按shift+c取消高亮。
• 信号分类和显示：设计→类，在此处对所有信号分类；右下角Panels→PCB，右键点击类→连接→显示或隐藏；

• 先大后小的原则：先大模块再小模块
• 就近原则
• 联合：类似visio的组合，扩选→右键→联合
• 在类中隐藏电源线，观察信号流向，根据信号线就近布局模块，布好再看合不合理
• 拨码开关习惯放右侧，惯用右手；LED习惯放上侧
• 更改位号位置：快捷键a→定位器件文本
• 切换3D视图：Ctrl+d→View Options
• 背面也放器件会增加造价

------- 绘制PCB：② 善孔和铺铜 ------

善孔

• 打孔要在走线前完成：减小后期走线工作量
• 就近打孔可以缩短回流路径，提高信号质量
• 走线尽量垂直地从焊盘中间引出
• 长线先就近打个孔，后面再处理
• 推荐所有过孔都盖油
• 信号走线尽量少打孔：①延长了路径；②增加阻抗

铺铜

• 主要用于电源模块，本质和导线是一样的
• 铺铜后可以多放一些孔来增加传输特性

• 散热焊盘放大量用于散热的孔

------- 绘制PCB：③ 布线和表层灌铜 ------

布线

• 先处理信号走线，再处理电源走线
• 信号走线尽量少打孔
• 先连好线，不管规则检查，后面再调整
• 负片层的分割：把模拟和数字隔开（推荐宽度20mil）
• 按住ctrl布线，对线进行修正
• 布线尽量均匀

表层灌铜

• 表层灌铜（包括Top和Bottom）：可选，参考论坛 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTM2NzUxOA==&mid=401983924&idx=6&sn=34975301083b9ba919a016706d82a470&chksm=0db5f5853ac27c93d84ae6bf327603f64d52ab0ca3537d8a56176d44b418fc11792d4e879b7f&scene=27
• 表面灌铜后，要把尖角铜皮去掉

------- DRC检查 ------

设计规则检查

• 工具→设计规则检查
• 在Report Options中选择创建报告文件
• 先勾选Electrical的所有内容，运行DRC
• Panels→Message 查看报错内容，双击后跳转到对应位置

丝印调整

• 选中所有同类丝印：右键一个丝印→查找相似对象→Object Specific里，String Type改成Same

------- 文件输出 ------

装配图输出

• 简略版：文件→装配输出→Assembly Drawing，分为表层和底层，点击打印，选择PDF输出，这样生成的比较简略
• 完整版：文件→智能PDF→当前文档→不导出BOM→右键→Create Assembly Drawings→yes

// 保留顶层和底层，双击层名去编辑打印内容，保留丝印层（Overlay）、板框（Mechanical1）、阻焊（Solder）

// 进行如下勾选

// Area to print选择Entire Sheet，进入下一页

// 附加信息栏目，不产生网络信息，右侧可以选择颜色模式，进入下一页，如下勾选

BOM表输出

• 报告→Bill of Materials
• 右侧properties下，选中Columns栏，在下方选择要打印的内容，通常保留Comment Designator Footprint Quantity
• 右侧properties下，选中general栏，下方可在template中选择模板

Gerber等文件输出

• 工作路径下的History和Project Outputs文件夹可以先删掉
• 文件→制造输出→Gerber File

// 通用：单位英寸，格式2:4

// 层：绘制层→选择使用的，镜像层→全部去掉，右侧机械一层添加到所有层输出（板框），可以勾上

// 钻孔图层：钻孔图勾选输出所有使用的钻孔对，钻孔导向图输出所有使用的钻孔对

// 光圈：一般默认就行

// 高级：胶片规则里全部加个零，增大画布面积，其他默认

• 钻孔文件：文件→制造输出→NC Drill Files，同样选择英寸、2:4
• 坐标文件（用于贴片的）：文件→装配输出→Generates pick and place files，英制单位，文本格式，左边勾选Center-X, Center-Y, Comment, Designator, Footprint, Layer, Rotation
• IPC网表：文件→制造输出→Test point Report→报告格式选IPC，用于板厂对开短路的再次检查
• 生成的cam文件都可以删掉

文件整理

• 文件位置：前面生成的所有文件中，bom和装配图在工程目录里，其余（Gerber等文件）在Project Outputs for...子目录里
• History文件夹没什么用，可以删
• 坐标文件默认名为Pick Place for... 改名为坐标文件
• 创建名为CAM的文件夹，发给板厂；含上一节“Gerber等文件输出”里的所有文件
• 创建名为ASM（装配）的文件夹，发给贴片厂；含BOM表，装配图，坐标文件，钢网层（Gerber文件中的GTP和GBP，即Gerber Top Paste和Gerber Bottom Paste）