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Altiumdesigner Notes

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原理图库元件绘制

  • Comment is the display name of component in Schmetic Document, leave it empty or ‘*’ will keep its value same as Design Item ID.
  • 放置原件时 <Tab> 可暂停 (暂停后调整属性), 按 <CR> 继续
  • 设置格点 View→Grids→Set Snap Grid…

原理图绘制步骤

  1. 先不连线, 把各个模块对应的元件大致摆放好.
  2. 用"绘制线" (Place→Drawing Tools→Line) 跨分模块区域.
    绘制时 <S-Space> 切换正交模式、钝角模式、任意角模式.
  3. 连好导线, 给管脚添加 NetLabel (Place→Net Label).
  4. 核对元件 Value 值 (如元件位号 R1、R2, 电阻阻值等)

    位号编辑器能批量编号: Tools→Annotation→Annotate Schematics…
    修改参数后需要重置来抹除之前更改: Reset All→Update Changes List
    最后点击 Accept Changes (Create ECO)→Execute Changes

  5. 给元件添加封装 (Footprint). (即元件 3D 模型)
    建议使用封装管理器 Tools→Footprint Manager…
  6. 原理图的编译设置及检查.
    在Project→Project Options… 配置 Error Reporting 的类型.
    常用设置:
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    Violations Associated with Components:
      Duplicate Part Designators = Fatal Error // 相同的元件位号
    Violations Associated with Nets:
      Floating net labels = Fatal Error // 网络标号悬空 (没有连接元件)
      Floating power objects = Fatal Error // 电源对象悬空
      Nets with only one pin = Fatal Error // 单端网络
  7. 常见 CHIP 封装的创建
    (.PcbDoc) <C-d> 调出视图配置, 可切换 3D (3). 3D 视图下 <S-RightMouse>(Drag) 可调整角度.
    如何相对某个悍盘进行一定, 首先将他们重叠在一起, 然后 M→Move Selection by X, Y…
    <C-m> 测量工具可测量两个顶点间的距离. <S-c> 可清楚测量标签.
    Edit→Set Reference→Center 可以设置原点 (根据目前悍盘位置计算)
    文字和线的丝印要在丝印层 (Top Overlay) 画, 可在别的层画好辅助线, 丝印画好后, 切到辅助线所在层按 <S-s> 切换单层显示然后删掉辅助线.
    <S-e> 切换抓取模式, 在最底下的信息栏可以看到当前 Snap 模式.
    如果丝印画在悍盘上, 可通过 Edit→Slice Tracks 来割断线条然后删除它.
  8. 利用 IPC 封装创建向导快速创建封装: (.PcbLib) Tools→IPC Compliant Footprint Wizard…
    输入参数时, 底下勾选 Generate STEP Model Preview 可获得更逼真的模型预览.
    对于 Solder Fillets 的 Board density Level 设置时, 如果板子上的元件比较密集可以设置 Level C - High density (悍盘会更小), 稀疏则可以选择 Level A - Low density, 默认的 B 适用于大多数情况.
  9. 3D 模型的创建和导入
    默认 3D 模型的创建和导入都放在机械一层 (Mechanical 1).
    导入: Place→3D Body
    手动绘制: Place→Extruded 3D Body
    默认绘制的是挤出类型 (Properties→3D Model Type→Extruded; Overall Height 是挤出高度设置, Standoff Height 悬浮高度)

PCB 网表导入和模块化布局

  1. 网表导入及长久报错处理
    (PcbDoc) Design→Import Changes From XXX.PrjPcb
    或者 (SchDoc) Design→Update PCB Document XXX.PcbdDoc
    在弹出的 Engineering Change Order 中, 如果只有一张原理图 Add Rooms 可以不勾
    报错处理: 根据错误信息, 分析是没有封装还是管脚缺失, 还是管脚号和封装没对应.

  2. 常见绿色报错的消除
    Tools→Design Rule Check… 可以修改设计规则检查的启用. (在 Design→Rules… 里可以修改规则的参数)
    如果遇到提示悍盘直接短路的情况, 检查封装中悍盘的 Jumper (跳线) 参数是否设为 0 (禁用), 否则 AD 会连接 Jumper 参数相同的悍盘并导致短路.

  3. 元器件摆放&板框评估&叠层设置
    器件阵列排步: Tool→Component Placement→Arrange Within Rectangle.
    在机械一层用线画出矩形的两条边 Place→Line, 然后设置这两条线的长度为整数, 然后完成矩形.
    使用线性尺寸工具标注长度: Place→Dimension→Linear.
    然后设置原点 Edit→Origin→Set.
    选中画好的板框 (选中其中一边后可按 <Tab> 快速选中相连的线), 然后 Design→Board Shape→Define Board Shape from Selected Objects

    打开叠层管理器: Design→Layer Stack Manager…, 默认是 2 层, Overlay 后缀表示丝印层, Solder 表示阻悍层. 只有橙色的才是信号层如 Top Layer 和 Bottom Layer.
    要添加新层, 可右键已有层然后 Insert layer {above,below}→{Signal,Plane,Core,Prepreg}, Signal 信号层, Plane 负片层(默认导通, 线起绝缘作用; 电源层), Core 心板(屏蔽用), Prepreg PP片(基材)

  4. PCB 布局
    分割显示, 打开配合交叉选择模式(<S-C-x> Tools→Cross Select Mode
    然后框选原理图的元件时对于 PCB 板上的元件也会被选择. 此时就可以配合矩形排列 (tol) 分离模块.
    选中多个元件可以设置联合: Right Mouse→Unions→Create Union from selected objects
    布局原则: 先大后小

  5. PCB 布线
    首先需要先把电源跳线隐藏掉, Design→Class… 打开对象类编辑器, 在 Net Classes 下新建一个 “PWR” 类, 然后把电源相关的网络都加进这个类.
    要隐藏这个 “PWR”, 首先确保右下角 Panel 里的 PCB 面板启用, 然后可以在 PCB 面板里将 “PWR” 右键把 Connections 设置为隐藏.
    Route→Un-Route→Connection 可以一次性删除整根线(也可以点击某段线然后按 <Tab> 选中整根线删掉)
    Place 中的 Line 和 Track 的区别: Line 默认不设置网络, Track 会自动设置走线网络为起点悍盘的网络.
    铺铜记得设置 Properties→{选择 Pour Over All Same Net Objects, 勾选 Remove Dead Copper}

PCB 设计规则及 PCB 手动布线

  1. Class、设计规则的创建
    Design→Rules… 打开 PCB Rules and Constrains Editor
    在规则编辑器中:
    • Electrical→Clearance→Constraints→Minimum Clearance 可以设置最小间距 (推荐 6 mil)
    • Routing→Width 可以修改线宽 (推荐最小 6mil, 最大20mil)
    • 对于电源走线, 建议增加线宽(如 10mil), 在 Routing→Width 下新建一个规则, 然后在 Where The Object Matches 选择我们的电源类即可, 如 “PWR”. 注意规则的优先级.
    • Routing→Routing Via Style→RoutingVias 可以设置过孔孔径 (建议 16mil) 和过孔直径 (建议是2倍过孔直径±2mil).
      过孔还需要在首选项的默认设置进行更改 Tools→Preferences…→PCB Editor→Defaults→Primitive List→Via, Via Stack→(Diameter = 22mil, Hole Size = 12mil), Solder Mask Expansion→Manual 顶部底部都勾选 Tented (进行盖油处理, 过孔不是悍盘).
    • Plane
      过孔对不同平面的连接方式: →Power Plane Connect Style→PlaneConnect, 推荐设置为 Direct Connect
      反悍盘间距: →Power Plane Clearance→PlaneClearance, 推荐 8mil
      铺铜连接方式: →Polygon Connect Style→PolygonConnect, 手焊建议 Relief Connect, 回流焊建议 Direct Connect.
      • 在 Constraints 勾选高级后还可对 SMD 悍盘、过孔的连接方式进行更改, 这里推荐将铺铜对过孔的连接设为 Direct Connect.
    • Manufacturing
      →Silk To Solder Mask Clearance 建议将最小丝印到阻悍间距设为 2mil.
  2. 扇孔 (占位过孔) 的必要性
    原则: 短线直径连接, 长线预先打过孔
    好处: 在其他层布线的时候能提前避开过孔, 减少线路重排的工作量; 对于四层以上的板子, 连接 GND 的悍盘可以直接通过过孔连接 GND 层, 从而获得避免绕路并获得更好的信号质量.
  3. 信号线的走线
    信号线尽量不要通过过孔走多层, 这样可以减少干扰.
  4. 电源走线
    如果表层和底层都需要绕过远的线, 可以使用多个过孔在表层和底层来回穿梭的方式来走线.
    负片层的电源可以通过走线画闭合圈来划分不同的电源区域
    电源线走好后, 在表层和底层铺一块包围整个版面的地铜 (网络 GND), 注意铜皮需要用多边形挖空工具修掉死角 (减少尖端放点现象以减少对信号线的干扰) Place→Polygon Pour Cutout (记得重新灌铜).

PCB 的 DRC 检查、拼板设计及资料输出

  1. DRC 检查: (.PcbDoc) Tools→Design Rule Check…→(Left-Bottom Corner) Run Design Rule Check… (检查之前记得重新灌铜 tga)
    丝印的调整: 丝印最好只有两个方向, 推荐从左到右, 竖着的底部朝右从下往上; 字宽/字高 4/25mil、5/30mil、6/45mil. 按 l 然后设置单独显示丝印和悍盘 (Overlay, Paste, Solder), 结合属性面板里的过滤器可以方便地手动微调丝印.
  2. 拼板: 工艺边 (夹持边)、定位孔、光学定位点 (3 个)
    新建 PCB (File→New→PCB), 然后 (PcbDoc) Place→Embedded Board Array/Panelize 然后 <Tab> 在属性中选择 PCB Document 为要拼板的 PCB 文件, 列数 (Column Count), 行数 (Row Count), 并设置间距 Column Margin、Row Margin 和行列长度 Row Spacing、Column Spacing. 由于默认新建的 PCB 是二层板, 放置的如果是四层就会出现警告叠层不相同, 选择 Synchronize Automatically Now 同步叠层. 拼板阵列会自动同步原始 PCB 的更改.
    用绘制线 (pl) 在机械一层 (Mechanical 1) 添加工艺边, 然后选中边框设置 PCB 板面大小 (dsd). 记得在负片层放置填充 (pf), 代表工艺边区域没有铜覆盖.
    用多层悍盘 (pp, 层属性为 MultiLayer, 通常称为非金属化孔) 作为固定孔, 设置悍盘孔径和大小为 3mm (Prperties→Pad Stack→{(X/Y), Hole Size}), 四个角都要放置.
    用表贴悍盘 (pp, 层属性为 Top Layer) 作为光学定位孔, 设置悍盘大小为 1mm (Properties→Pad Stack→ (X/Y)=1mm). 在板面的三个角放置. 如果底层也有器件的话, 底层也要相应放置光学定位孔.
  3. 装配图的输出: File→Assembly Outputs→Assembly Drawings; 或者 File→Smart PDF… 然后在 PCB Printout Settings 这步右键选择 Create Assembly Drawings, Printout Options 勾上 Holes, 对于底层还可勾上 Mirror. 右键→Properties… 可以对输出层进行编辑, 一般装配图留下丝印层 (Overlay)、机械一层 (Mechanical 1)、阻悍层 (Solder) 就够了.
    BOM 标的输出: (PcbDoc, SchDoc) Reports→Bill of Materials
    Gerber 文件的输出: File→Fabrication Outputs→Gerver Files, 然后在 Layer 选项卡下设置输出的层, 一般 Mirror 可以不勾. 在 Drill Drawing 勾选 Plot all used drill pairs
    钻孔文件输出: File→Fabrication Outputs→NC Drill Files
    坐标文件输出: File→Assembly Outputs→Generates pick and place files
    IPC 网表输出: File→Fabrication Outputs→Test Point Report, Report Formats 只勾选 IPC-D-356A

快捷键

自定义快捷键: 按住 <C> 点击想要修改快捷键的命令

  • j 搜索菜单
    (PcbLib) JC 根据元件位号查找元件

  • a 对齐菜单 (Edit→Align)

  • 移动
    m 移动菜单 (Edit→Move)
    ms 移动已选元件 (→Move Selection)
    在移动过程中, 按 X、Y 可镜像.

  • <S-MouseLeft>(Drag) 快速复制元件

  • <C-w> 放置导线 (Place→Wire).
    <BS> 可撤回放置的点, 导线和绘制线都可用.

    Place→Net Label 放置网络标签
    Place→Port 放置电源端口

  • <C-m> 测量工具, <S-c> 清除测量标签

  • <C-h> 或 <Tab> 连接全选

  • s 选择菜单
    sl 线选
    si 框选
    sn 选择网络

  • <S-r> 改变走线绕路方式: Ignore Obstacles (忽略障碍), Walkaround Obstacles (绕开障碍), Push Obstacles (推挤障碍), HugNPush Obstacles (紧贴并推挤障碍), Stop At First Obstacle (遇到第一个障碍就停止), AutoRoute Current Layer (当前层自动布线), AutoRoute MultiLayer (多层自动布线).

  • <S-s> 切换单层/多层显示.

  • q 单位切换mil/mm

  • n 网络/飞线显示和隐藏菜单

  • l / <C-d> 视图配置, 可切换层显示/关闭

  • ea 特殊粘贴

技巧

  • 原理图库
    • 对于元件 Name 属性, \ 可给字加上上划线, 如 V\I\N 会显示为 VIN
    • 添加大量管脚时可使用阵列式粘贴:
      Edit→Paste Array…), Primary Increment 对应 Designator, Secondary Increment 对应 Name, 记得先复制一个管脚到剪切板.
    • 可从原理图反向生成原理图库: (.SchDoc) Design→Make Schematic Library
      弹出的 Component Grouping 可将特定参数相同的归类到一起.
  • 原理图
    • 双击原理图边缘可快速弹出 Properties 菜单.
    • 在原理图中, 可设置网络颜色 (View→Set Net Colors), 以便于查找单端网络.
    • 对于没有网络标号的引脚, 如连接了悬空导线, 可加上 Generic No ERC 标号 (Place→Directives→Generic No ERC) 来禁用这里的 ERC 检查; 也可直接删除悬空导线.
    • To update components modified in Schematic Library, use Tools→Update From Libraries…
    • Click components/net labels with <M> can highlight this component/connetecd net labels.
  • PCB 封装库
    • 通孔(过孔)悍盘的设置是 Properties→Layer = Top Layer, 还可在 Properties→Solder Mask Expansion→Manual 中勾选 Tented 来使阻悍绿油覆盖通孔.
    • 如果无法抓取原点, 按 <S-e> 来切换抓取模式(Snapping: All Layers, Current Layer, Off).
    • 添加多个悍盘同样可以使用阵列粘贴:
      Edit→Paste Array…)
    • 同样的, 可从 PCB 图反向生成 PCB 封装库: (.SchDoc) Design→Make PCB Library
    • 更改完封装后别忘了在 PCB Library 选中该封装然后右键 Update PCB with XXX
  • PCB
    更改丝印大小: 选中丝印, 右键 Find Similar Objects…, 将 Object Specific→String Type→Designator 设为 Same. 然后就能选中所有丝印设置丝印文字大小了.
    更改丝印位置: <C-a> 选中所有器件, a (对齐菜单) → Ppsition Component Text…
    定位原件在原理图中的位置: (记得分屏显示原理图) Tools→Cross Probe
    按住 <C> 点击悍盘可以进行高亮
    在 Panel→PCB 里, 可以设置为 Mask 模式来高亮某个网络类. 还可设置网络颜色 (右键网络类→Change Net Color, 再次右键→Display Override→Selected On)
    重新铺铜快捷方式 tgr (Tools→Polygon Pours→Repour Selected
    设置扇孔时, 过孔会自动分配网络到走线上, 所以先从悍盘引出一条短的走线, 然后再添加过孔.
  • PCB 走线
    Route→Interactive Multi-Routing 可以选择多跟线进行平行走线.
    设置一个网络内所有走线的宽度, s (选择菜单)→Net 选择网络, 然后在属性窗口 (Properties) 的过滤器图表中只选择走线 (Tracks) 即可对所有该网络的走线进行属性更改.
    按住 <C> 高亮网络时可以按 [ / ] 调整高亮对比度.
    在其他层复制的元件默认会在它所在的层粘贴, 想要粘贴到当前层需要使用 Edit→Paste→Special… 勾选 Paste on current layer.
    缝合孔可以区域性地给网络添加过孔: Tools→Via Stitching/Shielding→Add Stiching to Net…

元件知识

  1. 零欧姆电阻=毫欧电阻, 一般为 20Ω-50Ω
    作用: 作保险丝, 功能切换, 跳线, 作高频电感、电容, 作磁珠等
  2. 阻焊的作用是防止绿油覆盖.
  3. 固定孔要接地
  4. 走线载流能力一般20mil/A, 信号线一般 6mil 足够, 电源部分建议用铺铜连接

Altiumdesigner Notes

https://magic0whi.github.io/altiumdesigner-notes/

Author

Proteus Chan

Posted on

2021-11-02

Updated on

2024-08-17

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