創(chuàng)建PCB文件

?通過菜單或工程面板創(chuàng)建

–在工程面板中，右鍵單擊工程

- Add New to Project - PCB

–新建的文件并不直接在硬盤中創(chuàng)建，需要保存

–這樣創(chuàng)建的PCB文檔，不包含圖紙邊框和標(biāo)題欄

?通過文件面板（File Panel）中的向?qū)?chuàng)建

–在文件面板中的“New From Template”區(qū)域（可能需要收起上面的其它區(qū)域才看得到）中，單擊“PCB Board Wizard...”

–在接下來的幾個(gè)頁面中，依次設(shè)置：

?單位，英制或公制

?圖紙類型，自定義或預(yù)定義的紙張大小以及一些專用的板卡模板

?自定義圖紙尺寸，如果在圖紙類中選擇了自定義，則需要自行設(shè)置圖紙尺寸和一些相關(guān)信息

?信號(hào)層（頂、底和內(nèi)層布線層）數(shù)量和內(nèi)電層數(shù)量，一般為偶數(shù)

?過孔形式

?主要器件類型（貼片或穿孔）和器件是否分布在PCB的兩面

?最小線寬、安全間距、最小過孔直徑和孔徑

?一般采用第一種方法創(chuàng)建PCB文件即可

編輯環(huán)境

?在PCB圖紙中

–縮放、圖紙拖動(dòng)與原理圖中一樣操作

–選擇操作與原理圖中一樣，但是因?yàn)镻CB有多個(gè)工作層，如果在點(diǎn)選的位置上，有多個(gè)層的元素，AD會(huì)彈出一個(gè)帶有縮略圖的列表框詢問具體需要點(diǎn)選的元素

–選擇相似對(duì)象（“Find Similar Objects”）和PCB檢視器（“PCB Inspector”）的使用與在原理圖中一樣，也可以用于批量更改元件屬性

–拖動(dòng)元件時(shí)， “Space”和“Shift+Space”與原理圖中一樣，可用于元件的旋轉(zhuǎn)，但是“X”和“Y”鍵不可再用于元件鏡像翻轉(zhuǎn)

選項(xiàng)

?圖層顯示選項(xiàng)（快捷鍵“L”），層和顏色標(biāo)簽

?圖紙選項(xiàng)

–與PCB庫(kù)文件中的圖紙選項(xiàng)類似，不再贅述

–在編輯PCB文件時(shí)，要善于使用“G”鍵，實(shí)時(shí)地改變柵格大小，便于定位

?板層（電氣層）設(shè)定

規(guī)則

?PCB規(guī)則

–是PCB設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)；保證PCB符合電氣要求、機(jī)械加工（精度）要求；為自動(dòng)布局、布線和部分手動(dòng)布局、布線操作提供依據(jù)

–為規(guī)則檢查提供依據(jù)，PCB編輯期間，AD會(huì)實(shí)時(shí)地進(jìn)行一些規(guī)則檢查，違規(guī)的地方會(huì)作標(biāo)記（亮綠色），也可通過“T - D - R”進(jìn)行全面的批量規(guī)則檢查

?PCB規(guī)則分類

?Electrical（電氣規(guī)則）：安全間距、線網(wǎng)連接等 ?Routing（布線）：線寬、過孔形狀尺寸、布線拓?fù)?、布線層、封裝出線等

?SMT（表面貼裝（貼片））：貼片元件焊盤的一些要求

?Mask（掩膜）：阻焊和焊膏的擴(kuò)展

?Plane（內(nèi)電層和鋪銅）：內(nèi)電層和鋪銅與焊盤的連接方式 ?Testpoint（測(cè)試點(diǎn)） ?Manufacturing（加工）：孔、焊盤、絲印和阻焊的尺寸及相關(guān)關(guān)系

?HighSpeed（高速信號(hào)）：串?dāng)_、線長(zhǎng)、配長(zhǎng)、過孔數(shù)量等與高速信號(hào)相關(guān)的

?Placement（放置）：元件放置和元件間距等 ?SignalIntegrity（信號(hào)完整新）：走線阻抗及高速信號(hào)的過沖、擺率等

–同一類規(guī)則下可以包含（新建）多個(gè)規(guī)則，并為每個(gè)規(guī)則設(shè)置不同的適用范圍和優(yōu)先級(jí)，以根據(jù)具體需求實(shí)現(xiàn)靈活多樣的規(guī)則

?常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例）

–Electrical - Clearance

–Electrical - Clearance

?添加一條新規(guī)則，設(shè)置GND和AGND與任何其它網(wǎng)絡(luò)的元素之間的最小間距為0.25mm

–Routing - Width

?同樣設(shè)置兩個(gè)規(guī)則。添加新規(guī)則，適用于“+5V0D”和“+5V0A”，最小線寬定為0.35mm

–Routing - Routing Via Style

?設(shè)定過孔直徑0.5~1.0mm，孔徑0.3mm~0.6mm

–Manufacturing - HoleSize

?常用規(guī)則設(shè)置（以“DataAcq51”工程為例）

–Minimum SolderMask Sliver，最小阻焊橋，可設(shè)為0.01mm

–Silkscreen Over Component Pads，絲印與元件焊盤間距，可設(shè)為0.01mm

–Silk To Silk Clearance，絲印間距，可設(shè)為0.01mm

?還有其它一些較常用的規(guī)則，將在后面的課中具體講到 –鋪銅與焊盤、過孔的連接

–內(nèi)電層與焊盤、過孔的連接或間距

–高速信號(hào)線的長(zhǎng)度、配長(zhǎng) –微帶線與帶狀線的阻抗

–走線過孔的數(shù)量、焊盤下的過孔

繪制外形

?PCB文件中的繪圖工具與PCB庫(kù)文件中的一樣，不再贅述

?定義PCB的外形

–兩種方法：

?使用菜單快捷鍵“D - S - R”（Redefine Board Shape），可繪制邊框的外形（繪制過程中可按“Space”更改出線方向，按“Shift+Space”更改線型）繪制至最后一邊時(shí)可單擊右鍵結(jié)束，AD會(huì)自動(dòng)完成最后一邊

?在Keepout層使用繪圖工具繪制任意形狀的封閉線條，選中它們，然后使用菜單快捷鍵“D - S - D”（Define From Selected Objects），AD會(huì)根據(jù)選中的線條形狀定義PCB外形

–目前大多數(shù)PCB板加工廠仍然使用Keepout層線條定義PCB外形，因此在用上述第一種方式繪制外形后，還應(yīng)在Keepout層繪制同樣的線條，推薦采用第二種方式繪制外形

–需要在PCB中切除部分，可使用菜單快捷鍵“D - S - C”（Define Board Cutout）

–繪制完成后，可重新定義原點(diǎn)位置，“E - O - S”，一般可定義在板子左下角、某個(gè)定位孔處或板子中央

–PCB外形和原點(diǎn)位置可以在繪制PCB過程中隨時(shí)更改

在“DataAcq51”工程中，將板子外形設(shè)置為100mm×100mm原點(diǎn)定在板子左下角

與原理圖同步

?原理圖與PCB同步工具

–可以將原理圖中的更改導(dǎo)入到PCB中

?在原理圖編輯環(huán)境中，菜單“D - U”

?在PCB編輯環(huán)境中，菜單“D - I”

?對(duì)于新建的PCB文件，即是將整個(gè)原理圖的內(nèi)容導(dǎo)入PCB

–或?qū)CB中的更改導(dǎo)入到原理圖中

?在PCB編輯環(huán)境中，菜單“D - U”

–同步過程中如有錯(cuò)誤，應(yīng)檢查后再次同步，常見錯(cuò)誤有：

?封裝錯(cuò)誤

?封裝庫(kù)未引用

?封裝中焊盤與元件引腳不配對(duì)

?元件標(biāo)號(hào)重復(fù)

?等等

元件屬性

?雙擊元件可編輯元件屬性

布局

?布局

–同步完成后，元器件按照Room整齊擺放，在布線之前需要對(duì)元件布局

–布局和布線并不完全是兩個(gè)分離的過程，往往在大概布局后就可以開始著手布線，在布線的過程中可以根據(jù)需要再調(diào)整部分元件的布局

–布局是PCB設(shè)計(jì)過程中的重要步驟，如果算上布線過程中對(duì)元件位置調(diào)整花去的時(shí)間，布局需要花去的時(shí)間和精力有時(shí)并不比布線過程花去的少

–良好的元件布局

?可以使后續(xù)的布線工作更加簡(jiǎn)單，布線更簡(jiǎn)潔明了，可以說，布局在極大程度上決定了后面布線的成敗和優(yōu)劣

?可以使整個(gè)PCB具有更好的信號(hào)完整性和高頻穩(wěn)定性

?使得PCB面積更小

–布局時(shí)應(yīng)結(jié)合原理圖中功能單元的區(qū)分和信號(hào)的流向，結(jié)合原理圖中的具體電路連接

–自動(dòng)布局的效果往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及手工布局，不推薦使用

–規(guī)則中，一個(gè)Room中的元件是必須放置在Room中的，所以在手工布局前

?可將所有Room拖動(dòng)（會(huì)連帶room中的元件）到PCB中

?將room的大小拖放到比PCB稍稍大一些

?可在圖層顯示選項(xiàng)中（“L”），將room設(shè)置為隱藏

–如果覺得絲印層字符過大，可以使用“Find Similar Objects”（在對(duì)象上單擊右鍵）工具和PCB檢視器（PCB Inspector）批量修改

–根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，思考元件的大概布置，并粗略布局（以“DataAcq51”為例）

?四個(gè)通道的信號(hào)調(diào)理和ADC電路可以上下并排放置在PCB左側(cè)

?MCU電源和串口可以放置在PCB右側(cè)

?100nF的電源去耦電容需要與芯片電源引腳盡量靠近，可以放置在電源引腳正下方的Bottom層

?信號(hào)主要通過頂層布線，電源主要通過底層布線，注意模擬部分和數(shù)字部分布置分開

–多通道的設(shè)計(jì)中，可以先只對(duì)一個(gè)通道的元件進(jìn)行布局，然后通過Room格式復(fù)制功能將布局復(fù)制到所有其它通道中

?Room格式復(fù)制功能

?調(diào)整接插件位置，并重新定義PCB外形

布線

?布線工具

–交互式布線（“P - T”），普通的交互式布線

–交互式差分對(duì)布線（“P - I”），布置差分信號(hào)的線對(duì)

–交互式多重布線（“P - M”），布置多個(gè)相鄰的線，選中欲引出線的多個(gè)元素后使用該工具

?交互式布線的相關(guān)設(shè)置 –系統(tǒng)設(shè)定中的 PCB

- Interactive Routing

?布線

–在大多數(shù)最后大面積鋪地的PCB中，布線時(shí)，可以不用布置地線

–同樣地，多通道中，只需要先布通一個(gè)通道，然后使用room格式復(fù)制功能將布線復(fù)制到其它通道中

–在從焊盤引出導(dǎo)線時(shí)，出線方向應(yīng)先順著焊盤延伸方向

–實(shí)時(shí)規(guī)則檢查會(huì)在PCB上打一些標(biāo)記，按“T - M”可隱藏這些標(biāo)記

–如布線需要穿越板層，可以放置過孔“P - V”

–布線過程中

?按數(shù)字鍵區(qū)“+”、“-”鍵可以更改工作層，并自動(dòng)添加過孔

?按“Tab”鍵可設(shè)置線寬、過孔尺寸，布線方式等屬性

?按“Space”鍵可更改出線方向

?按“Ctrl + Space”可更改線型，在下列5種方式中切換

–45度直線拐角

–45度弧線拐角

–90度直線拐角

–90度弧線拐角

–任意角度直線

?按“·”鍵（主鍵盤區(qū)數(shù)字1鍵左側(cè)），有更多功能的菜單

?布線完成的PCB

–除地以外

–圖中隱藏了絲印層

?元件封裝修改

–有時(shí)候需要對(duì)元件封裝內(nèi)的一些元素進(jìn)行修改，可去掉元件屬性中的“Lock Primitives”后編輯封裝內(nèi)的元素

–例如“DateAcq.PcbDoc”中右上角的電源插座的焊盤，采用了較古老的多焊盤重疊的方法定義槽形孔，可將其修改

?雙擊該封裝，去掉屬性中“Lock Primitives”處的勾選

?刪除封裝中名為“J1-1A”、“J1-1B”、“J1-2A”、“J1-2B”、“J1-3A”、“J1-3B”的附屬焊盤（隱藏在“J1-1”、“J1-2”、“J1-3”中）

?依次雙擊余下的三個(gè)焊盤，更改其屬性，變?yōu)椴坌慰?/p>