Altium Designer——AD畫PCB圖步驟總結

本文總結一下AD畫PCB的步驟，以防時間久了忘記一些小步驟。現在所用著的AD版本為AD17。

電腦環境：

Altium Designer 17.1.5 ( build172 ) 點這里下載，密碼：rwsx

pan.baidu.com/share/init?surl=9GIaF-YiytO_bwTFtSURvA

AD畫PCB圖步驟：

1、創建工程，新建“PrjPCB”文件。
2、畫原理圖，新建“SchDOC”文件。畫原理圖時，如果沒有的器件自己繪制原理圖庫，同時繪制封裝庫，并在原理圖庫中指定原件封裝，這樣以后使用自己畫的這一原理圖封裝就不用再手動添加封裝了。系統自帶的封裝若不是想要的，還可以在屬性里面指定封裝。網絡標號需要放在導線上，不能放在管腳上，否則可能不能檢測到網絡。電阻電容阻值大小寫在元件的comment中，方便最后導出元件清單比較直觀。
3、畫PCB圖，新建“PcbDoc”文件。然后切換到原理圖下，到“設計”菜單下更新原理圖到剛剛新建的“PcbDoc”文件。更新時，把room選項勾選去掉。
4、在畫PCB圖時，在“窗口”下點擊“垂直分割”，將原理圖和PCB圖分別放到AD界面左側和右側。然后點擊一下左側的原理圖窗口，在“工具”菜單下打開“交叉選擇模式”，這樣選中左側原理圖中的一部分元器件右側的PCB窗口也選中了對應的元器件，這樣就比較方便一部分一部分地進行PCB布局。
 
5、手動布局PCB元器件時遵循就近原則，布局好元器件后再開始手動布線。
6、大概布線完成后就可以根據實際的布局更改PCB板為合適的大小了。更改PCB板大小的方法：“視圖”——>“板子規劃模式”，就可以繪制PCB板的大小了。
7、更改好PCB板的實際大小后，現在切換到keep-out layer層繪制PCB板的外邊框。繪制外邊框不能使用導線，要選擇菜單“放置”——>“禁止布線”——>“線徑”，然后才可以畫PCB板的外邊框。
 
8、切換到Mechanical1機械層，再選擇菜單“放置”——>“尺寸”——>“線性尺寸”，點擊PCB板邊框角上的兩個點量出PCB板的尺寸并放置。放置尺寸時按住空格鍵可切換需要測量的尺寸的方向。
 
9、在PCB板的四個角落放置螺絲孔，一般設置3.1mm的孔徑，5mm的外徑。
10、布線完成后添加滴淚。菜單“工具”——>“滴淚”——>“添加”——>“確定”。注意：滴淚不能重復添加，若是要修改某根導線，則應該先移除全部滴淚，然后修改導線后重新添加滴淚。
11、最后該覆銅了。在覆銅前應將布線規則中的Clearance（導線和焊盤間的距離）改為20mil，然后再覆銅。

 
 
12、點擊菜單“放置”——>“鋪銅”進行覆銅。
13、點擊菜單“報告”——>“板子信息”——>“報告”—— 勾選上“Routing Information”——>“報告”，彈出的網頁上就會剩余的連接點數量，若為0，則說明全部連接點都連到一起了。若是不為0 ，則說明還有導線沒有連接。需要回去檢查PCB板上哪里的導線沒有連接。
 
14、若是PCB板上有導線沒有連接，則回到PCB板中，按住“ shift + s ”，就可以查看到哪些導線沒連接。

參考資料：

1、altium designer 繪制pcb步驟
2、關于Altinum Designer使用和PCB繪制的小結
3、畫PCB板經驗總結

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1、 altium designer 繪制pcb步驟

1. 新建*.prjpcb文件
2. 添加*.schdoc和 *.pcbdoc文件
3. 繪制原理圖，如果沒有的器件自己繪制原理圖庫，同時繪制封裝庫，并在原理圖庫中指定原件封裝。系統自帶的封裝若不是想要的，還可以在屬性里面指定封裝。網絡標號需要放在導線上，不能放在管腳上，否則可能不能檢測到網絡。
4. 焊盤可以有三種形狀，圓形、方形和槽形，可以在焊盤屬性里面指定
5. 原理圖繪制完成后通過tools里面的工具檢測封裝，分配原件編號，然后通過projects里面的compile工具檢查原理圖是否有未連接的網絡
6. 在pcb圖界面，通過design里面的update或者import工具導入封裝和網絡表，然后開始排布原件封裝位置

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3、PCB設計指南
A. 創建網絡表
1. 網絡表是原理圖與PCB的接口文件，PCB設計人員應根據所用的原理圖和PCB設計工具的特性，選用正確的網絡表格式，創建符合要求的網絡表。
2. 創建網絡表的過程中，應根據原理圖設計工具的特性，積極協助原理圖設計者排除錯誤。保證網絡表的正確性和完整性。
3. 確定器件的封裝（PCB FOOTPRINT）．
4. 創建PCB板
根據單板結構圖或對應的標準板框, 創建PCB設計文件；
注意正確選定單板坐標原點的位置，原點的設置原則：
A. 單板左邊和下邊的延長線交匯點。
B. 單板左下角的第一個焊盤。
板框四周倒圓角，倒角半徑3.5mm。特殊情況參考結構設計要求。
B. 布局
1. 根據結構圖設置板框尺寸，按結構要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給這些器件賦予不可移動屬性(鎖定)。按工藝設計規范的要求進行尺寸標注。
2. 根據結構圖和生產加工時所須的夾持邊設置印制板的禁止布線區、禁止布局區域。根據某些元件的特殊要求，設置禁止布線區。
3. 綜合考慮PCB性能和加工的效率選擇加工流程。
加工工藝的優選順序為：元件面單面貼裝——元件面貼、插混裝（元件面插裝焊接面貼裝一次波峰成型）——雙面貼裝——元件面貼插混裝、焊接面貼裝。
4. 布局操作的基本原則
A. 遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應當優先布局．
B. 布局中應參考原理框圖，根據單板的主信號流向規律安排主要元器件．
C. 布局應盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短，關鍵信號線最短;高電壓、大電流信號與小電流，低電壓的弱信號完全分開;模擬信號與數字信號分開；高頻信號與低頻信號分開；高頻元器件的間隔要充分．
D. 相同結構電路部分，盡可能采用“對稱式”標準布局；
E. 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優化布局；
F. 器件布局柵格的設置，一般IC器件布局時，柵格應為5--20 mil,小型表面安裝器件，如表面貼裝元件布局時，柵格設置應不少于5mil。
G. 如有特殊布局要求，應雙方溝通后確定。
5. 同類型插裝元器件在X或Y方向上應朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致，便于生產和檢驗。
6. 發熱元件要一般應均勻分布，以利于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發熱量大的元器件。
7. 元器件的排列要便于調試和維修，亦即小元件周圍不能放置大元件、需調試的元、器件周圍要有足夠的空間。
8. 需用波峰焊工藝生產的單板，其緊固件安裝孔和定位孔都應為非金屬化孔。當安裝孔需要接地時, 應采用分布接地小孔的方式與地平面連接。
9. BGA與相鄰元件的距離>5mm。其它貼片元件相互間的距離>0.7mm；貼裝元件焊盤的外側與相鄰插裝元件的外側距離大于2mm；有壓接件的PCB，壓接的接插件周圍5mm內不能有插裝元、器件，在焊接面其周圍5mm內也不能有貼裝元、器件。
11. IC去偶電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路
最短。
12. 元件布局時,應適當考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來的電
源分隔。
13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根據其屬性合理布置。
串聯匹配電阻的布局要靠近該信號的驅動端，距離一般不超過500mil。
匹配電阻、電容的布局一定要分清信號的源端與終端，對于多負載的終端匹配一定要在信號的最遠端匹配。
14. 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設計者檢查器件封裝的正確性，并且確認單
板、背板和接插件的信號對應關系，經確認無誤后方可開始布線。
C. 設置布線約束條件
1. 報告設計參數
布局基本確定后，應用PCB設計工具的統計功能，報告網絡數量，網絡密度，平均管腳密度等基本參數，以便確定所需要的信號布線層數。
信號層數的確定可參考以下經驗數據

Pin密度 信號層數 板層數
1.0以上 2 2
0.6-1.0 2 4
0.4-0.6 4 6
0.3-0.4 6 8
0.2-0.3 8 12
< 0.2 10 >14
注：PIN密度的定義為： 板面積（平方英寸）/（板上管腳總數/14）
布線層數的具體確定還要考慮單板的可靠性要求，信號的工作速度，制造成本和交貨期等因素。
1. 布線層設置
在高速數字電路設計中，電源與地層應盡量靠在一起，中間不安排布線。所有布線層都盡量靠近一平面層，優選地平面為走線隔離層。
為了減少層間信號的電磁干擾，相鄰布線層的信號線走向應取垂直方向。
可以根據需要設計1--2個阻抗控制層，如果需要更多的阻抗控制層需要與PCB產家協商。阻抗控制層要按要求標注清楚。將單板上有阻抗控制要求的網絡布線分布在阻抗控制層上。
2. 線寬和線間距的設置
線寬和線間距的設置要考慮的因素
A. 單板的密度。板的密度越高，傾向于使用更細的線寬和更窄的間隙。
B. 信號的電流強度。當信號的平均電流較大時，應考慮布線寬度所能承載的的電流，線寬可參考以下數據：
PCB設計時銅箔厚度,走線寬度和電流的關系
不同厚度，不同寬度的銅箔的載流量見下表:
銅皮厚度35um 銅皮厚度50um 銅皮厚度70um
銅皮Δt=10℃ 銅皮Δt=10℃ 銅皮Δt=10℃
寬度mm 電流 寬度mm 電流 寬度 mm 電流
0.15 0.20 0.15 0.50 0.15 0.70
0.20 0.55 0.20 0.70 0.20 0.90
0.30 0.80 0.30 1.10 0.30 1.30
0.40 1.10 0.40 1.35 0.40 1.70
0.50 1.35 0.50 1.70 0.50 2.00
0.60 1.60 0.60 1.90 0.60 2.30
0.80 2.00 0.80 2.40 0.80 2.80
1.00 2.30 1.00 2.60 1.00 3.20
1.20 2.70 1.20 3.00 1.20 3.60
1.50 3.20 1.50 3.50 1.50 4.20
2.00 4.00 2.00 4.30 2.00 5.10
2.50 4.50 2.50 5.10 2.50 6.00

注：
i. 用銅皮作導線通過大電流時，銅箔寬度的載流量應參考表中的數值降額50%去選擇考慮。
ii. 在PCB設計加工中，常用OZ（盎司）作為銅皮厚度的單位，1 OZ銅厚的定義為1 平方英尺面積內銅箔的重量為一盎，對應的物理厚度為35um；2OZ銅厚為70um。
C. 電路工作電壓：線間距的設置應考慮其介電強度。
D. 可靠性要求。可靠性要求高時，傾向于使用較寬的布線和較大的間距。
E. PCB加工技術限制
國內 國際先進水平(僅供參考)
推薦使用最小線寬/間距 6mil/6mil 4mil/4mil
極限最小線寬/間距 3mil/3mil 2mil/2mil
1. 孔的設置
過線孔
制成板的最小孔徑定義取決于板厚度，板厚孔徑比應小于 5--8。
孔徑優選系列如下(僅供參考)：
孔徑： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
焊盤直徑： 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil
內層熱焊盤尺寸： 50mil 45mil 40mil 35mil 30mil
板厚度與最小孔徑的關系(僅供參考)：
板厚： 3.0mm 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm
最小孔徑： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
盲孔和埋孔

盲孔是連接表層和內層而不貫通整板的導通孔，埋孔是連接內層之間而在成
品板表層不可見的導通孔，這兩類過孔尺寸設置可參考過線孔。
應用盲孔和埋孔設計時應對PCB加工流程有充分的認識，避免給PCB加工帶
來不必要的問題，必要時要與PCB供應商協商。
測試孔
測試孔是指用于ICT測試目的的過孔，可以兼做導通孔，原則上孔徑不限，焊盤直徑應不小于25mil，測試孔之間中心距不小于50mil。
不推薦用元件焊接孔作為測試孔。
2. 特殊布線區間的設定
特殊布線區間是指單板上某些特殊區域需要用到不同于一般設置的布線參數，如某些高密度器件需要用到較細的線寬、較小的間距和較小的過孔等，或某些網絡的布線參數的調整等，需要在布線前加以確認和設置。
3. 定義和分割平面層
A. 平面層一般用于電路的電源和地層（參考層），由于電路中可能用到不同的電源和地層，需要對電源層和地層進行分隔，其分隔寬度要考慮不同電源之間的電位差，電位差大于12V時，分隔寬度為50mil，反之，可選10--25mil 。
B. 平面分隔要考慮高速信號回流路徑的完整性。
C. 當由于高速信號的回流路徑遭到破壞時，應當在其他布線層給予補嘗。例如可用接地的銅箔將該信號網絡包圍，以提供信號的地回路。
B. 布線前仿真（布局評估，待擴充）
C. 布線
1. 布線優先次序
關鍵信號線優先：電源、模擬小信號、高速信號、時鐘信號和同步信號等關鍵信號優先布線
密度優先原則：從單板上連接關系最復雜的器件著手布線。從單板上連線最密集的區域開始布線。
2. 自動布線
在布線質量滿足設計要求的情況下，可使用自動布線器以提高工作效率，在自動布線前應完成以下準備工作：
自動布線控制文件(do file)
為了更好地控制布線質量，一般在運行前要詳細定義布線規則，這些規則可以在軟件的圖形界面內進行定義，但軟件提供了更好的控制方法，即針對設計情況，寫出自動布線控制文件（do file),軟件在該文件控制下運行。
3. 盡量為時鐘信號、高頻信號、敏感信號等關鍵信號提供專門的布線層，并保證其最小的回路面積。必要時應采取手工優先布線、屏蔽和加大安全間距等方法。保證信號質量。
4. 電源層和地層之間的EMC環境較差，應避免布置對干擾敏感的信號。
5. 有阻抗控制要求的網絡應布置在阻抗控制層上。
6. 進行PCB設計時應該遵循的規則
1） 地線回路規則：

環路最小規則，即信號線與其回路構成的環面積要盡可能小，環面積越小，對外的輻射越少，接收外界的干擾也越小。針對這一規則，在地平面分割時，要考慮到地平面與重要信號走線的分布，防止由于地平面開槽等帶來的問題；在雙層板設計中，在為電源留下足夠空間的情況下，應該將留下的部分用參考地填充，且增加一些必要的孔，將雙面地信號有效連接起來，對一些關鍵信號盡量采用地線隔離，對一些頻率較高的設計，需特別考慮其地平面信號回路問題，建議采用多層板為宜。
2） 串擾控制
串擾（CrossTalk)是指PCB上不同網絡之間因較長的平行布線引起的相互干擾，主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用。克服串擾的主要措施是：
加大平行布線的間距，遵循3W規則。
在平行線間插入接地的隔離線。
減小布線層與地平面的距離。
3） 屏蔽保護
對應地線回路規則，實際上也是為了盡量減小信號的回路面積，多見于一些比較重要的信號，如時鐘信號，同步信號；對一些特別重要，頻率特別高的信號，應該考慮采用銅軸電纜屏蔽結構設計，即將所布的線上下左右用地線隔離，而且還要考慮好如何有效的讓屏蔽地與實際地平面有效結合。
4） 走線的方向控制規則：
即相鄰層的走線方向成正交結構。避免將不同的信號線在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾；當由于板結構限制（如某些背板）難以避免出現該情況，特別是信號速率較高時，應考慮用地平面隔離各布線層，用地信號線隔離各信號線。
5） 走線的開環檢查規則：
一般不允許出現一端浮空的布線（Dangling Line),
主要是為了避免產生"天線效應"，減少不必要的干擾輻射和接受，否則可能帶來不可預知的結果。
6） 阻抗匹配檢查規則：
同一網絡的布線寬度應保持一致，線寬的變化會造成線路特性阻抗的不均勻，當傳輸的速度較高時會產生反射，在設計中應該盡量避免這種情況。在某些條件下，如接插件引出線，BGA封裝的引出線類似的結構時，可能無法避免線寬的變化，應該盡量減少中間不一致部分的有效長度。
7） 走線終結網絡規則：
在高速數字電路中，當PCB布線的延遲時間大于信號上升時間（或下降時間）的1/4時，該布線即可以看成傳輸線，為了保證信號的輸入和輸出阻抗與傳輸線的阻抗正確匹配，可以采用多種形式的匹配方法，所選擇的匹配方法與網絡的連接方式和布線的拓樸結構有關。
A. 對于點對點（一個輸出對應一個輸入）連接，可以選擇始端串聯匹配或終端并聯匹配。前者結構簡單，成本低，但延遲較大。后者匹配效果好，但結構復雜，成本較高。
B. 對于點對多點（一個輸出對應多個輸出）連接，當網絡的拓樸結構為菊花
鏈時，應選擇終端并聯匹配。當網絡為星型結構時，可以參考點對點結構。
星形和菊花鏈為兩種基本的拓撲結構, 其他結構可看成基本結構的變形, 可采取一些靈活措施進行匹配。在實際操作中要兼顧成本、功耗和性能等因素，一般不追求完全匹配，只要將失配引起的反射等干擾限制在可接受的范圍即可。
8） 走線閉環檢查規則：
防止信號線在不同層間形成自環。在多層板設計中容易發生此類問題，自環將引起輻射干擾。
9） 走線的分枝長度控制規則：
盡量控制分枝的長度，一般的要求是Tdelay<=Trise/20。
10） 走線的諧振規則：
主要針對高頻信號設計而言，即布線長度不得與其波長成整數倍關系，以免產生諧振現象。
11） 走線長度控制規則：
即短線規則，在設計時應該盡量讓布線長度盡量短，以減少由于走線過長帶來的干擾問題，特別是一些重要信號線，如時鐘線，務必將其振蕩器放在離器件很近的地方。對驅動多個器件的情況，應根據具體情況決定采用何種網絡拓撲結構。
12） 倒角規則：
PCB設計中應避免產生銳角和直角，
產生不必要的輻射，同時工藝性能也不好。
13） 器件去藕規則：
A. 在印制版上增加必要的去藕電容，濾除電源上的干擾信號，使電源信號穩定。在多層板中，對去藕電容的位置一般要求不太高，但對雙層板，去藕電容的布局及電源的布線方式將直接影響到整個系統的穩定性，有時甚至關系到設計的成敗。
B. 在雙層板設計中，一般應該使電流先經過濾波電容濾波再供器件使用，同時還要充分考慮到由于器件產生的電源噪聲對下游的器件的影響，一般來說，采用總線結構設計比較好，在設計時，還要考慮到由于傳輸距離過長而帶來的電壓跌落給器件造成的影響，必要時增加一些電源濾波環路，避免產生電位差。
C. 在高速電路設計中，能否正確地使用去藕電容，關系到整個板的穩定性。
14） 器件布局分區/分層規則：
A. 主要是為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，同時盡量縮短高頻部分的布線長度。通常將高頻的部分布設在接口部分以減少布線長度，當然，這樣的布局仍然要考慮到低頻信號可能受到的干擾。同時還要考慮到高/低頻部分地平面的分割問題，通常采用將二者的地分割，再在接口處單點相接。
B. 對混合電路，也有將模擬與數字電路分別布置在印制板的兩面，分別使用不同的層布線，中間用地層隔離的方式。
15） 孤立銅區控制規則：
孤立銅區的出現，將帶來一些不可預知的問題，因此將孤立銅區與別的信號相接，有助于改善信號質量，
通常是將孤立銅區接地或刪除。在實際的制作中，PCB廠家將一些板的空置部分增加了一些銅箔，這主要是為了方便印制板加工，同時對防止印制板翹曲也有一定的作用。
16） 電源與地線層的完整性規則：
對于導通孔密集的區域，要注意避免孔在電源和地層的挖空區域相互連接，形成對平面層的分割，從而破壞平面層的完整性，并進而導致信號線在地層的回路面積增大。
17） 重疊電源與地線層規則：
不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問題一定要設法避免，難以避免時可考慮中間隔地層。
18） 3W規則：
為了減少線間串擾，應保證線間距足夠大，當線中心間距不少于3倍線寬時，則可保持70%的電場不互相干擾，稱為3W規則。如要達到98%的電場不互相干擾，可使用10W的間距。
19） 20H規則：
由于電源層與地層之間的電場是變化的，在板的邊緣會向外輻射電磁干擾。稱為邊沿效應。
解決的辦法是將電源層內縮，使得電場只在接地層的范圍內傳導。以一個H（電源和地之間的介質厚度）為單位，若內縮20H則可以將70%的電場限制在接地層邊沿內；內縮100H則可以將98%的電場限制在內。
20） 五---五規則：
印制板層數選擇規則，即時鐘頻率到5MHz或脈沖上升時間小于5ns，則PCB板須采用多層板，這是一般的規則，有的時候出于成本等因素的考慮，采用雙層板結構時，這種情況下，最好將印制板的一面做為一個完整的地平面層。
D. 后仿真及設計優化（待補充）
E. 工藝設計要求
1. 一般工藝設計要求參考《印制電路CAD工藝設計規范》Q/DKBA-Y001-1999
2. 功能板的ICT可測試要求
A. 對于大批量生產的單板，一般在生產中要做ICT（In Circuit Test), 為了滿足ICT測試設備的要求，PCB設計中應做相應的處理，一般要求每個網絡都要至少有一個可供測試探針接觸的測試點，稱為ICT測試點。
B. PCB上的ICT測試點的數目應符合ICT測試規范的要求,且應在PCB板的焊接面, 檢測點可以是器件的焊點,也可以是過孔。
C. 檢測點的焊盤尺寸最小為24mils（0.6mm），兩個單獨測試點的最小間距為60mils(1.5mm)。
D. 需要進行ICT測試的單板，PCB的對角上要設計兩個125MILS的非金屬化的孔, 為ICT測試定位用。
3. PCB標注規范。
鉆孔層中應標明印制板的精確的外形尺寸，且不能形成封閉尺寸標注； 所有孔的尺寸和數量并注明孔是否金屬化。