AD畫板
01 課程簡介及學習目標
(1)能熟練的新建項目文件、原理圖文件、PCB文件且修改文件名,并知道文件保存的位置;
(2)會設置原理圖編輯器的工作環境,會自底向上繪制層次原理圖;
(3)能根據電路原理圖熟練的進行模塊化布局;
(4)能熟練的設置布線規則(類、安全間距、線寬、Via、差分線、鋪銅焊盤/Via連接方式、元件間距、絲印間距等);
(5)了解SMT生產工藝和拼板設計
(6)生產文件輸出及歸檔
02 Altium Designer安裝及中英文界面設置
(1)安裝(Platform Extensions中ActiveRoute勾選);
激活(將AD24_license文件下的AltiumDesigner.alf,shfolder.dll復制到安裝AD的目錄中,打開AD軟件添加標準文件);
軟件參數設置(System設置:Gerneral中勾選Use localized resources,重啟軟件后即自動改成中文;Installation改為不檢查更新;Network Activity取消勾選;
Data Management設置:Backup每15分鐘保存10個版本)
03 PCB設計流程
(1)PCB設計流程:元件庫設計-》原理圖設計-》PCB設計-》光繪文件輸出-》制板廠制板-》BOM文件輸出/裝配文件輸出/鋼網文件輸出-》STM貼片-》硬件調試
04 工程文件管理
(1)在文件/新建/項目/下新建項目后,右鍵項目新建原理圖文件,PCB文件,原理圖庫文件,PCB庫文件。
05 創建電阻
(1)新建原理圖庫(.SchLib)->新建元器件->繪制元器件實體-》添加引腳->添加元器件信息->添加PCB封裝
(2)原理圖元件:原理圖元件是一個或多個用于原理圖繪制的元件符號的集合。包含元件符號,引腳,元件圖形,元件屬性。
1.元件符號:一個元件在原理圖中的表現形式,主要包含引腳、元件圖形、元件屬性的內容
2.引腳:元件的電氣連接點,是電源、電氣信號的出入口,與PCB庫中元件封裝中的焊盤相對應
3.元件圖形:用于示意性地表達元件實體和原理的無電氣意義的繪圖元素的集合
4.元件屬性:元件的標號、注釋、型號、電氣值、封裝、仿真等信息的集合
(3)grid:網格;(按G可以切換網絡大小10mil,50mil,100mil;),可見網格100mil時,可隨時切換捕獲網格大小方便繪制;
footprint:元器件封裝(Component Package);
R0603:代表一種電阻器的封裝,其尺寸為0603;R:代表“Resistor”,即電阻器。0603:表示封裝的尺寸,其中“06”代表長度為0.06英寸,“03”代表寬度為0.03英寸。
按空格:可切換管腳朝向;
(4)繪制流程:原理圖庫中點添加->屬性中編輯元器件名,標識,值,增加參數封裝footprint->放置線,編輯線顏色,管腳長短->放置管腳,編輯管腳名,管腳標識,管腳長短->保存
06 創建電容
(1)繪制流程:同上
07 創建晶振
(1)封裝"XTAL-49S DIP":指的是晶體振蕩器的一種雙列直插式封裝;XTAL:代表“晶體”(Crystal),通常用于振蕩器或諧振器。49S:可能是封裝的具體型號或規格,具體含義可能因制造商而異。
DIP:雙列直插式封裝(Dual In-line Package),元器件的引腳排列在兩個相對的側面,便于手動安裝和焊接。
(2)封裝“XTAL-3X8H”:代表一種晶體振蕩器的封裝形式;XTAL:代表“晶體”(Crystal),通常用于振蕩器或諧振器。
3X8H:可能是封裝的具體型號或規格,“3X8”表示封裝的尺寸或布局,“H”可能代表高度或其他特性。
(3)繪制流程:同上
08 制作LED燈元件
(1)繪制流程:同上
(2)除畫線外還可繪制多邊形等,元器件可復制后修改成新的元器件;
09 制作TVS二級管
(1)繪制流程:同上
10 制作原理圖封裝(按鍵)
(1)繪制流程:同上
11 制作原理圖封裝(撥碼開關)
(1)繪制流程:同上
12 制作原理圖封裝(雙排針)
(1)繪制流程:同上
(2)僅顯示管腳名,不顯示管腳標識
13 制作原理圖封裝(單排針)
(1)繪制流程:同上
14 制作原理圖封裝(TYPE-C母座)
(1)Designator為標識,例1,2,3…,A1,A2,A3…,B1,B2,B3…等。Name則具體名字,例GND,VCC等
(2)繪制流程:同上
15 制作原理圖封裝(芯片AMS1117)
(1)矩形框把管腳名覆蓋了,點擊矩形,參數Transparent透明模式這項勾選。
(2)繪制流程:同上
16 制作原理圖封裝(芯片STM32)
(1)管腳指向:通過Symbols/Outside可配置向左,向右,雙向
(2)繪制流程:同上
17 制作原理圖封裝(芯片AT24C64)
(1)繪制流程:同上
18 創建PCB封裝及3D(電阻)
(1)ctrl+q 繪制焊盤時,切換焊盤單位(mil,mm);
2,3 繪制完后按2切換至2D模式,按3切換至3D模式;
表貼器件放在頂層Top Layer,通孔器件放在多層Multi-Layer;
(2)繪制流程:PCB庫中點添加->屬性中編輯PCB封裝名
->切換到頂層Top Layer,焊盤圍繞坐標中心點繪制,根據器件規格書,焊盤大小為規格書中寬度W,焊盤間距為規格書長度L,可改變焊盤形狀
->切換至絲印層Top Overlay,圍繞焊盤畫框,框能全部框住焊盤并有間隙->保存
19 創建PCB封裝及3D(電容)
(1)電容的器件規格書跟電阻類似,可復制電阻PCB封裝,改名,為了區分可將邊沿改為圓弧的。
20 創建PCB封裝及3D(無源晶振)
(1)過孔器件的焊盤是焊孔的2倍,過孔器件放在多層Muti-Layer,絲印層按照器件規格書長,寬畫;
21 創建PCB封裝及3D(發光二極管)
(1)復制電阻PCB封裝,修改焊盤大小及焊盤間距,調整后絲印層框的大小;
22 創建PCB封裝及3D(TVS管)
(1)繪制流程:如上PCB封裝繪制流程
23 創建PCB封裝及3D(按鍵)
(1)繪制流程:如上PCB封裝繪制流程
24 創建PCB封裝及3D(保險絲)
(1)繪制流程:如上PCB封裝繪制流程
25 創建PCB封裝及3D(雙排針)
(1)工具/元器件向導,選雙排針,焊盤內徑尺寸及焊孔尺寸,焊盤間距。絲印層封裝可通過調節網格大小繪制,按G可以切換網絡大小;
26 從立創商城下載PCB封裝
(1)pdf原理圖中元器件名(例TYPE-C 3.1 母頭 16P),復制到立創商城中搜索,點擊對應的數據手冊看里面的pcb庫文件導出AD格式,打開后復制到新建的pcb庫文件中;
(2)復制過來的pcd庫文件中心點對齊:編輯->設置參考點->中心
27 利用向導創建PCB封裝(STM32F103C8T6)
(1)工具/元器件向導,選四排針,焊盤內徑尺寸及焊孔尺寸,焊盤間距。絲印層封裝可通過調節網格大小繪制,按G可以切換網絡大小;
28 添加元器件
(1)在原理圖文件中,點放置器件標識,選定所需的原理圖庫文件,在其中選擇要放置的元器件進行放置;
29 添加連線
(1)點擊放置線圖標,根據原理圖進行連線操作;
30 添加網絡標簽
(1)放置線圖標右鍵切換到網路標簽,根據原理圖進行網絡標簽放置;
31 添加電源+接地符號
(1)點擊放置GND端口圖標,根據原理圖進行接地放置;
(2)接地圖標右鍵切換至放置Bar型電源端口,根據原理圖進行電源符號放置;
32 編譯原理圖
(1)項目/project options中可設置輸出的錯誤報告參數等信息。
(2)點擊項目/Validate PCB Project XXX.prjPCB,可進行原理圖編譯;
(3)勾選Panels中Messages調出編譯后的錯誤報告信息
33 輸出BOM材料清單
(1)點擊報告/Bill of Materials中Wxport即可導出用料清單;
34 輸出PDF原理圖
(1)點擊文件/智能PDF
35 導入網格表
(1)從原理圖文件導:點擊原理圖文件XXX.SchDoc,設計/Update PCB Document XXX.PcbDoc/執行變更后僅顯示錯誤判斷是否有錯誤,有則修改
(2)從PCB文件導:點擊PCB文件XXX.PcbDoc,設計/Import Changes From XXX.PrjPcb/執行變更后僅顯示錯誤判斷是否有錯誤,有則修改
36 重新定義板子形狀
(1)若有結構圖PcbDoc,可從結構圖中復制到XXX.PcbDoc中,若復制(復制過程中過濾器切到All-On狀態)后沒板框,可在結構圖的機械層繪制板框,例可切換到機械1層Mechanical 1。
(2)選中板框(點擊后按Tab即可選中全款)->設計/板子形狀/按照選擇對象定義,即可定義好板子形狀
37 模塊化布局操作
(1)在原理圖文件XXX.SchDoc中點擊工具/交叉選擇模式,其對應的PCB文件中也會自動選中交叉選擇模式,選中后在原理圖文件中過濾器僅勾選元器件,
然后在原理圖文件中選中所需元器件,后切換到PCB文件中,會發現原理圖選擇好的元器件PCB文件中也相應選中了,這就是所謂的交叉選擇模式。
處在該模式下可在PCB文件中按i,再按l,可將元器件在矩形區域排列。
38 器件定位和鎖定
(1)點擊工具/復位錯誤標志,將PCB上錯誤不顯示出來。
(2)將PCB文件中的元器件按照結構圖擺放好。
(3)過濾器勾選元器件跟焊盤,鼠標框住所需器件及焊盤,右邊欄可進行鎖定。
39 第一時間關閉在線DRC
(1)PCB文件布局前復位錯誤標識(點擊工具/復位錯誤標識)及關閉DRC(點擊工具/設計規則檢查/Rules To Check,對在線DRC及批量DRC進行關閉)。
40 給重要網絡設置顏色
(1)例如給GND設置成灰色,Panels調出PCB界面,Nets/All Nets/GND右鍵change net color,選灰色,
默認為棋盤樣式的灰色,可在設置/PCB Editor/Board Insight Color Overrides中改為實心。
41 飛線引導布局法
(1)連接線太多,干擾PCB布局,可PCB文件中輸入n,選擇隱藏連接,可關閉所有連接線;選擇顯示連接,可選擇所需器件對應的連接;
(2)通過對GND這個網絡標簽設置成灰色,同理可對3V3網絡標簽設置成藍色,以方便PCB布局;
42 器件位號居中放置
(1)器件位號影響PCB布局:選中一個位號例如C1,右鍵/查找相似對象/OBject Specific/Designator修改為Same,點擊確定即選中了所有位號,在修改位號的長寬及位置(長寬都變小些,位置可居中)。
43 PCB布局設計
(1)PCB文件中2相同元器件重疊,好多這樣的情況的話,可點設計/import change from xxx.prjpcb,其中重疊部分會有remove,其他不需要變更的地方可右鍵點擊禁用全部相同類型,然后再執行變更。
(2)Panels調出PCB界面,Nets/All Nets/GND右鍵change net color,選灰色;按照這個方式依次給VCC,3V3,VBUS進行設置顏色,方便PCB布局;
(3)在原理圖文件界面上選中同一電路模塊的器件,然后在pcb文件界面輸入i,再輸入l,可將元器件在矩形區域排列。(前提原理圖跟PCB都是交叉選擇模式)
(4)根據原理圖布局,調整好PCB布局,盡量避免線路交叉,線路太長等問題;
44 規則約束
(1)類規則:電源,地,總線(設計/Classes下,點擊Net Classes進行添加類,將需要的網絡標簽添加新建的類中,
若將某個網絡標簽忘添加到新建的類中,可在pcb界面選中某網絡標簽焊盤右鍵/網絡操作/Add Selected Net to NetClass)。
(2)線距(設計/規則/Electrical/Clearance下修改安全間距)
(3)線寬(設計/規則/Routing/Width下修改線寬),同時可對特定類進行修改線寬(設計/規則/Routing/Width下新建新規則,選中自己需要的類,調整好線寬)
(4)過孔(設計/規則/Routing/Routing Via Style/RoutingVias下修改過孔大小,一般焊盤是過孔的2倍左右)
(5)灌銅(單板只需要在設計/規則/Plane/Polygon Connect Style/PolygonConnect進行灌銅設置)
(6)DFM(設計/規則/Minimum Solder Mask Sliver最小阻焊,Silk to Solder Mask Clearance絲印阻焊間距,Silk to Silk Clearance絲印與絲印間距)
45 PCB布線設計
(1)走線,過孔(放置過孔,tab鍵設置過孔例內徑12mil,外徑20mil),覆銅
(2)按l打開層,可關頂層跟底層焊膏(Paste),阻焊(Solder),及所有機械層(Mechanical Layers)。
(3)如何加粗布線:1.貼銅(點擊放置/實心區域) 2.畫線時tab鍵設定線寬
46 電源模塊布線
(1)電源模塊部分走線,打孔,覆銅
47 去耦電容和電源布線
(1)去耦電容和電源走線,打孔
48 晶振時鐘電路PCB布線及包地
(1)晶振時鐘電路走線,過孔,晶體管繞一圈包地。
49 PCB布線演示
(1)剩余器件走線,打孔。
50 覆銅
(1)shift+s(AD默認多層顯示模式,按shift+s切換到單層顯示模式,便于查看各層變化)。
(2)切換到Keep-Out layer層,選中邊框按table即可選中整個邊框,工具/轉化/從選中的元素創建鋪銅。
雙擊pcb板塊,右側邊框選Top layer,吸管吸GND網絡標簽,Pour Over all same net objects。同理底層也依次鋪銅。
(3)碎銅處加打孔接地,后工具/鋪銅/所有的鋪銅重鋪。
51 設計驗證
(1)工具/設計規則檢查/Electrical/下安全間距clearance,短路short-circuit,開路un-routed net檢查,會彈出網頁報告,關掉后可panels中打開messages報告。
修改好布線后,也要點擊工具/鋪銅/所有的鋪銅重鋪。
52 絲印位號調整
(1)按l,把干擾的層級不顯示,絲印層顯示,任意選一個絲印位號右鍵,查找相似對象/designator/same,及選中了所有的絲印位號后可調整其長寬,再依次放置好絲印位號。
(2)點擊放置字符串圖標,點擊放置/圖片即可印上想要的圖片。
(3)shift+s(AD默認多層顯示模式,按shift+s切換到單層顯示模式,便于查看各層變化)。
53 尺寸標注
(1)切換至mechanical 1層,放置/尺寸/線性尺寸,畫線的時候按空格鍵可切換橫或豎畫,切換至毫米單位millimeters。
(2)切換至drill drawing層,可放置鉆孔表,點擊放置/鉆孔表。
(3)切換至drill drawing層,可放置層疊結構圖,點擊放置/層疊結構圖。
54 輸出gerber文件
(1)點擊文件/制作輸出/gerber files, 文件/制作輸出/NC Drill Files,輸出文件包為Gerber文件。
55 輸出貼片坐標文件+裝配圖
(1)貼片坐標文件輸出:文件/裝配輸出/generates pick and place files,設置一般用公制,格式CSV。
(2)SMT文件包包含paste mask錫膏層中的GTP,GBP文件,還有上述輸出的貼片坐標文件。
(3)裝配圖輸出:文件/智能PDF,刪除底層,頂層設置中自由元素全關,鋪銅,尺寸,坐標也關閉,然后確定輸出;