Altium Designer——AD绘制PCB完整流程

本文将从芯片设计与开发到完整PCB的生成进行介绍。使用版本为AD19。下文将以TI公司的OPA690芯片为例,绘制一个简单的电压跟随器。

选择芯片下载并生成对应库

由于AD提供的元件库有限，有时我们所需的芯片需要从官网下载相关数据。下面将介绍相关流程。

官网下载相关数据

这里以TI公司的OPA690芯片为例，进行下载。

• 选择“设计与开发”->“CAD/CAE符号”->“下载(了解详细)”

• 选择需要的规格进行下载（一般默认即可满足需求），并选择我们需要的CAD格式（Altium Designer）

生成对应库

• 解压所下载的压缩包后，选择“.PrjScr”文件用AD打开

• 在AD中选择“UL_Form.pas”文件进行运行，并选择压缩包中的“.txt“文件进行"Start import"
  

• 调整原理图与芯片PCB图

  • 默认生成的原理图会有些不符合我们的认知，所以要进行一定的调整，如下。

  • 调整前：

  • 调整后：
    

  • 生成的PCB图如果存在多余文字（一些参数）情况，删掉即可。

• 将生成好的三个文件修改名字，并可以放到一个固定位置进行保存。（方便以后的直接调用）

导入库

以上工作完成后，即可新建一个AD工程，导入我们用到的原理图库与PCB库。（有的版本需要在元器件处右键打开”Add or Remove Libraries“）

此外，我们还可以通过如下方式导入库：“工具”->“原理图优先项”->“Data Management”->“File-based Libraries”->“安装”

绘制原理图

完成上面的步骤后，即可按照我们所需去绘制原理图。这里我们简单的绘制一个电压跟随器。具体细节见下文

基本绘制

• 整体部分，可以根据自己提前设计的参数进行绘制

• 电源部分要去耦，常用0.1uF和10uF

• 为了方便实物PCB，通常将四个边缘用Header（方便排插固定）

• 信号的输入输出这里使用"Connectors.IntLib"库中的"SMB"（虚线接信号，实线接地）

封装选择

由于最终我们需要的PCB成品，所以要根据我们需要的封装进行选择。为了操作方便，这里介绍用过滤器的方法批量修改封装。

• 以修改电阻为例，查找相似对象，对"Resistor"选择"same"，全选（Ctrl + A）目标对象进行封装的修改。

• 之后在库中选中所需的封装即可（这里电阻的封装选择6-0805_M。如果用到电位器，其封装为369-03）

• 同理修改电容的封装为6-0805_M
• 由于SMB的封装占用空间过多，这里改用SMA封装，两者区别如下

SMB：

SMA：

原理图标注

流程：“工具”->“标注”->“原理图标注”->“更新更改列表”->“接受更改”->“验证变更”->“执行变更”

如果后续需要增添或者删减元器件，标注的时候可以先“Reset All”，之后一切照旧

这时已经基本上完成了原理图的绘制部分，接下来是PCB绘制部分。

绘制PCB图

生成PCB

流程：“设计”->“Update PCB Document”->“验证变更”->“执行变更”。

如果想更改PCB图中的某个成分，重复此步骤即可

布局调整

由于直接产生的PCB图，其各个元器件并不是我们理想的位置，所以要根据需求调整位置。

调整前:

调整后:

连线、割板与过孔

连线

• 选择"交互式布线连接 ",或者直接使用快捷键“Ctrl + W”进行连线。期间可以使用快捷键“Ctrl + LB”查看相连接的元器件，以减少连接失误。如下图。

• 这里注意一点，电源信号要尽量用更粗的线！这里设置Width为20mil

• 如果修改Width后，发现PCB图中出现如下情况，那么考虑超过了“规则”中“最大线宽”，这时需要我们修改规则。

• 修改“最大宽度 ”：“设计”->“规则”->“Design Rules”->“Routing”->“Width”->“最大宽度”。修改过后可以看到电源线变为正常。

割板

• 割板时，首先注意四周元器件的位置尽量为10mil的整数倍，如下图所示

• 在“Mechanical 1 ”层 “放置线条 ”规定我们需要的板子大小，放置线条的逻辑有些特殊，需要适应一下

• 如果找不到"Mechanical 1 “层 ，那么点开"LS”(管理层设置)，选中”All Layers“即可看到

• 调整线框到合适位置，进行割板：“Shift + A(选中4条边框)”->“设计”->“板子形状”->“按照选择对象定义”

过孔

• 过孔可以连接"Top Layer"和"Bottom Layer"

• 选择"放置过孔"，设置"Net"、”Hole Size"与"Diameter"这里我选择"Net=GND"，“Diameter=20mil”，“Hole Size=10mil”（因为没有其他信号线跨越"Top Layer"和"Bottom Layer"，所以这里的"Net=GND"）

• "Tab"键可以进行暂停移动，进行参数修改。

• 将过孔与对应元器件连接，步骤和上文连线相同。

铺铜

一般需要正反两面都铺铜，两层铜的"Net"均选择"GND"，记得选择正确的"Layer"。但是对于这里的电压跟随器，由于存在运放，习惯上只铺单面铜，即只铺"Bottom Layer"

由于这里用到了OPA690芯片，记住功放下方不能铺铜(GND)，尤其是频率比较高的时候。这时应该将芯片部分隔离：“Bottom Layer”->“放置”->“多边形铺铜挖空”

考虑到存在运放，所以下一步铺铜只在"Bottom Layer"铺铜：(有如下几种方法)

• “Bottom Layer”->“放置多边形平面”->框住所有面积->“Tab”->Net=GND"
• “Bottom Layer”->“放置”->“铺铜”->框住所有面积->“Tab”->“Net=GND”
• “Bottom Layer”->“P-G(快捷键)”->框住所有面积->“Tab”->“Net=GND”

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至此，以及完成了PCB的绘制，接下来便可交给厂商进行制作。如果有需要，可以在丝印层(Top/Bottom Overlay)写上PCB的相关功能。其2D&3D图示如下。

常用快捷键

个人爱好，其中绝大多数为通用快捷键：

快捷键	功能
Ctrl + W	放置线
Space(选中器件时)	旋转器件
Shift + LB(鼠标左键)	选中多个目标
Ctrl + LB(鼠标左键)	显示相连器件(PCB)
Tab	暂停(PCB)
P-G	铺铜(PCB)
Ctrl + C	复制
Ctrl + V	粘贴
Ctrl + X	剪切
Ctrl + Z	撤回
Ctrl + Y	重做
Ctrl + A	全选
Ctrl + V	粘贴
Ctrl + X	剪切
Ctrl + Z	撤回
Ctrl + Y	重做
Ctrl + A	全选