使用 Altium Designer 輕松實(shí)現 PCB 布線(xiàn)板布局

2021-06-17

使用 Altium Designer 輕松實(shí)現 PCB 布線(xiàn)板布局

作為一名 PCB 設計師，您創(chuàng )建了對最終用戶(hù)來(lái)說(shuō)可能看起來(lái)很復雜的類(lèi)似布局；但是，您可以使用定義明確的底層模式和指南來(lái)實(shí)現具有結構化主題的 PCB 布線(xiàn)板布局。在布線(xiàn) PCB 設計軟件時(shí)，應始終遵循明確定義的指南。但是，該過(guò)程的難度取決于您使用的軟件工具。

Altium Designer ?提供自動(dòng)布線(xiàn)、手動(dòng)布線(xiàn)或將兩者與高級功能結合起來(lái)的功能，是創(chuàng )建定義明確的結構化 PCB 布線(xiàn)板布局的最佳選擇。讓我們來(lái)看看自動(dòng)布線(xiàn)和手動(dòng)布線(xiàn)您的電路板是多么簡(jiǎn)單和容易，然后我們將回顧一些您在布線(xiàn) PCB 布局時(shí)應確保遵循的最重要的指導方針。

自動(dòng)化 PCB 布線(xiàn)板布局

在 Altium Designer 中，最快的電路板布線(xiàn)方法是使用自動(dòng)布線(xiàn)功能，如下圖所示。使用此功能時(shí)，必須注意：

確保禁區有一個(gè)封閉的邊界。

確保設計規則已定義且準確（該工具不會(huì )創(chuàng )建違反設計規則的走線(xiàn)）。

確保配置了路由層方向（如果沒(méi)有，則假定為默認值）。

確保使用 Auto Route >> Setup 下的 Lock all Pre-routes 保護先前布線(xiàn)的跡線(xiàn)。

Altium Designer 的自動(dòng)布線(xiàn)示例

盡管默認路由策略可用，但您可以使用 Altium Designer 定義自己的路由策略。如果您處理多個(gè)項目或需要為不同的 CM 指定 DFM 規范，這將特別有用。

Altium Designer 的另一項高級功能是能夠為 SMD（如 BGA）自動(dòng)創(chuàng )建扇出。使用此功能，您可以將所有元件焊盤(pán)布線(xiàn)到零件邊緣的外側，您可以從此處使用自動(dòng)布線(xiàn)或手動(dòng)布線(xiàn)來(lái)進(jìn)行走線(xiàn)。

注意：使用自動(dòng)布線(xiàn)時(shí)，首先確保正確放置元件封裝非常重要。

手動(dòng) PCB 設計布線(xiàn)板布局

大多數 PCB 設計工具允許您從起點(diǎn)到終點(diǎn)手動(dòng)布線(xiàn)。通常，這些工具還允許您不受限制地創(chuàng )建這些跟蹤。這種控制水平似乎是有利的；然而，這可能是一個(gè)大問(wèn)題。直觀(guān)地說(shuō)，如果您的設計工具不允許您創(chuàng )建違反設計規則的走線(xiàn)，因為設計實(shí)際上無(wú)法制造，那會(huì )好得多。

Altium Designer 采用智能技術(shù)來(lái)防止這些違規行為，同時(shí)為您提供對跟蹤路由的單獨控制。

為了使您的 PCB 設計布線(xiàn)板布局具有最大的靈活性，Altium Designer 提供了交互式布線(xiàn)功能。PCB ActiveRoute ?面板可從 PCB 布局屏幕右下方的面板選項卡訪(fǎng)問(wèn)。這個(gè)強大的工具非常易于使用，并且需要最少的設置。您只需要設置以下選項：

操作- 此處選擇要路由的路線(xiàn)以及查看選項。

圖層- 此處選擇要包含的圖層。

控制- 此處可以調整走線(xiàn)寬度以滿(mǎn)足間隙要求。

調諧- 在這里您可以選擇路由單個(gè)跡線(xiàn)或差分對及其格式。

引腳交換- 可以交換組件的引腳。

使用 PCB，您可以通過(guò)選擇或突出顯示您選擇的網(wǎng)絡(luò )或連接來(lái)布線(xiàn)任何布線(xiàn)集合。

PCB布線(xiàn)板布局技巧

在布線(xiàn)電路板布局時(shí)，您應該牢記一些準則。采用這些簡(jiǎn)單的規則將提高信號完整性，最大限度地減少噪聲并減少電磁干擾 (EMI) 的影響。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #1：

保持模擬、數字和高功率信號分離。事實(shí)上，最好在電路板上為模擬和數字組件創(chuàng )建單獨的部分，然后在這些部分內的類(lèi)似組件之間布線(xiàn)。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #2：

確保差分對的走線(xiàn)長(cháng)度相同。事實(shí)上，最好的選擇是并行運行差分信號對，確保銅的重量和走線(xiàn)長(cháng)度相同。這將最大限度地減少噪聲和串擾，同時(shí)減少信號衰減。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #3：

隔離信號平面和接地平面。如果可能，最好的選擇是在不同層上交替信號和接地層。數字地也應與模擬地分開(kāi)。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #4：

從 CM 觀(guān)察走線(xiàn)、組件和鉆孔之間的建議間隙。這樣做將確保不會(huì )有可能導致短路或燒毀組件的無(wú)意焊橋（導電元件之間的意外連接）。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #5：

按照 CM 的規定，在走線(xiàn)和電路板邊緣之間留出足夠的間隙。板間隙量決定了必須使用哪種類(lèi)型的鑲板，這決定了板邊緣的外觀(guān)。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #6：

手動(dòng)路由超過(guò) 50 kHz 的信號。大多數自動(dòng)路由器不區分不同頻率的信號。因此，如果使用自動(dòng)布線(xiàn)器，請務(wù)必檢查 50 kHz 以上 RF 信號的布線(xiàn)。

此列表并非詳盡無(wú)遺，但遵循上述指南將產(chǎn)生結構良好的設計，該設計易于制造且應滿(mǎn)足您的設計目標。

結構良好的 PCB 布線(xiàn)板布局

創(chuàng )建 PCB 布線(xiàn)板布局可能是電路板設計過(guò)程中最具挑戰性的方面之一。但是，使用Altium Designer等先進(jìn)的 PCB 設計和開(kāi)發(fā)軟件包，該過(guò)程可以變得簡(jiǎn)單易行。

PCB 可以輕松實(shí)現自動(dòng)布線(xiàn)、手動(dòng)布線(xiàn)或組合布線(xiàn)的能力。這個(gè)功能強大但易于使用的工具只是 Altium 統一設計環(huán)境中可用的功能之一，它將原理圖生成、PCB 布局和有源 BOM 結合到一個(gè)高級設計集成包中。