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1、Altium-Designer 使用说明Altium Designer 使用说明3编号: 期：Altium Designer 使用说明1 . Altium Designer 简介Altium Designer环境是一个软件集成平 台，汇集了所有必要的工具来创建一个单一 的应用程序中的电子产品开发完整的环境。Altium Designer包括所有设计任务的工 具：从原理图和HDL设计输入，电路仿真， 信号完整性分析,PCB设计以及基于FPGA的 嵌入式系统设计和开发。这里主要介绍PCB 设计。2 .创建PCB工程2.1 PCB工程简介PCB工程是创建PCB图的基础，为了便于后 续的设计绘图，往往
2、需要在PCB工程中添加需 要的元件库、封装库、原理图、PCB图。2 . 2创建过程打开Altium Designer,依次单击filenewprojectPCB project,创建一个 PCB工程，保存这个工程，之后便可以将有 关文件如原理图、封装图、PCB图等添加到 工程中。3 .创建原理图库及封装库Altium Designer 使用说明3.1 创建元件原理图库a)元件原理图创建在建立好的PCB工程(PCB_Projectl) 上，单击右键显示如图1,建立一个元件 图。lJ1 corrpcnentsAid New to ProjectAid Existing to Project.Sch
3、ematicSm kojwctSave Project As.3 Schamatic LibraryOpen Project DocumentsPCB LibraryHide All In ProjectCAM DocumentClose Project DowneMsfluinnF Tch Pi 1 oBPCB Proiectl.MSchlib1.Sc-1 Libraiie-J Schematic L-Free Documen-I Source Docum 母转除据Pcb 金原理图S chOther Ctrl+Nb)元件图绘制在已建好的元件图文件中，绘制所需的元 件图，过程如下：在菜单栏中的
4、place选项下，选择所需的 基础形状，根据需要进行合理设置，以一个 简单芯片绘制为例。5首先在place工具下找到矩形如图2所示:DsnWik选择雪要的网形Arc1 Elliptical ArcO Structure Editor 二 niPseG Pie ChartD ocumentsLine口 Rectangleuce Documents,edMatrixDisplay.PCBDOC:14Mtaslid.Cam crlhX f r；.n；crJF .门在图上根据需要调节矩形的形状、大小。然 后放置引脚，同样在place工具下找到pin选 项，按Tab键对pin的属性进行设置。如图3所示:
5、Altium Designer 使用说明使用空格键使pin调转方向，使得有四个白点的一端朝外。绘制好图之后，对元件图的属性进行设置o单击软件右下角的SCH图标。如3. 2元件封装库7下图所示:SystemDesign CompilerHelpInstruments .得到如图4所示对话框:图4选择Edit图标可对元件属性进行设置。根据需要完成设置之后，将文件保存在新 建的工程目录下，方便选用。或者建立一个 自己的 SCH LibrariesoAltium Designer 使用说明元件封装绘制的过程中应该注意保证封装 的引脚标号与原理图中引脚标号对应。a）创建元件封装图创建过程与元件原理图创建
6、过程相同，只是 最后选择为PCB Librariesob）封装图绘制封装图绘制有两种方法，一种是使用Altium Designer自带的向导，按照向导的提示完成每一步的设置，最终完成原理图的绘制。其具体过程如下:在菜单栏中选择 toolscomponent Wizard, 得到封装向导如图5所示：PCB Component WizardMl, This wizard will help you create PCBcomponent footprints.It will Lead you through some simple B steps to define Layout, pad spa
7、cingT 1 1Finish根据操作提示一次进行设置。以绘制一个电阻封装为例:首先，选择要绘制的封装种类，如电阻、 电容、二极管等，根据datasheet的资料选 择绘制过程中使用mil还是mm为单位，如 图6所不。Select from the list the pattern of the component you wish to create:Ball Grid Arrays： (BGA)Capacitor?DiodesDual In-line Packages (DIP)Edge ConnectorsLeadless Chip Carriers (LCC)选择所画封装的种类 Pin
8、 Grid Arrays (PGA) 一一Resistors舒商TO1S隔 Packages (SOP)Staggered Ball Grid Arrays (SBGA)选搔绘制过程中的单位S taggered Pin G rid Array5 (SPGA)(What unit would you like to use to describe this component?一 一-Select a unit: Imperial (mil) ) 日Cancel 然后，选择电阻的类型包括两种：一种是 插针式，另一种是贴片式，如图7所示：Choose the board technology fr
9、om the list below:(Through HoleThrouqh HoleI Suf3ce! Most|图7若选择为贴片式，则出现以下对话框，确定其贴片的大小，如图8：lCYdiil依次设置各项完成对电阻封装的绘制，注意以上所有尺寸均需与datasheet中保持一致。4 .绘制原理图4. 1创建原理图(Schematic).方法同创建创建SCH Librarieso4. 2加载元件将所需元件加载到Libraries中，加载方式 如下:单击Libraries对话框中的Libraries,如 图9所示：ranesbranelSearch. lace Component图9单击Insta
10、ll,选择所需元件所在的目录, 选择相应元件，如图10所示。团区Move Up IMove DownAvailable LibrariesProject Installed Search Path |1 nstalled Libraries：| Activated PathType* Miscellaneous Devices.IntLibD:F-PR0 GR/XMntzgiatgd;I6 Miscellaneous Connectorsnt Lib / FPGA 32-Bit Processors.lntLib Q FPGA rnnfinurahlft AftnRrin Inll ihJ D
11、:F-PR 0 G RM 1 nt egrated D AF-PR 0 GRAM nt egrated J DAF-PRD RR Ab InffinrafftdVLibrary Pa th R elativ e To: |C: D ocument$ and S etting$wnmm 墟面阂装11图10将元件加载到元件库中之后，直接点击放置 元件(Place component),在原理图中合适的位置放置元件。对元件的属性进行设置、首先，双击元件得到有关设置对话框。对 于 component Properties 设置。在 Parameter这一项中应填写元件基本信息，例如：元件型号，生产厂家
12、，价格等，方便随时更新元件，制作元件清单报表。如图11 所示：图11Altium Designer 使用说明I ihrru I图12可将Designator这项设置为标号加问号。最 后原理图绘制好之后，用自动排序就可以了。将元件封装添加到原理图中，如图13所示:图13选择相应的封装，将其加入。将所需元件载入原理图后，按照芯片引脚定 义，功能需求等点击按钮连接原理图。连接过程中，尽量不要使用较长导线，如需连接可 使用标号。具有相同标号的引脚是连接在一起 的。这样可以使整个原理图模块化，便于复杂 原理图的分析、改错、阅读。4. 4编译原理图需要对原理图进17行编译，方法如图14所示:Close图1
13、4完成原理图的编译后，如果有错软件会自 动弹出消息窗口。根据提示消息，对原理图 进行修改。5.绘制PCB板5.1 建立pcb文件在已建立的工程中加入PCB文件，将原理 图导入PCB文件中，具体操作如下：首先，选择 DesignMJpdate PCB document, 得到如图15所示：.rauui: Artg Change Oirde-irModiliolionst=.i1Remove Pic掌 From Nrreccea uogut3Remove= SI -1 From Not3Remove：SI -2 from VCCRemovoS1 -3 from NetFl -Chonqp Comp
14、onent Debian Item ID(2)3M odify: Comp oriental0Modify，Component_1Fl 1Chonqp Component Footprinl543Modify.Capacitor - dt.XIModify*SOP16 - dupliModifyKSQT95P23OSModify*SOT95P23OXChang Component Commont$(1)B ModifyS Header 5V2 -l=i =Change C ompo-ie nt Deffcignatorfi(l JX Modify P2 - PowerFl NChanoe Co
15、mponent Decription(2)SM odify: - Huadur, b渊试浜Modify* - SPDT Sut口 Change Component IOxalic守 Modify/叁 Header. SchLi的 Modify/，SPDT.SchLibdate Change6 (E xecute Changed):Bepo(t Changes. :| 1 Only S图15这便将原理图中的元件封装导入到了 PCB文 件中，接下来就可以对PCB板进行具体的布局设计了。5. 2 PCB板形状根据实际需求确定PCB板的外形。有以下几种方法: 作如下：在文件中选择PCB board,如
16、图16方法由向导生成PCB板的形状，具体操所示:Files ESlxOpen a documentOpen a projectNewNew from existing fileNew from template解 PCB Templates.3Schematic Templates.rfPCB Projects.FPGA Projects.3 Core Projects.IIIRIAltium DesignerNew Board WizardThis wizard will help you create and set up a new printed circuit board.It wi
17、ll take you through some simple steps to define the board layout, manufacturing parameters and layer information.Cancel图16根据向导提示，设置PCB板的外形。方法二：利用菜单栏中的Designboard shape）根据需要选择不同的方式定义PCB板 的形状。5. 3有关规则设置PCB中的规则包括走线宽度、元件之间的最小间距等的设置。设置方法同样包括手动 设置与使用设置向导两种方式o对于手动设置，说明如下：首先,选择菜单栏中Designrules,得到PCB rules an
18、d constraints editor.如图 17 所示：Altium Designer 使用说明下图中标注出了有关对走线、过孔、元件间距的设置,具体需要对哪些项进行设置，据具体-UvjDwicr RU l k ElBbicRi-： 丁 Cb?rcoOK情况而定。PCB?in- *J Wi&h- 二 Roulirg 1 ocobgy R cMingTorckRouiirg Loyefe；- Rouiing 7g Stylo, o Fro Certrot- OlfrEiia Pare RoUtng SMI M &k ； F1ani- riiptjnt Mbui 匕 ctirn。 5协 Stee
19、d ；，-C.cTcon-ni ClMfonc Cccrcorvsni Oiienhiborps J Fm力rules Wizards,如下图18所示：图18根据提示完成设置。5. 4元件放置与布线对于PCB板的元件放置主要由板的功能需求 已经外观要求所确定。对于布线有手动布线与 自动布线。自动布线时，需要必须对所有规则进行设 置，对于走线较为简单的PCB板还是可行的对于手动布线，一般来说遵循这样一些原 则：先布信号线，后电源线与地线；先布模块 之间的连线，后模块内部连线；对于一些对位置无特殊要求的元件，在布线的过程中可以调整其位置，但不能因为布线而使元件排列不整齐。布线时可以选择对一些图层的
20、可见性，如 图19所示为调整单层模式的选择方式：Layer Colors.Layer Tabs optionsUse Short Layer NamesSingle Layer Mode图195.5铺铜在工具栏中选择铺铜选项。1 根据需要选择铺铜的厚度以及位置。如下图20所示：Altium Designer 使用说明图20最后，检查完成PCB板的绘制，检测包括 对元件位置的确定，以及元件是否违反规则的检查，对于规则检查方法如图21所示:lace Design0 3反规则的部分Shift+V违T疗K IfTools Auto Route Reports Window Help j C:PROGR
21、AM RIES (X?Design Rule CheckBrowse ViolationsReset Error Markers图21若发现有规则冲突，则需对规则冲突进行 分析，若为无必要的规则可以直接忽略冲 突，通过反复检查修改，确定PCB板无误。6. PCB加工对于大多数PCB加工厂家需要我们提供 Gerber文件与CN文件。生成 Gerber 文件，filesFrabrication outputGerber files.得到如图22所示对话 框：Gercrdl|： Laer? j D【ill Diowing Apatum 4hdnccd|TcpOvcnay Tcp Paste Tcp
22、Solder cp L与日 F0vER GROUND Octtorn Locr BcttaTiSoliaiBottom PwteBcttaTi OvetlavGTC GIP GTS GTLGP1GP2 GEL GBS GBP GEOLatere 1 o RotE城endonLiei Nerre Plot MirMiirui Lava? Mechanical Layert(c) to Add to Al PlcbLcei Nave| PhiMcchoricd2UMecharical 1529图22完成好对Gerber文件的设置后，生成 了.Cam文件，但是这个文件我们并不需要, 而是需要与这同时
23、生成的一系列文件，如图 23所不：i3特换葬2010/11/.Altium NC Drill Report File,.转换器.2010/11/.EXTREP文件二怎转换器2010/11/.CAMtastic Bottom Layer Gerber DataMM转换署2010/11/.CAMtastic Bottom Overlay Gerber Data转换器2010/11/.CAMtastic Bottom Paste Mask Gerber Data转换器2010/11/.CAMtastic Bottom Solder Mask Gerber DataJg转换器2010/11/.CAMt
24、astic Keepout Layer Gerber Data转换器2010/11/.CAMtastic Mechanical Layer 13 Gerber Data般:转换器2010/11/.CAMtastic Mechanical Layer 15 Gerber Data1号转换器2010/11/.CAMtastic Top Layer Gerber Data1习转发器2010/11/.CAMtastic Top Overlay Gerber Data1M转换藉2010/11/.CAMtastic Top Paste Mask Gerber Data转换器2010/11/.CAMtast
25、ic Top Solder Mask Gerber Data,一转换器.2010/11/.LDP文件图23PCB厂家利用这些文件，分别做出PCB板 的每一层。同时还需要NC文件，来提供有关孔洞的信 息，其生成方式如图所示24：Fi1eFrabrication outputNC DrillNC Drill Setup .t I ? I:OptionsifiMl&brill output files.Specify the units and format to be umid选择生成文舞髅|舞r theNC Drill Formatdecimal point.MillimetersThis co
26、ntrols the units (inchestmillimeters), and the number of digj2：4。2:5The number format should be set to suit the requirements of your design. The 2:3 format has a 1 mil resolution,2:4 has a 0.1 mil resolution, and 2:5 has a 0.01 mil resolution. If you are using one of the higher resolutions youfiles.
27、should check that the PCB manufacturer supports that format. The 2:4 and 2:5 formats only need to be chosenif there are holes on a grid finer than 1 mil.图24PCB厂家利用以上文件便可以完成对PCB板 的加工了。附录1.有关PCB板中各层功能说明a)顶层信号层(Top Layer)：也称元件层,主要用来放置元元件，对于比层板 和多层板可以用来布线；b)中间信号层(Mid Layer)：最多可有30层,在多层板中用于布信号线.c)底层信号层(B
28、ootom Layer)：也称焊接层,主要用于布线及焊接，有时也可放 置元元件.d)顶部丝印层(Top Overlayer)：用于标注元元件的投影轮廓、元元件的标号、 标称值或型号及各种注释字符Oe)底部丝印层(Bottom Overlayer)：与顶部丝印层作用相同，如果各种标注在顶部 丝印层都含有，那么在底部丝印层就不需要 Tof)内部电源层(Internal Plane)：通常称为内电层，包括供电电源层、参考电源 层和地平面信号层。内部电源层为负片形式输 出。g)机械数据层(Mechanical Layer)：定义设计中电路板机械数据的图层。电路板的h)阻焊层(Solder Mask-焊
29、接面):有顶部阻焊层(Top solder Mask)和底部阻焊层(Bootom Solder mask)两层，是Protel PCB对应于电路板文件中的焊盘和过孔数据自动生成的板层，主要用于铺设阻焊 漆.本板层采用负片输出，所以板层上显示的 焊盘和过孔部分代表电路板上不铺阻焊漆的 区域，也就是可以进行焊接的部分.i）锡膏层（Past Mask-面焊面）:有顶部锡膏层（Top Past Mask）和底部锡膏层（Bottom Past mask）两层，它是过焊炉时用来对应SMD元件焊点的，也是负片形 式输出.板层上显示的焊盘和过孔部分代表电 路板上不铺锡膏的区域，也就是不可以进行焊 接的部分。j）禁止布线层（Keep Ou Layer）定义信号线可以被放置的布线区域，放置信号 线进入位定义的功能范围。k)多层(MultiLayer)：I）通常与过孔或通孔焊盘设计组合出现，用于描述空洞的层特性。m）钻孔数据层（Drill）：solder表示是否阻焊，就是PCB板上是否露铜paste是开钢网用的,是否开钢网孔所以画板子时两层都要画,solder是为了PCB板上没有绿油覆盖（露铜）,paste上是 为了钢网开孔，可以刷上锡膏2.常用快捷键Ctrl+M：测量距离Ctrl+Q： mil/mmV+B：翻转PCB正反面*:切换 PCB toplayer/bottomlayer 3： 3D视图