使用(yòng) Altium Designer 轻松实现 PCB 布線(xiàn)板布局

2021-06-17

使用(yòng) Altium Designer 轻松实现 PCB 布線(xiàn)板布局

作為(wèi)一名 PCB 设计师，您创建了对最终用(yòng)户来说可(kě)能(néng)看起来很(hěn)复杂的类似布局；但是，您可(kě)以使用(yòng)定义明确的底层模式和指南来实现具有(yǒu)结构化主题的 PCB 布線(xiàn)板布局。在布線(xiàn) PCB 设计软件时，应始终遵循明确定义的指南。但是，该过程的难度取决于您使用(yòng)的软件工具。

Altium Designer ®提供自动布線(xiàn)、手动布線(xiàn)或将两者与高级功能(néng)结合起来的功能(néng)，是创建定义明确的结构化 PCB 布線(xiàn)板布局的最佳选择。让我们来看看自动布線(xiàn)和手动布線(xiàn)您的電(diàn)路板是多(duō)么简单和容易，然后我们将回顾一些您在布線(xiàn) PCB 布局时应确保遵循的最重要的指导方针。

自动化 PCB 布線(xiàn)板布局

在 Altium Designer 中，最快的電(diàn)路板布線(xiàn)方法是使用(yòng)自动布線(xiàn)功能(néng)，如下图所示。使用(yòng)此功能(néng)时，必须注意：

确保禁區(qū)有(yǒu)一个封闭的边界。

确保设计规则已定义且准确（该工具不会创建违反设计规则的走線(xiàn)）。

确保配置了路由层方向（如果没有(yǒu)，则假定為(wèi)默认值）。

确保使用(yòng) Auto Route >> Setup 下的 Lock all Pre-routes 保护先前布線(xiàn)的迹線(xiàn)。

Altium Designer 的自动布線(xiàn)示例

尽管默认路由策略可(kě)用(yòng)，但您可(kě)以使用(yòng) Altium Designer 定义自己的路由策略。如果您处理(lǐ)多(duō)个项目或需要為(wèi)不同的 CM 指定 DFM 规范，这将特别有(yǒu)用(yòng)。

Altium Designer 的另一项高级功能(néng)是能(néng)够為(wèi) SMD（如 BGA）自动创建扇出。使用(yòng)此功能(néng)，您可(kě)以将所有(yǒu)元件焊盘布線(xiàn)到零件边缘的外侧，您可(kě)以从此处使用(yòng)自动布線(xiàn)或手动布線(xiàn)来进行走線(xiàn)。

注意：使用(yòng)自动布線(xiàn)时，首先确保正确放置元件封装非常重要。

手动 PCB 设计布線(xiàn)板布局

大多(duō)数 PCB 设计工具允许您从起点到终点手动布線(xiàn)。通常，这些工具还允许您不受限制地创建这些跟踪。这种控制水平似乎是有(yǒu)利的；然而，这可(kě)能(néng)是一个大问题。直观地说，如果您的设计工具不允许您创建违反设计规则的走線(xiàn)，因為(wèi)设计实际上无法制造，那会好得多(duō)。

Altium Designer 采用(yòng)智能(néng)技术来防止这些违规行為(wèi)，同时為(wèi)您提供对跟踪路由的单独控制。

為(wèi)了使您的 PCB 设计布線(xiàn)板布局具有(yǒu)最大的灵活性，Altium Designer 提供了交互式布線(xiàn)功能(néng)。PCB ActiveRoute ®面板可(kě)从 PCB 布局屏幕右下方的面板选项卡访问。这个强大的工具非常易于使用(yòng)，并且需要最少的设置。您只需要设置以下选项：

操作- 此处选择要路由的路線(xiàn)以及查看选项。

图层- 此处选择要包含的图层。

控制- 此处可(kě)以调整走線(xiàn)宽度以满足间隙要求。

调谐- 在这里您可(kě)以选择路由单个迹線(xiàn)或差分(fēn)对及其格式。

引脚交换- 可(kě)以交换组件的引脚。

使用(yòng) PCB，您可(kě)以通过选择或突出显示您选择的网络或连接来布線(xiàn)任何布線(xiàn)集合。

PCB布線(xiàn)板布局技巧

在布線(xiàn)電(diàn)路板布局时，您应该牢记一些准则。采用(yòng)这些简单的规则将提高信号完整性，最大限度地减少噪声并减少電(diàn)磁干扰 (EMI) 的影响。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #1：

保持模拟、数字和高功率信号分(fēn)离。事实上，最好在電(diàn)路板上為(wèi)模拟和数字组件创建单独的部分(fēn)，然后在这些部分(fēn)内的类似组件之间布線(xiàn)。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #2：

确保差分(fēn)对的走線(xiàn)長(cháng)度相同。事实上，最好的选择是并行运行差分(fēn)信号对，确保铜的重量和走線(xiàn)長(cháng)度相同。这将最大限度地减少噪声和串扰，同时减少信号衰减。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #3：

隔离信号平面和接地平面。如果可(kě)能(néng)，最好的选择是在不同层上交替信号和接地层。数字地也应与模拟地分(fēn)开。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #4：

从 CM 观察走線(xiàn)、组件和钻孔之间的建议间隙。这样做将确保不会有(yǒu)可(kě)能(néng)导致短路或烧毁组件的无意焊桥（导電(diàn)元件之间的意外连接）。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #5：

按照 CM 的规定，在走線(xiàn)和電(diàn)路板边缘之间留出足够的间隙。板间隙量决定了必须使用(yòng)哪种类型的镶板，这决定了板边缘的外观。

PCB 布線(xiàn)板布局技巧 #6：

手动路由超过 50 kHz 的信号。大多(duō)数自动路由器不區(qū)分(fēn)不同频率的信号。因此，如果使用(yòng)自动布線(xiàn)器，请務(wù)必检查 50 kHz 以上 RF 信号的布線(xiàn)。

此列表并非详尽无遗，但遵循上述指南将产生结构良好的设计，该设计易于制造且应满足您的设计目标。

结构良好的 PCB 布線(xiàn)板布局

创建 PCB 布線(xiàn)板布局可(kě)能(néng)是電(diàn)路板设计过程中最具挑战性的方面之一。但是，使用(yòng)Altium Designer等先进的 PCB 设计和开发软件包，该过程可(kě)以变得简单易行。

PCB 可(kě)以轻松实现自动布線(xiàn)、手动布線(xiàn)或组合布線(xiàn)的能(néng)力。这个功能(néng)强大但易于使用(yòng)的工具只是 Altium 统一设计环境中可(kě)用(yòng)的功能(néng)之一，它将原理(lǐ)图生成、PCB 布局和有(yǒu)源 BOM 结合到一个高级设计集成包中。