初接觸:從建立工程到匯出gerber(學習Altium Designer)

electric_sheep發表於2024-04-23

學習Altium Designer

Altium Designer的工程檔案字尾為.PrjPcb,主要包含Source Documents和Libraries。Source Documents裡面有SchDoc檔案,即原理圖檔案;PcbDoc檔案,即PCB檔案。Libraries即庫,包含原理相簿和pcb庫,原理相簿裡面是component,可以自行繪製,在properties可以新增footprint,將原理相簿和pcb庫一一對應起來。

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一、繪製原理相簿

需要注意的點:

  • 學會使用Panels皮膚,在原理相簿介面的Panels比較有用的是SCH Library一項,通常將其放在左邊介面,可以在此介面新增新的器件原理圖。

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  • 這個是工具皮膚,常用的大概就是放置管腳、放置線、放置文字。

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  • 器件原理圖下面有footprint介面,可以在此新增footprint,右下角是footprint的3D模型。

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  • 在進行多管腳晶片繪製的時候,可以使用編輯中的陣列式貼上功能,複製多個管腳。不建議挨個進行管腳的命名,可以再excel表格中先對每個管腳從1~n號依次進行命名,然後在原理圖中選中所有的管腳(可用查詢相似物件功能,下面有講),點開Panels皮膚中的SCH List,在第一個管腳的名稱位置可以將excel表格中的所有名字直接複製貼上過來,完成統一命名。

二、繪製原理圖

  • 從Panels介面的Components可以找到自己建立的原理相簿,選擇自己需要的器件進行繪製schematic即可。

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  • 原理圖介面的工具欄如圖,比較常用的是連線(在放置線下有網路標籤一項)、放置電源地、防止文字、畫線等等。

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  • 多使用右鍵的查詢相似物件,找到後按下ctrl+A可進行全選,再統一修改相關器件的引數。

  • 想讓連線高亮,可按下Alt+目標連線,可迅速找到該連線與其他器件的連線情況。

  • 多利用工具欄,裡面有相當多有用的工具,比如原理圖示註,當擺放好所有的器件之後,可以在原理圖示誌中進行一鍵標註,再也不用挨個對元器件進行標號了。

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  • “工具”中的從庫中更新可以在改變原理相簿後,直接對schematic上的器件進行更新,非常方便。

  • “工具”中的引數管理器可以配合查詢相似物件使用。

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  • “工具”中的封裝管理器可以快速修改元器件的封裝。

  • 繪製完schematic後,在選單欄工程處找到“Validate PCB……”可以進行錯誤檢查。在Panels皮膚找到“Message”可以看到相關的error和warning。

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三、繪製PCB庫

PCB庫和原理相簿類似。

  • 器件PCB的繪製最好都是關於中心對稱,因此參考點可以設定在中心位置。

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  • 按下L鍵可以開啟層皮膚,通常使用到的就只有Top Layer和Bottom Layer,絲印層即Overlay也可以加上。

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  • 焊盤在工具欄可以進行放置,點選後按下tab鍵進行各種設定,一般需要設定的有形狀和大小以及涉及到的layer。

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  • 在選單欄工具處可以找到元器件嚮導(即封裝嚮導),在這裡可以進行相關封裝的建立。

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  • 繪製PCB時按下“Q”鍵可以進行mil和mm單位的切換,可在左下角看到相關的具體座標形式和格點大小。

  • 繪製完PCB庫之後需要跟原理相簿的元器件相互對應上,給每一個元器件選擇對應的footprint。

四、繪製PCB

需要新建PcbDoc型別檔案並儲存,否則無法進行繪製。

  • 將原理圖schematic和pcb圖進行關聯。

    方法一:在SchDoc的檔案下點選選單欄的 “設計”-->“Update PCB docment……”

    方法二:在PcbDoc檔案下點選選單欄的 “設計”-->“Import changes from……”

    進行關聯後,可以在黑色幕布旁邊看到所有相關的器件的封裝。

  • 多使用過濾選項,在佈局階段只需要選中components,佈線階段選擇Tracks、Pads、Vias,鋪銅階段選擇Polygons,根據不同階段的需求可以靈活選擇。

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  • 在佈局階段,白色連線線很礙事,因此可以按下“N”鍵,選擇隱藏全部連線。有需要的區域,比如供電區域,可以把這部分器件的連線先顯示出來進行連線。

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  • 佈局完成之後,可用線條框出一個矩形區域進行PCB板的設計。按住shift選中所有線條,點選“設計”-->“根據板子形狀”-->“按照選擇物件定義”,即可將“黑幕”按照框選的區域進行“切割”。

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  • 在佈線階段,需要進行規則設定,在選單欄中設計找到“規則”。搜尋width,可進行線寬的相關設定。進行完規則設定後更方便進行連線。通常訊號線線寬用10mil,電源連線用15mil。總之,要保證所用到的線寬在最小和最大線寬之間。

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  • 在佈線時按下數字鍵1可以進行直線和折線的切換,或者說時實線和虛線的切換。
    數字鍵2是增加過孔,數字鍵3是在預設的幾個線寬之間相互切換。

    佈線需要45°角和135°角。

  • 設定過孔的大小:在規則中搜尋“RoutingVias”,可以進行過孔的相關規則設定。

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  • 完成PCB的繪製後,在“工具”中找到設計規則檢查,點選執行DRC,進行相關的錯誤檢查。

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  • 最後進行鋪淚滴,鋪銅,鋪縫合孔。

    1. 在“工具”中找到“淚滴”,選擇強制鋪淚滴。​

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    2. 在工具欄找到鋪銅,繪製區域(同樣需要45°或135°走線)進行鋪銅,在properties介面進行相關的設定(layer和net),通常需要勾選“移除孤島”(Remove Islands)、“移除死區”(Remove Dead Copper)。每次更改之後都需要repour重鋪。 在“工具”處找到“鋪銅”-->“鋪銅管理器”,是非常好用的工具,當鋪銅層疊衝突時,需要調整鋪銅順序。​

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    3. 在“工具”中找到“給網路新增縫合孔”,可以在“約束區域”進行縫合孔的新增。需要設定的有過孔尺寸、直徑和兩個過孔間距。​

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  • 進行完上述操作之後還需要再次進行DRC檢測確保沒有問題。

五、匯出相關打板檔案

通常需要gerber檔案、NC鑽孔檔案、座標檔案,匯出後均在“Project Output for xxxxx”資料夾中。

  • gerber files

    “檔案”-->“製造輸出”-->“Gerber Files”。

    “通用欄”選擇“英寸”和“2:5”。

    “層”除了keep-out layer之外全選。

  • NC鑽孔檔案

    “檔案”-->“製造輸出”-->“NC Drill Files”

    設定如圖。

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  • 座標檔案

    “檔案”-->“裝配輸出”-->“Generates pick and place files”。

    預設設定確定即可。

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完成上述步驟就可以交給廠家打板了!

注:本文為筆者的學習筆記,為個人學習複習所使用,水平有限,如有錯誤請諒解。

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