AD使用教程 图文并茂 AD2020四层板

笔记内容来源：凡亿 Altium Designer 20 四层板 视频教程

整体流程图：

资源下载：

库：凡亿原理图库/PCB封装库/3D库 提取码：1234

脚本：凡亿敷铜插件 提取码：h7g2

脚本：凡亿 Altium PCB Logo 导入脚本

自定义快捷键：（按照个人习惯）

• AD20。

功能	原理图快捷键	PCB快捷键
放线	1	alt+1
放网络标签 / 放过孔	2	alt+2
删除	3	alt+3
框选	4	4
线选	alt+4	alt+4
废弃引脚 / 矩形摆放	无	5
左对齐	6	6
垂直分布	alt+6	alt+6
顶对齐	7	7
水平分布	alt+7	alt+7
铺铜	无	8
移动	M+M	M+M
精准移动	Alt+M	Alt+M

默认快捷键：

功能	快捷键
原理图器件翻转	鼠标+x（水平）+Y（垂直）
打破线	EW
变换走线角度	shift+空格
切换单位	Q
多选	按住shift
测距	ctrl+M
网络显示关闭	N
单层显示	shift+s
搜索	shift+f
移动元器件	ctr+上下左右 / ctl+shift+上下左右
PCB层面板	L
切换层	ctrl+shift+鼠标滚轮
调整布线对比度	[ ]

一、软件主页面

1.主界面

2.Panels面板

3.系统设置

• 中文
• 重新启动软件时，不打开上次的项目

• 重新启动软件时，不打开上次的文档

3.自定义快捷键

• 自定义快捷键 ctr+鼠标

• 快捷键冲突，更改已有快捷键

4.新建工程

二、原理图库

绘制步骤：

第一步：创建元件，修改属性。

第二步：放置管脚，绘制元件边框。

第三步：添加PCB封装。

1.原理图库面板

2.管脚属性

三、原理图绘制

绘制步骤：

第一步：放置元器件。

第二步：连线。

第三步：自动标注、标注电容电阻实际值、封装管理器检查封装。

第四步：原理图编译

0.阵列式粘贴

1.主页面

2.属性面板

3.库面板

4.快捷栏

• 右键展开列表

5.自动标注

6.实际值标注

• 经验教训：
  • 很重要，一定要标注正确且符合规范。尽量确保这个名字能被立创SMT识别。
  • N/A 代表不贴，嘉立创SMT会识别。

6.封装管理器

• 检查封装。
• 封装统一管理。
• 经验教训：
  • 一定要确保封装正确且能够在立创买到。不然下单SMT时才发现不能贴，重画GG。

7.原理图编译规则

• 没必要

• off grid object

• INT has only one pin

• has multiple names

8.分层原理图

• 暂时用不到

• 设置全局电气属性

  

三、PCB库

1.界面

2.焊盘属性

阻焊：阻止绿油覆盖铜皮

3.过孔属性

4.IPC快速创建封装

5.别人的PCB封装库

凡亿：https://www.pcbbar.com/thread-3016-1-1.html

6.3D模型绘制、导入

四、PCB绘制

绘制步骤：

第一步：原理图导入

第二步：预设值：板子尺寸、层数、新建电源网络类、设置PCB规则

第三步：布局

第四步：布线

第五步：规则检查

第六步：丝印调整、布置缝合孔

第七步：各类文件导出：bom、装配、PCB打板文件

1.原理图导入

2.预设：板子尺寸

• 所有器件矩形摆放，大概就是板子大小。
• 在机械一层画板子边框。

2.预设：板子层数

凡亿：如何快速判断PCB设计层数

• 四层的优点：走线好走、信号质量好、BGA深度？
• 负片层：默认是一整片铜，画的线不是铜。
• 负片层添加网络：双击负片层，添加网络。第2层GND，第3层VCC。

• 负片层铜片分割：

2.预设：网络类Class

• 为了区分电源线和信号线。电源线是载流的，信号线是通信的。
• 设置一个电源类，将电源网络都加入到里边。
• 方便后续对电源网络的统一管理，隐藏，加粗等。

• PCB网络面板

• 漏掉的后期手动添加

3.PCB规则：间距

• 根据PCB生产厂商的 工艺、收费来设置。

3.PCB规则：线宽

• 电源线

• 信号线

3.PCB规则：过孔

• 还要设置一下 PCB系统设置，过孔默认值。不然放置的过孔大小还是没变。

3.PCB规则：铺铜

• 负片层铺铜

• 正片层铺铜

3.PCB规则：丝印间距

4.布局：模块化布局

• 第一步，改丝印位置，隐藏电源网络。
• 第二步，按原理图组成模块，将器件分类。（矩形摆放）
• 第三步，开始布局，遵循规则：先大后小，信号流向。
• 经验教训：
  • 布局很重要！
  • 一定要按信号流向一个一个布。相连得引脚是尽量按着摆放。
  • 每个小电路模块内部布局紧凑点。不用摆得太开，影响其他部分走线。
  • 最终进几根线，出几根线，要想好，留好位置。

4.布局：位号丝印缩小

• shift + f 搜索，点击任意位号丝印

• 设置丝印大小

• 设置文本居中

  Ctrl+A 全选器件，

4.布局：隐藏电源网络

5.布线：扇孔

• 为什么
• 占位+减少回流路径

• 扇孔就是就近打孔。

5.布线：敷铜插件

• 凡亿敷铜插件提取码：h7g2

5.布线：电源灌铜

• 电源处敷铜代替走线，增加过流能力。
• 顺便打上扇热控。
• 大约 20mil 过1A 电流。

5.布线：信号线

• 主要考虑：信号干扰。
• 布线：
  • 尽量少打孔。
  • 顶层先走，走不过走底层。

5.布线：电源线

• 主要考虑：载流能力。
• 布线：
  • 1A 15mil。 2A 50 mil 。3A100mil。在高就铺铜
  • 取电要从滤波电容后取，电源干净。
  • 电源打过孔，要一次多打几个，增加过流能力。

10.布线：优化

• 调整布线尽量等距

6.PCB规则检查（DRC）

• 报错：

  

7.丝印调整

• 按 L 调出PCB层面板，关闭其他层，留下丝印层、对应阻焊层、机械层。

• 丝印大小：4/25 （元器件） 5/30 6/45（接插件）。

• 筛选器只勾选丝印。或者查找器件，全部固定位置。

• 还可以利用重定位文本，快捷调整。

• 经验教训：

  • 位号就是位号，别当板子的标注用。改了位号，下次原理图导入，会提示改回去。

  

7.缝合孔

8.拼版：V-cut

• 新建一个PCB文件，放置拼版。
• 两个文件会自动链接，更改源文件，拼版文件也会更改。

8.拼版：邮票孔

• 一般邮票孔使用孔径为直径0.8mm大小的非金属化孔，孔与孔的中心距1.1MM左右，孔的个数5个孔为宜。

9.文件输出：装配图

• 焊接用

• 法1：

• 法2：智能PDF

  只输出当前文档

  不输出bom表

9.文件输出：BOM表

• 采购用：：勾选 位号（Designator）、封装（Footprint）、具体值（Comment）

• 做成这样的。方便在SMT贴片，或者在立创商城采购。

9.文件输出：坐标文件

• 感觉立创SMT还是直接用PCB的坐标文件准点呢？

9.文件输出：Gerber

• 太麻烦了，暂时不用

五、生产测试

1.立创PCB下单

• 准备文件：PCB的压缩文件

• 板子厚度

  • 盎司。铜厚越厚，导电能力越强。

    

2.立创SMT

• 准备文件PCB的压缩文件：内含了BOM表和坐标表。

• 一定要检查好原理图部分的：器件实际值、封装！

• 快捷键：空格旋转、=隐藏器件。

• 收费规则：起步价50工程费，每添加一个扩展库加20元。

• 在3D界面直接确定哪些要贴，哪些不贴。不贴的也要选型，选好这边可以直接导出BOM表还有购买链接，直接去嘉立创买。

  最终全部匹配好后，保存图片，保存BOM。拿BOM去采购

  

  图片：

  

  BOM:

  

3.立创采购

六、AD软件的其他操作

1 隐藏铺铜

• 法1：快捷键L

  

  • 法2：铺铜管理器

    

2 差分布线

• 1添加差分对

  名称前面的内容要相同，后缀用 _P 和 _N 加以区分。

  

  

• 2设置差分规则

  

3 交互式总线布线

• 两根一起

4 过孔盖油

• 单个设置

  

• 规则设置(不好用，接插件的孔都盖了)

  

七、一些理论知识

1.PCB 各个层的作用

链接：关于AD之PCB各层的简单说明

层：（ 板子实际的层叠顺序：丝印层》绿油层》顶层信号层》底层信号层》绿油层》丝印层

• 信号层：Signal Layers，Top Layer、Bottom Layer。布线的层
• 内电层：Internal Plane。用于多层板。
• 阻焊层：Solder Mask。绿油层，是负片层。
• 助焊层：Paste Mask。焊盘层。
• 丝印层：Silkscreen Overlay。
• 机械层：Mechanical Layer。 PCB机械外形层。
• 通孔层：Multi Layer。过孔层。

2.四层和两层的绘制区别

• 1 在层叠管理器中，加2层内电层。网络属性分别设置为GND和VCC。

  原理：PCB叠层设计 （双层、四层、六层、八层）

• 2 pcb规则里设置新加两层的 铺铜规则

• 3 分割电源层给各种VCC，GND

3 为什么需要四层板？

• 高速电路对信号质量要求变高了，需要保证信号完整性。
• 四层板，中间两层是电源层和地层，可以起到隔离的作用，获得完整的信号，还可以增加板子抗电磁干扰能力。（不太懂，总之就是为了获得高质量的信号叭）

4 线宽和电流

• 1A 15mil、

  2A 50mil、

  3A 100mil

  大于3A，铺铜或开窗。

  

4 过孔和电流

5 信号线的粗细

6 阻抗匹配

• 阻抗匹配的概念：信号发射端和接收端阻抗一般都是已经定的，pcb绘制时需要找到一根阻抗和他们相等的走线，将他们连接起来。否则的话，阻抗不匹配，就会产生反射，影响信号质量。
• 导线的阻抗和宽度有关，和长度无关。在嘉立创进行阻抗计算。

7 四层板GND和VCC层怎么用？

4层板，GND和VCC还用不用走线了

8 地过孔放什么位置？

八、实践总结

1 第一次画四层板总结：环环相扣，前省事，后哭泣。

1 画原理图一定要用线连引脚，别直接懒的放线，用引脚直接放上去，可能看起来连接上了，实际没连上。后面画PCB如果没发现，那这板子开出来G！
2 画完原理图，一定要认真标注实际值，认真检查封装，后再开始画PCB。这也是会影响实际生产的。
3 布局很重要！布局没布好，后面布线很难受。各个模块要紧凑。打开交叉编辑，按照信号流向一个一个布。
4 几个重要问题：电源走线的处理（环绕，主干粗，分支稍微细），地的处理、
5 一些细节：铺铜要勾选那个全铺。过孔要选择盖油。
6 丝印要新添加文本，别直接改器件位号，不然下次原理图导入他会自动改回去。

一、元器件

——极性——

1 肖特基二极管

• SS34。有竖线为负。

  

2 钽电容

• 有线为正。（特殊的存在）

  

3 三极管

4 MOS

5 LED

6 SMAJ5.0CA（TVS管）

1 原理：

• SMAJ5.0CA是一种TVS二极管。TVS二极管（Transient Voltage Suppressors），即瞬态抑制二极管，具有浪涌吸收能力。当电路突然受到瞬间高能量冲击时候，他可以吸收来自电路的瞬间大电流，不让电压突升，目的是保护后面的设备或者电路。

2 使用：

• 和稳压二极管一样，反向接在电源两端。正常情况不工作，呈高阻态。电压突升时，瞬间变为低阻态。

  

3 选购：

• 极性：有竖线的为负。TVS二极管有单向和双向之分，单向多用于直流电路，双向多用于交流电路。
• 反向截止电压：电路正常工作电压
• 击穿电压：
• 最大钳位电压：最大保持电压
• 瞬态功率：最大功率

4 四图：

• 极性：有竖线的为负。（二极管都这样？）
• 原理图、封装图、3D图、实物图

8 SRV05-4（ESD管）

TVS和ESD：

• 两种都是保护管
• TVS二极管用于：电源端口过电压防浪涌防护
• ESD静电保护器用于：通信端口防静电放电防护

使用：

• ESD二极管的正负接在电源引脚，公共端接在被保护引脚上起到释放静电的作用

7 电解电容

• 黑色为负极。

——无极性——

1 电容

2 电阻

3 电感

• 容值
• 电流

4 保险丝

1 原理：

• 保险丝又称电流保险丝，主要起过载保护作用。当电路中电流升高到一定限度，他就会熔断。（保险丝和熔断器作用一样，保险丝用于弱点，熔断器用于强电）

2 使用：

• 1 串在电源输入端，对后面电路起短路保护作用。
• 2 串在板子的电源输出端，保护输出电路？

3 选购

• 保持电流：最大工作电流。确保比设定的输入电流高，×1.5？
• 跳闸电流：启动保护的最小电流。
• 最大电压、最大电流：能承受的最大值，超了器件损坏。

——接插件——

1 USB

差分走线

• DN：数据负
• DP：数据正

2 网口PHY

以太网系统包括以下部分：

• MAC控制器：数据链路层
• PHY芯片：物理层
• 网络变压器：变换电平
• RJ45接头：接口

一般CPU和MAC集成在一起，网络变压器和RJ45接头集成在一起。

网口RX TX 差分走线。

二、应用电路

1 DCDC电源

• DCDC是指直流-直流电源，而Buck和Boost是DCDC电源中常用的两种拓扑结构。（在电力电子领域，拓扑结构通常指的是电路的结构和组成方式）
  • Buck转换器，也称为降压转换器（step-down converter）
  • Boost转换器，也称为升压转换器（step-up converter）

1 原理

• 通过mos管不停的通断，类似PWM，加上电容电感的滤波电路，最终实现降压。

2 物料选型

**主要包括四种元器件：**MOS、电感、输入电容、输出电容。

• 1 芯片：

  • 在厂家官网选，国外常见厂家：TI、MPS

  • MPS的MP2315S

    • 电压

    • 电流

    • 开关频率

      

• 2 电感：

  • 感值：电感感值越大，纹波越小。

  • 饱和电流：流过电感的电流，要小于其饱和电流。

    

• 3 输入电容

  • 容值：越大越好

  • 耐压：大于输入。

    

• 4 输出电容

  • 容值：越大纹波越小。
  • 耐压：大于输出。

3 电路设计

• 原理图(mp2315数据手册)

  • IN：输入。
  • SW：输出。
  • EN：使能。
  • VCC：是因为芯片内部有一个LDO线性稳压，需要外接一个滤波电容。
  • FB：反馈。调节输出电压。
  • AMM：模式选择。高级异步调制，不使用。
  • BST：外接自举电路。（不晓得干嘛用）

  

4 布局布线：

• 通顺：两条主要的电流路径要短、宽。

  • 布局时先布局主线电流流过的器件，做好铜皮代替走线的布局准备。

• 防干扰：

  • 布局其他器件尽量放另一边，防干扰。分成干扰源和被干扰区。
  • 反馈线
    • 布线尽量避开干扰源：芯片和电感。
    • 起点放在输出电容附近，那边电源比较纯净。
    • 用铺地包裹。啥作用？

  

  

  

5 模块测试：

• 测试结果

  

• 三种不同芯片替换

  

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Pdi98W7U-1679144621947)(H:/USERS/Desktop/12.png)]

  物料更改

• 

三、立创EDA的使用

• 使用区别
  • 1 目录结构多了个板子层