第7章PCB的設計7.1規劃印刷電路板

7.2裝入元件封裝庫及網絡表

7.3PCB布局

7.4PCB布線

7.5繪制PCB圖實例

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7.1規劃印刷電路板

規劃PCB有兩種方法：一是通過向導工具生成或者通過模板生成，二是手動規劃電路板。雖然利用向導可以生成一些標準規格的電路板，但更多的時候，需要自己來規劃電路板。在實際中設計的PCB都有嚴格的尺寸要求，這就需要設計者認真地規劃，準確地定義電路板的物理尺寸和電氣邊界。有關通過向導生成和通過模板生成的方式請參考6.6.1節中的介紹。下面來介紹手動規劃電路板的一般步驟。2025/3/162

1.創建空白的PCB文檔

創建工程項目，并繪制好電路原理圖生成相應的網絡表等報表，以第二章中介紹的門鈴電路為例。執行Files>>New>>PCB命令，可在項目工程下新建一個PCB文件，默認名稱為PCB1.Pcbdoc。通過執行菜單命令File>>SaveAs可以對新建的PCB圖進行重命名，命名為門鈴PCB圖，PcbDoc，如圖7-1所示。

2025/3/163圖7-1創建新的PCB文件2025/3/164

2.設置PCB的外形

根據設計產品的結構模型來設計PCB的物理邊界，即PCB的外形。可以采用下面兩種方法來實現。

1)手工定義

通過重定義外形，或者移動已經存在的板卡頂點。具體步驟：

(1)執行View>>BoardPlanningMode命令切換到下板卡規劃模式(或者按快捷鍵數字“1”)，就會看到板框界面變綠了，如圖7-2所示。2025/3/165圖7-2BoardPlanningMode下的板卡2025/3/166

(2)在板卡規劃模式下執行菜單命令Design>>RedefineBoardShape，重定義板卡形狀，這時光標變成十字形，移動鼠標到電路板上，單擊鼠標左鍵確認起點，然后移動鼠標多次單擊確定多個固定點重新設定電路板的尺寸。當繪制的邊框未封閉時，系統將自動連接起始點和結束點以完成電路板的定義。

(3)也可以改變已經存在的板卡形狀。執行菜單命令Design>>EditBoardShape，板卡邊框將出現多個可以拖動的固定點，如圖7-3所示。將光標移動到固定點或者邊框線上面，按住左鍵拖動固定點或者邊框線即可改變板卡的形狀。2025/3/167圖7-3編輯板卡形狀2025/3/168

(4)還可以移動已經存在的板卡形狀，執行菜單命令Design>>MoveBoardShape，這時光標變成十字形并且已經帶著浮動的板卡形狀。只要移動光標到合適的位置，單擊鼠標左鍵即可把板卡移動到新位置。

(5)完成板卡形狀規劃后，執行菜單命令View>>2DLayoutMode(或者按快捷鍵數字“2”)退回到2D的布線模式下，至此即完成PCB外形的設置。2025/3/169

2)從選擇的對象中定義

在機械層或者其他層利用線條或圓弧定一個內嵌的邊界，以這個新建對象為參考重新定義板卡形狀。?畫好邊界后，如圖7-4所示，選中整個邊界，再執行菜單命令Design>>BoardShape>>DefineFromSelectedObjects，系統將彈出一個如圖7-5的確認對話框，按Yes按鈕，即可完成板卡形狀的設置，如圖7-6所示。2025/3/1610圖7-4繪制一個板卡的邊框2025/3/1611圖7-5設置板卡形狀確認對話框2025/3/1612圖7-6完成的板卡形狀2025/3/1613

3.設置PCB電氣邊界

PCB的電氣邊界用于設置元件以及布線的放置區域范圍，它必須在Keep-OutLayer(禁止布線層)繪制。方法一：首先將PCB編輯區的當前工作層切換為Keep-OutLayer，即在PCB編輯器區的下方標簽欄中單擊Keep-OutLayer選項。?然后執行Place>>Line和Place>>Arc等繪圖命令在板卡物理邊界內繪制一個封閉圖形即可，如圖7-7所示。方法二：執行菜單命令Design>>BoardShape>>CreatePrimitivesFromBoardShape，在彈出的如圖7-8所示的Line/ArcPrimitivesFromBoardShape的對話框中的Layer選項中選擇Keep-OutLayer選項，點擊OK按鈕，即可完成根據板卡外形生成禁止布線層。2025/3/1614圖7-7設置完成的PCB板電氣邊界2025/3/1615圖7-8Line/ArcPrimitivesFromBoardShape對話框2025/3/1616

4.設置板層和系統參數

執行菜單命令Design>>LayerStackManager，在彈出的LayerStackManager(板層堆棧管理器)對話框中設置板層，如圖6-25所示，默認為雙面板。

通過設置PCB系統參數來確定設計系統的開發環境和界面風格，可以形成個性化的環境。選擇菜單命令Tools>>Preference(或者DXP>>Preference中的PCBEditor)，在彈出的屬性對話框中進行個性化的設置，具體的設置請參考AltiumDesigner14的幫助。建議初學者采用默認的系統參數。2025/3/1617

7.2裝入元件封裝庫及網絡表

網絡表是原理圖與PCB圖之間的聯系紐帶，原理圖的信息可以通過導入網絡表的形式完成與PCB之間的同步。在進行網絡表的導入之前，需要裝載元件的封裝庫。

1.準備好原理圖和網絡表

首先準備一張電路原理圖。如在第2章中的已經完成的門鈴電路原理圖的設計，如圖7-9所示。然后生成該原理圖的網絡表，如圖7-10中所示的門鈴電路原理圖.NET文件。繪制原理圖和生成網絡表的內容參考第3章的介紹。2025/3/1618圖7-9門鈴電路原理圖2025/3/1619圖7-10生成門鈴電路原理圖.NET文件2025/3/1620

2.加載元件封裝庫

在裝入網絡表之前，必須先裝入設計所需要的元件所在的元件封裝庫。AltiumDesigner14提供了元件集成庫，包含元件、元件封裝、仿真模型等多項內容，如果在設計時所用的元件封裝都來自于設計的元件集成庫，那么只要在原理圖設計時已經加載好元件集成庫，這里就不需要再加載了。可以通過點擊系統編輯區右側的Libraries標簽，顯示的Libraries面板和在原理圖設計時的Libraries面板一樣，在加載庫里可以看到已經存在畫原理圖時加載的元件集成庫。如果封裝來自其他庫的，請加載其所在的庫。加載元件庫的操作和原理圖中加載庫的操作一致，請參考3.3節的內容。2025/3/1621

3.裝入網絡表

下面介紹兩種裝入網絡表的方法。

1)方法一

打開PCB文件，即快速入門例程項目工程中的門鈴電路原理圖.PcbDoc文件，執行菜單命令Design>>ImportChangesFrom快速入門例程.PrjPcb命令，在彈出如圖7-11所示的EngineeringChangeOrder對話框。點擊對話框中ValidateChanges按鈕，系統將檢查所有的更改是否都有效。如果有效，將在右邊Check欄對應位置打勾；如果有錯誤，Check欄將顯示紅色錯誤標識。一般的錯誤都是由于元件封裝定義錯誤或者設計PCB時沒有添加對應元件封裝庫造成的。2025/3/1622圖7-11EngineeringChangeOrder對話框中2025/3/1623單擊ExecuteChanges按鈕，系統將完成網絡表的導入，最后單擊Close按鈕。導入網絡表后的PCB圖如圖7-12所示。導入的元件都放在一個Room中，以方便整體移動。圖7-12導入網絡表后的PCB圖2025/3/1624

2)方法二

打開原理圖文件，即快速入門例程項目工程中的門鈴電路原理圖.SchDoc文件，執行Design>>UpdatePCBDocument門鈴PCB圖.PcbDoc命令，系統同樣會彈出如圖7-11所示的EngineeringChangeOrder對話框，在該對話框中單擊ExecuteChanges按鈕，系統將完成網絡表的導入，最后單擊Close按鈕。2025/3/1625 7.3PCB布局

7.3.1PCB布局的原則

在進行PCB布局的時候，要兼顧美觀和信號完整性規則。下面給出一些PCB布局的建議：

(1)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向，輸入在左邊，輸出在右邊；或者以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。

(2)數字器件和模擬器件要分開，盡量遠離；盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。2025/3/1626

(3)根據電源接口規范，確定電源管理模塊的位置，電源模塊周圍元件的布局要滿足電源模塊廠家給出的相關設計規范。

(4)對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求，若是機內調節，應放在印制板上方便于調節的地方；若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。

(5)發熱元器件應盡可能遠離其它元器件，一般放置在邊角，機箱內通風位置，發熱器件一般都要用散熱片，所以要考慮留出合適的空間安裝散熱片

(6)元件分布要盡可能均勻，不要太密集。2025/3/16277.3.2手工布局

手工布局就是在PCB編輯環境下以手工的方式將元件放置到合理的位置。所以手工布局主要是對元件進行移動、旋轉和對齊、以及元件封裝的屬性編輯等操作。在布局時除了要考慮元件的位置外，必須調整好絲網層上文字符號的位置，還應當從機械結構、散熱、電磁干擾及布線的方便性等方面綜合考慮元件布局。2025/3/1628

1.手工移動元件

兩種手工移動元件操作方法。

(1)用鼠標左鍵單擊需要調整位置的對象，按住鼠標左鍵不放，將該對象拖到合適的位置，然后釋放即可。

(2)選擇PCB的菜單命令Edit>>Move>>Component，光標變為十字，移動光標至要移動的元件處，單擊該元件，元件將連在鼠標上隨之一起移動，移動光標到目標位置，單擊鼠標左鍵放置元件。這時，鼠標仍為十字，可以繼續移動下一個元件。單擊鼠標右鍵或按Esc鍵，即可退出移動元件的命令狀態。2025/3/1629

2.轉動元件方向

用鼠標選中要轉動的元件，按下鼠標左鍵不放，同時按下空格鍵即可逆時針旋轉元件。也可以利用X鍵或Y鍵進行水平翻轉和垂直翻轉元件，但是不建議設計者使用。

3.排列元件

選中要對齊的元件，執行Edit>>Align命令下選擇對齊命令，可以實現向最左邊的元件對齊、向最右邊的元件對齊、向最上面的元件對齊和向最下面的元件對齊等多種對齊方式。2025/3/1630

4.元件標號和標注的調整

這里所指的元件標號就是流水線序號(Designator)，元件的標注就是指元件屬性(Comment)。在調整元件位置的過程中，元件的標號和標注會變得雜亂無章，有的重疊在一起，有的會跑到其他元件上面，所以要對元件的標號和標注進行調整。調整的方法同調整元件一樣，將光標移至某個標號或者標注上面，按住鼠標左鍵不放拖動到合適位置，也可以按Space鍵旋轉，然后松開鼠標左鍵即可。還有一種方法是雙擊標號或者標注打開它的屬性對話框，去修改坐標LocationX，Y的參數和角度Rotation的參數。2025/3/1631下面介紹一種批量調整元件標號和標注位置的方法：先選中元件，再執行Edit>>Align>>PositionComponentText命令，系統將彈出如圖7-13所示的ComponentTextPosition對話框，在這個對話框中可以設置元件的標號和標注相對于元件的放置位置。左邊的Designator區域用于設置元件標號相對于元件的放置位置；右邊的Comment區域用于設置元件標注相對于元件的放置位置。設置好相對位置后，按OK鍵完成操作。

特別提醒一般PCB上顯示元件標注，建議設計者把元件標注設為隱藏。經過手工布局，得到如圖7-14所示的效果圖，該圖已經刪除了Room。2025/3/1632圖7-13ComponentTextPosition對話框2025/3/1633圖7-14完成的手工布局2025/3/16347.3.3自動布局

將元件載入PCB后，元件堆擠在一起或排列在布線框外，前面我們可以利用手工布局對元件進行布局，在這里我們還可以利用AltiumDesigner14提供的自動布局功能。下面介紹一種自動布局方法的操作步驟。

(1)先把元件封裝和所在Room移進電路板區，根據電路板的形狀進行相應的調整，如圖7-15所示。如果刪除了Room，通過執行菜單命令Design>>Rooms>>PlaceRectangularRoom可添加一個Room。

(2)執行菜單命令Tools>>ComponentPlacement>>ArrangeWithinRoom，可以得到如圖7-16所示的自動布局效果。2025/3/1635圖7-15移入元件封裝2025/3/1636圖7-16完成的自動布局2025/3/1637仔細觀察如圖7-16所示的自動布局效果，這樣的布局還是不能滿足實際設計需求，因此不能完全依賴程序的自動布局。在自動布局結束后往往還要對元件布局進行手工調整。同時還要考慮到電路是否能正常工作和電路的抗干擾性等問題，如果對某些元件的布局有特殊的要求時，這是系統自動布局無法完成的。因此在實際的設計中，對元件進行布局基本上都是采用手工調整布局，假如一定要用自動布局功能，也就是來測試一下在現有的空間下能否布局下所有的元件。2025/3/1638 7.4PCB布線

7.4.1布線的基本原則

布線是整個PCB設計過程中最重要的工序，布線的好壞直接決定印刷電路板能否正常工作。在PCB的設計過程中，布線好壞一般劃分為三個層次：第一層是布通。這是PCB在設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，到處使用跳線，那將是一塊不合格的板子，對設計者來說其水平還沒入門。第二層是實現電路功能，滿足電器性能。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的基本標準。這一層需要在第一層布通的基礎上，認真調整布線，實現電路功能并使其能達到最佳的電器性能。第三個層次是美觀。假如布線布通了，也沒有2025/3/1639什么影響電路功能的地方，但是一眼看過去雜亂無章，加上各種顏色的內容，板子顯得五彩繽紛、花花綠綠的，那就算電路功能實現的再好，作為產品還是不滿足市場要求的。而且這樣給測試和維修也帶來了極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電路功能和滿足其他個別要求的情況下實現，否則就是舍本逐末了。下面介紹一些布線時要遵守的基本原則。

(1)在電源、地線之間加上去耦電容。在條件允許的范圍內，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線＞電源線＞信號線。2025/3/1640

(2)預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合。

(3)振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應該走其它信號線，以免使周圍電場趨近于零。

(4)盡可能采用45°的折線布線，不可使用90°折線，以減小高頻信號的輻射(要求高的線還要用雙弧線)。2025/3/1641

(5)任何信號線都不要形成環路，如不可避免，環路應盡量小；信號線的過孔要盡量少。

(6)關鍵的線要盡量短而粗，并在兩邊加上保護地。

(7)通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式引出。

(8)關鍵信號應預留測試點，以方便生產和維修檢測時用。

(9)布線完成后，應對布線進行優化；同時，經初步網絡檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區域需進行地線填充，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層。2025/3/1642布線是很考量心思的工作，在布線的過程中會不斷的調整元件布局，修改走線，而且要充分考慮各方面的因素(比如方便檢查、維修等)，多花心思，總結歸納經驗就一定能設計出美觀實用的布線。

7.4.2布線規則設置

無論是采用自動布線還是手工布線，在布線之前都要合理地設置布線規則。布線規則是通過PCB規則及約束編輯器對話框來完成設置的。執行菜單命令Design>>Rules，系統將彈出如圖7-17所示的PCBRulesandConstraintsEditor對話框，在該對話框中與布線有關的主要是電氣規則(Electrical)和布線規則(Routing)。下面就對這兩類規則分別介紹：2025/3/1643圖7-17PCBRulesandConstraintsEditor對話框2025/3/1644

1.電氣規則(Electrical)設置

電氣規則的設置是針對具有電氣特性的對象，用于DRC電氣校驗。當布線過程中違反電氣特性規則時，DRC校驗器將自動報警提示用戶。在PCBRulesandConstraintsEditor對話框左邊的規則列表欄中，單擊Electrical前面的加號或者雙擊Electrical選項，系統將顯示有4項電氣子規則，在圖7-17右側顯示的就是Electrical的4項規則。下面分別介紹這4項子規則的用途和設置方法。2025/3/1645

1)?Clearance(安全距離)

該規則用于設定在PCB的設計中，導線、導孔、焊盤、矩形敷銅填充等對象相互之間的安全距離。在一般的情況下系統設置一個默認名Clearance的規則，整個電路板上的安全距離為10mil。如果需要修改設置的，單擊Clearance子規則前面的加號，會展開一個已經存在的Clearance子規則，單擊打開這個名為Clearance的規則，如圖7-18所示。也可以通過添加新規則來設置一些特殊的要求。2025/3/1646圖7-18Clearance規則設置對話框2025/3/1647下面以VCC和GND之間的安全距離設置為30mil為例說明新規則的添加方法。

(1)增加新規則：在Clearance上單擊右鍵并選擇NewRule命令，則系統自動再增加一個名稱為“Clearance-1”的規則(如圖7-19所示)，點擊Clearance_1，在彈出的新規則設置對話框中進行設置。2025/3/1648圖7-19添加新規則2025/3/1649

(2)設置規則使用范圍：在WheretheFirstobjectmatches單元中選擇Net(網絡)選項，在邊上的下拉框中選擇VCC；同樣的在WheretheSecondobjectmatches單元中選擇Net(網絡)選項，在下拉框中選擇GND。

(3)設置規則約束特性：將光標移到Constraints單元，將MinimumClearance的值改為30mil，如圖7-20所示。2025/3/1650圖7-20設置好新規則2025/3/1651

(4)設置優先權：此時在PCB的設計中同時有兩個電氣安全距離規則，因此必須設置它們之間的優先權。在圖7-20的左下角點擊優先權設置Priorities按鈕，系統將彈出如圖7-21所示的規則優先權編輯對話框。圖7-21規則優先權編輯對話框2025/3/1652通過點擊對話框下面的DecreasePriority與IncreasePriority按鈕可以改變布線規則中的優先次序。新添加的規則系統默認的優先級要高。

2)?Short-Circuit(短路)

該規則用于設定電路板上的導線是否允許短路。默認設置為不允許短路。

3)?Un-RoutedNet(沒有布線網絡)

該設計規則用于用于檢查指定范圍內的網絡是否布線成功，布線不成功的，該網絡上已經布的導線將保留，沒有成功布線的將保持飛線。2025/3/1653

4)?Un-ConnectedPin(沒有連接的引腳)

該規則用于檢查指定范圍內的元件封裝的引腳是否連接成功。

注意：在一般的設計過程中，電氣規則只需設置安全距離規則，其他3項均采用系統默認設置。

2.布線規則(Routing)設置

在圖7-16所示的PCBRulesandConstraintsEditor對話框左邊的規則列表中選擇Routing，里面共有8個規則選項。下面分別介紹這個8個子規則的用途和設置方法。2025/3/1654

1)?Width(走線寬度)

該規則用于設置走線的寬度。走線的寬度設置需要考慮幾個因素：第一個是通過的電流。走大電流的線需要用粗線，小電流的可以用細線。通常線框的經驗值為10A/mm2,即橫截面積為的布線能安全通過的電流值為10?A。第二個是生成的成本和工藝。走線太寬會造成電路不夠緊湊，并使制板成本提高。但是也不能太細，要考慮制板的工藝技術能不能達到，以及不同工藝對應的成本問題。一般地，信號線線寬為10mil～15mil，電源線線寬為30mil～50mil。2025/3/1655在如圖7-17所示的Routing選項下，單擊Width子規則前面的加號，會展開一個已經存在的Width子規則，單擊該子規則在RulesandConstraintsEditor對話框右側的設置窗口，如圖7-22所示。下面設置門鈴PCB圖這個例子的信號線和電源線的線寬，要求一般信號線線寬為15?mil，電源線VCC和地線GND線寬為30?mil。2025/3/1656圖7-22Width子規則設置對話框2025/3/1657

(1)設置信號線線寬。在如圖7-22所示的Name文本框中將規則名稱改為“Width_All”；規則范圍選擇：All，也就是對整個電路板都有效；在Constraints內容處，將最小寬度(MinWidth)、最大寬度(MaxWidth)和最佳寬度(PerferredWidth)分別設為：15?mil、15?mil和15?mil。單擊Apply按鈕即可完成設置，如圖7-23所示。2025/3/1658圖7-23信號線線寬設置2025/3/1659

(2)設置電源線和地線的線寬。在如圖7-23所示的Width_All處單擊右鍵，選擇NewRule，如圖7-24所示。圖7-24新建規則2025/3/1660將該規則命名為：Width_VCC，然后單擊規則適用范圍中的Net選項，選擇VCC網絡，將最小寬度(MinWidth)、最大寬度(MaxWidth)和最佳寬度(PerferredWidth)都設為：30?mil。單擊Apply按鈕即可完成設置，如圖7-25所示。2025/3/1661圖7-25VCC線寬設置2025/3/1662按照上述方法，完成設置GND的線寬，如圖7-26所示。圖7-26GND線寬設置2025/3/1663

(3)規則優先級設置。在制作同一條導線時，如果有多條規則都涉及到這條導線時，要以級別高的為準，應該將約束條件苛刻的作為高級別的規則。前面設置的三條規則中Width_VCC和Width_GND優先級是一樣的，它們兩個都比Width_All要高，所以VCC和GND以Width_VCC和Width_GND規則為準。

點擊PCBRulesandConstraintsEditor對話框左下角的Priorities按鈕進入EditRulesPriorities(編輯規則優先級)對話框，如圖7-27所示。通過對話框下面的DecreasePriority與IncreasePriority按鈕可以改變布線規則中的優先次序。新添加的規則系統默認的優先級要高。2025/3/1664圖7-27線寬規則優先級對話框2025/3/1665

2)?RoutingTopology(布線拓撲)

該子規則用于設置同一網絡內各節點間的連接方式，設置窗口如圖7-28所示。在Constraints區域內，單擊Topology下拉按鈕，即可選擇相應的拓撲結構。系統提供了7種拓撲結構，默認為Shortest。2025/3/1666圖7-28RoutingTopology規則設置對話框2025/3/1667各種拓撲結構的意義如下：

Shortest：最短方式。該方式指定各網絡節點間的連線長度最短。

Horizontal：水平方式。該方式指定優先連接水平方向的節點。

Vertical：垂直方式。該方式指定優先連接垂直方向的節點。

Daisy-Simple：簡單鏈狀方式。該方式指定使用鏈式聯通法則，將相同網絡內所有的節點連接成一串，且連線總長度最短。2025/3/1668

Daisy-MidDriven：中間擴散鏈狀方式。該方式與簡單鏈狀方式類似，但它是在網絡中找到一個中間源點，然后分別向兩端鏈接擴展。

Daisy-Balanced：平衡擴散鏈狀方式。該方式也是以源點為起點向兩端鏈接擴展，但它能保證兩端的節點數基本相同。

Starburst：星形擴散方式。該方式以源點為中心，分別向其他節點單獨連接。2025/3/1669

3)?RoutingPriority(布線優先級)

該子規則用于設置網絡的布線順序，優先級高的先布線，優先級低的后布線。系統提供了101個優先級，數字0代表優先級最低，數字100則代表優先級最高。

例如在該規則中設置先布GND網絡。先添加一個新規則RoutingPriority_GND，再選擇網絡GND，在Constraints區域內，在RoutingPriority設置框中設為1。單擊Apply按鈕即可完成設置。如圖7-29所示。2025/3/1670圖7-29設置GND網絡優先級2025/3/1671

4)?RoutingLayers(布線工作層)

該子規則用于設置哪些對象允許在哪些信號層里布線。例如在該規則中設置GND網絡只能布在底層。先添加一個新規則RoutingLayers_GND,再選擇網絡GND,在Constraints區域內，去掉TopLayer層允許布線的“√”符號，保留BottomLayer層的允許布線的“√”符號。單擊Apply按鈕即可完成設置，如圖7-30所示。2025/3/1672圖7-30設置GND網絡布線層2025/3/1673

5)?RoutingCorners(布線拐角模式)

該子規則用于設置布線時拐角的類型和尺寸。拐角類型有45Degrees、90Degrees和Rounded三種，系統默認是45Degrees，如圖7-31所示。在實際應用中，一般都采用45Degrees類型，對信號要求高的采用Rounded類型。2025/3/1674圖7-31RoutingCorners規則設置對話框2025/3/1675

6)?RoutingViaStyle(布線過孔類型)

該子規則用于設置布線時放置過孔的尺寸。在如圖7-32所示的Constraints區域內，可以設置ViaDiameter(過孔直徑)和ViaHoleSize(過孔孔徑大小)兩個參數。設置時需要注意，兩個參數的大小不能相差太小，否則將不易于制版加工，一般差值在10mil以上為宜。2025/3/1676圖7-32RoutingViaStyle規則設置對話框2025/3/1677

7)?FanoutControl(布線扇形控制)

該子規則用于設置布線時扇形輸出方式。扇形輸出是將貼片式元件的焊盤通過走線引出并在導線末端添加過孔，使其可以在其他層面上繼續布線。如圖7-33所示，系統提供了多種對應不同封裝的元件的扇形輸出方式。2025/3/1678圖7-33FanoutControl規則設置對話框2025/3/1679

8)?DifferentialPairsRouting(布線對設計)

該子規則用于設置一組差分對的參數，如圖7-34所示。圖7-34DifferentialPairsRouting規則設置對話框2025/3/16807.4.3自動布線

自動布線就是根據用戶設定的有關布線規則，依照一定的算法，自動在各個元件之間進行連接導線，實現PCB各個對象的電氣連接。

執行菜單命令AutoRoute>>All，系統將彈出SitusRoutingStrategies(狀態布線策略)，如圖7-35所示。在該對話框的RoutingSetupReport區域用于對布線規則的設置和對受影響的對象進行匯總報告。RoutingStrategy區域用于選擇可用的布線策略或編輯新的布線策略。系統默認提供了5種布線策略，其中Default2LayerBoard(普通雙面板默認的布線策略)和Default2LayerWithEdgeConnectors(邊緣有接插件的雙面板默認布線策略)是用于雙面板的布線策略。2025/3/1681圖7-35SitusRoutingStrategies對話框2025/3/1682選擇Default2LayerBoard策略，然后單擊RouteAll按鈕，系統開始自動布線。在自動布線的過程中將彈出Messages面板，顯示布線的狀態信息，如圖7-36所示。全局自動布線后的電路如圖7-37所示。

除了RouteAll命令外，在AutoRoute菜單中還提供了多個局部布線命令，如對選定的網絡進行自動布線、對指定元件布線、對指定區域進行布線等。讀者可以分別嘗試一下，這里不再詳述。

對自動布線不滿意可以通過執行Tools>>Un-Route下的命令來刪除布線，再執行菜單命令AutoRoute下的命令重新布線。通過這種方式還是達不到設計要求的，就要利用手工布線進行調整。手工布線的具體操作在下一節中介紹。2025/3/1683圖7-36信息窗口顯示布線信息2025/3/1684圖7-37自動布線結果2025/3/16857.4.4手工布線

1.利用鼠標拖拽來移動布線

比如以圖7-37中的電源線VCC(圖中紅色的粗線)調整為例，將鼠標移到導線上，按住鼠標左鍵，此時光標變成中心帶有小圓圈的十字光標，移動導線到合適的位置，松開鼠標，完成導線的移動。還有一種方式是鼠標左鍵單擊要移動的導線段，此時導線上出現白色半透明的框，再按住左鍵移動導線到合適位置。采用上述方式和執行菜單命令Edit>>Move>>Drag的效果是一樣的，另外菜單命令Edit>>Move下還提供了其他的移動操作命令。如圖7-38所示為調整好VCC的布線。2025/3/1686圖7-38手工調整VCC布線2025/3/1687

2.刪除不合理的布線，重新布線

刪除布線可以執行菜單Tools>>Un-Route下的命令刪除布線，也可以用鼠標單擊左鍵，再按Delete鍵一段一段的刪除。

(1)在圖7-38上刪除兩個不合理的網絡布線。執行Tools>>Un-Route>>Net命令，此時光標變成十字光標，點擊要刪除的布線網絡(比如單擊對應網絡的導線或者焊盤等)，可以繼續點擊刪除布線網絡，按鼠標右鍵完成刪除，如圖7-39所示。2025/3/1688

圖7-39刪除兩個不合理的布線網絡2025/3/1689

(2)執行Place>>InteractiveRouting命令(或者選擇Wiring工具欄上的??圖標)，光標變成十字形。移動光標到一個焊盤上，然后單擊左鍵放置布線的起點，多次單擊左鍵確定多個不同的控制點，完成兩個焊盤之間的布線。分別在頂層和底層布兩個刪除的網絡，重新布線完成后如圖7-40所示。圖7-40重新布線完成2025/3/1690

3.手工布線中層的切換

在進行交互式布線時，按“*”或者“+”快捷鍵可以在不同的信號層之間切換，這樣可以完成不同層之間的走線。而且系統將自動地為其添加一個過孔。如果筆記本鍵盤上不能按“*”或者“+”鍵，可以通過彈出快捷菜單用鼠標選擇。方法如下：執行菜單命令Place>>InteractiveRouting，選擇布線起點，按鍵盤上“·”鍵(鍵盤左上角Esc下面)，在彈出的快捷鍵選擇菜單中選擇NextLayer，即在布線線上出現一個過孔，放置好過孔布線就進入下一層。這種方式可以用來查詢在任何操作下有關的快捷鍵。2025/3/16917.4.5補淚滴

在電路板設計中，為了讓焊盤更堅固，防止機械制板時焊盤與導線之間斷開，常在焊盤和導線連接處用銅膜布置一個過渡區，形狀像淚滴，故常稱做補淚滴(Teardrops)。

執行菜單命令Tools>>Teardrops，系統將彈出如圖7-41所示的Teardrops設置對話框。2025/3/1692圖7-41Teardrops設置對話框2025/3/1693該對話框內有4個設置區域，分別是WorkingMode、Objects、Options、Scope區域。

1.?WorkingMode

通過選擇Add和Remove選項，可以添加和刪除淚滴。

2.?Objects

選擇補淚滴的對象，可以選擇All選項，表示選擇所有的對象，也可以選擇Selectedonly選項，表示選擇在Scope區域內的打鉤的對象2025/3/1694

3.?Options

·Teardropstyle：選擇淚滴類型。其下拉框中包括直線和弧線兩種選項。

·Forceteardrops：強制補淚滴。如果啟用這個選項，即使和DRC有沖突，也會對所有導孔和SMD焊盤進行補淚滴。

·Adjustteardropsize：調整淚滴大小。如果啟用這個選項，遇到適用的設計規則將自動調整大小。

·Generatereport：生成報表。生成一個報表，內容是補淚滴成功和不成功的所有位置信息。2025/3/1695

4.?Scope

在區域中選擇需要補淚滴的對象，對象有Via，SMDPad，Tracks，T-Junction，并且可以設置淚滴長度和寬度的百分比。

按默認值設置Teardrops屬性，單擊OK按鈕即可完成補淚滴，補淚滴后的局部圖如圖7-42所示。圖7-42補淚滴后的局部圖2025/3/1696注意：上面介紹了基于區域的補淚滴，在AltiumDesigner14.3以前版本的補淚滴是利用導線和弧線來一段一段的添加創建。如果需要這種老風格的，可以通過執行Tools>>LegacyTools>>LegacyTeardrops命令來添加和刪除。設置對話框如圖7-43所示。圖7-43老風格的Teardrops設置對話框2025/3/16977.4.6覆銅

(1)所謂覆銅，就是將印制電路板上閑置的空間作為基準面，然后用固體銅填充。在印制電路板上敷銅有以下作用：加粗電源網絡的導線，使電源網絡承載大電流；給電路中的高頻單元放置敷銅區，吸收高頻電磁波，以免干擾其它單元；整個線路板敷銅，可以提高抗干擾能力。

(2)執行菜單命令Place>>PolygonPour(或者選擇Wiring工具欄上的圖標)，系統將彈出PolygonPour敷銅設置對話框，如圖7-44所示。在該對話框中包含FillMode、Properties和NetOptions三個區域的設置內容。2025/3/1698①FillMode：系統給出3種覆銅的填充方式。

·Solid：選中該單選按鈕，表示敷銅區為實心銅區域。

·Hatched：選中該單選按鈕，表示敷銅區為鏤空銅區域。

·None：選中該單選按鈕，表示只保留覆銅的邊界，內部無填充。

②Properties：用于設定覆銅區域命名、覆銅工作層、最小圖元的長度等。

③NetOptions：用于設置與覆銅有關的網絡。

·ConnecttoNet：用于設置覆銅所要連接的網絡，可以在下拉菜單中進行選擇。

·RemoveDeadCopper：用于設置是否去除死銅。所謂死銅，是指沒有連接到網絡上的封閉區域內的覆銅。2025/3/1699圖7-44PolygonPour設置對話框2025/3/16100

·中間還有一個下拉菜單框，提供3個覆銅方式選項。

Don’tPourOverSameNetObjects：選中該選項時，表示覆銅的內部填充不會覆蓋具有相同網絡名稱的導線，并且只與網絡的焊盤相連。

PourOverAllSameNetObjects：選中該選項時，表示覆銅的內部填充將只覆蓋具有相同網絡名稱的導線，并與同網絡的所有圖元相連，如焊盤、過孔等。

PourOverSameNetPolygonsOnly：選中該選項時，表示覆銅的內部填充將覆蓋相同網絡名稱的多邊形填充，不會覆蓋具有相同網絡名稱的導線。2025/3/16101選擇Solid填充方式，設置覆銅連接GND網絡，覆銅方式為PourOverAllSameNetObjects，其他按默認值設置。設置完成后，光標變成十字，在工作區內畫出敷銅的區域(區域可以不閉合，軟件會自動完成區域的閉合)，敷銅的效果如圖7-45所示。圖7-45覆銅結果圖2025/3/16102

7.5繪制PCB圖實例

本節介紹如何繪制單片機系統例程工程中PCB圖。讀者把在第3章中創建的單片機系統例程工程打開，并準備好原理圖(總電路圖如圖7-46所示)和相應的網絡表(如圖7-47所示的工程面板里的單片機系統例程總電路.NET)。2025/3/16103圖7-46單片機系統例程總電路圖2025/3/16104圖7-47生成網絡表單片機系統例程總電路.NET2025/3/16105

1.創建PCB文件

在單片機系統例程.PrjPcb工程項目下，執行菜單命令Files>>New>>PCB，新建一個PCB文件。再執行菜單命令Files>>SaveAs，重名為單片機系統例程PCB.PcbDoc。

2.裝入元件封裝庫及網絡表

在設計過程中需要在下列5個元件集成庫中調用元件封裝。這5個元件集成庫分別是MiscellaneousDevices.IntLib、MiscellaneousConnectors.IntLib、STPowerMgtVoltageRegulator.IntLib、MaximCommunicationTransceiver.IntLib和AtmelMicrocontroller8-BitmegaAVR.IntLib。在Libraries面板中加載這個5元件集成庫，如圖7-48所示。2025/3/16106圖7-48加載5個元件集成庫2025/3/16107元件集成庫加載好后，執行Design>>ImportChangesFrom單片機系統例程.PrjPcb命令，在彈出的Engin