altiumdesigner教学PPT 第7章

自动布局规则设置

进行PCB自动布局之前，设计者应该养成良好的规则习惯，首先应对 【Placement】（布局规则）进行设置。单击【Placement】前面的符号，可 以看到需要设置的布局子规则有6项，如图7-3所示。

图7-3 【Placement】布局规则中的子规则
【Room Defination】规则设置

图7-4 规则操作菜单
【Room Defination】规则设置

在弹出的菜单（图7-4）中执行【新规则】命令后，系统会在【Room Defination】子规则中建立一个新规则，同时，【Room Defination】选项的前 面出现一个，单击符号展开，可以看到已经新建了一个【Room Defination】 子规则，单击即可在对话框的右边打开如图7-5所示的窗口。

图7-15 完成手动布局
3D效果图

在3D效果图上用户可以看到PCB板的实际效 果及全貌，并通过3D效果图来察看元件封 装是否正确、元件之间的安装是否有干涉和 是否合理等。总之，在3D效果图上用户可 以看到将来的PCB板的全貌，可以在设计阶 段把一些错误改正，从而缩短设计周期并降 低成本。因此，3D效果图是一个很好的元 器件布局分析工具，设计者在今后的工作中 应当熟练掌握。
Байду номын сангаас


图7-1 打开【PCB规则及约束编辑器】
自动布局规则设置

打开后的【PCB规则及约束编辑器】对话窗如图7-2所示。这个对话窗中包含 了许多的PCB设计规则和约束条件。

图7-2 【PCB规则和约束编辑器】对话窗
自动布局规则设置

在【PCB规则和约束编辑器】对话窗的左边窗口中，系统 列出了所提供的10大类设计规则（Design Rules），他们 分别是：【Electrical】（电气规则）、【Routing】（布线 规则）、【SMT】（表贴式元件规则）、【Mask】（屏蔽 层规则）、【Plane】（内层规则）、【Testpoint】（测 试点规则）、【Manufacturing】（制板规则）、【Hign Speed】（高频电路规则）、【Placement】（布局规则） 和【Signal Integrity】（信号完整性分析规则）。在上述 的每一类规则中，又分别包含若干项具体的子规则。设计 者可以单击各规则类前面的符号进行展开，查看每类中具 体详细的设计规则。如图中所示的就是【Electrical】大类 中的【Clearance】子规则设置窗口。
元件自动布局

随着Altium Designer Summer 09系统布局 规则的越来越严格、越来越完善，其自动布 局功能虽然还没有达到完全实用和完美的程 度，但是大体上可以完成PCB板元器件的总 体排放，极大地减少了设计者的工作量。
元件自动布局

元器件的自动布局 上例中，我们已将原理图的有关信息同步到了PCB设计环境中。本例中， 来完成元器件的自动布局。 在PCB设计环境中执行【工具】/【器件布局】/【自动布局】命令，系统开 始根据默认规则进行元器件的布局，如图7-11所示。
第7章 印制电路板的布局设计
印制电路板的布局设计


在完成网络表的导入操作后，元件已经显示在工作窗口 中了，此时就可以开始元件的布局。元件的布局是指将 网络表中的所有元件放置在PCB板上，是PCB设计的关键 一步。好的布局通常使具有电气连接的元件引脚比较靠 近，这样可以使走线距离短，占用空间比较小，从而使 整个电路板的导线能够易于连通，获得更好的布线效果。 电路布局的整体要求是整齐、美观、对称、元件密度均 匀，这样才能使电路板的利用率最高，并且降低电路板 的制作成本；同时设计者在布局时还要考虑电路的机械 结构、散热、电磁干扰及将来布线的方便性等问题。元 件的布局有自动布局和交互式布局两种方式，只靠自动 布局往往达不到实际的要求，通常需要将两者结合以获 得良好的效果。

图7-11 元器件的自动布局
元件自动布局

执行【工具】/【器件布局】/【设置推及深度】命令，进行推挤深度设置， 如图7-12所示。

图7-12 设置推挤深度
元件自动布局

设置好元器件之间的推挤深度，就可对堆放在PCB板左侧的“一堆”元器 件进行推挤排放了。执行【工具】/【器件布局】/【挤推】命令，系统将 按照用户设定的推挤深度对元器件进行推进排列，如图7-13所示。
自动布局规则设置

Altium Designer Summer 09系统的PCB编辑器是 一个完全的规则驱动编辑环境。系统为设计者提 供了多种设计规则，涵盖了PCB板设计流程中的各 个方面，从电气、布局、布线到高频、信号完整 性分析等。在具体的PCB设计过程中，设计者可以 根据产品要求重新定义相关的设计规则，也可以 使用系统默认的规则。如果设计者直接使用设计 规则的系统默认值而不加任何修改，是有可能完 成整个PCB板设计的，只是在后续调整中，工作量 会很大。因此，在进行PCB板的具体设计之前，为 了提高设计效率，节约时间和人力，设计者应该 根据设计的要求，对相关的设计规则进行合理的 设置。
3D效果图

在PCB设计环境中，执行【察看】/【切换到3维显示】命令，PCB编辑器内的 工作窗口变为三维仿真图形，如图7-16所示。生成的三维效果图是以 “.PCB3D”为后缀名的同名文件。还可修改三维效果图显示和打印属性。

图7-16 三维显示效果图
3D效果图

在三维效果图工作窗口中执行【工具】/【优先选项】命令，将打开【参数选 择】对话框，如图7-19所示。此时在该对话框左侧树状目录中选择【PCB Editor】/【 PCB Legacy3D】目录节点，将打开PCB Editor-PCB Legacy 3D选 项页，如图7-20所示。

图7-13 推挤完成后的元器件布局
元件手动布局


元器件的重新布局过程很简单，只需使用鼠标点击需要移动的元器件，拖 拽到所需位置放手即可。 元器件布局完成后，接下来将每个元器件的器件标识符通过拖拽的方法放 置在靠近元器件的适当位置，方便阅读和查找。 通过上述操作后的元器件新的布局如图7-15所示。很显然，现在的布局已 变得合理很多，而且清晰易读。

图7-9 【Nets To Ignore】规则设置
【Height】规则设置

【Height】规则主要用于设置元件封装的高度范围。在【约束】区域内可以 设置元件封装的“最小的”、“最大的”以及“首选的”高度，如图7-10所 示。

图7-10 【Height】规则设置
电路板元件布局

完成了元器件和网络表的同步后，元器件被混乱 地放在一个空间内。这种情况下，是无法进行布 线操作的，因此需要先进行合理的布局。一般来 说，元件的布局有两种方式，即自动布局和手工 布局。所谓自动布局，是指按照设计者事先定义 好的设计规则，系统自动地在PCB板上进行元件的 布局，这种方法效率较高，布局结构比较优化， 但有时缺乏一定的合理性和实用性；手工布局是 指设计者手工在PCB板上进行元件的布局，包括移 动、排列元件，修改元件封装，调整元件序号等， 布局结果比较符合设计者的意图和实际应用的要 求，也有利于后面的布线操作，但相对效率较低。

图7-13 推挤完成后的元器件布局
元件手动布局

由于自动布局仅仅是以将元件封装放置到 PCB板上为目的，因而自动布局之后的PCB 板显然缺乏一定的合理性和美观性，无法让 设计者满意，更无法进行下面的布线操作。 为了制作出高质量的PCB板，在自动布局完 成后，设计者有必要根据整个PCB板的工作 特性、工作环境以及某些特殊方面的要求， 进一步进行手工调整。例如，将处理小信号 的元器件远离大电流器件或晶振等易引起干 扰的器件，或者，将接口类的接插元器件放 置在板子周围，以方便插接等等。
元件手动布局

元器件的手动布局 对上例中进行了推挤操作后的元器件进行手动布局。 在PCB设计环境中，单击鼠标右键，在弹出的菜单中执行【选项】/【板层 颜色】命令，在打开的【视图配置】对话框中关闭没有使用或者不需要的 工作层，如图7-14所示。

图7-14 设置工作层面
元件手动布局

在图7-13所示的推挤后布局的基础上，根据信号流动方向，以及将接口类 元器件放置在PCB板边缘的原则对元器件进行重新布局。

图7-6 【Component Clearance】规则设置
【Component Orientations】规则设置

【Component Orientations】规则主要用于设置元件封装在PCB板上的放置方 向。选中【Component Orientations】选项，并在该选项上单击鼠标右键，执 行【新规则】命令，则在【Component Orientations】选项中建立一个新的子 规则，单击新建的【Component Orientations】子规则即可打开设置窗口，如 图7-7所示。

图7-8 【Permitted Layers】规则设置
【Nets To Ignore】规则设置

【Nets To Ignore】规则主要用于设置自动布局时可以忽略的网络。忽略一些 电气网络（如电源网络、地线网络）在一定程度上可以提高自动布局的质量 和速度。 选中【Nets To Ignore】选项，并在该选项上单击鼠标右键，执行【新规则】 命令，则在【Nets To Ignore】选项中建立一个新的子规则，单击新建子规则 即可打开设置窗口，如图7-9所示。该规则的【约束】区域内没有任何设置选 项，需要的约束可直接通过上面的规则匹配对象适用范围的设置来完成。
自动布局规则设置

打开规则设置 在Altium Designer Summer 09的PCB编辑器中，执行【设计】/【规则】命令， 即可打开【PCB规则及约束编辑器】对话窗。也可以在PCB设计环境中单击鼠 标右键，选择【设计】/【规则】，打开【PCB规则及约束编辑器】对话窗， 如图7-1所示。