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硬件工程师成长之路（3）——PCB设计_硬件pcb学习教程

作者：笔触狂放9 | 2024-03-21 01:43:13

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硬件pcb学习教程

系列文章目录

1.元件基础
2.电路设计
3.PCB设计
4.元件焊接
5.板子调试
6.程序设计
7.算法学习
8.编写exe
9.检测标准
10.项目举例
11.职业规划

文章目录

前言
一、PCB生产需要东西——做板工艺要求
一、了解PCB设计——拼板作业指引与设计规范
三、再学习PCB设计——实战教程（AD、allegro、pads）
四、再定向学习PCB设计——跟着项目，熟读用到芯片数据手册
五、然后安装PCB设计工具——Altium Designer(AD)安装及其他画板工具
六、再把常用的学一下——AD的使用（总结篇）
七、检查PCB设计的是否规范——DFM及PCB审核
- 1、华秋DFM
八、发给工厂生产——PCB的生产技术工艺流程
九、量产注意事项
- 1、关于ICT测试点和FCT测试点的调查研究

前言

送给大学毕业后找不到奋斗方向的你（每周不定时更新）

【牛客网】构建从学习到职业的良性生态圈
 中国计算机技术职业资格网
 上海市工程系列计算机专业中级专业技术职务任职资格评审

带有目的的学：要知道，PCB板子做出来需要我们给厂家哪些东西，我们设计板子的时候，需要遵循哪些设计规范，防止画好也是块废板子。然后再逐步开始学习画板。

分享以前画过的PCB,确实能看到进步

一、PCB生产需要东西——做板工艺要求

我们要求厂商做的工艺
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
某厂商的实际工艺（需要自己问厂商要）
别自己定的做板要求，厂家做不出来

一、了解PCB设计——拼板作业指引与设计规范

拼板作业指引
两块板边是直的话可以，用V-CUT 工艺。不是直的话用邮票孔，过炉不会断的
在这里插入图片描述

【PCB】设计存在风险隐患应该如何应对？这才是最硬核的解决方法！

下载链接：

华秋DFM下载链接

用于测试的Gerber文件链接（免费）：

一个板子的Gerber文件，用于测试

先试着使用下这个软件，以后板子行不行，可不可靠，可全都靠他了啊，到时候急着用的时候你再不会用，那板子不就凉凉了嘛。。。。

三、再学习PCB设计——实战教程（AD、allegro、pads）

在这里插入图片描述

1、【凡亿】Altium Designer 21最小系统板电子设计全流程实战教程（共54集全）
链接：https://pan.baidu.com/s/1HMbB7a2HSqM8NTJYDfW_Pg
提取码：1234

2、PCB设计精品课程+资料
链接：https://pan.baidu.com/s/1vJLVp-UxMHyLtJYBcFcJyQ
提取码：qpm0

3、一件PCB分析工具DFM软件下载
https://www.pcbbar.com/FY-HQDFM20Setup.exe
DFM可制造性分析PCB实战视频教程下载地址：
https://www.fanyedu.com/hd/44

4、Altium中国官方账号
①、视频链接
在这里插入图片描述
 ②、课件链接

四、再定向学习PCB设计——跟着项目，熟读用到芯片数据手册

10本对学习PCB设计有帮助的书籍
比如：
在这里插入图片描述

五、然后安装PCB设计工具——Altium Designer(AD)安装及其他画板工具

1、Altium Designer(AD)安装

AD18安装包，非百度网盘

AltiumDesigner18的安装教程，亲测有效适用

Altium Designer 14安装教程（详细版）

2、Cadence安装

【名称】：Cadence SPB Allegro and OrCAD 17.4

【大小】：12G

【语言】：英文

【适用系统】：win【简介】：Cadence17.4深受电子设计自动化套件总设计师的青睐，该软件内置了新的数据存储技术，能够帮助客户实现最高的工艺技术，使工程师轻松实现电路原理图，电路仿真和各种程序的分析，很好地满足了它们所有使用的需求。Cadence可以提供PCB集成解决方案，还可以提供良好的交互工作界面和强大完善的功能，除了内置多功能PCB原理图输入工具外，还可以大大提高电路设计的效率。【下载地址】：

https://pan.baidu.com/s/1rgZNaMGi0xFErUFccXP_fA

密码：bjus

3、PCB走线过孔计算器

在这里插入图片描述

软件链接（天翼云盘，不限速）

4、PCB特征阻抗计算工具

PCB特征阻抗计算工具——Polar SI9000软件下载与安装教程

六、再把常用的学一下——AD的使用（总结篇）

在这里插入图片描述

视频链接

①、原理图绘制

1、AD如何画多图纸原理图

AD如何画多图纸原理图

2、【AD使用】Altium Designer 的entry sheet ，offsheet和port作用

【AD使用】Altium Designer 的entry sheet ，offsheet和port作用

②、PCB绘制

1、Altium Designer的PCB中ROOM的功用、放置、修改

原文出处
下面给大家讲解Altium Designer的ROOM方面的知识：
Room是在PCB板上划分出的一个空间，用于把整体电路中的一部分（子电路）布局在ROOM内，使这部分电路零件限定在ROOM内布局，可以对ROOM内的电路，设计专门的布线规则。在PCB编辑器上放置ROOM，特别适合于多通道电路。达到简化PCB板的设计。
ROOM的自动创建：当画完一个SCH电路图，更新到PCB编辑器时，会在PCB主工作区自动产生一个ROOM。

ROOM的手动创建：
放置矩形ROOM：
1、单击菜单Design » Rooms » Place Rectangular Room 运行命令之后光标变成十字，进入 Room 放置模式：
2、定位并单击 (或按 ENTER 键) 确定 Room 的第一个边角。
3、移动光标调整 Room 的大小，然后单击 (或按 ENTER 键)放置 Room 的斜对角，从而完成一个 Room 的放置。
4、继续放置其它的 room，或右键单击或按 ESC 键退出放置 Room 模式

放置多边形 Room：单击菜单 Design » Rooms » Place Polygonal Room 运行命令之后光标会变成十字形，进入 Room 放置模式：

定位并单击 (或按ENTER键) 确定Room的第一个边角。
定位光标，单击 (或按 ENTER 键)定义多边形的一系列的端点。
一旦结束放置最后一个端点，右键单击 (或按 ESC) 退出放置 Room 模式。没有必要手动闭合多边形，软件会自动连接起始点和终止点闭合多边形。
继续放置多边形 room，或右键单击 (或按 ESC) 退出放置 Room 模式。
定义 Room 外形时，可以使用以下的快捷键：SHIFT+ Spacebar 在多种转角模式之间切换，包括：任意角度，45°，45°圆弧，90°和 90°圆弧。圆弧半径可以通过 SHIFT+. (句号) 或 SHIFT+, (逗号) 变大或变小。使用 Spacebar 在转角方向之间切换。在放置时使用 BACKSPACE 键，可以删除刚刚放置的上一个端点，重复该操作可以删除多边形，返回起始点。

使用菜单或工具栏命令创建 Room 非直角的、直角的和矩形 Room ：可以通过在设计空间选择元器件来自动创建。它们由 Design » Rooms 的子菜单执行，相关命令包括：
从选择的零件创建非直角ROOM-------Create Non-Orthogonal Room from select components
从选择的零件创建直角ROOM------- Create Orthogonal Room from selected components
从选择的零件创建矩形ROOM--------Create Rectangle Room from selected components
上述三种情况下的创建方法都是一样的：

保证所有期望包含在 Room 中的的元件被选中。
执行相关的命令 Design » Rooms » Create … Room from selected components。一个新的 Room 和 Component Class 会自动创建，Room 尺寸会按照元件边界裁剪到适合所有选中的元件，并且关联到 Component Class。

上图：选择3个芯片，创建直角的ROOM

在这里插入图片描述

上图：选择3个芯片，创建矩形ROOM。注意 U17 不包含在 Rectangular Room 中，即使它被 Room 包围。这是因为 U17 在运行命令之前并未选中。

在PCB主工作区每创建或放置一个 Room图形时，会在design-----rools----placement-------room definition自动产生与这个 Room关联的设计规则。反之，当用户在上述位置添加一个 Room 新规则，在PCB主工作区也会相应的创建一个 Room空间。查看ROOM空间的设计规则单击菜单design------rools------placement-------room definition：见下图左侧。
怎样通过添加一个ROOM规则------实现在PCB主工作区添加一个ROOM:
在下图 PCB Rules and Constraints Editor对话框的Placement列表的Room Definition入口右键单击，在右键菜单中选择 New Rule 命令来添加一个新的 Room 定义。新的 Room 会被添加到左侧的文件树中，并显示在下图右侧对话框主编辑窗口的规则类型列表中。

在这里插入图片描述

要编辑/定义新添加的 Room 的范围大小和在PCB板中的位置，点击它在文件树中的入口 (或双击汇总列表的设计规则入口) 打开 Room 定义的细节：见下图------点击 Define 按钮会跳转到PCB设计空间，用户在PCB编辑器设置 Room 的位置、外形和尺寸 - 无论是多边形或矩形 Room 都一样。定义完 Room 的边界后会返回 PCB Rules and Constraints Editor 对话框，点击 OK 退出对话框，满足设计规则的一个 Room 就会出现在设计空间。

在这里插入图片描述

在PCB编辑器中手工放置的ROOM，怎样与PCB编辑器中的元器件联系起来：
围绕一个或多个元器件放置矩形或多边形 Room，使这些元器件完全落入 Room 之中，这些元器件会自动与 Room 关联。

SCH原理图更新成PCB文件时，ROOM与零件的自动关联：
单击菜单project------project options------class generaiong-------生成room：打钩。在画完SCH原理图后------Design » UpdatePCB document-------执行完毕后，会为每个原理图页创建一个 Room，并且关联到原理图页上所有的元件。
在这里插入图片描述

对ROOM属性的修改和编辑：
在PCB编辑器上绘制ROOM时，按下 TAB 键修改。
双击已经放置的ROOM。
右键点击 Room，在右键菜单中选择 Properties。
选择 Edit » Change 命令，然后点击需要编辑的 Room。 Room 定义的约束规则可以直接在 PCB Rules and Constraints Editor 对话框(Design » Rules) 中编辑
在PCB编辑器中选中一个 Room，无论该 Room 是何种类型，它周围会出现一些可编辑的端点句柄。见下图
在这里插入图片描述

拖动边角的端点 (A) 可以在水平和垂直方向同时缩放 Room 尺寸，拖动边线 (B) 可以在水平或垂直方向改变 Room 尺寸。在拖动 Room 时可以将其旋转或翻转：按 SPACEBAR 逆时针旋转，按 SHIFT+SPACEBAR 顺时针旋转。旋转角度与 Rotation Step 值相关，它在 Preferences 对话框(Tools » Preferences)的 PCB Editor » General 页面中定义。按 X 或 Y 键沿 X 轴或 Y 轴翻转对象。按 L 键翻转对象到电路板的另一面。如果 Room 有相关联的元器件，那些元器件会随着 Room 一起翻转。Room 对象也可以通过菜单命令 Design » Rooms » Move Room 来移动。

分配到一个 Room内的元件，在 Room 移动时元件也随之移动。如果希望移动一个 Room 而不移动元器件，设置方法：design-----rules------placement-------room definition-------勾选下图：锁定的元件。
在这里插入图片描述

勾选上图中：空间的锁定，启用 Room 的 Locked 选项可以锁定一个 Room，从而避免偶然移动它。如果 Room 初始使用 Create … Room from selected components 命令创建，任何 Wrap-based 命令将无效，因为 Room 的形状已经最优。
当使用 PCB Inspector 或 PCB List 面板编辑 Room 关联的 Room Definition 设计规则时，选中的 Room 会显示为 Object Kind: Confinement Constraint Rule。
除了本身作为一个设计规则，Room 也可以在定义其它规则时作为一个对象。如果 Room 仅仅作为其它规则的对象，它的 Room Definition 可以禁用。
下面两个查询语句用来定义 Room 的范围：
a) TouchesRoom(RoomName) -用于查找完全或部分位于 Room 中的对象。
b) WithinRoom(RoomName) -用于查找完全位于 Room 中的对象。
Room 可以用来定义电路板上自动走线或不走线的区域。相关命令可以从 Room 相关的右键菜单访问，或通过 Auto Route » Room and Tools » Unroute » Room 访问。