立创EDA学习笔记（5）——PCB设计

一、画布设置

1.1 画布属性

PCB画布属性和原理图画布属性大部分一致。点击PCB空白处在右边面板可以修改画布的尺寸单位，网格等。目前支持 三种单位，精度至小数点后三位。

重点在单位中进行 和 的切换。

其他

• 线宽：这里设置默认布线线宽。
• 拐角：设置默认布线的拐角方向。有：45°，90°，圆弧，任意角度。
• 覆铜区：这里可设置铺铜区域是否可见。选择否之后铺铜将消失，仅保留铺铜的边框。生成Gerber时，必须先将其设为可见。

有导线，焊盘，过孔，文本，圆弧，圆，拖动，通孔，图片，画布原点，量角器，连接焊盘，覆铜，实心填充，尺寸，矩形，组合/解散。

2.1 导线

在原理图中使用 绘制导线，在PCB绘制导线的也是 。

信号层的导线是在PCB设计中进行电气连接的图元。立创EDA的导线可以绘制在丝印层，机械层等非信号层。

焊盘属性：

• 形状： 圆形) , 矩形, 椭圆形和多边形。 如下图所示，选择多边形可以通过“编辑坐标点”创建复杂的形状。
  
  使用技巧：
  1. 在走线上放置两个过孔，然后就可以将两个过孔间的走线切换至其他层，或者移除。
     

2.4 文本

立创EDA支持普通的英文字母文本，如果需要不同的字体需要自己加载字体。

立创EDA提供了两种画圆弧的工具：

• 两点圆弧：先确定圆弧起点，然后确定终点及半径。
• 中心圆弧：先确定圆心，然后确定半径及起点，再确定末点。

2.6 圆

在PCB工具里面提供的圆工具所画的圆，只能支持在丝印层和文档层绘制，如果你想在顶层或底层绘制一个圆，你必须使用圆弧工具绘制。

当使用该工具移动封装时，连接的走线会与其他封装分离并跟随移动，表现与直接鼠标批量选择后移动一致。

其他关于封装移动的提示：

• 当单选一个封装时，用鼠标移动，走线会拉伸跟随，不会分离；
• 当单选一个封装时，用方向键移动，走线会与封装分离，仅移动封装。

2.8 通孔

由于很多用户不知道如何通过焊盘，过孔来创建通孔，故立创EDA特意提供了一个通孔功能。可在属性设置其直径大小。

点击插入图片功能，会打开一个窗口，你可以添加你需要的图片，立创EDA支持 , , , , 和格式的图片。

绘制方法：

1. 点击后先确定原点，
2. 再确认长度，
3. 最后确认角度。

2.11 连接焊盘

当创建一个无原理图的PCB时，封装焊盘之间由于没有网络，所以不会出现飞线。使用**“连接焊盘”**功能可以使它们连接起来，帮助你减少出错。

点击后，你点击两个无网络的封装焊盘，即可自动为它们设置相同网络名，并产生飞线：

点击后可以围绕你想铺铜的区域绘制铺铜区，一般沿着板子边框或在板子边框外部绘制，顶层和底层需要分别绘制。一块板子可以绘制多个铺铜区，并分别设置。

进入绘制模式时，可以使用 和 改变绘制路径的模式和方向，与绘制导线类似。

选中铺铜线框，可以在右边修改其属性。

2.14 尺寸与量测

尺寸标识与距离测量对于PCB和封装库来说非常重要，立创EDA提供了两种方法。

绘制尺寸或者量测距离均受画布右侧属性**“吸附”**影响，可以关闭吸附进行任意位置绘制或量测。

2.14.1 尺寸工具

该工具有三种单位，跟随画布单位设置。
当你选中尺寸的末端端点，你可以对其进行拉伸和缩小。并可以对其属性进行设置。

2.15 矩形

矩形工具与实心填充很相似，不能设置为NPTH层，也不能设置类型。

矩形不能旋转角度。

使用方法：

• 放置焊盘，绘制丝印层的导线
• 框选焊盘和丝印后，点击组合/解散图标
• 弹窗设置封装编号和名称，完成组合
  
  层定义：
  • 顶层/底层：PCB板子顶面和底面的铜箔层，信号走线用。
  • 内层：铜箔层，信号走线和铺铜用。可以设置为信号层和内电层。
  • 顶层丝印层/底层丝印层：印在PCB板的白色字符层。
  • 顶层锡膏层/底层锡膏层：该层是给贴片焊盘制造钢网用的层，帮助焊接，决定上锡膏的区域大小。做的板子不需要贴片的话这个层对生产没有影响。也称为正片工艺时的助焊层。
  • 顶层阻焊层/底层阻焊层：板子的顶层和底层盖油层，一般是绿油，绿油的作用是阻止不需要的焊接。该层属于负片绘制方式，当你有导线或者区域不需要盖绿油则在对应的位置进行绘制，PCB在生成出来后这些区域将没有绿油覆盖，方便上锡等操作，该动作一般被称为开窗。
  • 边框层：板子形状定义层。定义板子的实际大小，板厂会根据这个外形进行生产板子。
  • 顶层装配层/底层装配层：元器件的简化轮廓，用于产品装配和维修。用于导出文档打印，不对PCB板制作有影响。
  • 机械层：记录在PCB设计里面在机械层记录的信息，仅做信息记录用。生产时默认不采用该层的形状进行制造。一些板厂再使用AD文件生产时会使用机械层做边框，当使用Gerber文件在嘉立创生产该层仅做文字标识用。比如：工艺参数；V割路径等。在立创EDA，该层不影响板子的边框形状。
  • 文档层：与机械层类似。但该层仅在编辑器可见，不会生成在Gerber文件里。
  • 飞线层：PCB网络飞线的显示，这个不属于物理意义上的层，为了方便使用和设置颜色，故放置在层管理器进行配置。
  • 孔层：与飞线层类似，这个不属于物理意义上的层只做通孔(非金属化孔)的显示和颜色配置用。
  • 多层：与飞线层类似，金属化孔的显示和颜色配置。当焊盘层属性为多层时，它将连接每个铜箔层包括内层。
  • 错误层：与飞线层类似，为DRC(设计规则错误)的错误标识显示和颜色配置用。

  切换层的快捷键如下：

  • T： 切换至顶层
  • B： 切换至底层
  • 1： 切换至内层1
  • 2： 切换至内层2
  • 3： 切换至内层3
  • 4： 切换至内层4
  • *(星号)：循环切换信号层
    +，-：往上逐个切层，或或往下逐个切层
  • SHIFT+S：循环隐藏非当前层（会保留多层）

  3.2 元素筛选工具

  点击“元素”切换至元素筛选功能。
  

  
  当使用原理图转PCB时，立创EDA会自动生成一个边框，该边框内面积大小是总封装面积的1.5倍。
  若你不喜欢该边框，你可以将它删除后自己重新绘制。 工具栏上的“全局删除”功能可以进行快速删边框。
  

5.1.2 布线和取消布线

单击左键开始绘制导线；再次单击左键确认布线；单击右键取消布线；再次点击右键提出绘制导线模式。

5.1.4 顶层布线和底层布线快速切换

在顶层绘制导线的同时，使用切换至底层的 ，可自动添加设置的过孔，走线并自动切换至底层继续布线。在底层则使用 切换至顶层继续布线。 当你在一个层无法顺利布线连接的时候，需要考虑调整器件布局，添加过孔换层绘制。

布线时，如果你想布一段线段后，下一段线增大线宽，可以按 快速切换导线宽度。

当导线的拐角是直角，并且布线拐角是 45 的时候，可以拖动进行拖动导线成为斜角。，直接拖动节点将拖动整条导线。

使用 改变当前布线的方向。

5.2.2 本地自动布线

查看 立创EDA使用教程 – PCB设计 – 布线 – 本地自动布线

六、铺铜

如果你想保留整块铜箔区域使其接地或者接电源，你可以使用“铺铜”功能。

点击后可以围绕你想铺铜的区域绘制铺铜区，可以直接在板子边框外部绘制，不需要沿着板子边框，立创EDA会自动裁剪多余的铜箔。

顶层和底层需要分别绘制。一块板子可以绘制多个铺铜区，并分别设置。

6.3 铺铜网络

你的铺铜的网络必须和当前层有网络一样的焊盘或过孔才可以，否则会被认为是孤岛被移除。点击铺铜线框，在右边属性面板修改网络。比如你的焊盘网络是VCC，你铺铜网络就需要设置为VCC。

可以通过拖拽铺铜线框上的控制点(红色)进行调整铺铜形状；右键可以删除控制点；两个控制点之间有一个虚拟控制点（蓝色），虚拟点不能被删除，当拖拽它的时候将转为真实控制点。

七、实心填充

立创EDA提供了一个名叫实心填充的功能。你可以绘制所需的填充信息，该功能与铺铜有类似的地方，但是实心填充不能与不同网络的元素产生间隙。

类型：全填充，槽孔，无填充。

• 全填充：通过设置网络且类型为实心填充，可以很容易将多个焊盘连接起来，效果与前面的铺铜类似。
• 无填充：该类型仅将铺铜区的铜箔挖空，铺铜将不再对该区域铺铜，挖空不影响导线的走线。注意当你要挖空一个区域时，这个实心填充的网络不能与铺铜的网络相同。铺铜后效果与照片/3D预览效果如下图所示。挖空后你需要按 SHIFT+B 重建铺铜。铺铜后，不能删除这个无填充的实心填充元素！！
• 槽孔：当设置实心填充类型为槽孔(也叫非镀铜通孔或非金属化孔)时，其所属的层也会自动切换至多层。实际PCB生产时会将PCB板挖穿(槽孔)。铺铜后效果与照片预览效果如下图所示。
  
  点击弹出的对话框，可很方便地设置泪滴所需要的参数。
  

  • 规则：默认规则是Default，点击“新增”按钮，你可以设置多个规则，规则支持自定义不同的名字，每个网络只能应用一个规则，每个规则可以设置不同的参数。

  • 线宽：当前规则的走线宽度。PCB的导线宽度不能小于该线宽。

  • 间距：当前规则的元素间距。PCB的两个具有不同网络的元素的间距不能小于这个间距。

  • 孔外径：当前规则的孔外径。PCB的孔外径不能小于该孔外径，如通孔的外径，过孔的外径，圆形多层焊盘的外径。

  • 孔内径：当前规则的孔内径。PCB的孔内径不能小于该孔内径，如过孔的内径，圆形多层焊盘的孔内径。

  • 线长：当前规则的导线总长度。PCB的同网络的导线总长度不能大于该长度，否则报错。如果输入框留空则无限制长度。总长度包括导线，圆弧。

  • 实时设计规则检测：当你开启后在画图的过程中就会进行检测是否存在DRC错误，存在则显示X警示标识。
    当打开实时设计规则检测功能，在你设计出现超出规则的错误时会直接出现高亮的X标识提示错误位置。
    当PCB比较大的时候开启这个功能可能会有卡顿现象。
    

    
    

    十、导入变更

    当你修改了原理图，你可以很方便地导入变更到PCB。你可以通过：

    1. 可使用原理图的 更新PCB 功能。
       
       如果原理图存在错误，会直接弹窗提醒，如标注重复，封装缺失等。具体可以查看： 原理图 – 原理图转PCB

    若无问题将弹出确认对话框：
    

    
    在切换至照片预览后，可在右边属性面板换板面，选择颜色等。
    

    十二、PCB模块

    立创EDA支持PCB模块功能，与原理图模块相似，以利于PCB模块的复用，避免重复设计。

    “打开原理图或PCB – 顶部菜单 – 文件 – 另存为模块” 或者 顶部菜单 – 新建 – PCB模块。
    

    

    十三、文件导出

    13.1 导出制造文件Gerber

    当你完成PCB设计之后，你可以生成Gerber文件，通过：**顶部菜单 – 文件 – 生成PCB制板文件(Gerber) ** 或者 顶部菜单 – 制造 – 生成PCB制板文件。
    

    

    13.2 导出BOM

    BOM导出可以通过：
    顶部菜单 – 制造 – 物料清单，或者 顶部菜单 – 文件 – 导出BOM
    

    
    点击分配图标后会打开元件库搜索框，在这里找到你想要的零件后然后点击“分配”完成编号指定，分配的编号将出现在BOM中。
    

    13.3 导出贴片坐标

    立创EDA支持导出SMT坐标信息，以便于工厂进行SMT贴片。

    坐标文件只在PCB文件中导出。

    导出可点击：顶部菜单 > 文件 > 导出坐标文件 或 顶部菜单 – 制造 – 坐标文件

    
    1. 镜像底层元件坐标：有部分贴片厂商需要底层元件镜像后的坐标，可以勾选该选项，一般不需要勾选。在嘉立创打样不需要勾选。
    2. 包含拼板后的元件坐标：如果使用了编辑器的自带拼板功能，可以勾选该选项，嘉立创不需勾选，一些板厂会需要该功能。

    导出的文件格式为CSV，打开后如下：
    

    
    目前导出的文件支持mil和mm单位，导出的单位跟随PCB的画布单位设置。

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    ? 由 Leung 写于 2021 年 12 月 11 日

    ? 参考：立创EDA使用教程

    来源：Leung_ManWah

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