Altium Designer 19 PCB设计官方指南（高级实战）

本书是Altium公司根据其Altium Designer 19软件编写的一部官方教程。这套书凝聚了Altium公司大量工程师的辛勤劳动。致力于打造一部可靠的电路设计工具图书。适用于高等学校作为电路与电路板设计的教材，也适合电路工程师作为工具书。

 

本书以Altium Designer 19软件为依托，介绍了Altium Designer 19软件的高级功能及高级案例实战演示（含纸质图书、实战案例、配套视频教程）。这是一本进阶学习高速PCB设计必备工具书。全书分为8章，第1章为 Altium Designer 19 高级功能及应用部分，介绍系统高级功能、原理图高级功能、PCB高级功能、PCB后期处理高级功能等； 第2章为设计规则的高级应用部分，介绍铺铜高级连接方式、高级间距规则、高级线宽规则、区域规则设置、阻焊规则设置、内电层的规则设置、Query语句的设置及应用、规则的导入和导出； 第3章为叠层应用及阻抗控制部分，介绍叠层的添加及应用、阻抗控制计算方法等； 第4章为PCB总体设计要求及规范，介绍PCB常见设计规范、拼板、PCB表面处理工艺、组合装配等； 第5章为EMC设计规范，包括EMC概述、常见EMC器件、布局、布线等； 第6~8章为进阶实例部分，包含4层STM32开发板、4层MT6261智能手表（HDI设计）、6层全志A64平板电脑3个完整案例的讲解。从PCB设计的总体流程、实例简介、创建工程文件、位号标注及封装匹配、原理图编译及导入、板框绘制、电路模块化设计、器件模块化布局、PCB的叠层设置、PCB布线、PCB设计后期处理、生产文件的输出、STM32检查表等步骤来演示整个设计过程。实例讲解过程包含作者多年的高速PCB设计经验，能够帮助读者快速地掌握高速PCB设计知识点。
本书适合作为各大院校相关专业和培训班的教材，也可作为从事电子、电气、自动化设计工作的工程师的学习和参考用书。

Altium中国技术支持中心
由Altium中国区技术支持部门的团队成员组成。该中心拥有大量专业的售前和售后技术工程师，分布在全国各个城市，致力于提供本地或远程关于Altium产品的任何协助，包括安装、操作、问题解析、后期维护、定期培训和多元化定制化服务等。

第1章Altium Designer 19高级功能及应用

1.1系统高级功能

1.1.1Light/Dark主题切换功能

1.1.2鼠标滚轮配置

1.1.3在菜单栏中添加命令的方法

1.2原理图高级功能

1.2.1端口的应用

1.2.2层次式原理图设计

1.2.3原理图多通道的应用

1.2.4线束的设计及应用

1.2.5自定义模板的创建及调用

1.2.6网络表比对导入PCB

1.2.7器件页面符的应用

1.2.8原理图和PCB网络颜色同步

1.2.9为原理图符号链接帮助文档

1.2.10原理图导出PADS Logic 5.0格式

1.2.11原理图的屏蔽设置

1.2.12原理图设计片段的使用

1.2.13元件符号库报告的使用

1.3PCB高级功能

1.3.1BGA封装的制作

1.3.2BGA的扇出方式

1.3.3多种规格BGA的出线方式

1.3.4蛇形线的等长设计

1.3.5DDR的等长分组

1.3.6等长的拓扑结构

1.3.7xSignals等长功能

1.3.8From to等长功能

1.3.9PCB多板互连装配设计

1.3.10ActiveBOM管理

1.3.11背钻Back Drill的定义及应用

1.3.12FPGA的管脚交换功能

1.3.13位号的反注解功能

1.3.14模块复用的操作

1.3.15选择过滤器的使用

1.3.16PCB的动态Lasso选择

1.3.17Logo的导入及放大缩小操作

1.3.18极坐标的应用

1.3.19PCB的布线边界显示

1.3.20PCB自动优化走线功能的应用

1.3.21ActiveRoute的应用

1.3.22拼板阵列的使用

1.3.23在3D模式下体现柔性板(Flex Board)

1.3.24盲埋孔的设置

1.3.25Pad/Via模板的使用

1.3.26缝合孔的使用

1.3.27MicroVia的设置

1.3.28PCB印刷电子的设置

1.3.29元件的推挤和交换功能

1.3.30PCB机械层的无限制添加

1.3.31Altium Designer 19增强的布线功能

1.4PCB后期处理

1.4.1Output job设计数据输出

1.4.2Draftsman的应用

1.4.3新的Pick and Place生成器

1.4.43D PDF的输出

1.4.5制作PCB 3D视频

1.4.6导出钻孔图表的方法

1.4.7邮票孔的设置

1.4.8Gerber文件转PCB

第2章设计规则的高级应用

2.1铺铜高级连接方式

2.2高级间距规则

2.3高级线宽规则

2.4区域规则设置

2.5阻焊规则设置

2.6内电层的规则设置

2.7Query语句的设置及应用

2.8规则的导入和导出

第3章叠层应用及阻抗控制

3.1叠层的添加及应用

3.1.1叠层的定义

3.1.2多层板的组成结构

3.1.3叠层的基本原则

3.1.4常见的叠层方案

3.1.5正片和负片的概念

3.1.63W原则/20H原则

3.1.7叠层的添加和编辑

3.1.8平面的分割处理

3.2阻抗控制

3.2.1阻抗控制的定义及目的

3.2.2控制阻抗的方式

3.2.3微带线与带状线的概念

3.2.4阻抗计算的相关条件与原则

3.2.5Altium Designer的材料库

3.2.6阻抗计算实例

第4章PCB总体设计要求及规范

4.1PCB常见设计规范

4.1.1过孔

4.1.2封装及焊盘设计规范

4.1.3走线

4.1.4丝印

4.1.5Mark点

4.1.6工艺边

4.1.7挡板条

4.1.8屏蔽罩

4.2拼板

4.3PCB表面处理工艺

4.4组装

4.5焊接

4.5.1波峰焊

4.5.2回流焊

第5章EMC设计规范

5.1EMC概述

5.1.1EMC的定义

5.1.2EMC电磁兼容有关的常见术语及其定义

5.1.3EMC电磁兼容研究的目的和意义

5.1.4EMC的主要内容

5.1.5EMC三要素

5.1.6EMC设计对策

5.1.7EMC设计技巧

5.2常见EMC器件

5.2.1磁珠

5.2.2共模电感

5.2.3瞬态抑制二极管(TVS)

5.2.4气体放电管

5.2.5半导体放电管

5.3布局

5.3.1层的设置

5.3.2模块划分及特殊器件布局

5.3.3滤波电路的设计原则

5.3.4接地时要注意的问题

5.4布线

5.4.1布线优先次序

5.4.2布线基本原则

5.4.3布线层优化

第6章进阶实例： 4层STM32开发板

6.1PCB设计的总体流程

6.2实例简介

6.3创建工程文件

6.4位号标注及封装匹配

6.4.1位号标注

6.4.2元件封装匹配

6.5原理图的编译及导入

6.5.1原理图编译

6.5.2原理图导入PCB

6.6板框绘制

6.7电路模块化设计

6.7.1电源流向

6.7.2串口RS232/RS485模块

6.7.3PHY芯片DP83848及网口RJ45设计

6.7.4OV2640/TFTLCD的设计

6.8器件模块化布局

6.9PCB的叠层设置

6.10PCB布线

6.10.1创建Class及颜色显示

6.10.2规则设置

6.10.3布线规划及连接

6.10.4电源平面分割

6.10.5走线优化

6.10.6放置回流地过孔

6.10.7添加泪滴及整板铺铜

6.11PCB设计后期处理

6.11.1DRC检查

6.11.2器件位号及注释的调整

6.12生产文件的输出

6.12.1位号图输出

6.12.2阻值图输出

6.12.3Gerber文件输出

6.12.4生成BOM

6.13STM32检查表

第7章进阶实例： 4层MT6261智能手表

7.1实例简介

7.2位号排列及添加封装

7.2.1位号排列

7.2.2元件封装匹配

7.3原理图编译、查错

7.4PCB网表的导入

7.5PCB框的导入及定义

7.6PCB叠层设置

7.7阻抗控制要求

7.8电路模块化设计

7.8.1CPU核心

7.8.2PMU模块

7.8.3Charger模块

7.8.4WIFI 5931模块

7.8.5Speaker/Mic模块

7.8.6马达模块

7.8.7LCM模块

7.8.8GSensor模块

7.8.9USB模块

7.8.10Flash模块

7.9PCB整板模块化布局

7.10PCB布线

7.10.1常见规则、Class、差分对的添加与设置

7.10.2埋盲孔的设置及添加方法

7.10.3BGA扇孔处理

7.10.4整体布线规划及电源处理

7.10.5走线优化

7.11PCB的后期处理

7.11.1铺铜及修铜的处理

7.11.2整板DRC检查处理

7.11.3丝印的调整

7.12Output job输出生产文件

7.13MT6261智能手表检查表

第8章进阶实例： 6层全志A64平板电脑

8.1实例简介

8.2板框及叠层设计

8.2.1板框导入及定义

8.2.2叠层结构的确定

8.3阻抗控制要求

8.4电路模块化设计

8.4.1LPDDR3模块

8.4.2CPU核心

8.4.3PMIC模块

8.4.4eMMC/NAND Flash模块

8.4.5Audio模块

8.4.6USB模块

8.4.7Micro SD模块

8.4.8Camera模块

8.4.9LCM模块

8.4.10CTP模块

8.4.11Sensor模块

8.4.12HDMI模块

8.4.13WiFi/BT模块

8.5器件布局

8.6规划屏蔽罩区域

8.7PCB布线

8.7.1PCB设计规则及添加Class

8.7.2BGA扇出

8.7.3走线整体规划及连接

8.7.4高速信号的等长处理

8.7.5大电源分割处理

8.7.6走线优化

8.8PCB后期处理

8.8.1铺铜及修铜处理

8.8.2DRC检查并修正

8.8.3丝印调整

8.9生产文件的输出

8.10A64平板电脑检查表

 

在写本书之前，由我们编写的《Altium Designer 19 PCB设计官方指南》一书已经得到很多读者的支持与认可。但由于这本书定位在入门级别，对于有基础或者需要进阶的工程师来说，书中没有包含软件的进阶内容和高速PCB设计案例实战演示。又加之新的Altium Designer 19版本中有一些对于高速PCB设计的功能推出，所以促成了本书的出版，这正好与前面的基础书形成互补。

本书是面向使用Altium Designer软件进行高速PCB设计的工程师用书，同样适用于各大院校
相关专业的培训教材。
全书分为8章，主要是以Altium Designer 19软件为平台，结合Altium Designer 19 PCB基础设计理论以及实际实战案例，完整地介绍以Altium Designer 19软件进行高速PCB设计的流程和方法。
其主要内容包括高级功能应用、高级规则设计、PCB设计要求及规范、EMC设计规范、4层通孔案例实战讲解、4层埋盲孔案例实战讲解、6层通孔案例实战讲解等。

第1章Altium Designer 19高级功能及应用，主要介绍系统高级功能、原理图高级功能、PCB高级功能、PCB后期处理高级功能等。通过新功能的介绍，帮助读者更加快速地掌握软件高级技巧的使用，有助于工作中提高PCB设计效率。第2章 设计规则的高级应用，主要介绍铺铜高级连接方式、高级间距规则、高级线宽规则、区域规则设置、阻焊规则设置、内电层的规则设置、Query语句的设置及应用、规则的导入和导出等要点。一直以来，规则设置对于新手或者老手都是一个不容易过去的坎，通过本章高级规则的介绍，希望能帮助读者解开对软件规则设置的难点。第3章 叠层应用及阻抗控制，主要介绍
叠层的添加及应用、阻抗控制计算方法等。本章特别介绍了多层板的叠层方法，以及使用Altium Designer 19软件进行阻抗计算，真正实现没有第三方软件辅助的情况下也能进行阻抗处理。第4章PCB总体设计要求及规范，主要介绍PCB常见设计规范、拼板、PCB表面处理工艺、组合装配等。第5章EMC设计规范，主要介绍EMC概述、常见EMC器件、布局、布线等。第6~8章
为进阶实例部分，包含4层STM32开发板、4层MT6261智能手表（HDI设计）、6层全志A64平板电脑3个完整案例的讲解。从PCB设计的总体流程、实例简介、创建工程文件、位号标注及封装匹配、原理图编译及导入、板框绘制、电路模块化设计、器件模块化布局、PCB的叠层设置、PCB布线、PCB设计后期处理、生产文件的输出、
STM32检查表等步骤来演示整个设计过程。实例讲解过程中包含作者多年的高速PCB设计经验，能够帮助读者快速掌握高速PCB设计知识点。
特别说明，本书所有的工程实例都基于Altium Designer 19（虽然Altium软件几乎不存在版本兼容性问题，但还是建议
读者使用对应的软件版本来学习）版本进行实战演示，每个工程案例都会提供对应的5个子文件（工程、原理图、原理图库、PCB和PCB库）。
本书由Altium中国技术支持中心组织编写，由李崇伟和高夏英结合多年的高速PCB设计相关实际工作及培训经验
编写而成。

在此特别感谢Altium中国市场部经理凌燕对本书的编著、整理和出版进行牵头、组织并给予支持。
感谢Altium中国技术支持部经理胡庆翰团队的张金平、清华大学出版社的盛东亮老师和钟志芳老师协助审稿并提出宝贵意见。

由于编者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正，欢迎读者咨询Altium Designer的售后使用及维保、续保问题。

Altium中国技术支持中心
2019年10月

 

中国正在从世界电子制造强国向电子设计强国转型，拥有巨大的市场潜力。专注于创新，提升设计能力和有效性将有机会使得这种潜力得以变为现实。看到这样的转变，Altium一直在中国的电子设计行业投入巨资。
为实现这一目标，我很高兴看到这本书出版。学习我们的设计系统是一种非常实用和有效的方法，必将使任何电子设计师的职业生涯受益。
新的一体化设计方式取代了原本拼凑的设计工具，让创新设计变得更为容易，并可以避免高成本的设计流程以及错误和产品的延迟。随着互联设备和物联网的兴起，成功、快速地将设计推向市场是每个成功公司的必由之路。
希望您在使用Altium Designer的过程中，将设计带入到我们的真实生活中来，并祝愿您事业有成。
——Altium大中华区总经理David Read