CircuitMaker 中 PCB 布局指南
设置 PCB 设计环境
在创建并检查原理图文档之后,下一步合乎逻辑的操作就是创建并设计 PCB。使用 File » New » PCB 命令创建新的 PCB 文档。建议通过定义原点 (1)、单位、栅格大小 (2),以及在 View Configuration 面板 (3) 中设置所需层的颜色显示与可见性,来完成 PCB 的配置。
Inspector 面板会显示所选层的 PCB 整体结构信息。
要定义原点,请使用 Home | Grids and Units | Origin 下拉菜单中的以下选项 :
- Set - 使用 在设计空间中定义一个位置作为新的(相对)原点,并将其坐标设置为 (0,0)。
- Reset - 使用 重置已定义的原点和坐标。
- Absolute Origin - 使用 将相对原点恢复为文档空间最左下角的默认绝对原点。
- Current Origin - 使用 将相对原点恢复为文档空间最左上角的默认绝对原点。
- New Location - 使用 打开 Jump To Location 对话框(在下方的 Jump 选项中描述)。
活动层会在设计空间底部指定,所有已创建的层会根据已确定的可见性设置显示 (4)。你可以使用 Ctrl+Shift+Mouse Wheel 依次在各层之间切换。
在 View Configuration 面板中使用 Add Components Layer Pair 和 Add Mechanical Layer 命令 (5) 来添加新层。新信号层只能在 Layer Stack Manager 中创建, 该内容将在本页后面介绍。
编辑器的系统设置可在 PCB Editor Preferences 中配置,可通过 File » System Preferences 命令 (6) 进入。
在原理图与 PCB 之间传递更改
要成功同步原理图与 PCB,必须先检查项目中的错误与警告。使用 Project | Validation | Validate PCB Project (1) 命令,或在 Projects panel 中右键单击项目名称来验证项目,并访问违规列表;如果未发现错误或警告,则会在 Messages panel (2) 中收到编译/验证成功的通知。
你可以使用 Project | Validation | Import Changes 按钮 (3) 从原理图导入更改。随后会打开 Engineering Change Order dialog (4),你可以在其中使用 Validate Changes 命令验证 更改。使用 Execute Changes 命令应用所做的更改。
板框几何与叠层
通常,PCB 设计从指定整体尺寸开始。你可以使用 Home | Board | Board Shape 下拉命令 (1) 更改 PCB 尺寸与几何形状。
要确定电路板的内部结构,请通过选择 Home | Board | Layer Stack Manager 打开 Layer Stack Manager ,或从右键菜单 (2) 中选择 Options » Layer Stack Manager 。
在 Layer Stack Manager 中,你可以从 Home |Settings | Presets 下拉菜单 (1) 使用预定义叠层(从两层结构到 16 层结构),或使用 Home | Layers | Add 和 Layer Up/Layer Down 命令 (2) 创建自定义叠层。
Via Types 选项卡 (3) 允许你创建新过孔并定义其类型(Thru、Blind、Buried)。默认情况下,该选项卡只创建通孔(Thru);其他类型可通过功能区 Home | Via Types 区域中的 Add 按钮,以及 Inspector 面板 (4) 中的 First Layer/Last Layer 字段来添加。
在保存叠层之前,PCB 叠层更改不会应用到 PCB 文档。
设计规则与约束
PCB 设计配置中的一个重要阶段是定义设计规则与约束。
设计规则在 PCB Rules and Constraints Editor (1)(Home | Design Rules | Design Rules)中定义,其中所有规则按适用范围与用途进行分类。每条规则既可应用于 所有 PCB 对象,也可应用于对象类,甚至可应用于单个对象 (2)。新规则可通过左侧窗格 (3) 的右键菜单中的 New Rule 命令创建。
你可以复制规则、将其保存为单独文件,并从其他项目导入它们 (3)。
类的创建在 Object Classes Explorer (1)(Home | Design Rules | Classes)中完成,使用右键菜单 (2) 中的 Add Class 命令。左侧列包含 所有可用的网络、元件等,可加入新类;右侧列包含属于所选类的对象。通过在左侧列选择对象,然后选择两列之间出现的所需 按钮,即可移动对象。
差分对类的创建方式相同,但需要从原理图传递给定差分对的信息(有关指令的应用见上文)。
所有已指定的设计规则会显示在 PCB Rules and Violations panel (3) 中。在 Rule Classes 区域选择一条规则即可显示该类的规则。
不过,如果在原理图中未将网络定义为差分对,你也可以在 PCB 编辑器中完成。为此,打开 PCB panel,然后选择 Differential Pairs Editor ,或从 View | PCB | PCB 下拉菜单 (1) 中选择它。使用 Add 按钮 (2) 添加差分对。在打开的 Differential Pair 对话框中,将电气网络配置为正或负 差分对网络,并为其分配名称。
在 Design Rule Checker (DRC) dialog (Home | Design Rules | Run DRC » Design Rule Check)中,你可以配置电路板的设计规则检查。系统会列出所有现有规则,Online (设计过程中)与 Batch(生成可选报告)列指示将执行的检查类型。建议在线检查时仅启用最少数量的规则,以保持系统高效。建议 为 Online 检查配置 Clearance(Electrical 中)、Differential Pairs Routing 和 Width(Routing 中)。
元件摆放
从原理图传递过来的元件会按与原理图文档相同的方式分组与划分,即按 sheet 划分。你可以使用 Cross Probe (1) 工具在原理图与 PCB 文档之间导航。如有需要,可使用 Shift+C 快捷键取消选择。
要快速访问任意元件,可使用 PCB panel 的 Components 模式:上方区域展示不同的元件类,包括系统类(例如按元件所放置的板层 划分)以及用户自定义类(例如由元件所在的原理图 sheet 生成)。 在下方区域,元件会按所选类别进行分组 (2)。
如果需要将元件直接放到板上,你可以拖拽它,或使用 Libraries 面板 (3) 中的 Place 命令。 此类元件不会与原理图关联,因此这种放置方法 仅在需要放置机械元素(例如加热器)时使用。
布线
开始布线之前,应先定义导线、间距与过孔的必要参数。这些步骤通过 PCB Rules and Constraints Editor 中提供的各类布线规则来完成。这些规则 决定走线与孔的最小、最大与首选尺寸,以及拓扑元素之间的最小间距。
布线与删除走线命令位于 RoutingHome tab 的 Routing 区域。相应的下拉菜单包含多种选项 (1)。
Shift+Space 键盘快捷键可在活动布线时切换布线样式。如果在 布线时需要更改走线参数,你可以使用 Tab 键暂停,并在 Inspector 面板 (2) 中选择参数。你也可以更改拐角样式、线宽、过孔参数等。布线样式选项包括 45 度、45 度带圆弧、90 度,以及 90 度带圆弧或角。
多边形
多边形可通过 Home | Pour | Polygon Pour 下拉菜单中的 Polygon Pour Cutout 命令创建。 放置过程中,使用 Shift+Space 键盘 快捷键在可用的拐角模式之间循环切换。
你可以使用下拉菜单中的命令移动所选多边形并重新灌铜。 名称、层与网络在 Inspector (2) 面板中配置。
当对多边形进行编辑时,会打开一个对话框,你可以选择是否对修改后的多边形重新灌铜。你也可以使用 Inspector 面板中的 Repour (4) 命令。
你可以在 PCB Rules and Constraints Editor 中,通过 PolygonConnect 规则里的 Connect Style 下拉菜单,将多边形连接到焊盘。
设计规则检查
即使是最简单的项目也需要进行 PCB 检查。通过成熟的规则分析与违规检测系统,可以发现那些可能被忽略的错误。
选择 Run DRC 按钮开始进行规则检查。(下拉菜单中还包含一个命令,用于 Reset Error Markers(1))。
检查完成后,你可以在 Design Rules Verification Report(2)、Messages 面板(3)以及 PCB Rules And Violations panel(4)中查看发现的规则违规项。
在 PCB Rules And Violations 面板中,在 Rules 区域选择一条规则,即可在面板的 Violations 区域显示该规则的所有违规项。双击某个违规项可在 PCB 上高亮显示该 违规位置。当你在面板中双击某个违规项时,会打开 Violation Details 对话框,以便你查看该违规的详细信息。
快捷键
PCB 编辑器有自己的一套键盘快捷键。PCB 编辑器中一些常用的键盘快捷键包括:
- Q – 用于在公制与英制单位(mm/mill)之间切换。
- 1/2/3 – 用于在 PCB 视图模式之间切换(Board Planning Mode/2D/3D)。
- F9 – 用于执行活动项目验证。
- B – 用于放置 3D 模型。
- F – 用于放置填充。
- N – 用于放置区域。
- A – 用于放置圆弧。
- E – 用于放置圆。
- L – 用于放置线段。
- S – 用于放置文本字符串。
- P – 用于放置焊盘或安装孔。
- V – 用于放置过孔。
- R – 用于开始交互式布线。
- D – 用于打开设计规则检查。
- M – 用于打开 Measure 工具。
- F1 – 用于打开相关文档。
- Shift+F1 – 用于打开当前交互命令的快捷键列表(下图显示的是交互式布线的列表)。
命令列表会根据活动文档的类型而有所不同。
点击 View | Shortcuts 以打开 Shortcuts 面板。使用面板顶部的控件,可按名称、要执行的操作类别或按字母顺序进行排序。
















