PCB 布局与编辑技巧

概览

本文介绍了 Altium Designer 中 PCB 对象放置与编辑的核心工作流程,首先说明基本对象与组合对象之间的区别,然后介绍如何放置对象、如何在放置前调整默认设置、如何在放置过程中使用 Tab 键编辑属性,以及如何在放置后通过“属性”面板或对话框修改对象。本文还强调了在正确图层上操作的重要性,并介绍了 PCB 编辑器中的对象选择命令,帮助您更高效地处理重叠对象、网络、相连的铜对象、元件以及已布线的连接。如果您希望通过实用概述,更有把握、更灵活地放置、编辑和选择 PCB 对象,不妨从本文开始,继续阅读。

- 了解基本对象与组合对象之间的区别,以及这些区别如何影响 PCB 编辑器中的放置和操作。
- 学习放置前、放置过程中及放置后的常用编辑流程,包括默认设置、访问“属性”以及切换显示单位。
- 了解可用的 PCB 选择命令,帮助您处理重叠对象、逻辑网络层次结构、相连的铜对象,以及基于元件的布线选择。
使用 AI 深入了解:

设计 PCB 时可以使用多种对象。放置在 PCB 文档中的大多数对象用于定义铜区域或无铜区域。这既适用于走线和焊盘等电气对象,也适用于文本和尺寸标注等非电气对象。因此,务必注意用于定义各个对象的线条宽度,以及对象所在的层。

PCB 编辑器中有两类对象:图元对象和组对象:

  • 图元对象是设计的基本元素,包括走线、焊盘、过孔、填充、圆弧和文本对象。它们被称为“图元”,是因为它们具有原始 或最基本的特性。

  • 任何由图元 组成并被识别为设计对象的对象都是组对象。组对象的示例包括 元件、尺寸标注和多边形覆铜。在设计空间中,可以将组对象作为单个对象进行操作。例如,可以对其进行放置、选择、复制、修改、移动和删除。

对象放置与编辑的共性

在 Altium Designer 中,无论放置哪种对象,放置过程都大致相同。最基本的流程如下:

  1. 从某个工具栏或 Place 菜单中选择要放置的对象。

  2. 使用鼠标在 PCB 编辑器设计空间中定义所放置对象的位置及其大小(如适用)。

  3. 右键单击(或按 Esc)以终止命令并退出放置模式。

对象会放置在当前层上。放置前,请确保已将正确的层设为当前层。放置后可以更改对象所在的层。

放置前编辑

您可以随时在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – 默认值页面上更改对象的默认属性。这些属性将在后续放置对象时应用。

使用 Primitives 列访问对象属性,并根据需要编辑默认值。
使用 Primitives 列访问对象属性,并根据需要编辑默认值。

默认情况下,对象的默认值保存在文件 ADVPCB.dft 中。您也可以将这些值保存在使用其他名称的 .dft 文件中。提供了用于保存和加载 .dft 文件的控件,便于您创建常用的对象默认值“集合”。保存到 .dft 文件以及从中加载的所有设置均为用户定义的默认值。如有必要,可以随时使用 Set To Defaults或 Reset All 选项恢复原始默认值。原始默认值为硬编码值。

放置期间编辑

首次放置对象时,可以编辑多项属性。要访问这些属性,请在放置模式下按 Tab 键,打开 相应的 Properties 面板。按 Tab 键会暂停放置,以便您对对象进行所需的编辑。

焊盘 对象的属性对话框示例。 
焊盘 对象的属性对话框示例。

完成编辑后,单击设计空间中的浮动暂停按钮( )以继续放置。

以这种方式设置的属性将成为后续对象放置的默认设置,除非启用了 Preferences 对话框中 PCB 编辑器 – 默认值页面上的 Permanent 选项。启用此选项后,所做的更改仅影响当前正在放置的对象,以及在同一次放置会话中后续放置的对象。

放置后编辑

对象放置后,可以通过多种方式进行编辑。具体方法如下。

相应的属性面板或对话框

此编辑方法使用相应的 Properties 面板模式和对话框来修改已放置对象的属性。

放置后,可以通过以下方式访问相应的 对话框:

  • 双击已放置的对象。

  • 将光标置于对象上,右键单击,然后从上下文菜单中选择 Properties。

放置后,可以通过以下任一方式访问 Properties 面板的相应 模式:

  • 如果 Properties 面板已处于活动状态,请选择对象。
  • 选择对象后,通过设计空间右下角的 Panels 按钮选择 Properties 面板,或从主菜单中选择 View » Panels » Properties。
如果 Preferences 对话框中 PCB 编辑器 – 常规页面 上的 Double Click Runs Interactive Properties 选项处于禁用状态(默认),则双击图元,或右键单击选中的图元并选择 Properties 时,将打开对话框。启用 Double Click Runs Interactive Properties 选项后,将打开 Properties 面板。
虽然对话框和面板中的选项相同,但选项的顺序和位置可能略有不同。
按 Ctrl+Q 可将面板/对话框中当前使用的计量单位在公制(mm)与英制(mil)之间切换。这仅影响面板/对话框中的测量值显示,不会更改为电路板指定的计量单位。电路板的计量单位是在设计空间中未选中任何对象时,通过 Properties 面板中的 Units 设置进行配置的。

PCB 对象选择命令

除了标准对象选择/取消选择命令之外,PCB 编辑器还提供了多种特殊命令,便于执行对象选择/取消选择操作。这些命令可从主菜单的 Edit » Select 和 Edit » DeSelect 子菜单中访问。选择命令也可以从 Active Bar中的  按钮菜单中访问。

  • Select overlapped - 用于在一组位于同一位置(重叠)的对象中,单独选择下一个设计对象, 而无需使用选择弹出窗口。选择遵循以下固定优先顺序,连续使用此命令可循环选择:

    1. 焊盘
    2. 过孔
    3. 走线/圆弧
    4. 元件
    5. 多边形
    6. 区域/填充
    7. 文本

    此外,在使用 Shift 键向当前选择中添加其他对象时,可以使用 Shift+Tab 循环选择重叠对象, 而不会丢失原有选择。

    • 要使用此命令,请确保在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 - 常规页面上禁用 Display popup selection dialog 选项。
    • 选择顺序也会优先考虑当前层,然后再考虑其他层上的对象。
    • 双击多个对象重叠的区域时,始终会显示弹出式选择窗口。
  • Select next (快捷键:Tab)- 在设计中选中一个初始对象后,此命令可根据逻辑层级扩展选择范围,将下一更高层级的对象包含在内。支持以下循环式逻辑选择“流程”:

    • 走线段 ---> 同一层上所有相连(连续)的走线 ---> 所有相连的铜对象 ---> 关联网络中的所有电气对象
    • 已连接的焊盘 ---> 同一层上所有相连(连续)的走线 ---> 所有相连的铜对象 ---> 关联网络中的所有电气对象
    • 未连接的焊盘 ---> 关联网络中的所有电气对象
    • 过孔 ---> 与过孔关联的各层上所有相连(连续)的走线 ---> 所有相连的铜对象 ---> 关联网络中的所有电气对象
    • 铜对象(区域/多边形覆铜/填充)---> 所有相连的铜对象 ---> 关联网络中的所有电气对象
    • 自由焊盘/过孔 ---> 焊盘所在层或与过孔关联的各层上所有相连(连续)的走线 ---> 所有相连的铜对象 ---> 关联网络中的所有电气对象。
    • 元件 ---> 过孔扇出、引出线、互连线

    Via Fanouts - 如果一段足够短的走线将焊盘连接到过孔,并且没有其他焊盘通过更短的走线连接到此过孔,则这段走线和该过孔被视为此焊盘的 Fanout。

    Escapes - 连接到焊盘的一段足够短的悬空走线被视为此焊盘的 Escape。

    Interconnect - 连接两个已选中对象(例如焊盘或扇出过孔)的走线被视为 Interconnect。

    此外,此功能还支持对设计中属于不同网络的多个已选对象扩展选择范围。

    跨多个网络的选择示例:从最初选中的走线段开始,沿逻辑层级向更高层级扩展选择范围。
    跨多个网络的选择示例:从最初选中的走线段开始,沿逻辑层级向更高层级扩展选择范围。

    此命令在选择已布线的网络时尤其有用。了解更多有关 选择布线的策略的信息。

  • Board - 用于选择已定义板形边界内的所有对象。

  • Net - 用于选择与特定网络关联的所有电气对象。

    启动此命令后,可以单击某个电气对象或连接线,以选择关联网络中的所有电气对象;如果知道要选择的网络名称,也可以单击设计中没有任何对象的区域,此时将打开 Net Name 对话框。在该对话框中输入所需的网络名称,关闭对话框后,该网络即被选中。如果不确定网络名称,请输入 ?,然后单击 OK 以打开 Nets Loaded 对话框,其中列出了设计中当前加载的所有网络。

  • Connected Copper - 用于选择连接到同一块铜上的所有电气对象。

  • Physical Connection - 用于选择焊盘对象之间所有实际布设的走线。单击走线、焊盘或过孔,即可选中延伸至另一个焊盘的所有连续走线,包括其中的过孔(焊盘本身不会包含在选择范围内)。

  • Physical Connection Single Layer - 用于选择单个层上焊盘对象之间所有实际布设的走线。单击走线或过孔,即可选中同一层上延伸至另一个焊盘的所有连续走线(焊盘和过孔本身不会包含在选择范围内)。

  • Component Connections - 用于选择从指定元件的焊盘引出的所有已布线连接(包括走线和过孔),每条连接的选择范围均截止于遇到的下一个焊盘。焊盘本身不会包含在选择范围内。

    也可以右键单击已放置的元件,然后从上下文菜单中选择 Component Actions » Select Component Connections 命令来访问此命令。

  • Component Nets - 用于选择当前文档中连接到指定元件的所有网络(以及这些网络中的成员对象)。

    也可以右键单击已放置的元件,然后从上下文菜单中选择 Component Actions » Select Component Nets 命令来访问此命令。

  • Room Connections - 用于选择当前文档中完全位于指定 Room 边界内的所有焊盘到焊盘的已布线连接。

    也可以右键单击已放置的 Room,然后从上下文菜单中选择 Room Actions » Select Room Connections 命令来访问此命令。

  • All on Layer - 用于选择/取消选择当前层上的所有对象。

    元件可能放置在某一层上,却无法使用 DeSelect » All on Layer 命令取消选择。这是因为组成该元件的图元并非全部位于同一层上。例如,位号和注释文本可能放置在顶层丝印层,而组成元件的焊盘则位于多层。
  • Free Objects - 用于选择设计中的所有自由图元对象。元件对象、坐标对象、尺寸标注对象、长度调节对象、OLE 对象和多边形覆铜对象均为组合对象,因此不受此命令影响。

  • All Locked - 用于选择所有启用了 Locked 属性的设计对象。

  • Off Grid Pads - 用于选择所有未放置在当前捕捉栅格上的焊盘。

请注意,在 PCB 编辑器中,Lasso Select / Lasso Deselect 命令提供两种操作模式:

  • Free-form - 如同真正的套索一样,可以徒手绘制选择区域,将所需的设计对象包含在内。

  • Polyline - 此模式提供多边形“套索”,当需要更精确地取消选择对象时,相较于自由绘制模式,它可能更合适。对于含有旋转 45 度元件的设计,或在设计并非始终正交的柔性电路板上工作时,此模式非常有用。

您甚至可以结合使用这两种模式 ,使取消选择区域完全符合您的需求。 当前模式显示在 Status Bar中。按 Spacebar 可在 Free-form 和 Polyline 模式之间切换。

使用 Lasso Select、Inside Area、Outside Area、Touching Line 或 Touching Rectangle 命令时,按住 Ctrl 键可针对元件对象的图元进行操作。

图形化编辑

此编辑方法允许您直接在设计空间中选择已放置的对象,并以图形化方式更改其大小、形状或位置 。对于支持修改形状和/或大小的对象,可通过选中对象后出现的编辑“控制柄”进行修改。


选中的填充对象的编辑控制柄示例。

单击对象上远离编辑控制柄(如果有)的任意位置 ,即可拖动对象 以重新定位。根据对象类型,拖动时还可以旋转和/或翻转对象。

  • 按 Spacebar 可逆时针旋转对象 ,按 Shift+Spacebar 可顺时针旋转。旋转角度由 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – 常规页面 中定义的 Rotation Step 值决定。
  • 按 L 键可将对象翻转到电路板的另一面(如果适用)。
  • 按 X 或 Y 键可沿 X 轴或 Y 轴翻转对象(如果适用)。
  • 按 Alt 键可根据初始移动方向,将移动方向限制在水平轴或垂直轴上 。
  • 按住 Ctrl 键并按方向键,可小幅微移对象(步长为当前捕捉栅格值)。按住 Ctrl+Shift 键并按方向键,可大幅微移对象(步长为捕捉栅格值的 10 倍)。

拖动多个选中的对象时,显示的图元数量 由 高级设置对话框 中的 PCB.Rendering.MultiselectionDrag 选项控制(默认值为 500)。

移动命令

可以使用主菜单中 Edit » Move 子菜单的命令,或 Active Bar中的移动子菜单命令来更改对象位置。

  • Move - 此命令用于移动当前文档中的任意对象。 与对象关联的所有网络将保持连接,连接线会在移动时跟随对象(是否显示取决于当前生效的连接模式)。任何连接到该对象的已布线走线都不会移动。

  • Drag - 此命令用于移动当前文档中的任意对象。如果对象(例如元件、焊盘或 过孔)连接了走线和/或圆弧,这些走线和圆弧会在对象移动时保持连接。

    • 要使连接的走线随元件一起移动,必须在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 - 常规页面上,将 Comp Drag 模式设置为 Connected Tracks。如果此模式设置为 None,该命令的行为将与基本移动命令相同。
    • 使用此命令拖动元件 且 Comp Drag 模式设置为 Connected Tracks 时,旋转和翻转快捷键命令将不可用。另请注意,智能移动操作(动态对齐和推挤)也不可用。
  • Component - 此命令用于移动当前文档中的元件。 启动命令后,单击 设计中要移动的元件,将其移动到所需位置,然后单击。也可以在设计空间中 远离任何对象的位置单击 ,打开 选择元件对话框。使用此对话框查找要移动的元件(跳转到元件,或将元件移至光标处),然后按上述方式重新定位。请注意,只有当目标元件处于 not 锁定状态时,此功能才有效。

    也可以在设计空间中的元件上右键单击 ,然后从上下文菜单中选择 Component Actions » Move Component 命令来访问此命令。

    了解有关元件放置的更多信息。
  • Move Selection - 此命令用于手动重新定位当前文档中选中的对象。 与所选对象关联的所有网络将保持连接,连接线会在移动时跟随对象(是否显示取决于当前生效的连接模式)。任何连接到该对象的已布线走线都不会移动。

  • Move Selection by X, Y - 此命令用于将当前选中的对象沿 X 和/或 Y 方向偏移精确的距离。启动命令后,将打开 Get X/Y Offsets 对话框。使用此对话框指定用于移动所选对象的 delta X 和/或 delta Y 增量值 。

    只有在设计空间中至少选中一个对象时,此命令才可用。

    Get X/Y Offsets 对话框
    Get X/Y Offsets 对话框

  • Rotate Selection - 此命令用于将设计空间中选定的对象 按指定角度逆时针 或顺时针 旋转。启动命令后,将打开 Rotation Angle (Degrees) 对话框。输入所需的旋转角度, 范围为 0.001° 至 360.00°  (分辨率为 0.001°)。输入正值表示逆时针旋转, 输入负值表示顺时针旋转。单击 OK 关闭对话框, 然后定位光标并单击,以定义旋转参考点。选定对象将围绕该参考点旋转所输入的角度。

    Rotation Angle 对话框
    Rotation Angle 对话框

  • Flip Selection - 将选定对象水平翻转(绕 Y 轴),并移至电路板另一面的对应层。 例如,位于 Top Layer 上的对象将翻转到 Bottom Layer,位于 Top Overlay 上的对象将翻转到 Bottom Overlay,依此类推。

    • 翻转后,位号和注释文本将变为镜像显示。

    • 对于位于 Multi-Layer 上的焊盘,翻转实际上会颠倒其 XY 尺寸组合及形状的排列顺序。因此,如果使用了 Top-Middle-Bottom 样式, 且初始形状为 Round-Rectangle-Octagonal,翻转将颠倒堆叠顺序,使从顶层开始的形状变为 Octagonal-Rectangle-Round。

    • 如果选中了多个对象,则整组选定对象将围绕其几何中心翻转。 

    请注意,所有选定对象都会直接翻转,不会发出警告,除非其中一个或多个对象的位置已锁定。在这种情况下, 将出现 Confirm 对话框,要求确认后才会翻转对象。 

对齐命令

也可以通过更改对象的对齐方式来移动对象。要将对象与其他对象对齐, 请右键单击选定对象, 然后选择 Align。或者,使用主菜单中的 Edit » Align 子菜单或 Active Bar 中的对齐子菜单。对齐子菜单包含多个用于分布选定对象的选项。

对齐命令仅会移动可自由移动的选定对象,不会移动已锁定的对象。

Align 命令 用于打开 Align Objects 对话框,其中提供了用于按需快速对齐当前选定设计对象的控件。 根据需要,在对话框中设置选定对象的 Vertical 和/或 Horizontal 对齐选项,然后单击 OK 执行对齐。

Align Objects 对话框
Align Objects 对话框

  • 同时启用 Horizontal 和 Vertical 选项可能会导致冲突, 使选定对象相互重叠。
  • 使用 Space equally 选项可能会导致移动后的对象偏离栅格。

Position Component Text 命令用于打开 Component Text Position 对话框, 您可以在其中更改当前文档中一个或多个选定元件的位号和/或注释文本的位置。

Component Text Position 对话框
Component Text Position 对话框

该对话框主要分为两个区域:位号文本和注释文本。对于位号和注释,均使用元件示意图来辅助显示文本在所选位置下的呈现位置。文本可采用以下九种位置样式,均归类为“自动位置”,这意味着元件移动和旋转时,文本将保持在所选位置:

  • Left-Above
  • Left-Center
  • Left-Below
  • Center-Above
  • Center
  • Center-Below
  • Right-Above
  • Right-Center
  • Right-Below

要使文本保持在当前位置 而不作任何修改,请保持 No Change 选项启用。

  • 也可以通过 属性面板的 Properties 区域更改位号和注释文本的位置。选择位号/注释 或其所属元件, 即可显示这些属性。单击以文字概述位号/注释当前所在层、位置及旋转角度的相应控件, 然后根据需要使用弹出窗口中的 Autoposition 属性。
  • 要自由定位位号/注释文本, 并使其跟随所属元件移动和旋转,请为 Autoposition 属性选择 Manual 样式(通过 Properties 面板配置属性时)。您也可以直接在工作区中单击并按住文本,将其自由拖动到所需位置; 这会自动将 Autoposition 属性切换为 Manual。

Align Left / Align Right / Align Top / Align Bottom 命令分别用于按左/右/上/下边缘对齐选定的设计对象。 启动命令后,将以最左/最右/最上/最下方对象的左/右/上/下边缘为参考,并将选区中的所有其他对象向左/向右/向上/向下移动,使其左边缘与该参考对齐。

Align Left (maintain spacing) / Align Right (maintain spacing) / Align Top (maintain spacing) / Align Bottom (maintain spacing) 命令可将所选设计对象按其左/右/上/下边缘对齐,同时遵循适用的设计规则,保持足够的间距。启动命令后,将以最左/最右/最上/最下方对象的左/右/上/下边缘为基准,所选的其他所有对象将向左/右/上/下移动,使其左边缘与该基准对齐。 对象将向左/右/上/下移动,在适用的间距规则允许的范围内尽可能靠近基准对象:

Align Horizontal Centers / Align Vertical Centers 命令可将所选对象排列成单列/单行,并按其水平/垂直中心对齐。启动命令后,光标将变为十字形,并提示您从所选对象中选择一个对象;单击该对象,将其设为基准对象。所选的其他所有对象将相对于此基准对象移动,并按其水平/垂直中心对齐。

Distribute Horizontally / Distribute Vertically 命令可使所选对象的水平/垂直间距相等。 启动命令后,所选对象中最左和最右 / 最上和最下方的对象将保持位置不变,其他所有对象将在它们之间等间距排列。对象的垂直/水平位置不会改变。

Increase Horizontal Spacing / Increase Vertical Spacing 命令可增大所选对象的水平/垂直间距。 启动命令后,最左/最下方的对象将保持位置不变,所选的其他对象将向右/向上移动。移动后,相邻对象参考点之间的水平/垂直距离将增加,增加量由默认 Global Board Snap Grid 的 Step X / Step Y 字段中指定的值决定。

Decrease Horizontal Spacing / Decrease Vertical Spacing 命令可减小所选对象的水平/垂直间距。 启动命令后,最左/最下方的对象将保持位置不变,所选的其他对象将向左/向下移动。移动后,相邻对象参考点之间的水平/垂直距离将减小,减小量由默认 Global Board Snap Grid 的 Step X / Step Y 字段中指定的值决定。

Align To Grid 命令用于将所选元件移动到适用且已修改的捕捉栅格上最近的点。 启动命令后,每个所选元件的参考点都将移动到适用捕捉栅格上最近的点。

Move All Components Origin To Grid 命令用于将所有元件的参考点移动到当前捕捉栅格上。 启动命令后,设计空间中所有焊盘位于栅格上的元件都将移动,使其参考点与当前捕捉栅格对齐。默认情况下,系统会自动生成报告 Move Component(s) Origin To Grid - <PCBDocumentName>.html,并将其作为活动文档打开,详细列出哪些元件已移动、哪些元件未移动。

  • 可在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 - 报告页面 中配置要生成并显示的报告格式。
  • 可通过 属性面板 的 Grid Manager 部分,根据需要设置适用的捕捉栅格。
请注意,焊盘当前不在栅格上的元件不会移动。

通过 PCB List 面板

PCB List 面板 可用表格形式显示设计对象,便于快速检查和修改对象属性。与 PCB Filter 面板配合使用时,可仅显示当前筛选器范围内的对象,从而更准确、高效地定位和编辑多个设计对象。

选择活动层

活动层是您将放置对象的层。 您可以单击设计空间底部对应层的选项卡,从当前可见的层中选择活动层,也可以使用 View Configuration 面板的 Layers & Colors 选项卡中 Layers 区域内的 Active Layer 下拉列表进行选择。

您也可以使用以下快捷键快速选择活动层:

  • * (数字小键盘上)– 切换到下一个已启用的信号层。
  • Shift+* (数字小键盘上)– 切换到上一个已启用的信号层。

    请注意,此命令仅在编辑器处于 2D 查看模式时可用,因为在 3D 模式下,Shift 键用于访问方向球。
  • + (数字小键盘上)– 切换到下一个已启用的层。
  • - (数字小键盘上)– 切换到上一个已启用的层。
放置在多层上的对象会自动显示在所有信号层上。

使用剪切/复制和粘贴

在 PCB 编辑器中,您可以在同一 PCB 文档内或不同 PCB 文档之间剪切/复制和粘贴对象。例如,可以将某个 PCB 中的元件复制到另一个 PCB 文档中。您可以将对象剪切/复制到 Windows 剪贴板,然后将其粘贴到其他文档中。

使用 2D Layout Mode 时,选择要剪切/复制的对象,然后从主菜单中单击 Edit » Cut (Ctrl+X) / Edit » Copy (Ctrl+C),或从右键菜单中选择 Cut/Copy 命令。 光标将变为十字形,并提示您选择一个参考点。该点是相对于所选对象的坐标,用于在执行粘贴命令时准确定位所选对象。

在 3D Layout Mode 中使用“复制”命令时,设计空间中的当前视图将以位图格式复制到剪贴板。您可以通过随后打开的 3D Snapshot Resolution 对话框设置所复制图像的分辨率。

要以文本格式将当前选中的设计对象复制到剪贴板 ,可使用主菜单中的 Edit » Copy As Text 命令。随后,可将这些信息粘贴到任何文本字段或外部文本文档中。复制到剪贴板的详细信息包括:

  • 对象类型。
  • 位号和注释(对于元件对象)。
  • 对象在设计空间中的位置。
  • 对象所在的层(对于过孔,则为起始层和终止层)。

将元件以文本形式复制到剪贴板的示例如下:

Component Y1-25MHz (100.6mm,1.5mm) on Top Layer

将走线和过孔以文本形式复制到剪贴板的示例如下:

Track (20mm,6mm)(80mm,6mm)  Top Layer
Via (45mm,6mm) Top Layer to Bottom Layer

要将最近一次剪切或复制到剪贴板的内容放入当前文档,请从主菜单中选择 Edit » Paste 命令,或在设计空间中右键单击,然后从快捷菜单中选择 Paste 命令(快捷键: Ctrl+V)。 最新的剪贴板内容将悬浮在光标上。光标相对于内容的位置取决于使用 Cut 或 Copy 将选中内容添加到剪贴板时指定的参考点。

使用 Paste 命令时,无论编辑器中当前将哪个层设为活动层,对象都会粘贴到源对象复制时所在的层。

要将从支持的 OLE 应用程序中复制的文本放入任何已打开的 PCB 文档,可使用主菜单中的 Edit » Paste Text 命令。文本会被转换为 PCB 字符串对象并粘贴,而不是作为单个 OLE 对象粘贴。支持的文件类型包括通用格式,例如 CSV 和 XLS 格式的电子表格,以及 DOC 和 RTF 格式的文字文档。

要控制对象粘贴回设计空间时某些属性的处理方式,可使用主菜单中的 Edit » Paste Special 命令。 执行该命令后,将打开 Paste Special 对话框。

Paste Special 对话框
Paste Special 对话框

根据所粘贴的具体内容,可以控制以下属性:

  • 可将对象粘贴到当前层 ,而不是按照默认粘贴行为,将其粘贴到源对象复制时所在的层。

    也可以在设计空间中使用 Alt+Insert 键盘快捷键,直接将内容粘贴到当前层。
  • 可保留已分配的网络名称。
  • 可保留相同的位号(对于粘贴的元件)。
  • 可将粘贴的元件添加到与原始源元件相同的元件类中。

根据需要设置选项,然后单击 Paste 按钮开始粘贴操作。

单击 Paste Special 对话框中的 Paste Array 按钮将打开 Setup Paste Array 对话框,通过该对话框可将剪贴板对象的多个副本粘贴到当前文档中。

Setup Paste Array 对话框
Setup Paste Array 对话框

在此对话框中输入适当的值,然后单击 OK 以放置阵列。

  • 放置线性阵列时,系统会提示您选择阵列的起点。将光标移至所需位置,然后单击 或按 Enter 以放置阵列。
  • 放置圆形阵列时,系统会提示您先选择阵列的中心点,再选择阵列的起始点。在每一步中,将光标移至所需位置,然后单击 或按 Enter 来放置阵列。对象将围绕指定的中心点按逆时针方向排列。
阵列的起始点就是参考点的位置,该参考点是在使用 Cut 或 Copy 将所选对象添加到剪贴板时指定的。因此,建议在剪切/复制时正确指定参考点,否则粘贴阵列时可能会出现意外结果。

要复制一个或多个选定对象,然后在当前文档中的所需位置粘贴多个副本,也可以使用主菜单中的 Edit » Duplicate 命令(快捷键:Ctrl+R)。启动该命令后,光标将变为十字光标,并进入复制模式。操作步骤如下:

  1. 系统首先会提示您选择参考点。粘贴所选对象时将以此点为基准。将光标移至所选对象附近的所需位置,然后单击 或按 Enter。所选对象的副本将悬浮在光标上。
  2. 将光标移至设计空间中的所需位置,然后单击 或按 Enter 放置副本。
  3. 所选对象的另一个副本将悬浮在光标上,等待放置。
  4. 继续放置所选对象的更多副本(类似于使用橡皮图章), 或右键单击 或按 Esc 退出。

请注意,此命令用于复制和粘贴对象。因此,不能使用此命令复制组对象的子对象。

锁定设计对象

通过启用设计对象的 Locked 属性,可以锁定这些对象,防止在 PCB 文档中移动或编辑它们。例如,如果特定对象的位置或尺寸至关重要,应将其锁定。可在 Properties 面板中,单击所需对象的挂锁图标()进行锁定,如以下示例所示。 

所选元件和焊盘在 Properties 面板中的 Lock 图标示例。 
所选元件和焊盘在 Properties 面板中的 Lock 图标示例。

对于具有 Locked 属性的已放置对象,也可以在设计空间中右键单击该对象,然后从上下文菜单中选择 <ObjectType> Locked 命令,以切换其 Locked 属性的状态。 如果对象已被锁定,该菜单命令左侧会显示一个勾选图标。

如果您尝试移动或旋转已启用 Locked 属性的设计对象,系统会弹出一个对话框,询问您是否确认继续编辑。

如果在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – 常规 页面中启用了 Protect Locked Objects 选项,且设计对象已锁定,则无法选择该对象或对其进行图形化编辑。使用 Properties 面板上的 Lock 图标解锁对象,或禁用 Protect Locked Objects 选项,即可对此对象进行图形化编辑。

启用 Protect Locked Objects 选项后,如果您尝试将锁定对象与其他对象一起选中,则只有未锁定的对象可以被选中并作为一组移动。

锁定元件图元

如果 PCB 元件的图元已锁定(即 Properties 面板的元件模式中的 Primitives 选项处于  状态),则无法通过图形化(例如拖放)和非图形化(例如使用 Properties 或 List 面板)编辑方式修改这些图元的全部或大部分属性。这有助于防止意外更改元件图元,从而避免生成错误的装配和制造输出。

要启用/禁用防止修改 PCB 元件图元的功能,请使用 Preferences 对话框中 PCB 编辑器 – 常规页面上的 Protect Locked Primitives In Component 选项。

例如,下图显示了 Properties 面板的焊盘模式,其中的焊盘属于一个已锁定图元的 PCB 元件。请注意,该焊盘的所有属性(Net 和 Testpoint 属性除外)均呈灰色,无法编辑。另外,焊盘的 Component最右侧显示了  图标。字段,表示父元件的图元已锁定,无法修改焊盘属性。

对于图元已锁定(右侧)的 PCB 元件焊盘,Properties 面板的 Pad 模式(左侧)。
对于图元已锁定(右侧)的 PCB 元件焊盘,Properties 面板的 Pad 模式(左侧)。

可重入编辑

PCB 编辑器包含一项名为 re-entrant editing 的强大功能。此功能允许您使用键盘快捷键执行第二项操作,而不终止当前操作。可重入编辑让您的工作更加灵活、直观。例如,开始放置走线后,您发现必须删除另一段走线。此时无需退出 交互式布线模式。按下 E、D 快捷键,删除所需的走线段,然后按 Esc 键即可返回设计的交互式布线。

设置 PCB 光标外观

默认情况下,PCB 光标为绿色的小型 90 度十字光标。可以使用 Preferences 对话框中 PCB 编辑器 – 常规 页面上的 Cursor Type 和 Cursor Color 设置进行配置。例如,在放置和对齐设计对象时,延伸至设计窗口边缘的大型 90 度十字光标(Large 90 选项)会很有用。或者,如果 90 度光标与网格线重叠而难以辨认,则可以使用 45 度十字光标(Small 45 选项)。

TrueType 字体支持

PCB 编辑器支持为设计中与文本相关的对象(文本字符串/文本框、尺寸标注、钻孔表和/或层叠表)使用笔画字体或 TrueType 字体。可在相应的 Properties 面板中选择字体。共有三种笔画字体可供选择:Default、Sans Serif 和 Serif。Default 样式是一种简单的矢量字体,支持笔式绘图和矢量光绘。Sans Serif 和 Serif 字体更为复杂,会降低 Gerber 等矢量输出的生成速度。笔画字体内置于软件中,无法更改。这三种字体均包含完整的 IBM 扩展 ASCII 字符集,支持英语和其他欧洲语言。使用 TrueType 字体时,可以使用 \Windows\Fonts 文件夹中的 TrueType 和 OpenType(TrueType 的超集)字体。此功能还提供完整的 Unicode 支持。

请注意,只有检测到的根字体(且名称唯一)才可使用。例如,Arial 和 Arial Black 可用,但 Arial Bold 和 Arial Bold Italic 不可用。

使用 TrueType 字体的文本对象的几何形状会自动存储在 PCB 文档中。当 PCB 文档中的对象使用 TrueType 字体时,即使另一台计算机未安装该 TrueType 字体,在该计算机上打开 PCB 文档时,这些对象仍会以相同的字体几何形状显示。

选中使用缺失字体的对象时,Properties 面板顶部会显示警告消息。更改影响对象文本的属性(例如文本高度或文本本身)时,会打开 Missing fonts 对话框,您可以在其中选择替代字体(Replacement)。启用 Apply to all text elements 选项,可将替代字体应用于 PCB 文档中所有使用该缺失字体的对象。

从 PCB List 面板更改与文本相关的属性时,也会显示此对话框。

尝试编辑使用不同缺失字体的多个对象时,此对话框允许您为每种缺失字体选择替代字体。

在 高级设置对话框中启用 PCB.Text.TTFontSaving 选项后,即可将使用 TrueType 字体的文本对象的几何形状自动存储在 PCB 文档中。禁用该选项时,可以配置 Altium Designer 以嵌入 TrueType 字体。Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – TrueType 字体页面(在 高级设置对话框中禁用 PCB.Text.TTFontSetting.Hide 选项后可用)提供了 Embed TrueType fonts inside PCB documents 选项,用于在保存设计时嵌入 TrueType 字体, 以及 Substitution font 选项,用于在加载设计时应用所选的字体替换。

如果文本需要以某种字体显示,而加载设计的目标计算机上不一定安装了该字体,则嵌入字体会很有用。当加载的设计未嵌入字体,且当前加载设计的计算机上可能没有相应字体时,字体替换功能允许指定一种 TrueType 字体作为替代字体。

支持真实圆弧渲染

此功能处于公开测试阶段,在 高级设置对话框中启用 PCB.Rendering.DrawArcBaseGeometry 选项后可用。

Note: 真实圆弧渲染还要求在 Advanced Settings 对话框中启用 PCB.Polygon.AdvancedPour 选项。

PCB 编辑器和 PCB 库编辑器设计空间中生成的圆弧均支持以真实圆弧而非近似形状呈现。此支持涵盖 2D/3D 布局模式(以及 PCB 编辑器中的板规划模式)。您可以在以下方面看到真实圆弧渲染的效果:

  • 多边形覆铜(实心、网格、无)

  • 多边形覆铜挖空

  • 多边形覆铜和区域的选择轮廓

  • 区域

  • 阻焊和助焊层扩展

  • 网络高亮显示

  • 间距边界

  • 违规叠加显示(位于区域或多边形覆铜上的独立多边形覆铜)

下方展示了 PCB 中围绕其他对象填充的多边形覆铜的真实圆弧渲染示例。

 

网络信息

对于 PCB 上的铜对象(走线、过孔、多边形等),选中对象时,Properties 面板的 Net Information 区域会显示以下信息:

  • 所属的 Net、Diff Pair 和/或 xSignal,以及各自关联的类。请注意,只有当对象属于差分对或 xSignal 时,才会分别显示 Diff Pair 和 xSignal 条目。
  • Delay – 所选对象的延迟,以及整个网络中已布线线段的延迟。如果已为焊盘和过孔定义了 Propagation Delay 值,则会将这些值计入。

    对于过孔,传播延迟按所用过孔的长度成比例计算。在高级设置对话框中启用 PCB.Delay.Via 选项后,即可使用此功能。禁用 PCB.Delay.Via 选项时,将使用过孔属性中定义的 Propagation Delay 值。

  • Length – 所选对象的长度总和及总 Signal Length。Signal Length 是对节点间总距离的精确计算。系统会分析已放置的对象,以处理堆叠或重叠的对象以及焊盘内的曲折路径,并将过孔长度计入。如果为焊盘定义了 Pin Package Length,也会将其计入。如果网络尚未完全布线,还会计入连接线的曼哈顿长度 (X + Y)。有关信号长度及其应用的更多信息,请参阅 PCB - Nets 面板的相关信息。

    • 总长度包括网络未布线部分的估算长度(连接线的曼哈顿长度 (X + Y)),但总延迟不包括该部分。
    • 对于属于已定义的电源网络设计规则的网络(或属于该规则所使用的网络类的网络),不计算其 Delay 和 Length。
  • Max Current - 所选走线、圆弧或过孔对象能够承载的最大电流,根据 IPC-2221A 公式(第 6.2 节)确定:  

    I = k * ΔT0.44 * A0.725

    其中:

    I = 电流 [安培]
    A = 横截面积 [平方密耳](走线宽度 * 层叠铜厚,或如下所示的 A孔壁)
    ΔT = 相对于环境温度的允许温升 [°C]
    k = 常数,取值如下:

    k = 0.048,适用于外层
    k = 0.024,适用于内层

    选中多个对象(例如整个网络)时,该网络的最大电流为所选对象各自最大电流值中的最小值。

  • Resistance - 所选走线、圆弧和过孔对象的电阻之和,根据以下推导公式确定:

    R = (ρ * L / A) 

    其中:

    R = 电阻 [Ω]
    ρ = 铜电阻率 [Ω*mm2/m]
    L = 走线长度 [m] (或下文所述的过孔长度)
    A = 横截面积 = T * W [mm2] (或如下所示的 A孔壁)
    T = 走线厚度(取自层叠)[mm]
    W = 走线宽度 [mm]

    Assumptions:

    • 环境温度 = 22 °C
    • 允许温升 = 20 °C
    • 通孔铜壁厚度 = 0.018mm 
    • 铜电阻率 = 0.017 Ω*mm2/m

    所选对象的总电阻为各个对象的电阻之和。

Via Barrel Cross-Sectional Area - 按如下方式确定:

Abarrel = AViaHoleSize - AFinishedHoleSize

Abarrel = [ π * (ViaHoleSize/2)2 ] - [ π * ((ViaHoleSize - 2 * ViaWallThickness)/2)2 ]

Abarrel = π (ViaHoleSize * ViaWallThickness - ViaWallThickness2)

Via Length = 从入口层中心到出口层中心的距离,如上所示

Notes - 这些计算中的过孔长度取决于过孔所属的网络以及相连走线所使用的层。对于未分配网络的所选过孔,将显示层边缘到层边缘的长度,而不是层中心到层中心的长度。此外,已分配网络但未连接走线的过孔将显示长度为零。

Properties 面板的 Net Information 区域。此处显示的是选中走线的示例。
Properties 面板的 Net Information 区域。此处显示的是选中走线的示例。

单击 Net Information 区域中的链接,可在 PCB 面板中打开关联的网络/差分对/xSignal。

为对象分配网络

PCB 编辑器提供了多种为图元对象分配网络的方法:

  • 选中一个或多个对象后,使用 Properties 面板中 Nets 字段的下拉列表。 下拉列表中将列出当前电路板设计的所有网络。 选择 No Net 可指定该走线不连接任何网络。或者,您可以单击 Assign Net 图标 (),在设计空间中选择一个对象,该对象的网络将分配给所选对象。
  • 在一个或多个所选对象上右键单击,然后选择 Net Actions  » Assign Net。 启动该命令后,将出现十字光标。将十字光标悬停在要为对象分配的网络上,然后单击以选择该网络。
  • 要将布线图元的网络名称重新同步为其所连接焊盘的网络名称,请从主菜单中选择 Design » Netlist » Update Free Primitives From Component Pads 命令。 启动该命令后,将打开一个确认对话框,询问是否要使用元件焊盘的网络来更新自由图元的网络。单击 Yes 后,软件会从每个焊盘开始,选中与其连接的铜对象,并将每个图元的网络名称设置为与该焊盘一致。 此操作不会影响 PCB 内部网表。

要检查并确认物理连接的对象是否分配了正确的网络、归属于相应的物理网络(在此情况下,physical net 表示 connected copper),可以从主菜单中选择 Design » Netlist » Configure Physical Nets 命令,打开 Configure Physical Nets 对话框。 软件会分析设计,检查所有焊盘以及将它们物理连接在一起的对象(走线、圆弧、填充等)是否分配了相同的网络名称。当所有网络对象均正确时,该网络显示为绿色。如果检测到对象相互接触,却分配了不同的网络,则会将其标记为红色。这种情况的一个常见例子是元件封装中包含额外的铜对象。在同步过程中加载此封装时,会为各个焊盘分配网络名称,但不会为额外的铜对象分配网络名称。该对话框支持交互操作;单击某个网络或图元即可交叉探查到相应对象。右键单击或单击 Menu 按钮可访问可用命令。对话框的 Action 区域提供了相关控件,用于指定解决相连铜对象问题所需执行的操作。默认情况下,操作会自动设置,但也可根据需要进行调整。设置好操作后,单击 Execute 按钮即可更新网络分配。

请注意,此对话框的默认状态为 Only Show Errors,这意味着不会列出已正确分配网络的对象。要通过 Menu 按钮显示所有对象,请使用 Menu 按钮禁用 Only Show Errors 选项。

Configure Physical Nets 对话框(后方显示已启用 Only Show Errors 选项,前方显示已禁用 Only Show Errors 选项)。
Configure Physical Nets 对话框(后方显示已启用 Only Show Errors 选项,前方显示已禁用 Only Show Errors 选项)。

您还可以 清除当前设计文档中的所有网络,相当于清空内部 PCB 网表。如果您已更改源原理图文档中的网络信息,并希望将 PCB 与源原理图网表信息完全重新同步,则可以执行此操作。为此, 请选择 Design » Netlist » Clear All Nets 命令。 启动该命令后,将打开一个确认对话框,提示您此操作将清除 PCB 中的所有网络信息。点击 Yes 后,所有网络信息都将被移除。所有已布线的走线都会保留, 但其网络分配将变为 No Net。所有未布线的逻辑连接都将被移除。

要了解有关 PCB 设计中连接关系的更多信息,请参阅 了解 PCB 上的连接关系 页面。

要根据当前设计中布线所建立的连接关系创建网表文件,请从主菜单中选择 Design » Netlist » Create Netlist From Connected Copper 命令。 在打开的确认对话框中点击 Yes 后,将在 PCB 设计文档所在的文件夹中创建一个网表(Generated <PCBDocumentName>.Net,作为自由文档添加到 Projects 面板的 Source Documents 子文件夹下), 并自动将其作为活动文档打开。网表中每个网络的名称取自布线铜箔所连接的其中一个焊盘。

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