AltiumDesignerPCB设计指南

本书是Altium公司根据其Altium Designer 20软件编写的一部官方教程。Altium中国技术支持中心官方出品！Altium大中华区总经理David Read作序！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。

说明：扫描书中二维码即可随时随地观看精美教学视频，下载案例素材！

本书是一部系统论述Altium Designer 20 PCB基础设计的新形态教程（含纸质图书、实战案例、配套视频教程）。全书共8章： 第1章Altium Designer 20 软件概述，介绍了Altium Designer 20软件的特点及新增功能、软件的运行环境、软件的安装与激活、常用系统参数设置，以及系统参数的导出/导入方法; 第2章工程的创建及管理，介绍了完整工程文件的组成、创建工程各类文件、为工程添加或移除已有文件、快速查询文件保存路径; 第3章元件库的创建和加载，介绍了元件的命名规范及归类、原理图库常用操作命令、元件符号的绘制方法、封装的命名和规范、PCB元件库的常用操作命令、封装制作、3D元件的创建及导入、集成库的制作方法； 第4章原理图设计流程，介绍了常用参数设置、原理图设计流程、原理图图纸设置、放置元器件、连接元器件、分配元件标号、检查及编译； 第5章PCB设计流程，介绍了PCB系统参数设置、筛选功能、同步原理图、板框定义及原点设置、层的相关设置、规则设置、视图配置、PCB布局、PCB布线； 第6章PCB后期处理，介绍了DRC检查、位号的调整、装配图制造输出、Gerber文件输出、BOM输出、PDF输出、文件归档；第7章Leonardo项目实战，主要介绍Leonardo开发板的PCB设计； 第8章常见问题及解决方法，介绍了原理图及原理图库、封装库和PCB设计中的常见问题；附录还提供了Leonardo项目所用到的完整原理图、PCB Layout 参考设计、三维PCB视图。本书适合作为各大中专院校相关专业和培训班的教材，也可以作为电子、电气、自动化设计等相关专业人员的学习和参考用书。本书由Altium公司授权出版，并对书的内容进行了审核。

Altium中国技术支持中心：由Altium大中国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。本书作为Altium官方图书，旨在让更多热爱电子设计的Altium Designer使用者熟练掌握新版本的基本应用技能。有关Altium Designer的更多设计诀窍和培训信息更可搜索AltiumChina关注Altium微信公众平台获取。

Altium中国区总经理David Read：

Altium公司一直致力于为每个电子设计工程师提供最好的设计技术和解决方案。三十多年来，我们一直将其作为Altium公司的核心使命。这期间，我们看到了电子设计行业的巨大变化。虽然设计在本质上变得越来越复杂，但获得设计和生产复杂PCB的能力已经变得越来越容易。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，中国将有机会使这种潜力变为现实。Altium公司看到这样的转变，一直在中国的电子设计行业投入巨资。我很高兴这本书将出版。学习我们的设计系统是非常实用和有效的，将使任何电子设计工程师在职业生涯中受益。Altium公司新的一体化设计方式取代了原来的设计工具，让创新设计变得更容易，并可以避免高成本的设计流程、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公司成功的必由之路。希望您在使用Altium Designer的过程中，将设计应用到现实生活中，并祝愿您事业有成。

图书目录

第1章Altium Designer 20软件概述

1.1Altium Designer 20软件介绍

1.2Altium Designer 20的特点及新增功能

1.2.1Altium Designer 20的特点

1.2.2Altium Designer 20新增功能

1.3Altium Designer 20软件的运行环境

1.4Altium Designer 20软件的安装和激活

1.4.1Altium Designer 20的安装

1.4.2Altium Infrastructure Server基础结构服务器的安装与激活

1.5常用系统参数的设置

1.5.1General参数设置

1.5.2View参数设置

1.5.3账户管理

1.5.4Navigation参数设置

1.5.5Network Activity参数设置

1.6系统参数的导出和导入

1.6.1系统参数的导出

1.6.2系统参数的导入

第2章工程的创建及管理

2.1完整工程文件的组成

2.2创建新工程及各类组成文件

2.3添加文件或移除文件

2.3.1向工程中添加文件

2.3.2从工程中移除文件

2.4快速查询文件保存路径

第3章元器件库的创建和加载

3.1元器件的命名规范及归类

3.2原理图库常用操作命令

3.3元器件符号的绘制方法

3.3.1手工绘制元器件符号

3.3.2利用Symbol Wizard制作多引脚元器件符号

3.3.3绘制含有子部件的库元器件符号

3.4封装的命名和规范

3.5PCB元器件库的常用操作命令

3.6封装制作

3.6.1手工制作封装

3.6.2IPC向导(元器件向导)制作封装

3.7创建及导入3D元器件

3.7.1用Altium Designer 20软件绘制简单的3D模型

3.7.2导入3D模型

3.8元器件与封装的关联

3.9封装管理器的使用

3.10集成库的制作方法

3.10.1集成库的创建

3.10.2集成库的加载

第4章原理图设计流程

4.1原理图常用参数设置

4.1.1General参数设置

4.1.2Graphical Editing参数设置

4.1.3Compiler参数设置

4.1.4Grids参数设置

4.2原理图设计流程

4.3原理图图纸设置

4.3.1图纸大小

4.3.2图纸栅格

4.3.3创建原理图模板

4.3.4调用原理图模板

4.4放置元器件

4.4.1查找并放置元器件

4.4.2设置元器件属性

4.4.3元器件的对齐操作

4.4.4元器件的复制和粘贴

4.5连接元器件

4.5.1放置导线连接元器件

4.5.2放置网络标号和电源端口

4.5.3放置离图连接器

4.5.4放置差分对指示

4.5.5网络标签识别范围

4.6分配元器件标号

4.7原理图电气检测及编译

4.7.1原理图常用检测设置

4.7.2原理图的编译

4.7.3原理图的修正

第5章PCB设计流程

5.1PCB常用系统参数设置

5.1.1General参数设置

5.1.2Display参数设置

5.1.3Board Insight Display参数设置

5.1.4Board Insight Color Overrides参数设置

5.1.5DRC Violations Display参数设置

5.1.6Interactive Routing参数设置

5.2PCB筛选功能

5.3同步电路原理图数据

5.4板框定义及板框原点设置

5.4.1自定义板框

5.4.2从CAD中导入板框

5.4.3板框原点设置

5.4.4定位孔设置

5.5层的相关设置

5.5.1层的显示与隐藏

5.5.2层颜色设置

5.6常用规则设置

5.6.1Electrical之Clearance

5.6.2Routing之Width

5.6.3Routing之Routing Via Style

5.6.4Routing之Differential Pairs Routing

5.6.5Plane之Polygon Connect Style

5.7视图配置 PCB面板

5.8PCB布局

5.8.1交互式布局和模块化布局

5.8.2就近集中原则

5.8.3区域排列

5.8.4元器件对齐操作

5.9PCB布线

5.9.1常用的布线命令

5.9.2走线自动优化操作

5.9.3差分对的添加

5.9.4飞线的显示与隐藏

5.9.5网络颜色的更改

5.9.6滴泪的添加与删除

5.9.7过孔盖油处理

5.9.8全局编辑操作

5.9.9铺铜操作

5.9.10放置尺寸标注

第6章PCB后期处理

6.1DRC检查

6.1.1电气规则检查

6.1.2天线网络检查

6.1.3布线规则检查

6.1.4DRC检测报告

6.2位号的调整

6.3装配图制造输出

6.3.1位号图输出

6.3.2阻值图输出

6.4Gerber(光绘)文件输出

6.5BOM输出

6.6原理图PDF输出

6.7文件规范存档

第7章2层Leonardo开发板的PCB设计

7.1实例简介

7.2工程文件的创建与添加

7.3原理图编译

7.4封装匹配检查

7.5更新PCB文件(同步原理图数据)

7.6PCB常规参数设置及板框的绘制

7.6.1PCB推荐参数设置

7.6.2板框的绘制

7.7交互式布局和模块化布局

7.7.1交互式布局

7.7.2模块化布局

7.8PCB布线

7.8.1Class的创建

7.8.2布线规则的添加

7.8.3整板模块短线的连接

7.8.4整板走线的连接

7.9PCB设计后期处理

7.9.1串扰控制

7.9.2环路最小原则

7.9.3走线的开环检查

7.9.4倒角检查

7.9.5孤铜与尖岬铜皮的修正

7.9.6地过孔的放置

7.9.7丝印调整

7.10DRC检查

7.11Gerber输出

第8章常见问题及解决方法

8.1原理图库制作常见问题

8.2封装库制作常见问题

8.3原理图设计常见问题

8.4PCB设计常见问题

附录ALeonardo开发板的完整原理图及PCB版图参考

附录BAltium Designer 20快捷键

B.1通用Altium Designer环境快捷键列表(表B1)

B.2通用编辑器快捷键列表（表B2）

B.3Sch/Schlib编辑器快捷键列表（表B3）

B.4Pcb/Pcblib编辑器快捷键列表（表B4）

视频目录

第1集： Altium Designer 20工具概况

第2集： 软件常用参数设置

第3集：工程创建及管理

第4集：元件库的创建及加载

第5集： 封装的制作及添加

第6集： 原理图界面常用设置

第7集： PCB设计界面常用设置

第8集： PCB常用规则设置

第9集： PCB布局布线常用操作

第10集： DRC检查及相关文件输出

第11集： Leonardo开发板案例介绍

第12集： 新建工程及添加方法

第13集： 原理图编译

第14集： 封装匹配检查

第15集： 同步原理图数据（导网络表）

第16集： 板框绘制及定义

第17集： 交互式布局及模块化布局

第18集： 规则设计及PCB布线规划

第19集： PCB布线实战及优化处理

第20集： 添加滴泪及铺铜处理

第21集： DRC检查及丝印调整

第22集： Gerber文件的输出

第23集： 位号图及阻值图输出

第24集： 文件归档及项目总结

其他资源

案例素材

教学课件

随着电子工业和微电子设计技术与工艺的飞速发展，电子信息类产品的开发明显出现了两个特点： 一是开发产品的复杂程度加深，即设计者往往要将更多的功能、更高的性能和更丰富的技术含量集成于所开发的电子系统中； 二是开发产品的上市时限紧迫，减少延误、缩短系统开发周期以及尽早推出产品上市变得十分重要。

作为一个强大的、一致的电子开发环境，Altium Designer已经被构建起来。它包含用户需要的所有高级工具，可以实现高产、高效的设计。Altium Designer将数据库、元器件管理、原理图输入、电气/设计规则、验证、先进的PCB布线、原生三维(3D)PCB MCAD协作、设计文档、输出生成和BOM管理统一起来，并将它们融入整洁的用户界面。用户不需要学习几种不同的工具完成工作，而且从工程创建到设计，再到发布的整个过程中不会失去设计数据的保真度。

Altium Designer独特的原生三维PCB引擎是柔性PCB设计或刚柔结合板设计的最佳选择，通过全三维建模，可以在提高工作效率的同时减小设计误差。Altium Designer还是企业级电子设计管理平台，项目内部管理、跨部门协同、生产数据发布管理等都可以在这个平台上找到适合的解决方案。

Altium Designer 20采用时尚、新颖的用户界面简化了设计流程，可以显著提高用户体验和设计效率，同时通过64位多线程架构实现了前所未有的性能优化。

1. 现代化的界面体验

新的、内聚的用户界面提供了一个全新的、直观的环境，并使其最优化，使用户的设计工作流程能够获得无与伦比的可视化。属性面板结合了属性对话框和监视器(inspector)面板，通过选择过滤器、文档/快照选项、快捷方式和对象属性简化了对对象属性和参数的访问过程； 库面板可以快速搜索和放置元器件，同时整合来自一百多家经过验证的供应商的相关供应链数据； 板层及颜色面板为用户提供了自定义板层比例、显示或屏蔽、三维对象，甚至是系统颜色可视化的完整功能。

2. 强大的PCB设计

64位体系结构和多线程任务优化，让用户可以比以前更快地设计和发布大型、复杂的电路板。设计大型、复杂电路板时，确保不会出现内存不足的情况，并且利用更高效的算法显著提高了许多常见任务(包括在线DRC、原理图编译、多边形铺铜和输出生成)的执行速度，大大缩短了设计时间。

3. 快速和高质量的布线能力

视觉约束和用户指导的互动结合，使用户能够跨板层进行复杂的拓扑结构布线——以计算机的速度布线，以人的智慧保证质量。ActiveRoute提供了用户导向的布线自动化，以便在被定义的层范围内进行布线和调整，从而以机器的速度获得人类的高质量效果。

4. 原生3D PCB设计环境

PCB的真实三维(3D)和实时渲染的视图包括通过直接连接STEP模型实现的MCAD ECAD协同设计、实时的三维安全间距检查、二维和三维模式的显示配置、正交投影以及二维和三维PCB模型的纹理渲染。PCB编辑器也支持导入机械外壳，从而实现精确的三维违规检测。

5. 功能强大的多板设计系统

许多产品包括多个互连的印制电路板，将这些电路板组装在外壳内部，并确保它们正确连接到一起是产品开发过程中具有挑战性的阶段。这需要一个支持系统级设计的设计环境。利用Altium Designer的系统级多板工程，用户可以在其中定义功能逻辑系统，也可以定义将各种电路板连接在一起的空间，并在逻辑和物理上验证它们连接的正确性。

6. 简化的PCB文档处理流程

Draftsman文档工具提供了快速的、自动化的制造和装配文档。它可以直接将所有必需的装配和制造视图与实际源数据放在一起，以便更新； 还可以除去另一个产品，并从用户的设计工作流程中分离各环节，以生成相应的制造和装配图纸。用户只要单击Next按钮，所有图纸就会更新，以匹配源数据，而不需要文件交换。

为了让设计者更好地应用Altium Designer 20开展电子系统设计工作，Altium中国技术支持中心编写了此书。书中详细介绍Altium Designer 20的各种高级功能及其应用，并给出了多个进阶实例的具体操作步骤，以供读者学习和参考。

本书由Altium中国技术支持中心组织编写，由李崇伟和高夏英执笔编著。在此特别感谢Altium中国大学计划负责人华文龙先生和市场部经理凌燕女士对本书的编著、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宋彩霞女士、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。特别感谢我们忠实的合作伙伴——亿道电子对本书的出版所给予的大力支持。

如果书中存在不妥之处，敬请读者批评指正，也欢迎读者拨打4000128266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

2020年8月