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Altium Designer – PCB设计软件

操作简单、功能强大、设计现代：Altium Designer是广受专业人士和学生信赖的PCB设计系统。浏览我们的资源，详细了解Altium Designer如何革新PCB设计行业，并使设计师能够将所有奇思妙想付诸实践！

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Pi.MX8_第五章 Altium Designer Projects Pi.MX8 项目 - 板布局第3部分 欢迎来到Pi.MX8开源计算机模块项目的新一期！在这个系列中，我们将深入探讨基于NXP的i.MX8M plus处理器的系统模块的设计和测试。 在 上一次更新中，我们完成了布局准备。这包括创建阻抗配置文件，根据板材制造商的规格添加设计规则，并定义应用特殊设计规则的区域。我们还完成了LPDDR4接口的布线，但暂时没有进行长度调整。 在我们开始对DRAM接口进行长度调整之前，我们将查看Pi.MX8模块上其余接口的布线。板上有很多高速和低速总线，其中一些是占用大量布线空间的宽并行总线。为了给每个接口分配足够的空间，我们将首先为模块上的每个布线层创建一个粗略的平面图。 布线规划 路由计划将帮助我们确定如何在可用的信号层中分配所有高速和低速接口。通过提前设置一个大致指南，我们可以确保在当前工作的层上有足够的路由空间。这也有助于我们最小化层之间的转换，并减少在路由过程中需要重做的工作量。 设置布局规划有几种方法，主要取决于可用的工具。我们只需要一个基本的绘图工具，允许我们在现有图像上进行草图绘制。在这个例子中，我们将使用Inkscape。 在Inkscape中，我们可以添加一个背景图像，显示组件放置和以彩色气线形式展示的未路由接口。注意，这个截图中隐藏了电源网络，因为我们将只关注将在信号层上路由的网络。在原理图中，我们在每个电源网络上放置了一个网络类指令，通过简单地在布局编辑器中启用或隐藏相关的网络类，就可以轻松识别哪些网络在平面层上被路由。 对于实际的布线，我们只需在Inkscape中添加线条来代表我们想要在相应层上布线的接口。我们可以调整这些线条的宽度，以表示接口中将要布线的信号数量。线条的颜色可以从背景图像中选择，以便更容易识别正在表示的接口。 由于层间转换也需要在所有层上分配空间，我们可以在每条线的末端添加一个块来详细说明层间转换。 在Inkscape中使用Altium Designer截图作为背景图像进行布局规划 一旦我们对每个布线层重复上述过程，我们就可以开始实际的布线过程了。 顶层布线 有了布线策略后，让我们开始在顶层布线接口。由于我们已经完成了顶层组件的风扇出线布线，我们可以使用所有剩余空间进行信号布线。剩下的空间不多，但我们所拥有的还是可以通过在不会干扰到内层布线的区域策略性地放置过孔来使得内层信号层的布线更加容易。这是提前规划布局的另一个好处，否则这些区域在这个阶段不会被定义。 顶层对PiMX8模块的布线 在顶层放置走线时，我们还应该考虑到我们需要一些空间来添加如定位点或标签等特征在顶层。激光蚀刻的数据矩阵码也可能需要一个纯铜区域或一个没有走线的区域来提供均匀的对比度，意味着这些区域不能用于布线。 内层信号层布线 大多数连接将放置在我们在层堆栈管理器中定义的两个内部信号层上。让我们开始布线所有高速同步接口。在我们的案例中，这些接口可能包括MIPI-CSI、MIPI-DSI和LVDS接口。这些接口都使用低压差分信号，并且都带有一个专用的时钟线和至少两条数据线。它们需要大量的布线空间，因为每条数据线的长度必须在一定的时间范围内与时钟线匹配。匹配多个差分对的长度可能需要很多空间，因为很可能接口内的一个或多个对会引入必须考虑的显著延迟。通过首先布线这些接口，我们可以确保稍后进行长度调整时有足够的空间。
SPICE 仿真模块 - 自动化测量 SPICE仿真模块：如何在仿真中使用自动化测量来节省设计挑战中的时间和金钱 电子电路的仿真是您设计成功的关键因素。SPICE电路仿真器可用于加速设计分析。Altium Designer将帮助您以高效和准确的方式模拟您的设计，为您提供深入的电路功能操作洞察。 Altium Designer中的关键分析类型之一是瞬态分析 - 对您电路的时域仿真。图1给出了瞬态分析的一个例子。一对光标可以用来确定信号的频率值，然而信号量可以通过一个称为 ‘测量’的工具轻松自动化。图1中所示电路的测量配置示例在图2中给出。 图1 - 一个简单的电压模式降压转换器 图2 - 降压转换器的测量配置 Altium Designer的SPICE仿真器中的自动测量 Altium Designer SPICE仿真器中有多种自动测量功能。其中一些列在图3中。所有这些信号量都可以被视为现代示波器中可用的测量选项。例如，信号的峰峰值或RMS电压的清晰指示可以在DSO中以及在Altium Designer SPICE仿真器中显示。在AD中设置这些测量只需要一个或两个参数：时间跨度分析，对于某些测量：执行分析的信号水平。后者例如对频率测量是必需的。
TotM_March Altium Designer 如何赋能设计师掌握复杂的 PCB 项目 为了有效管理日益复杂的印刷电路板（PCB），您需要能够跟上快速技术演变的同时，高效管理设计过程的工具。Altium Designer 提供了一套强大的功能，专为克服现代 PCB 设计的挑战而设计，使其成为这一领域各种要求严格项目的不可或缺的资产，以下特性证明了这一点。 约束管理 管理设计约束对于创建复杂的高性能电子设备至关重要。Altium Designer 的先进约束管理系统体现了其对当代 PCB 项目中存在的复杂挑战的深刻理解。它为您提供了所需的工具和灵活性，以专业管理设计规则和约束的错综复杂的网络，促进了创新与精确合规的环境。 自适应约束管理 Altium Designer 的约束管理系统以其动态性质而脱颖而出，允许根据项目变化需求进行实时调整。这种灵活性在初始计划可能发生变化的复杂项目中非常宝贵，需要对设计假设进行调整。系统对设定约束的偏差进行快速识别和纠正，确保及早解决潜在问题，最小化昂贵的修改需求或对设备性能的妥协。 层次化和条件规则 通过支持层次化和条件规则，Altium Designer 进一步完善了约束管理过程。您可以为约束设置优先级，确保满足关键标准，同时允许在要求更宽松的领域进行调整。条件规则提供了在定义条件下应用特定约束的能力，为设计过程增加了一层动态性和适应性，以适应每个项目的独特挑战。 实时违规检测
TotM - 02_2024 为什么Altium Designer能够直观智能地帮助设计PCB 随着印刷电路板（PCB）的复杂性不断增加，对尖端工具的需求变得更加迫切。Altium Designer将直观设计与智能功能相结合，提供了一个领先的解决方案，专注于关键特性，如： 一个统一的设计环境和数据模型； 全面的集成分析工具； 3D模塑互连设备（MID）设计的能力。 统一的设计环境和数据模型 Altium Designer的 统一设计环境和数据模型在PCB设计技术上标志着一个重大的飞跃，它摒弃了传统上支离破碎和孤立的方法。采用统一的电子设计方法简化了从概念化到生产的整个过程，标志着向更高效的PCB设计和电子制造的重大转变，减少了出错的空间。 打破PCB设计中的碎片化 传统上，PCB设计涉及在每个设计阶段使用各种独立的软件工具，留下了重大挑战的空间。当每个工具都操作自己独特的数据模型时，它需要频繁的数据传输——从原理图设计到PCB布局，一直到布线。碎片化的方法延长了设计周期，并增加了错误的风险，包括不一致性和在数据转换期间可能丢失重要设计细节的风险。结果，设计师面临重复的修改周期（例如，工程变更订单），这导致成本上升，项目延误，以及延长的市场进入时间。 一体化设计系统的力量 Altium Designer通过提供一个包含PCB设计所有元素的统一平台，直接解决了电子工程难题。整个过程的每个部分——即，初始原理图、布局、布线、3D组件建模和多板组装管理——都在同一个系统下统一。这消除了在不同工具之间导入和导出数据的需要，因为所有操作都在一个连贯的生态系统内进行。集成确保了在项目的任何阶段所做的更改都会立即传播到所有阶段，以最小化错误和差异的可能性。 无误设计的最佳方法 统一的工程方法通过在同一工作空间内从初始原理图到PCB布局、布线、板分析、多板连接、MCAD集成和生产的无缝过渡，提高了生产力。这加速了设计时间线，并消除了在不同软件界面之间切换的需要。 集成的数据模型是确保设计过程中一致性和准确性的关键。建立一个单一的真实数据源来存放您的设计数据，减少了差异的风险——这一点对于需要精确集成电子和机械组件的复杂设计尤为重要。统一的方法确保了组件形式、适配性和功能的完美对齐，同时通过可靠、最新的数据给设计师带来信心。 集成分析能力 Altium Designer的集成分析能力在PCB设计中标志着一个进步的步骤，通过将高级分析工具直接嵌入到设计工作流中。这种集成解决了现代PCB的复杂挑战，其中实现最佳性能、可靠性和遵守行业标准至关重要。
Pi. MX8_第三章 Altium Designer Projects Pi. MX8 项目 - 板布局 第1部分 欢迎来到Pi.MX8开源计算机模块项目的第三部分！在这个系列文章中，我们将深入探讨基于NXP的i.MX8M plus处理器的系统模块的设计和测试。 在 上次更新中，我们查看了模块的原理图结构，并开始准备初步的元件布局。现在我们已经放置了元件，我们对设计的密度和这对层叠的要求有了一个好的了解。今天，我们将选择一个合适的层叠并开始布线第一条轨迹。 定义层叠 基于元件布局和一些战略因素，我们可以决定在设计中向前使用哪种PCB技术和哪种层叠。让我们首先看看元件密度： 顶层元件布局 初步的元件布局揭示了一个中等的整体设计密度。所有的活动元件都位于板的顶面，而底面主要包含去耦电容和其他被动电路。因此，板的底面相对空旷，为我们留下了充足的布线空间。然而，目标是为将要实施的额外功能分配这些空间，因为Pi.MX8模块旨在作为一个可以根据特定请求更新和扩展的平台。 底层元件布局 观察靠近板对板连接器的元件布局时，我们注意到许多元件直接放置在连接器的对面板上。如果我们决定只使用连接顶层到底层的标准通孔VIAs，那么在这些区域内我们将无法放置任何VIAs。为了打通板对板连接器上的所有引脚，并有效地布线连接器对面的活动电路，我们需要设计一种不仅仅依赖于通孔VIAs的方法。为此，我们将需要使用HDI层叠。 使用HDI层叠使得在后期扩展模块功能变得更加容易，因为我们不必一定要使用通孔VIAs来连接额外的元件，因此不必过多干预已建立的布线和元件布局。 对于Pi.MX8模块，我们将使用2+N+2层层叠。这是IPC-2226标准中定义的III型层叠，也是最常用的HDI层叠之一。 这种类型的层叠在制造过程中使用两个连续的层压步骤，以允许微通孔VIAs连接最外层的三层。一个埋藏的VIA用于连接不是连续制造过程一部分的核心层叠。这种类型层叠中使用的预浸料和预浸料厚度取决于PCB提供商的制造能力。连续层压预浸料的选择厚度受到微VIA的纵横比限制。与机械钻孔VIAs不同，微VIAs是通过使用短脉冲激光在预浸料中打孔创建的。通常使用的VIA直径在0.08mm到0.15mm之间。适合大规模制造的纵横比通常在0.6:1 – 0.8:1范围内。 薄的预浸料将确保不违反纵横比要求，同时为给定阻抗控制的走线减少走线宽度。对于只有一个参考平面的顶层或底层上的简单微带线来说，这不是问题。然而，我们必须小心第一个接地平面下面的嵌入式带状线，因为带状线上下到参考平面的短距离可能会导致某些阻抗控制接口的走线非常窄。 Pi.MX8板的最终层叠是与PCB制造商合作创建的，如下所示： Pi.MX8层叠 总体而言，该模块将基于10层堆叠构建。顶层、L2层、L7层和底层将被用作信号层。L1层、L3层、L6层和L8层将被用作地平面。剩下的两层L4和L5将作为电源层。电源层是使用仅18μm厚度的薄箔构建的。我们必须密切关注这些层的IR降。电源层与相邻的地平面紧密耦合，仅有75μm的预浸料将这些层分隔开。这导致额外的平面电容，这对于在高频下提供低PDN阻抗非常有益。一旦我们完成布局，我们将通过仿真验证PDN行为。 关于这个堆叠的另一个重要方面是，我们将仅使用交错的微通孔而不是堆叠的微通孔。这意味着微通孔不能直接叠放在彼此之上，而必须至少以0.35mm的中心到中心的间距错开。使用交错的通孔使得连续层的注册更加容易，这降低了一些PCB提供商的制造成本。对于使用两个以上微通孔程序的HDI堆叠，也推荐使用这种方法来增加微通孔的可靠性。使用交错微通孔的缺点是需要额外的空间来满足最小偏移要求。在管理邻近走线的返回路径时，还需要考虑地平面中创建的空隙。
Customer Success Stories SpaceQuest Find out how SpaceQuest used Altium Designer to develop an experimental automatic identification system from concept to flight hardware in just six weeks.