當我在研究實驗室工作并為我們的自制光學系統設計PCB時，我的布局很糟糕。我們并不擔心包裝，有限的電路板空間或緊湊的布線等小事。只要我們能夠將所有必需的組件出現在電路板上并最終電路板成為印刷電路，我們就感到高興。

一旦我們的顯微鏡系統變得更復雜，連接我們的高速自定義圖像我們的顯微鏡設備意味著我們現在必須在狹小的空間限制范圍內工作，以免我們擁有巨大的PCB，并且在一個更巨大的顯微鏡的側面懸掛著一堆光學連接。我們突然被迫想出創意組件布局和布線策略，只是為了讓我們所有的組件都適合狹小的空間。

除非你正在使用HDI板，否則你的機械約束很嚴重設備，您可能不擔心您的主板上的可用空間。隨著組件密度的增加和需要更多連接，您需要使用一些創意路由方法和層堆棧，以確保在設計規則中運行時可以放置所有必需的連接。 AltiumDesigner?中功能強大的CAD和布線工具可以幫助您放置和布線組件，同時節省可用的電路板空間。

初始原理圖捕獲和布局

工作在多層電路板上，地平面位于頂部信號層的正下方，可以大大改善您的布線策略。如果成本或某些其他約束禁止使用具有四層或更多層的電路板，您仍然可以使用具有分離電源和接地層的雙層電路板，盡管在所有情況下您的布線可能不會太緊。使用多層板可以將信號放置在信號正下方，從而降低EMI敏感度。您還可以使用過孔直接連接到地平面來縮短或消除某些連接。

首先，我們要在Altium中定義層疊層。可以在層堆棧管理器中定義板層疊，預浸料，芯和表面材料。轉到“設計”下拉菜單，然后單擊“圖層堆棧管理器”。此對話框允許您設計自己的疊層，或者您可以在“預設”下拉菜單中使用模板。下圖顯示了從預設模板創建的四層堆棧。

定義四層板在Altium中

此對話框允許您更改電路板中的許多材料屬性。這為您提供了顯著的可定制性，因為您的真實電路板可能會使用FR-4的替代品作為電路板基板。您還可以在圖層之間定義鉆取對，并且可以在當前疊層中添加或刪除圖層。現在，我們將堅持使用四層板，以便我們可以根據需要輕松地將一些信號丟棄到地面。

默認情況下，電路板只會在“組件”之間定義一個鉆頭對側“和”焊接側“層。在這里，我們要定義“組件側”和“地平面”層之間的鉆頭對，以及“組件側”和“動力平面”層之間的鉆頭對。

在我們的四層板中定義鉆頭

Altium包含許多交互式路由功能易于開始布線電路板，尤其是在使用FPGA等高引腳密度元件時。根據您為電路板定義的圖層堆棧和鉆孔對，Altium將決定如何最好地路由您的連接，同時仍符合您的設計規則。

將原理圖捕獲為PCB布局

一旦定義了電路板疊加，就可以將原理圖捕獲為初始布局并開始安排組件。我們將使用的原理圖包括一個連接到3個1到32解碼器的緩沖器。為簡潔起見，我們在每個解碼器中啟用了所有1到8節，但您可以使用第二個緩沖區或其他電路輕松控制每個1到8節的啟用/禁用。

在Altium中有幾個IC的原理圖

接下來，你需要創建一個新PCB并打開它。轉到“設計”菜單，然后選擇“從......導入更改”。這將打開一個ECO對話框，允許您將原理圖中的所有更改導入空白印刷電路板。單擊“執行更改”按鈕后，Altium將檢查錯誤，然后將組件放入空白PCB。您新創建的布局如下所示：

Altium設計規則中的布線寬度規則

現在我們可以按照我們希望它們出現在電路板上的方式開始安排組件。您可以根據自己的需要自由安排組件，但我們希望盡可能地安排它們。這將防止在更高的信號切換速度下轉換到傳輸線行為并消除終止的需要。一種可能的布局如下所示：

在最終確定路由之前我們的初始IC布局。

此時，我們應該決定是自動還是手動進行路由。如果計算已在原理圖中定義的連接數，您將看到需要在布局中定義103個連接。手動鋪設所有這些連接將花費大量時間。相反，我們可以指定路由策略并允許Altium在檢查我們的設計規則時實現它。

轉到“路徑”菜單，然后選擇“自動路由”和“全部...”。這將打開Situs?Routing Strategies對話框，如下圖所示。您將能夠查看適用于多種不同路由策略的所有適用設計規則。您也可以定義自己的策略。在這里，我們將使用“默認多層板”策略。

Altium中的路由策略對話框

單擊“全部路由”按鈕開始路由。該工具將需要一些時間來執行，因為它需要根據項目的標準設計規則評估每個跟蹤。工具完成后，組件之間的連接將顯示在頂層，您現在可以定義板的形狀。在實際應用中，電路板形狀需要更大以容納其他組件，但我們可以了解該電路板占用的不動產量。如果您測量電路板，我們會看到該電路板占用約5.6平方英寸。

我們的布線電路董事會

請注意，錯開每個1到32個解碼器會使自動路由工具有足夠的空間在必要時放置過孔，并防止多條跡線重疊超出必要的范圍。

一種替代的，效果較差的策略

如果我們只使用沒有電源或地平面的雙層電路板的默認設置，我們也可以嘗試路由該板使用自動路線工具。嘗試返回上面顯示的Layer Stack Manager，選擇默認的雙層配置，并創建一個新的空白PCB。您現在可以創建與以前相同的布局，并使用“自動路由”工具放置連接。自動路線工具將生成如下所示的布局：

雙層板上的最終路由

< p>此布局占用的面積約為7.2平方英寸。使用四層疊加可以使用比兩層板少24％的空間。由于四層板包括直接位于頂層下方的接地平面，因此與簡單的雙層板相比，它不易受EMI影響。顯然，創意組件放置不是影響電路板布局的唯一因素;層堆棧起著至關重要的作用。

如果您沒有注意到，使用這兩層疊層還需要我們將額外的走線路由到電源/地總線或單獨的電源/接地點。這可以進一步增加所需的印刷電路空間，并且不會消除此布局中固有的EMI敏感性。

通過原理圖捕獲捕獲供應鏈，Altium的用戶友好型工作流程管理解決方案可以確保您知道實現任何項目的路徑長度。 Altium中嚴格的規則驅動環境使您可以控制路由策略。再加上先進的CAD工具和布線功能，您將能夠設計出符合任何布線要求的現代PCB。 Altium中的CAD工具和布線功能為PCB設計樹立了新標準。

如果您想了解更多有關Altium如何幫助您實施創意路由策略的信息，請立即與Altium專家交流。/p>