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AD18如何在pcb板上打螺丝孔

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在 Altium Designer 18 (AD18) 中为 PCB 添加螺丝孔(通常指非电气连接、仅用于机械固定的安装孔),主要有以下几种常用方法:

方法一:使用焊盘作为螺丝孔(最常用且推荐)

  1. 放置焊盘:

    • 在 PCB 编辑界面 (*.PcbDoc),切换到需要放置螺丝孔的层(通常是顶层 Top Layer 或底层 Bottom Layer,取决于螺丝头位置)。
    • 点击菜单栏的 Place -> Pad,或使用快捷键 P + P
    • 在 PCB 上点击放置焊盘。
  2. 设置焊盘属性:

    • 双击放置好的焊盘打开属性面板(Properties 通常在右侧边栏,若无则按 F11)。
    • 孔信息 (Hole Information):
      • Hole Size:设置螺丝孔的内径(钻孔直径)。这是实际穿过螺丝杆的孔的直径。必须大于螺丝杆直径,留出适当间隙(通常大 0.2mm - 0.5mm 左右,具体看螺丝规格和板厂工艺)。
      • Plated取消勾选。这是关键!表示孔壁不电镀,即孔壁没有铜,螺丝不会与PCB的导电层短路。如果螺丝需要电气接地,则勾选此项并确保连接到地网络。
    • 焊盘尺寸 (Pad Size):
      • Simple 模式:设置 X-SizeY-Size。这决定了焊盘(铜环)的外径。对于纯机械螺丝孔,通常将这个尺寸设置为与 Hole Size 相同或略大(如大 0.1mm),甚至设置为 0 目的是消除孔周围的铜环,避免任何电气连接或短路风险。如果螺丝头需要压在铜环上(且该铜环需要电气连接),则需设置合适的尺寸并指定网络。
    • 位置和层 (Location and Layer):
      • 确认 Layer 设置为 Multi-Layer。这确保钻孔会贯穿所有层。
      • 精确定位 Location X/Y(可选)。
    • 焊盘形状 (Pad Shape):
      • 通常选择 Round(圆形)。
    • (可选) 设计规则检查:
      • 给这个焊盘分配一个独特的 Designator (如 MH1, MH2),以便识别。
      • 如果螺丝孔需要连接到特定网络(如 GND),在此处选择网络。
  3. (可选) 添加机械层标识:

    • 可以在 Mechanical 1 或其他自定义的机械层上,在螺丝孔位置放置一个圆形 Place -> Full Circle 或使用 Place -> Dimension -> Linear Diameter 标注孔的尺寸和位置,给板厂更清晰的指示。

方法二:使用机械层绘制孔(更直观表达外形)

  1. 在机械层绘制孔轮廓:

    • 切换到专门用于定义板轮廓和机械加工的层,如 Mechanical 1, Mechanical 13, 或自定义的 Drill Drawing / Board Cutout 层。
    • 使用 Place -> Full CirclePlace -> Arc -> Full Circle 命令。
    • 在螺丝孔中心点点击确定圆心,移动鼠标拉出半径(直径 = 螺丝孔内径 Hole Size),点击完成绘制。确保圆形的直径等于你需要的钻孔直径。
  2. 将圆形转换为板切割(关键步骤):

    • 选中刚画好的圆形。
    • 点击菜单栏 Tools -> Convert -> Create Board Cutout from Selected Primitives
    • 或者在选中圆形后,右键菜单中选择 Board Actions -> Define Board Cutout
    • 效果: 这个操作告诉 AD18,这个圆形区域是需要钻穿的孔(非金属化)。生成的孔属性与方法一中取消 Plated 的焊盘类似。

方法三:使用 3D Body 定位(配合结构设计)

  1. 导入或绘制螺丝的 3D 模型:
    • 在 PCB 库 (*.PcbLib) 或直接在 PCB 文件中 (Place -> 3D Body),放置一个代表螺丝(或螺柱、支柱)的 3D STEP 模型 (Place -> 3D Body -> Embed STEP Model)。模型应该包含螺丝杆部分。
  2. 精确定位 3D Body:
    • 将螺丝 3D 模型的轴线精确放置在需要打孔的位置。
  3. 根据 3D Body 生成孔(间接方法):
    • AD18 本身不会根据 3D Body 自动 生成钻孔。你需要:
      • 方法 A: 观察 3D 模型中螺丝杆的直径和位置,然后回到 方法一方法二,在相应位置手动创建相应尺寸的非金属化孔。
      • 方法 B (MCAD协作): 在 AD18 中使用 File -> Export -> STEP 3D 导出包含 PCB 和螺丝 3D Body 的模型。在机械设计软件(MCAD)中,利用螺丝模型的位置信息,在其轴线处生成一个孔特征,并将此孔信息作为制造要求反馈给 PCB 设计者或板厂。或者在 MCAD 中定义好孔后,通过 File -> Import -> DXF/DWG 将孔的位置和尺寸导入回 AD18 的机械层,再按方法二转换为 Board Cutout。

重要注意事项

  1. 孔壁是否金属化 (Plated): 绝大多数螺丝孔需要 非金属化 (Unplated / Non-Plated Through Hole, NPTH)!务必取消焊盘的 Plated 属性或使用 Board Cutout。金属化孔会导致螺丝与PCB内部导电层短路。
  2. 孔径尺寸: Hole Size 必须大于螺丝杆直径,留出配合间隙。参考螺丝规格书或通用标准(如 M3 螺丝常用 3.2mm 或 3.3mm 孔)。
  3. 阻焊开窗 (Solder Mask): 螺丝孔周围的区域通常也需要 去掉阻焊油墨 (Solder Mask Expansion -> Tented设置为No`),防止油墨碎片落入孔中影响装配或引起短路。AD18 通常在放置焊盘时默认有阻焊开窗。如果完全去掉了铜箔(焊盘尺寸设为0),确保阻焊开窗仍然存在(属性里检查)。
  4. 层设置: 使用焊盘方法时,层务必设置为 Multi-Layer
  5. 板厂沟通: 在输出制造文件 (Gerber, NC Drill) 后,务必检查 Drill Drawing 层或 NC Drill 文件中是否清晰区分了 PTH (金属化孔) 和 NPTH (非金属化孔,即螺丝孔)。在给板厂的制板说明中明确标注哪些是螺丝安装孔 (Mounting Hole, MH) 并且要求是 NPTH。
  6. 最小孔径限制: 咨询 PCB 板厂的最小钻孔能力(特别是 NPTH),确保你的螺丝孔直径可行。

总结推荐

选择哪种方法取决于你的设计习惯、孔的复杂性以及与机械设计的协作流程。核心是确保最终生成 非金属化 (NPTH) 的孔,并明确标注给制造商。

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