allegro pcb 挖孔
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在Allegro PCB Editor中进行“挖孔”(创建孔洞)通常指的是在PCB设计中添加非布线用途的孔,例如:
- 机械安装孔 (Mounting Holes):用于螺丝固定PCB。
- 散热孔 (Ventilation Holes):促进空气流通散热。
- 特殊结构开口 (Cutouts / Slots):用于安装连接器、开关、显示屏或其他需要PCB开窗的元件。
- 禁布区隔离孔 (Keepout Holes):防止特定区域布线或放置元件。
以下是主要的操作方法:
方法一:在封装 (Package Symbol) 中定义(最常用,适用于安装孔、异形孔元件)
- 创建/编辑封装:
- 打开或创建一个新的封装符号 (
File -> New... -> Package Symbol) 或编辑现有封装 (File -> Open -> 选择.dra文件)。
- 打开或创建一个新的封装符号 (
- 放置钻孔焊盘 (Drill Hole Padstack):
- 选择菜单
Layout -> Pins或点击工具栏上的引脚图标。 - 在右侧
Options面板:Padstack: 点击下拉箭头或旁边的...按钮,打开Padstack Editor。- 创建非金属化孔 (NPTH):
- 在
Padstack Editor中,Design Layers标签页:BEGIN LAYER: 选择一个圆形或所需形状的Flash(通常是Null或Circle_<尺寸>,表示没有铜箔连接)。DEFAULT INTERNAL: 同上,选择Null或合适的Flash。END LAYER: 同上。SOLDERMASK_TOP/BOTTOM: 通常设置为比钻孔直径大一定尺寸(通常是钻孔直径+0.1mm ~ +0.15mm)的圆形(或其他形状)Flash,以确保孔壁没有阻焊油墨。
Drill标签页:设置实际钻孔的Diameter(直径)。Drill Symbol标签页:设置钻孔符号(可选,用于绘图)。- 关键: 在
Padstack Editor顶部,将Type设置为Non-Plated(非金属化)。这是NPTH的关键设置。 - 保存这个新的Padstack(给它一个描述性名称,如
NPTH_3.0MM)。
- 在
- 创建金属化孔 (PTH):
- 如果孔需要导电(虽然大多数安装孔是NPTH,但有时需要PTH),
Type设为Through。 - 在
Design Layers标签页,BEGIN LAYER,DEFAULT INTERNAL,END LAYER需要设置为具有合适尺寸正片焊盘(如Circle_<尺寸>),这个尺寸通常等于或略大于钻孔直径(如钻孔3.2mm,焊盘环宽0.4mm,则焊盘直径设为4.0mm)。 SOLDERMASK_TOP/BOTTOM同样需要设置,尺寸大于焊盘直径(如焊盘4.0mm,阻焊开窗4.2mm)。Drill标签页设置钻孔直径。
- 如果孔需要导电(虽然大多数安装孔是NPTH,但有时需要PTH),
- 选择合适的Padstack后,在封装编辑窗口的合适位置点击放置这个孔(Pin)。对于机械孔,通常放置在原点或指定坐标。
- 选择菜单
- 添加板框 (Package Boundary - Optional but Recommended):
- 使用菜单
Shape -> Rectangular或Shape -> Circular(或在Add菜单下查找Line/Circle等命令,取决于你的Allegro版本和设置)。 - 在右侧
Options面板,将Active Class and Subclass设置为Package Geometry/Place_Bound_Top(通常放置元件实体轮廓)。 - 围绕孔绘制一个表示元件实际占用区域的轮廓(对于安装孔,通常是孔周围的圆形或方形)。
- 使用菜单
- 添加装配层/丝印层 (Optional):
- 切换到
Package Geometry/Assembly_Top和Silkscreen_Top层。 - 可以放置一个圆圈或其他符号来指示孔的位置(尤其是在装配图上)。
- 切换到
- 保存封装:保存
.dra文件并生成.psm文件 (File -> Create Symbol)。 - 在PCB板中使用:在Board File (.brd) 中,像放置普通元件一样 (
Place -> Manually),将这个带有孔的封装放置在板框 (Outline) 内的所需位置。
方法二:在板框 (Board Outline) 上直接挖孔(适用于散热孔、大面积开窗、板框内异形挖空)
- 确保板框已定义:确保
Board Geometry/Outline层已定义了PCB的外形轮廓(通常是一个闭合的多边形)。 - 绘制挖空形状:
- 选择菜单
Shape -> Polygon/Rectangular/Circular或Add -> Line(Options面板需选择Line/Circle等)。 - 在右侧
Options面板:Active Class and Subclass: 设置为Board Geometry/Outline。- 确认
Shape Fill模式通常选Dynamic copper(虽然Outline层本身不是铜,但挖空操作需要)。
- 选择菜单
- 在板框内部绘制需要挖空的形状:
- 对于圆形散热孔阵列:可以在
Outline层上画很多小圆圈。 - 对于矩形开窗:画一个矩形。
- 重要: 这些用于挖空的形状必须绘制在已有的、闭合的板框轮廓 (
Outline) 内部。
- 对于圆形散热孔阵列:可以在
- 使用
Z-Copy命令挖空(关键步骤):- 选择菜单
Edit -> Z-Copy。 - 在右侧
Options面板:Copy to Class/Subclass: 设置为Board Geometry/Outline。Size: 选择Contract。Offset: 输入0。- 勾选
Create dynamic shape(如果可用)。 - 勾选
Use max accuracy(可选,提高精度)。
- 点击 板框轮廓 (
Outline) 的边缘线。这时,Allegro会自动检测板框轮廓内部的“孤岛”(即你刚刚绘制的用于挖空的形状)。 - 点击 板框内部需要挖空的形状的边缘线(或者框选所有需要挖掉的小孔)。点击后会看到该区域被“挖掉”(视觉上变成了板框外部)。
- 完成后点击右键选择
Done。
- 选择菜单
- 检查:放大查看挖空区域,确认形状正确。设计规则检查 (DRC) 通常会检查Outline完整性。
重要注意事项
- 非金属化孔(NPTH) vs 金属化孔(PTH):
- NPTH (Non-Plated Through Hole):孔壁没有导电铜层。这是大多数纯机械安装孔和部分散热孔的要求。在Padstack Editor中必须将
Type设置为Non-Plated。 - PTH (Plated Through Hole):孔壁有导电铜层。用于需要电气连接或增强散热的孔(有时散热孔也会做成PTH)。在Padstack Editor中将
Type设置为Through。 - 在Gerber文件输出和制造说明中必须清晰标注哪些孔是NPTH,哪些是PTH!
- NPTH (Non-Plated Through Hole):孔壁没有导电铜层。这是大多数纯机械安装孔和部分散热孔的要求。在Padstack Editor中必须将
- 阻焊开窗 (Solder Mask Opening):
- 无论NPTH还是PTH,孔壁通常不需要覆盖阻焊油墨。因此,在Padstack Editor中
SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM层定义的Flash图形尺寸需要大于钻孔直径(通常大0.1mm-0.15mm),以确保孔壁裸露。
- 无论NPTH还是PTH,孔壁通常不需要覆盖阻焊油墨。因此,在Padstack Editor中
- 制造文档标注:
- 在PCB制造图纸 (
Manufacturing/Drawing层) 上清晰地标注所有挖孔的位置、尺寸、类型(特别是NPTH标记)和公差要求。
- 在PCB制造图纸 (
- DRC (设计规则检查):
- 运行DRC检查 (
Tools -> Quick Reports/ DRC Browser),确保挖孔不会违反制造商的最小孔径、最小间距、板边距等规则。
- 运行DRC检查 (
- 方法选择:
- 对于元件安装孔、精确位置的孔,强烈推荐使用封装符号 (
Package Symbol) 方法。它更规范,易于复用和管理定位。 - 对于散热孔阵列、大尺寸异形板内开窗(非元件孔)或需要在板框边界上开槽,使用
Z-Copy板框挖空方法更灵活。
- 对于元件安装孔、精确位置的孔,强烈推荐使用封装符号 (
选择哪种方法取决于孔的具体用途和位置。务必与PCB制造商沟通孔的加工要求(孔径公差、是否金属化、阻焊要求等),并在设计文件中明确标注清楚。
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