基于嘉立创EDA的电路图设计

本文最后更新于:2025年4月12日 晚上

刚好今年准备成图校赛,记录一下~

比赛时间分配

  1. 画封装和元器件符号,15分钟内完成。
  2. 原理图抄画,50分钟内完成。
  3. PCB粗调布局,15分钟内完成。
  4. PCB飞线,90分钟内完成。
  5. 剩下5-10分钟,交卷

元件绘制和封装

参考教程:

关于箭头的绘制

嘉立创EDA不支持箭头符号,用折线去画箭头,用直线画。

  • 绘制折线的快捷键:Alt+L

关于网格的问题

在绘制原理图符号时,推荐使用默认网格(0.1mm 或 0.25mm),仅在特殊需求下临时调小网格。

  • 如果符号包含特殊形状(如斜线、非标准角度)或需要与其他高精度元件对齐时,可临时调小网格(如 0.01mm)进行微调,但完成后建议恢复常规网格。
  • 所以,画箭头的时候,要把网格调整到0.01mm精度,后面画完了记得调回去。

多个焊盘,设置阵列,直接批量设定焊盘间距

  • 然后设置第1个和最后1个焊盘间距,剩下的焊盘设置顶对齐

元器件封装的绘制

10分钟内完成。

封装向导

一些常见的封装规格,比如QFN,DFN等,可以直接用嘉立创的封装向导设置尺寸数据,直接生成。然后再改改细节即可。

关于焊盘

  • 通过各种对齐操作和智能尺寸,先定位关键焊盘,把关键焊盘的位置锁定之后,再画其他的焊盘(设置间距啥的)。
    • 锁定,在属性里面设置。
  • 长圆形焊盘,圆形焊盘等形状,可以在焊盘的形状里面选择。
  • 焊盘的直径也可以设置,不过一般都是默认大小即可。
  • 如果元器件是插入式的,焊盘可以设置为插槽
  • 起始的焊盘,用矩形焊盘标识。
  • 按空格键,可以旋转焊盘

关于矩形丝印

  • 给了几个矩形,就画几个,不要少。
  • 记得打圆角,圆角直径看元件图的尺寸标注。
  • 矩形线条的粗细,默认即可。
  • 定位好了,记得锁定

关于焊盘的科普

  • 常规焊盘:
    不管是通孔焊盘,还是表贴焊盘都要有这个常规焊盘。
    而且做2层板或者要求不严格的多层板,只使用常规焊盘就可以。
    • 表贴焊盘就只使用到常规焊盘,不需要使用热焊盘和隔离焊盘。
  • 只有过孔通孔焊盘需要使用热焊盘隔离焊盘
    • 贴片焊盘不需要使用热焊盘。
    • 热焊盘的使用主要是为了减少散热,方便焊接加工。
    • 外用热焊盘起到保护内电层的目的,减少翘曲的可能性。
    • 隔离焊盘和热焊盘是一起出现的。
  • QFN一般在底部有大面积的散热焊盘,传导芯片热量,散热焊盘的尺寸看器件手册。
    • 把QFN热焊盘散热过孔改成否,不要中间的过孔。
  • 封装最重要的是最外层丝印焊盘的尺寸,要认真读元器件的尺寸图。
    • 如果元器件的引脚直径为6mm,那么焊盘稍微大一点点,7-8mm的样子。
  • 封装的焊盘注意标注1号引脚,一般用方形焊盘标识,并且要在丝印上加个箭头(看下面的示例图就知道了)

参考说明

封装绘制完成,记得将封装与元件符号绑定

一些封装的示例

按键

按键手册

原理图绘制

封装绘制

原理图绘制

原理图绘制,40分钟内完成。

批量导出/扇出网络标签

对于多引脚的芯片,快速进行网络标签的添加方法:

  • 右键芯片-扇出网络标签-CTRL选择全部-将所有引脚名称填入网络-确认
  • 排针引出的,因为顺序不太方便批量修改,所以只能手动修改网络标签

画完原理图后,进行DRC检查

DRC检查通过后,设计-更新/转换原理图到PCB

PCB绘制

粗调布局,大概10-15分钟完成。剩下1个半小时完成PCB飞线。

绘制板框范围,倒圆角

嘉立创免费打板的范围是100*100(mm),如果题目没说,就把这个最大的板框范围画出来。

注意板框所在象限,看题目要求

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在图层管理器设置电路板规格为四层板,内层1内层2为内电层。可双面布局、尺寸为宽 70mmx 高 45mm。左下角为原点,并绘制半径为 3mm 的圆角。

根据题目要求选择板框范围

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PCB板尺寸为78mm*55mm;PCB板边缘圆角半径为1.5mm。

点击板框,设置半径为x mm的倒圆角。

原理图里面没有,但是题目可能会要求用螺丝钉限位,注意检查

  • 关于限位螺丝,M3的螺丝,可以直接放置直径3mm的过孔。

粗调元器件的布局

布局结束,飞线之前先转3D看一下合不合理,不要等到布线完了再转3D,会来不及改

端子放在板子的哪一侧,看怎么放,和芯片的连线会比较顺

检查题目是否强调输入输出的布局

接线端子置于顶层,输入输出端分别放在PCB板的一边。

  • 选择底部对齐水平等距分布等排版方式,将一些元器件粗调,调整好位置之后也点击锁定
  • 点击工程设计-网络,用不同的颜色区分电源线和信号线,但是注意不要弄成红色、蓝色线(容易跟切换顶层和底层时候的指示色相混淆)。
  • 顶层是走高速信号线的,因此大量的滤波电容建议放在底面,就近放置,避免造成干扰。
  • 高的,突出的大电容,端子什么的,尽量都放在顶层,不要两边都放,很不美观。

在飞线时,可以选择视图-隐藏-隐藏所选,先屏蔽GND线,后面大面积铺铜之后再显示全部。

  • 同理,其他类型的线也可以先隐藏一部分暂时不连的,这样界面看着不会特别乱。

规则设计

在规则管理器下,可以在每一种类型的规则下新增、修改、删除规则,对没有特殊设置规则的网络,会使用默认的规则。

参考官方文档

目前有四大类规则,每个具体规则下创建有一个或多个规则。

图层管理器——设置四层板

官方文档

板子层数的设置

点击工具-图层管理器-铜箔层改为4

  • 一般将两个内层都设置为内电层,一个用于GND层,一个用于电源层。点击应用,确认保存。
  • 内层1和内层2都默认为GND网络,根据题目要求,**绑定网络标签
  • 记得重建内电层
    • 做了任何器件位置的改动都要记得重建内电层和重新铺铜。

四层板的具体设计要看题目要求

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PCB 采用四层板设计,分别为信号层、地层、5v电源层、信号层。
  • 修改层名称:
    双击默认层名(如Inner Layer1),重命名为 GND Plane。
    同理,将Inner Layer2重命名为 5V Plane。
  • 点击层右侧的类型,选择 Plane(平面层)。

专业版不支持自动重建内电层,需要选中内电层手动重建。

参考官方文档

切换到内电层,点击铜皮,在右侧的面板可以切换内电层的属性。

  • 网络:设置好每个区块的网络后,重建内电层,该区块的铜皮将按对应网络进行连接,避开不同网络的对象。
    • 为 GND Plane 分配网络 GND。
    • 为 5V Plane 分配网络 5V(需提前在原理图中定义5V网络)。
  • 电源/地引脚需通过过孔连接到对应的平面层(右键焊盘 → 添加过孔 → 选择目标层)

设计规则

设计-设计规则里面,对题目给的规则进行设计:

  • 间距规则设置。
  • 过孔的尺寸设计:
    设计规则-过孔尺寸:根据题目要求的尺寸设置
  • 设计规则-导线:根据题目要求的尺寸设置
    飞线时,信号线,电源线(3V3和5V)分开连,不同的电源线和信号线的线宽不同。
    • 先在规则管理-导线中,添加电源线和信号线的规则,然后在网络规则-导线中,绑定电源线,信号线的线宽规则,这样就一步到位。

飞线

一些可参考的博客:

线宽

  • 如果你想布一段线段后,下一段线增大线宽,可以按 “SHIFT+W” 快速切换导线宽度。
  • 右键导线可以选择导线连接和整个网络的导线,方便同时修改导线属性,比如批量修改线宽。

切换图层

  • 切换到底层:按下Alt + B
  • 切换到顶层:按下Alt + T

差分信号线

参考博客

  • 设计-差分对管理-添加差分对
    • 可以选择自动生成,一键绑定添加所有的差分对。
  • 布线-差分对布线
    • 快捷键:Alt+D
  • 布线-等长调节
    • 等长调节的波峰波谷要平滑一些,不要太尖锐突兀。
    • 快捷键:Shift+A
  • 高速信号线要记得打过孔(GND),用于散热和隔离干扰

铺铜

内电层到焊盘的间距错误——重建内电层

操作完之后,记得重新铺铜!!

  • Shift+B 全部区域重新铺铜。
  • Shift+M 隐藏所有铺铜区

官方文档

板子绘制完成后记得DRC检查

24年赛题

校赛

省赛


基于嘉立创EDA的电路图设计
http://zoechen04616.github.io/2025/04/05/基于嘉立创EDA的电路图设计/
作者
Yunru Chen
发布于
2025年4月5日
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