之前使用過cadence畫過幾塊板子,一直沒有做過整理。每次畫圖遇到問題時(shí),都查閱操作方法。現(xiàn)在整理一下cadence使用經(jīng)歷,將遇到問題寫出來,避免重復(fù)犯錯。
使用軟件版本號:Cadence 16.6
一、SCH原理圖設(shè)計(jì)
1.1原理圖設(shè)計(jì)
1.2標(biāo)注、DRC電氣規(guī)則檢測
1.3網(wǎng)絡(luò)表netlist生成 (設(shè)置元件封裝)
二、PCB繪制
2.1零件庫開發(fā)
零件庫開發(fā)包括:1、創(chuàng)建焊盤 2、創(chuàng)建零件封裝
2.1.1 pad結(jié)構(gòu)和零件文件類型
在Allegro系統(tǒng)中,建立一個(gè)零件(Symbol)之前,必須先建立零件的管腳(Pin)。元件封裝大體上分兩種,表貼和直插。針對不同的封裝,需要制作不同的Padstack。首先介紹Pad焊盤的結(jié)構(gòu),詳見下圖:
pad焊盤結(jié)構(gòu)
1. Regular Pad,規(guī)則焊盤。
●Circle 圓型
●Square 正方型
●Oblong 拉長圓型
●Rectangle 矩型
●Octagon 八邊型
●Shape形狀(可以是任意形狀)。
2. Thermal relief,熱風(fēng)焊盤。
●Null(沒有)
●Circle 圓型
●Square 方型
●Oblong 拉長圓型
●Rectangle 矩型
●Octagon 八邊型
●flash形狀(可以是任意形狀)。
3. Anti pad,隔離PAD。
起一個(gè)絕緣的作用,使焊盤和該層銅之間形成一個(gè)電氣隔離,同時(shí)在電路板中證明一下焊盤所占的電氣空間。
●Null(沒有)
●Circle 圓型
●Square 方型
●Oblong 拉長圓型
●Rectangle 矩型
●Octagon 八邊型
●Shape形狀(可以是任意形狀)。
4. SOLDERMASK:阻焊層,作用:為了避免相鄰銅箔導(dǎo)線短路和減緩銅箔氧化,在PCB板覆蓋綠油解決問題。如果將綠油覆蓋待焊盤上,則焊盤無法焊接。所以提出阻焊層概念,即在覆蓋綠油位置 為焊盤開個(gè)窗口,使綠油不覆蓋窗口(該窗口的大小必須大于焊盤尺寸)??梢岳斫獬扇プ韬笇樱词褂媚>呱暇G油時(shí),將焊盤位置遮擋,其他位置上綠油)
(1)負(fù)片時(shí),Allegro使用Thermal Relief和Anti-Pad;(VCC和GND層)
(2)正片時(shí),Allegro使用Regular Pad。(信號層)
負(fù)片的Thermal Relief 負(fù)片的Anti-Pad 正片的Regular Pad
5. PASTEMASK:膠貼或鋼網(wǎng)。應(yīng)用:是機(jī)器貼片時(shí)要用的,是對應(yīng)所有貼片元件的焊盤的,大小與toplayer/bottomlayer層一樣,是用來開鋼網(wǎng)漏錫用(即上焊錫膏)的。
6. FILMMASK:預(yù)留層,用于添加用戶需要添加的相應(yīng)信息,根據(jù)需要使用。
零件文件類型說明:
后綴名“.pad” 的文件:焊盤文件
后綴名".psm"的文件:零件的封裝數(shù)據(jù)
后綴名“.fsm”的文件:Flash焊盤文件,應(yīng)用電路板的內(nèi)層的電源和GND作為負(fù)片。
后綴名“.dra"的文件:繪圖文件,可以直接用Allegro PCB Editor打開。
后綴名“.ssm”的文件:自定義焊盤圖形數(shù)據(jù)文件
2.1.2 焊盤制作
目前焊盤制作方法由allegro的Pad_Designer或第三方軟件FPM (Allegro封裝生成器0.08的功能)生成焊盤。下面兩種方式介紹焊盤制作,以c155h50m165通孔焊盤為例說明。
第一種方法:使用 Pad Design 制作焊盤, 打開Pad_Designer軟件,詳見下圖
Padstacks中
1)Type主要有三種:
Through:穿孔,一般用于非表面貼元件的穿孔管腳或Via(過孔)。
Blind/Buried:盲孔和埋孔,分別指頂層和底層都看不到的內(nèi)部孔,和只有頂層或底層能看到而另一層是不可見的孔。他們也是用于制作Via。
Sigle layer:單層,用于制作表面貼元件件的管腳。
注:在candence 16.6版本中,不可以手動設(shè)置。Type類型根據(jù)你設(shè)計(jì)的Pad定義(即Layers中設(shè)置)。如果是貫穿就會顯示through,表面型就是single。
2)Units是尺寸的單位,一般選擇Mils或Millimeter(公制:毫米),根據(jù)方便選擇。換算關(guān)系:100mil =2.54 mm 1mil=0.00254mm
3)Multiple Drill:設(shè)置鉆孔數(shù)量等
4)Drill/Slot hole:鉆孔信息,選擇類型(Hole Type)、是否Plate和鉆孔尺寸等。
5)Drill/Slot symbol:鉆孔符號,在PCB制作時(shí)會顯示出來,可以用來標(biāo)識不同的鉆孔。這里就是選擇一下形狀和大小尺寸。
在Layers標(biāo)簽下:
配置焊盤在各層的形狀和尺寸。對于表面貼元件,一般勾選SingleLayer Mode,只配置單層信息。
Layer有很多層:
? BEGIN LAYER :定義焊盤在PCB板中的起始層,一般指TOP層。
? DEFAULT INTERNAL :定義焊盤在PCB板中處于頂層和底層之間的各層(可能是電源層、地層、信號層)。
? END LAYER:定義焊盤在PCB板中的結(jié)束層,一般指Bottom層。
? SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM分別表示頂層阻焊層和底層阻焊層。
? PASTEMASK_TOP和PASTEMASK_BOTTOM分別表示頂層助焊層和底層助焊層。
1、過孔徑與正規(guī)焊盤的外徑關(guān)系:焊盤的外徑 = 過孔徑 +0.6mm
2、熱風(fēng)焊盤與正規(guī)焊盤的外徑關(guān)系:熱風(fēng)焊盤的外徑=正規(guī)焊盤外徑 + 0.5mm;熱風(fēng)焊盤的內(nèi)徑= 正規(guī)焊盤外徑;
開口寬度= 0.4mm(經(jīng)驗(yàn)值)
還有一種理解:開口寬度=DRILL SIZE × Sin30° ,同時(shí)開口寬度,則要根據(jù)圓周率計(jì)算一下,保證連接處的寬度不小于10mil(0.254mm),例如過孔徑0.9mm,則開口寬度= 0.9mm x 0.5 =0.45mm
3、隔離焊盤與正規(guī)焊盤的外徑關(guān)系:隔離焊盤的外徑=正規(guī)焊盤外徑 + 0.5mm
3、阻焊層外徑與正規(guī)焊盤的外徑關(guān)系:阻焊層外徑 =正規(guī)焊盤外徑 + 0.1mm
4、加焊層外徑與焊盤的外徑關(guān)系:加焊層外徑 =正規(guī)焊盤外徑
flash焊盤制作(以f155_215_40為例說明)
NO1、在PCBEdior下,運(yùn)行File|new 進(jìn)入下面界面
NO2、配置坐標(biāo)、網(wǎng)格等環(huán)境
NO3、設(shè)置焊盤,即Add|flash
NO4、點(diǎn)擊File|save,保存。
第二種方法:使用第三方軟件FPM
2.1.3 pad命名規(guī)則
1、Pad焊盤命名規(guī)則
圓形焊盤:c焊盤外徑h過孔徑m阻焊層圓形外徑,
例如:c300h140m310表示 焊盤外徑:3.00mm,過孔徑:1.40mm,阻焊層外徑:3.10mm
注:過孔焊盤 應(yīng)用零件封裝中機(jī)械定位孔(不需要電氣連接),例如c0h300表示焊盤0mm,過孔3.00mm
正方形焊盤:s焊盤外徑h過孔徑m阻焊層正方形長度,
例如:s300h140m310表示 正方形焊盤長度:3.00mm,過孔徑:1.40mm,阻焊層正方形長度:3.10mm
正方形焊盤:r焊盤長度_寬度m阻焊層長度_寬度
例如:r130_85m140_95表示正方形焊盤長度1.30mm 寬度0.85mm,阻焊層長度1.40mm 寬度0.95mm
2、Flash焊盤命名規(guī)則
Flash焊盤:f內(nèi)徑_外徑_開口
例如:f185_225_40表示flash焊盤內(nèi)徑1.85mm 外徑2.25mm,開口寬度0.4mm
3、VIA過孔命名規(guī)則
VIA過孔:v焊盤外徑h過孔徑
例如:v75h40 表示焊盤外徑0.75mm,過孔徑0.4mm,阻焊層0mm(即使用阻焊油堵孔)
2.1.4 零件封裝制作
個(gè)人經(jīng)驗(yàn):通過變換網(wǎng)格間距和中心原點(diǎn),來快速制作零件封裝。
2.2 PCB板基本信息設(shè)置
PCB板子尺寸、層疊結(jié)構(gòu)、布線區(qū)域。繪制板子outline外框、Rout keepout禁止布線區(qū)、定位孔并標(biāo)注尺寸。
第一步:創(chuàng)建后綴名 ".brd"的PCB文件。
第二步:設(shè)置工作區(qū)尺寸,設(shè)置如下圖(注意:建議使用公制Millimeter)
工作尺寸設(shè)置
第三步:繪制板子outline外框和倒角
使用Add | Line、Add | rectangle或Steup |outline| board outline命令繪制電路板的外框線。
具體步驟:
1)根據(jù)需要繪制外框設(shè)置 網(wǎng)格間距。例如PCB外框是120x200,則網(wǎng)格設(shè)置 X= 120 Y=200
2)選擇Add | line命令,激活右側(cè) Options 選項(xiàng)卡中 Active Class and Subclass下拉列表選擇 Board Geometry和 Outline選項(xiàng),表示添加線屬于電路板外框。
3)根據(jù)網(wǎng)格間距 畫外框
4)外框倒角方式有兩種:1、45度倒角(Chamfer選項(xiàng))2、圓弧倒角(Fillet選項(xiàng))
●選擇Manufacture | draftl Fillet命令
●1.在右側(cè)控制板中Radius修改成;2.表示倒角圓弧半徑約為2mm
●分別單擊需要 矩形外框的兩邊,即可倒角。
注:如使用Add | rectangle,則不支持上述倒角操作。Add | Line支持上述倒角操作。
第四步:添加定位孔和光學(xué)定位孔
具體步驟如下:
1)根據(jù)定位孔位置,設(shè)置網(wǎng)格間距。
2)Place|Manually命令,彈出Placement窗口
3)打開Advanced Setting選項(xiàng)卡,選擇LIbrary復(fù)選框(設(shè)置顯示 lib庫元件)
4)打開Placement List選項(xiàng)卡,選擇 Mechanical Symbols下拉邊框選擇 定位孔,然后點(diǎn)擊Hide放置定位孔。具體詳見下圖。
第五步:設(shè)置禁止布線區(qū)和禁止元件放置區(qū)。
為了避免焊接或安裝過程中傷及板上的走線,所以電路板的走線與板邊有一定距離(建議:3mm)。設(shè)置Route Keep out禁止布線區(qū)和 Package keepout,具體步驟:
方法一、單擊Shape add Rect 命令,激活右側(cè) Options 選項(xiàng)卡中 Active Class and Subclass下拉列表選擇 Rout Keepout選項(xiàng)(具體詳見下面)。
激活后,繪制Route Keep out。
方法二、(使用畫線):選擇Setup | Areas | Route Keepout,然后繪制Route Keep out 即可。
第六步:設(shè)置層疊結(jié)構(gòu)。
在設(shè)計(jì)多層PCB電路板之前,設(shè)計(jì)者需要首先根據(jù)電路的規(guī)模、電路板的尺寸和電磁兼容(EMC)的要求來確定所采用的電路板結(jié)構(gòu),也就是決定采用4層,6層,還是更多層數(shù)的電路板。確定層數(shù)之后,再確定內(nèi)電層的放置位置以及如何在這些層上分布不同的信號。這就是多層PCB層疊結(jié)構(gòu)的選擇問題。層疊結(jié)構(gòu)是影響PCB板EMC性能的一個(gè)重要因素,也是抑制電磁干擾的一個(gè)重要手段。本節(jié)將介紹多層PCB板層疊結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。
1、使用多層板好處:
1)利用內(nèi)電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。同時(shí)高速信號可以走中間信號層 ,通過相鄰兩個(gè)內(nèi)電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽,同時(shí)也能有效地將高速信號的輻射限制在兩個(gè)內(nèi)電層之間,不對外造成干擾。
2)多個(gè)接地的內(nèi)電層可以有效地降低接地阻抗。例如,A信號層和B信號層采用各自單獨(dú)的地平面,可以有效地降低共模干擾。
3)降低布線難度
2、Layer Type層的類型
Conductor 信號層的類型
Dielectric 電介質(zhì),一般選用FR-4
Plane 地層和電源層的類型,一般應(yīng)用內(nèi)電層
DRC as Photo File Type
Positive 正片
Negative 負(fù)片
(Positive )正片:簡單地說就是,在底片上看到什么就有什么。
(Negative)負(fù)片:正好相反,看到的就是沒有的,看不到的就是有的。
下面通過4層板的例子來說明如何優(yōu)選各種層疊結(jié)構(gòu)的排列組合方式。常用的4層板來說,有以下幾種層疊方式(從頂層到底層):
顯然,方案3電源層和地層缺乏有效的耦合,不應(yīng)該被采用。
那么方案1和方案2應(yīng)該如何進(jìn)行選擇呢?
一般情況下,設(shè)計(jì)人員都會選擇方案1作為4層板的結(jié)構(gòu)。選擇的原因并非方案2不可被采用,而是一般的PCB板都只在頂層放置元器件,所以采用方案1較為妥當(dāng)。但是當(dāng)在頂層和底層都需要放置元器件,而且內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度較大,耦合不佳時(shí),就需要考慮哪一層布置的信號線較少。對于方案1而言,底層的信號線較少,可以采用大面積的銅膜來與POWER層耦合;反之,如果元器件主要布置在底層,則應(yīng)該選用方案2來制板。
如果采用如圖11-1所示的層疊結(jié)構(gòu),那么電源層和地線層本身就已經(jīng)耦合,考慮對稱性的要求,一般采用方案1。
3、設(shè)置層疊步驟及方法
選擇Steup | Cross-section命令或
1)進(jìn)入Layout Cross Section窗口,添加層操作如下
2) 設(shè)置每層名字 TOP、GND、POWER、BOTTOM
3)設(shè)置層類型,總共有Conductor 信號層、Dielectric 電介質(zhì)層、Plane地層和電源層。
4)設(shè)置每層厚度,主要是外層厚度(信號層)、內(nèi)層厚度和電介質(zhì)層厚度。1oZ=35um,線寬1mm,可以通過2A電流。
注意:設(shè)置完每層厚度后,觀察PCB總體厚度。
5)Artwork光繪文件是否負(fù)片輸出,一般內(nèi)電層使用負(fù)片輸出,減少數(shù)據(jù)文件大小。上述5步設(shè)置,詳見下圖:
2.3導(dǎo)入netlist網(wǎng)表
在PCBEdior下,操作File | Import | logic進(jìn)入下面界面:
在導(dǎo)入路徑中選擇 原理圖中生成netlist后,單擊“ Import Cadence”導(dǎo)入網(wǎng)表。根據(jù)導(dǎo)入提供信息,判斷導(dǎo)入是否成功。
2.4設(shè)置約束規(guī)則
約束規(guī)則作用:allegro設(shè)計(jì)軟件優(yōu)勢是高速信號PCB設(shè)計(jì),而高速信號需要 考慮信號完整性(信號需要等長)、差分信號等。
當(dāng)約束設(shè)置完成后,PCB工具會自動根據(jù)定義的約束對設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查,不合符約束的地方會用DRC Markers 標(biāo)記出來。
操作步驟:
●選擇“Setup-> Constraints->Constraint Manager”,啟動約束管理器
●Allegro中規(guī)則分為兩類:DefaultConstraint和Special Constraint。用戶既可以修改默認(rèn)規(guī)則,還可以創(chuàng)建新規(guī)則
●約束設(shè)置方法:1 確定約束類型 2 創(chuàng)建或修改約束設(shè)置 3 分配約束
在PCB 設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)規(guī)則主要包括:Electrical時(shí)序規(guī)則、物理規(guī)則、間距規(guī)則、相同網(wǎng)絡(luò)名間距規(guī)則、properrties性能規(guī)則共4個(gè)部分。下面重點(diǎn)介紹以下3個(gè)規(guī)則設(shè)置。
2.4.1 Physical物理規(guī)則條件設(shè)置
點(diǎn)選Physical Constraint Set 即可出現(xiàn)Default 的Physical 相關(guān)設(shè)定值,如Line Width線寬、Neck width..、過孔等(對于BGA封裝元件,需要使用Region區(qū)域約束規(guī)則設(shè)置)。 Physical物理規(guī)則可以使用Defaul約束t規(guī)則,也可以新建約束規(guī)則。
1)設(shè)置Default約束規(guī)則:
2)新建約束規(guī)則方法:以新建電源 PWR為例說明
3)設(shè)置約束參數(shù):設(shè)置線寬、過孔等
線寬:一般設(shè)置Line Wdith min、Neck min Width
過孔:物理規(guī)則設(shè)置里面有一欄是Vias,點(diǎn)擊即可設(shè)置,如下圖所示
4)分配約束:
對于一般net線寬,使用默認(rèn)DEFAULT線寬;而有特殊要求線寬單獨(dú)設(shè)置。例如:電源相關(guān)net,先建立一個(gè)CLS_POWER的類,然后將所有電源相關(guān)net添加進(jìn)去,一起設(shè)置線寬約束。
區(qū)域約束規(guī)則:這里不詳述,具體參見詹書庭 的<< Allegro16.6 約束規(guī)則設(shè)置詳解.pdf>>
2.4.2 Spacing間距規(guī)則條件設(shè)置
1、設(shè)置間距值約束規(guī)則
進(jìn)入約束管理器,單擊 Spacing,再點(diǎn)擊AllLayers,如下圖所示。右邊有一個(gè)DEFAULT 就是默認(rèn)規(guī)則,我們可以修改其值。也支持定義特殊間距約束,點(diǎn)選Default按鼠標(biāo)右鍵,執(zhí)行Create-Spacing CSet。
間距推薦值:待完善
1)line to line:根據(jù)3W原則,走線之間的間距不應(yīng)小于兩倍走線寬度。對于特殊的信號,如時(shí)鐘走線,應(yīng)適當(dāng)增加走線的間距,至少為走線寬度的兩倍,如果可以最好用地線隔離。
2)line to hole:可參考line to line原則
2)line to shape:可參考line to line原則
4)shape to shape:這個(gè)間距需要考慮兩個(gè)shape之間電壓差。電壓差低于24V,不低于0.5mm即可。具體《距離及相關(guān)安全要求》
2、對net設(shè)置間距約束
一般間距使用默認(rèn)DEFAULT。對間距有特殊要求,建立新的間距規(guī)則,然后對其net分配該規(guī)則。詳見下面電源間距約束設(shè)置。
2.4.3 Electrical電氣規(guī)則條件設(shè)置
Electrical電氣規(guī)則主要關(guān)注:差分信號約束規(guī)則、等長約束規(guī)則。下面以差分和等長為例說明:
2.4.3.1差分信號約束規(guī)則
先說差分線相關(guān)參數(shù)
1、 Coupled Tolerance:兩條差分線間距的誤差值
2、 Min Line Spacing: 兩條差分線 的最小間距
3、 Primay Gap: 兩條差分線優(yōu)先線間距(邊到邊間距)。
4、 Primary Width :差分線優(yōu)先線寬
5、 Line Width:差分線的線寬(在Physical Constraint Set 設(shè)置)
6、 Neck Gap :差分對Neck模式下的線間距(邊到邊間距),用于差分對走線在布線密集區(qū)域時(shí)切換到Neck值。
7、 Neck Width:差分對Neck模式下的線寬,用于差分對走線在布線密集區(qū)域時(shí)切換到Neck值。
8、 Dynamic Phase:動態(tài)相位檢查
9、 Static Phase Tolerance 這個(gè)約束設(shè)置了兩根差分線之間線長差值,單位是mil或ns
10、Uncoupled length:該約束限制了差分對的一對網(wǎng)絡(luò)之間的 不匹配長度。
設(shè)置步驟如下:
1、建立差分規(guī)則并設(shè)置參數(shù):打開約束管理器,定位到Routing | Differential Pair 下,如下圖所示。
參數(shù)設(shè)置
2、建立差分對。以USB為例,選擇中CN_USB1_DM和CN_USB1_DP,右擊 Creat --->DifferentialPair
3、分配約束規(guī)
4、打開差分對檢查。執(zhí)行 Analyze-Analysis Modes,詳見下圖:
Analyze分析差分線
2.4.3.2等長約束規(guī)則
高速布線中等長設(shè)置是經(jīng)常使用的約束規(guī)則,在Allegro中等長設(shè)置使用相對延時(shí)約束規(guī)則。在實(shí)際使用過程遇到:同一個(gè)Net(直接連接的)和 不同Net(XNet)情況。
參考:Allegro_xnet_setup.pdf和于博士《Cadence入門手冊》等。在這之前首先介紹一下一個(gè)新個(gè)概念Xnet,見下圖:
我們把連續(xù)的幾段由被動元件(如電阻,電容或電感)連接的net合稱為一段Xnet.。Allegro中有兩個(gè)常用的走線長度設(shè)置
,PROPAGATION_DELAY, RELATIVE_ PROPAGATION_DELAY 都只能針對同一Net設(shè)置。
Xnet應(yīng)用實(shí)例:
現(xiàn)在要求U1 到U2 的走線Net*A + Net*B等長, 誤差為+/-20Mil,最簡單的方式就是分別設(shè)置Net*A等長和Net*B等長,誤差各為+/-10Mil, 這樣是可以達(dá)到要求,不過會加大Layout工程師繞線的難度,因?yàn)榭赡躈et*A部分空間比較大有足夠的繞線空間,而Net*B部分沒有空間繞線,所以就比較難達(dá)到要求.如果一種設(shè)置能把Net*A與Net*B相加,然后再做等長比對,這樣就可以解決問題了,好的就是Allegro都早為這些問題考慮過了,只要把Net*A與Net*B設(shè)置為一個(gè)Xnet問題就解決一半了.
1、 同Net等長設(shè)置
下面以LCD板實(shí)例說明一下,原理圖如下:
原理圖1
原理圖2
LCD接口數(shù)據(jù)線、信號線需等長,即原理圖J1同U3的CN_LCD_B[0:7]、LCD_B[0:7]、LCD_B[0:7]、CN_LCD_VS、CN_LCD_HS、CN_LCD_PCLK、CN_LCD_DE等長。
第一步:設(shè)置引腳對(pin pair)。在約束管理器Electrical|Net |Routing|Relative Propagation Dleay界面下操作:
依次設(shè)置所有需要等長引腳,即LCD_DATA[28] 總線上引腳。
第二步:創(chuàng)建match group。將所有設(shè)置等長的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建好的管腳對后,選中管腳對,右鍵選擇create-match group。
第三步:設(shè)置等長相關(guān)參數(shù)。主要設(shè)置參數(shù)如下圖所示。
1)使能等長線的分析
2)設(shè)置等長基準(zhǔn)線和+/-誤差。下面以設(shè)置CN_LCD_DE為基準(zhǔn)線,正負(fù)誤差:0-1.5mm
參數(shù)說明:
1、Scope選擇Global。Scope:可以選擇Local和global。Local意為僅比較同一Net或XNet內(nèi)的管腳對,Global意為比較同一Match Group內(nèi)的所有管腳對。一般選擇Global即可。
2、Pin delay:大多是在pin之間的延時(shí)不一致時(shí),需要做一個(gè)補(bǔ)償,那就需要設(shè)置pin delay,指的是IC包裝內(nèi)部的長度。需要在菜單Analyze -> Analysis Modes填入->Options.勾Analyze選PinDelay開啟此功能。打開后,在計(jì)算線長時(shí)就會包括這段線長。另外pin delay下的Z Axis Delay指的是計(jì)算線長時(shí)是否考慮Via的長度,設(shè)置好了疊層參數(shù)后就會加上via的長度。
一般Pin delay 忽略不計(jì)。
3、 Delta:tolerance:這項(xiàng)控制了match group內(nèi)的線長差。單位有三種:ns,mil,%;單位%指以目標(biāo)線的N%為公差。對已經(jīng)走好的線,以最長值為目標(biāo)線。
1)Delta指的是基準(zhǔn)線比目標(biāo)線長還是短,長則寫入+delta值,短則寫入-delta值,和目標(biāo)線一樣長則寫入0,計(jì)算公差時(shí)的基準(zhǔn)線便是目標(biāo)線長加上delta值的結(jié)果。一般等長設(shè)置中,Delta為0。
對不滿足約束的走線,顯示“ED”錯誤,如圖所示。
2)Tolerance值為于基準(zhǔn)線的誤差,是+/-誤差。如果寫50mil其實(shí)為+50/-50mil誤差,實(shí)際為100mil的誤差。一般設(shè)置等長時(shí)Delta為0,有特殊需要時(shí)可以考慮設(shè)置delta值。
注:如何修改等長線束中 基準(zhǔn)線???方法如下:
2、設(shè)置Xnet與Xnet等長.
2.5布局、布線、鋪銅
2.5.1 布局
1、手工擺件:選擇Plalce | Manually命令,彈出Placement窗口
2、擺放零件的相關(guān)操作
移動零件:選擇Edit |Move命令,可在Allegro的右下角Cmd中看到move狀態(tài),即可移動零件。打開右側(cè)控制面板Find選項(xiàng),選擇合適項(xiàng)。
旋轉(zhuǎn)零件:首先零件處于move狀態(tài),右鍵選擇Rotate。
鏡像擺放零件:首先零件處于move狀態(tài),右鍵選擇Mirror。
3、使用原理圖交互式擺放零件
操作步驟:
1)打開原理圖和PCB工程。
2)在原理圖中選擇Option | Preferences命令,彈出Preferences窗口。
3)打開Miscellaneous選項(xiàng)卡,選擇InterTool Communication選項(xiàng)組中Enable InterTool Communication復(fù)選框。
4)單擊OK按鈕,激活Orcad Capture CIS和 Allegro PCB Editor之間的通信程序。
5)在Allegro PCB Editor窗口中選擇 Place | Manully命令,彈出Placement窗口。
6)點(diǎn)擊原理圖元件,此時(shí)元件的封裝出現(xiàn)在 Allegro PCB Editor工作區(qū)。
2.5.2 布線
1、布線準(zhǔn)備
1)使用不同顏色顯示多個(gè)網(wǎng)絡(luò):選擇Dispaly |Assign color命令,選擇右側(cè)面板 Option中分配顏色。
2)設(shè)置布線柵格點(diǎn):選擇Setup | Grids命令,彈出柵格窗口。
2、手工布線
控制面板說明:選擇Route | Connect, Allegro PCB Edito進(jìn)入add connect命令狀態(tài),單擊右側(cè)option,詳見下圖:
參數(shù)說明:
1)line lock下拉列表框:選擇走線改變方向時(shí),所用的轉(zhuǎn)角型和角度。
●line:轉(zhuǎn)角處使用直線段
●arc:轉(zhuǎn)角處使用圓弧
●off:走線使用任意方向
●45:轉(zhuǎn)角方向?yàn)?5度斜線
●90:轉(zhuǎn)角方向?yàn)?0度斜線
2)Miter下拉l列表框“:當(dāng)line lock選擇45時(shí),用于設(shè)置 轉(zhuǎn)角處小斜角的尺寸。
3)Line width:顯示當(dāng)前線寬,可以輸入修改。
4)Bobble下拉列表框:選擇操作,走線遇到障礙(過孔和焊盤)時(shí),其中包括以下四項(xiàng):
●off:關(guān)閉Bobble方式,該方式走線完成忽略障礙物的存在,直接從障礙物穿過,必然導(dǎo)致DRC錯誤。
●Hug only:遇到障礙物時(shí)采取抱緊障礙物的方式, 與障礙物的間距采用Spacing規(guī)則中設(shè)置的間距值。
●Hug preferred:優(yōu)先選擇抱緊,如果沒有空間走線,則采用推擠方式。
●Shove Preferred:優(yōu)先選擇推擠,如果無法推擠,則采用抱緊方式。
5)Shove Via下拉表框:
3、群組布線
4、差分布線
5、蛇形走線
6、修線
2.5.3鋪銅
1、內(nèi)電層鋪銅
2、外層鋪銅
3、編輯shape邊界
4、指定網(wǎng)絡(luò)
5、手工挖銅void
6、刪除孤島
7、鋪靜態(tài)銅皮
8、合并銅皮
9、分割內(nèi)電層
2.6設(shè)計(jì)完善
設(shè)計(jì)完善包括:
1)添加測試點(diǎn)
2)添加局部光學(xué)定位點(diǎn)
3)重新編號發(fā)標(biāo)回原理圖
4)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC和Unconneted pin檢測等)
5)絲印信息處理:1、調(diào)整元件絲印信息方向和大小 2、添加板子型號MD、編號SN、時(shí)間等 絲印信息
2.7生成鉆孔文件
2.7.1 設(shè)置鉆孔參數(shù)
使用NC Parameters設(shè)置生成鉆孔文件的坐標(biāo)格式、單位、參數(shù)位置和名稱參數(shù)等。具體設(shè)置如下圖2.7.1:
圖2.7.1 NC參數(shù)設(shè)置
2.7.2 生成鉆孔文件
鉆孔文件包括PCB板上通孔類引腳和過孔的坐標(biāo)值,供數(shù)控機(jī)床使用。生成鉆孔文件的操作步驟如下
1)選擇Manufacture |NC | NC Drill命令,彈出NC Drill窗口
2)設(shè)置如下圖2.7.2:
圖2.7.2 鉆孔文件生成設(shè)置
說明:
Root file name文本框:設(shè)置鉆孔文件保存路徑和名稱,文件的后綴名".drl"。一般使用默認(rèn)即可
3)單擊Drill按鈕產(chǎn)生鉆孔文件,內(nèi)容如下圖:
2.7.3 生成鉆孔表和鉆孔圖
1)選擇 Display|Color|Visibility命令,彈出 Color and Visibility窗口。
2)在Global Visibility選擇 off,清除所有的顯示。在Board Geometry選項(xiàng)組中 選擇 outline復(fù)選框,打開電路板邊框。
3)在Manufacturing選項(xiàng)組中 選擇Nelegend-1-4復(fù)選框,并設(shè)置顏色。
4)選擇Manufacture |NC | NC Legend命令,彈出Drill Legend窗口。只需要選擇 Legends復(fù)選框中Layer pair按鈕,其他保持默認(rèn)。
具體如下圖2.7.3
圖2.7.3
5)單擊ok按鍵,生成鉆孔表并附在光標(biāo)上。在電路板外框內(nèi) 自動生成鉆孔圖,同時(shí)顯示鉆孔表。詳見下圖2.7.4。
圖2.7.4 生成鉆孔圖和鉆孔表
2.8生成Atwork光繪文件
為什么使用Gerber文件?
很多PCB廠家都沒有裝Allegro軟件,所以你不能直接發(fā).brd文件。(很多PCB小廠連ProtelDXP也沒有,只支持Protel99)
什么是Gerber文件
Gerber文件是所有電路設(shè)計(jì)軟件都可以產(chǎn)生的文件,在電子組裝行業(yè)又稱為模版文件(stencil data),在PCB制造業(yè)又稱為光繪文件??梢哉fGerber文件是電子組裝業(yè)中最通用最廣泛的文件格式。
Gerber文件是EIA的標(biāo)準(zhǔn)格式,分RS274-D和RS274-X兩種,其中RS274-X是RS274-D的擴(kuò)展文件。生產(chǎn)制造部門在條件許可的情況下,應(yīng)當(dāng)盡可能要求用戶或設(shè)計(jì)部門提供RS274-X的Gerber文件,這樣有利于各工序的生產(chǎn)準(zhǔn)備。
生成的光繪文件應(yīng)包括:所有電氣層(TOP、BOTTOM、GND、POWER)、阻焊層(Soldmask )、加焊層(Pastemask)、絲印層(Silk)、鉆表(Drill)和自己定義內(nèi)容。下面以四層板為例說明:
電氣層:
Layer1-top
VIA CLASS/ TOP (過孔類)
PIN/ TOP (引腳)
ETCH/ TOP(電氣層)
Layer2-gnd
VIA CLASS/ GND
PIN/ GND
ETCH/ GND
Layer3-power
VIA CLASS/ POWER
PIN/ POWER
ETCH/ POWER
Layer4-bottem
VIA CLASS/ BOTTEM
PIN/ BOTTEM
ETCH/ BOTTEM
加焊層:
Paste-bottom
VIA CLASS/ PASTEMASK_BOTTOM (過孔類加焊層)
PIN/ PASTEMASK_BOTTOM(引腳加焊層)
PACKAGE GEOMETRY/ PASTEMASK_BOTTOM (封裝)
Paste-top
VIA CLASS/ PASTEMASK_TOP
PIN/ PASTEMASK_TOP
PACKAGE GEOMETRY/ PASTEMASK_TOP
阻焊層:
Solder-bottom
VIA CLASS / SOLDERMASK_BOTTOM( 過孔類阻焊層 )
PIN/ SOLDERMASK_BOTTOM( 引腳阻焊層)
PACKAGE GEOMETRY/ SOLDERMASK_BOTTOM (封裝)
BOARD GEOMETRY/ SOLDERMASK_BOTTOM (板子阻焊層)
Solder-top
VIA CLASS / SOLDERMASK_TOP
PIN/ SOLDERMASK_TOP
PACKAGE GEOMETRY/ SOLDERMASK_TOP
BOARD GEOMETRY/ SOLDERMASK_TOP
絲印層:
Silk-bottom
REF DES/ SILKCREEN_BOTTOM ( 元件標(biāo)號REF絲印)
PACK GEOMETRY/ SILKCREEN_BOTTOM( 元件封裝絲?。?/span>
BOARD GEOMETRY/ SILKCREEN_BOTTOM(板子上絲?。?/span>
Silk-top
REF DES/ SILKCREEN_TOP
PACK GEOMETRY/ SILKCREEN_TOP
BOARD GEOMETRY/ SILKCREEN_TOP
鉆孔表和自己定義內(nèi)容:
Drill_Drawing
MANUFACTURING / NCLEGEND1-4 (鉆孔表)
DRAWING FORMAT/ OUTLINE ( 繪制A3尺寸的外框)
DRAWING FORMAT/ TITLE_BLOCK (自己定義的表格外框 )
DRAWING FORMAT/ TITLE_DATA( 自己定義的表格數(shù)據(jù) )
DRAWING FORMAT/ FABRICAION (加工文件說明)
BOARD GEOMETRY/ OUTLINE ( PCB板子外框 )
BOARD GEOMETRY/ DIMENSION ( 板子標(biāo)注尺寸 )
2.8.1設(shè)置輸出
設(shè)置輸出方法:
1)設(shè)置光繪文件輸出路徑方法:
我們可以通過設(shè)定“User Preferences”來指定生成Gerber數(shù)據(jù)文件的保存目錄。
菜單欄“Setup”->”User Preferences…”->”File_management”->”O(jiān)utput_dir”,設(shè)定”ads_sdart”項(xiàng)的”Value”內(nèi)容為指定目錄名稱,如“gerber”,則在生成gerber數(shù)據(jù)操作時(shí),會自動在當(dāng)前pcb文件目錄下生成“gerber”文件夾,在該文件夾下保存有所生成的全部gerber文件。
2)選擇Manufacture | Artwork命令,彈出Artwork Control Form窗口。
3)設(shè)置底片內(nèi)容方法:以加焊top層 Paste-top為例說明一下。
步驟1:打開Artwork Control窗口,在allegro中選擇 Display|Color|Visibility命令,彈出 Color and Visibility窗口
步驟2:在Global Visibility選擇 off,清除所有的顯示。
步驟3:在Stack-up選項(xiàng)中,選擇Pin和Via對應(yīng)的Pastemask_Top復(fù)選框;然后在Package Gemetry選項(xiàng)中,選擇 Pastemask_Top復(fù)選框。詳見下圖
步驟4:單擊Apply按鈕,顯示選擇3個(gè) Subclass
步驟5:單擊OK按鈕,關(guān)閉 Color and Visibility窗口
步驟6:在Artwork Control Form窗口,右擊Available Films列表中TOP,選擇快捷菜單的Add選項(xiàng),彈出Allegro PCB Design GXL對話框。
步驟7:輸入底片名稱Paste-top,如下圖
步驟7:單擊OK按鈕,添加底片Paste-top到Available Films列表中。通過點(diǎn)擊+,查詢Paste-top中內(nèi)容。詳見下圖
注:其他底片內(nèi)容參考paste-top設(shè)置方法 設(shè)置,全部設(shè)置好了進(jìn)入下一步。
4) 輸出光繪文件前,先按照下圖 9.1.1和圖9.1.2設(shè)置參數(shù)。全部設(shè)置完,選擇“ Creat Artwork”命令,生成光繪文件。
圖9.1.1 General Parameters 通用參數(shù)設(shè)置
圖9.1.2 Film Control 底片設(shè)置
2.8.2 查看gerber是否正確
使用CAM350軟件查看 光繪gerber文件是否正確。具體操作如下:
第一步:導(dǎo)入需要查看的gerber文件,按照如下操作,選擇gerber文件路勁,自動導(dǎo)入。
注意:導(dǎo)入CAM350時(shí)單位需 生成gerber文件單位一致。例如:上面生成gerber的單位是公制,則導(dǎo)入CAM350也必須是公制,不然顯示異常。
第二步:設(shè)置各層顏色。一般只顯示 top bottom GND POWER silk絲印層 ,其他根據(jù)需要顯示。通過查看gerber輸出文件是否和 按設(shè)計(jì)輸出PCB文件。
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