
之前使用过cadence画过几块板子,一直没有做过整理。每次画图遇到问题时,都查阅操作方法。现在整理一下cadence使用经历,将遇到问题写出来,避免重复犯错。 ! v( @# v4 A; T2 ^8 X- p 使用软件版本号:Cadence 16.6 ! X* [9 Q7 V3 j" P7 \# P 一、SCH原理图设计 1.1原理图设计 ( ^# E2 p" R" i6 p. ]1 | 1.2标注、DRC电气规则检测 1.3网络表netlist生成 (设置元件封装) 8 F5 ^4 A& I; {' f A 二、PCB绘制 2.1零件库开发 / d% D e9 W# e3 x5 }+ K4 u$ w 零件库开发包括:1、创建焊盘 2、创建零件封装 2.1.1 pad结构和零件文件类型 在Allegro系统中,建立一个零件(Symbol)之前,必须先建立零件的管脚(Pin)。元件封装大体上分两种,表贴和直插。针对不同的封装,需要制作不同的Padstack。首先介绍Pad焊盘的结构,详见下图: ![]() pad焊盘结构 1. Regular Pad,规则焊盘。 " B; l( Q6 g, j( F2 W( r s# T ● Circle 圆型 ● Square 正方型 ● Oblong 拉长圆型 ● Rectangle 矩型 ● Octagon 八边型 ● Shape形状(可以是任意形状)。 0 N' x- U/ e; e' q 2. Thermal relief,热风焊盘。 ' _4 O1 [. L7 r( w ● Null(没有) ● Circle 圆型 ● Square 方型 ● Oblong 拉长圆型 ● Rectangle 矩型 ● Octagon 八边型 ● flash形状(可以是任意形状)。 3 N+ z2 D. R. t6 H* ] 3. Anti pad,隔离PAD。 7 i( w6 O4 T% m0 j" | 起一个绝缘的作用,使焊盘和该层铜之间形成一个电气隔离,同时在电路板中证明一下焊盘所占的电气空间。 : o( W+ ?) b4 T0 }9 ?% H ● Null(没有) ● Circle 圆型 ● Square 方型 ● Oblong 拉长圆型 ● Rectangle 矩型 ● Octagon 八边型 ● Shape形状(可以是任意形状)。 4. SOLDERMASK:阻焊层,作用:为了避免相邻铜箔导线短路和减缓铜箔氧化,在PCB板覆盖绿油解决问题。如果将绿油覆盖待焊盘上,则焊盘无法焊接。所以提出阻焊层概念,即在覆盖绿油位置 为焊盘开个窗口,使绿油不覆盖窗口(该窗口的大小必须大于焊盘尺寸)。可以理解成去阻焊层(即使用模具上绿油时,将焊盘位置遮挡,其他位置上绿油) (1)负片时,Allegro使用Thermal Relief和Anti-Pad;(VCC和GND层) - b6 P: ^3 j# N" \ (2)正片时,Allegro使用Regular Pad。(信号层) % D5 O( f7 U" B7 ^6 ~1 m+ I' r1 C ![]() & B) ~ m. W2 b o: @ 负片的Thermal Relief 负片的Anti-Pad 正片的Regular Pad 5. PASTEMASK:胶贴或钢网。应用:是机器贴片时要用的,是对应所有贴片元件的焊盘的,大小与toplayer/bottomlayer层一样,是用来开钢网漏锡用(即上焊锡膏)的。 6. FILMMASK:预留层,用于添加用户需要添加的相应信息,根据需要使用。 零件文件类型说明: ' v! Y7 {( v4 k" { Q, F+ J- n, s d$ U/ Y2 L$ O ; Q N( Z+ E+ L! i 后缀名“.pad” 的文件:焊盘文件 后缀名".psm"的文件:零件的封装数据 2 F. N( Y) G% ]: N0 [( k" Z 后缀名“.fsm”的文件:Flash焊盘文件,应用电路板的内层的电源和GND作为负片。 后缀名“.dra"的文件:绘图文件,可以直接用Allegro PCB Editor打开。 # m8 H5 a* D* v2 r 后缀名“.ssm”的文件:自定义焊盘图形数据文件 5 C/ f: N3 w- ]9 I$ ?* Z9 ] 2.1.2 焊盘制作 目前焊盘制作方法由allegro的Pad_Designer或第三方软件FPM (Allegro封装生成器0.08的功能)生成焊盘。下面两种方式介绍焊盘制作,以c155h50m165通孔焊盘为例说明。 , P! Y! L0 j1 p2 [" D 第一种方法:使用 Pad Design 制作焊盘, 打开Pad_Designer软件,详见下图 Padstacks中 1)Type主要有三种: 5 P |& J5 P% m. ?$ C+ g% z: l* J& T, ~+ Z: s. I% W# | - \# y" p* R% b3 Q4 J! b * c7 H1 z4 s; | Through:穿孔,一般用于非表面贴元件的穿孔管脚或Via(过孔)。 * S9 {' Z: b# c$ W8 c Blind/Buried:盲孔和埋孔,分别指顶层和底层都看不到的内部孔,和只有顶层或底层能看到而另一层是不可见的孔。他们也是用于制作Via。 # \+ |4 s$ E% [1 Y Sigle layer:单层,用于制作表面贴元件件的管脚。 注:在candence 16.6版本中,不可以手动设置。Type类型根据你设计的Pad定义(即Layers中设置)。如果是贯穿就会显示through,表面型就是single。 / y+ W1 @) q! w t 2)Units是尺寸的单位,一般选择Mils或Millimeter(公制:毫米),根据方便选择。换算关系:100mil =2.54 mm 1mil=0.00254mm : q; ]3 P& n* Y# G 3)Multiple Drill:设置钻孔数量等 4)Drill/Slot hole:钻孔信息,选择类型(Hole Type)、是否Plate和钻孔尺寸等。 0 t' ~5 X+ B3 J7 i H 5)Drill/Slot symbol:钻孔符号,在PCB制作时会显示出来,可以用来标识不同的钻孔。这里就是选择一下形状和大小尺寸。 ![]() 8 e! a4 F4 X4 l 在Layers标签下: 配置焊盘在各层的形状和尺寸。对于表面贴元件,一般勾选SingleLayer Mode,只配置单层信息。 Layer有很多层: % A% Y* i) Y/ e( k z% S1 |% n6 G* Z* Z0 C; }6 L, B * ^; f2 j- ]0 |% ^" p Ø BEGIN LAYER :定义焊盘在PCB板中的起始层,一般指TOP层。 Ø DEFAULT INTERNAL :定义焊盘在PCB板中处于顶层和底层之间的各层(可能是电源层、地层、信号层)。 Ø END LAYER:定义焊盘在PCB板中的结束层,一般指Bottom层。 ]/ h2 g! L; a Ø SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM分别表示顶层阻焊层和底层阻焊层。 Ø PASTEMASK_TOP和PASTEMASK_BOTTOM分别表示顶层助焊层和底层助焊层。 注: 焊盘参数设定的推荐值 " q( A/ i0 k ~6 h 1、过孔径与正规焊盘的外径关系:焊盘的外径 = 过孔径 +0.6mm % ~ T; X: m5 j1 A3 w% p 2、热风焊盘与正规焊盘的外径关系:热风焊盘的外径=正规焊盘外径 + 0.5mm;热风焊盘的内径= 正规焊盘外径; 开口宽度= 0.4mm(经验值) " _2 _# K% [0 x! X k# f 还有一种理解:开口宽度=DRILL SIZE × Sin30° ,同时开口宽度,则要根据圆周率计算一下,保证连接处的宽度不小于10mil(0.254mm),例如过孔径0.9mm,则开口宽度= 0.9mm x 0.5 =0.45mm 0 r& M0 L2 a- S G2 h. X1 Q: O 3、隔离焊盘与正规焊盘的外径关系:隔离焊盘的外径=正规焊盘外径 + 0.5mm $ U/ I& I& J; X6 { 3、阻焊层外径与正规焊盘的外径关系:阻焊层外径 =正规焊盘外径 + 0.1mm 4、加焊层外径与焊盘的外径关系:加焊层外径 =正规焊盘外径 ; A+ q$ c: F8 h; J5 w& M flash焊盘制作(以f155_215_40为例说明) j7 U+ q, J, ]8 N NO1、在PCBEdior下,运行File|new 进入下面界面 5 a5 Z- _' F& }1 _4 F ![]() NO2、配置坐标、网格等环境 ![]() ![]() NO3、设置焊盘,即Add|flash ( i' Y9 p1 i2 u, j+ I' J( b; k: c ![]() ![]() : n+ t( a0 m$ A+ X+ m NO4、点击File|save,保存。 第二种方法:使用第三方软件FPM - S' ?# X) e. a4 f 2.1.3 pad命名规则 1、Pad焊盘命名规则 * x( L* i4 s# s2 J: k7 g% l6 F$ F) Y# @& g1 I9 q ] , k) P! p/ s/ i% s 圆形焊盘:c焊盘外径h过孔径m阻焊层圆形外径, 例如:c300h140m310表示 焊盘外径:3.00mm,过孔径:1.40mm,阻焊层外径:3.10mm + h! P! m! o! m3 d$ B 注:过孔焊盘 应用零件封装中机械定位孔(不需要电气连接),例如c0h300表示焊盘0mm,过孔3.00mm : v* I2 c- D$ [ 正方形焊盘:s焊盘外径h过孔径m阻焊层正方形长度, & z& V: ]) ?- t$ X 例如:s300h140m310表示 正方形焊盘长度:3.00mm,过孔径:1.40mm,阻焊层正方形长度:3.10mm & u( U, Z! R5 v: {7 G* h6 g 正方形焊盘:r焊盘长度_宽度m阻焊层长度_宽度 例如:r130_85m140_95表示正方形焊盘长度1.30mm 宽度0.85mm,阻焊层长度1.40mm 宽度0.95mm 2、Flash焊盘命名规则 / k* ]' q# T! q ^; r% m5 b0 r, g$ k3 V7 [( ~5 q ] ! R) D0 X" k0 ]5 n$ k) X1 V ) Z1 X" t" G9 r+ y Flash焊盘:f内径_外径_开口 # @ Q% O4 _: C) K- |1 B 例如:f185_225_40表示flash焊盘内径1.85mm 外径2.25mm,开口宽度0.4mm 3、VIA过孔命名规则 % Z2 x$ G: ?+ |1 t" u 3 E2 x1 D# ]8 \% r! B/ _ VIA过孔:v焊盘外径h过孔径 # \ c- e8 p9 [. v6 d$ g. C 例如:v75h40 表示焊盘外径0.75mm,过孔径0.4mm,阻焊层0mm(即使用阻焊油堵孔) ) E1 ]" l: S. @- C ; X" q. R1 @$ }, T0 _ 2.1.4 零件封装制作 个人经验:通过变换网格间距和中心原点,来快速制作零件封装。 6 U) Y: v/ d, ]& b( y 2.2 PCB板基本信息设置 " p+ Q5 z: E9 ?# I/ | PCB板子尺寸、层叠结构、布线区域。绘制板子outline外框、Rout keepout禁止布线区、定位孔并标注尺寸。 ) k' H* |+ S, _ [0 o2 t 第一步:创建后缀名 ".brd"的PCB文件。 第二步:设置工作区尺寸,设置如下图(注意:建议使用公制Millimeter) : {4 A( o! w2 z! X, g: U0 R+ {8 R ![]() 工作尺寸设置 第三步:绘制板子outline外框和倒角 使用Add | Line、Add | rectangle或Steup |outline| board outline命令绘制电路板的外框线。 具体步骤: : N+ J/ Q+ H" u; n4 r+ d- m 5 p/ l: N3 u3 F- H/ I1 i# R 1)根据需要绘制外框设置 网格间距。例如PCB外框是120x200,则网格设置 X= 120 Y=200 7 g5 D' ?1 D0 N4 w 2)选择Add | line命令,激活右侧 Options 选项卡中 Active Class and Subclass下拉列表选择 Board Geometry和 Outline选项,表示添加线属于电路板外框。 / G! r3 T+ @! p S6 v! [ 3)根据网格间距 画外框 4)外框倒角方式有两种:1、45度倒角(Chamfer选项)2、圆弧倒角(Fillet选项) ● 选择Manufacture | draftl Fillet命令 ● 1.在右侧控制板中Radius修改成;2.表示倒角圆弧半径约为2mm ● 分别单击需要 矩形外框的两边,即可倒角。 9 Q0 w. y: a5 Y$ `# i5 s 注:如使用Add | rectangle,则不支持上述倒角操作。Add | Line支持上述倒角操作。 ! T0 Y% m4 c8 l7 r 第四步:添加定位孔和光学定位孔 具体步骤如下: - R0 ~, \- I& K( O 1)根据定位孔位置,设置网格间距。 ' F6 V" @) J! V% T3 |% W 2)Place|Manually命令,弹出Placement窗口 3)打开Advanced Setting选项卡,选择LIbrary复选框(设置显示 lib库元件) 0 O1 v- T- k0 |& E ![]() * V# ^+ b* K2 i {8 e H. y 4)打开Placement List选项卡,选择 Mechanical Symbols下拉边框选择 定位孔,然后点击Hide放置定位孔。具体详见下图。 ![]() & f3 h2 Y2 s5 C6 D. u5 ~ 第五步:设置禁止布线区和禁止元件放置区。 为了避免焊接或安装过程中伤及板上的走线,所以电路板的走线与板边有一定距离(建议:3mm)。设置Route Keep out禁止布线区和 Package keepout,具体步骤: . ?9 p% {4 d$ J' [8 p! O' A. S* P1 \% E5 Z/ k: D' r ; y) X. ^2 B# P/ G7 d& O6 _ 方法一、单击Shape add Rect 命令,激活右侧 Options 选项卡中 Active Class and Subclass下拉列表选择 Rout Keepout选项(具体详见下面)。 激活后,绘制Route Keep out。 ![]() 3 }6 a( C/ o m7 h2 k# ~8 L V. D5 b 方法二、(使用画线):选择Setup | Areas | Route Keepout,然后绘制Route Keep out 即可。 ) I' Q( O3 p! E4 M& o" v% e 第六步:设置层叠结构。 + K) ]& I$ k) M' l 在设计多层PCB电路板之前,设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容(EMC)的要求来确定所采用的电路板结构,也就是决定采用4层,6层,还是更多层数的电路板。确定层数之后,再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。这就是多层PCB层叠结构的选择问题。层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素,也是抑制电磁干扰的一个重要手段。本节将介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。 / z. v4 ~3 p( t 1、使用多层板好处: 1)利用内电层的大铜膜来为信号层提供屏蔽。同时高速信号可以走中间信号层 ,通过相邻两个内电层的铜膜可以为高速信号传输提供电磁屏蔽,同时也能有效地将高速信号的辐射限制在两个内电层之间,不对外造成干扰。 0 s6 p4 H o9 X0 T/ j# ?9 ? 2)多个接地的内电层可以有效地降低接地阻抗。例如,A信号层和B信号层采用各自单独的地平面,可以有效地降低共模干扰。 9 M( ?* T, b/ D) ^- ? 3)降低布线难度 9 m! v, r/ c; K2 s% @3 X 2、Layer Type层的类型 G" O* r9 J C L+ r' F ; ^6 t( i- L- V; k# z) [# u Conductor 信号层的类型 Dielectric 电介质,一般选用FR-4 Plane 地层和电源层的类型,一般应用内电层 5 E- {' O7 w% |2 g- C ' e% e: h$ }5 S/ R2 e' ~# f DRC as Photo File Type Positive 正片 Negative 负片 (Positive )正片:简单地说就是,在底片上看到什么就有什么。 (Negative)负片:正好相反,看到的就是没有的,看不到的就是有的。 6 U% g" W* b" Y. u 4 |' n) l6 ]) k9 `- U- S 下面通过4层板的例子来说明如何优选各种层叠结构的排列组合方式。 常用的4层板来说,有以下几种层叠方式(从顶层到底层): % U# |( A, O0 }4 S0 J6 B2 C ; f w3 f" ^3 g) L0 [1 O ![]() 显然,方案3电源层和地层缺乏有效的耦合,不应该被采用。 那么方案1和方案2应该如何进行选择呢? # X1 v1 U3 {( x$ T8 D 一般情况下,设计人员都会选择方案1作为4层板的结构。选择的原因并非方案2不可被采用,而是一般的PCB板都只在顶层放置元器件,所以采用方案1较为妥当。但是当在顶层和底层都需要放置元器件,而且内部电源层和地层之间的介质厚度较大,耦合不佳时,就需要考虑哪一层布置的信号线较少。对于方案1而言,底层的信号线较少,可以采用大面积的铜膜来与POWER层耦合;反之,如果元器件主要布置在底层,则应该选用方案2来制板。 如果采用如图11-1所示的层叠结构,那么电源层和地线层本身就已经耦合,考虑对称性的要求,一般采用方案1。 + J$ t; H# Y- @# w0 }/ T; Z$ M3 N v 3、设置层叠步骤及方法 ( t! E' N# g$ R G h4 V1 ` 选择Steup | Cross-section命令或
![]() 1)进入Layout Cross Section窗口,添加层操作如下 8 O) F6 F) K: ]8 Y0 B S( e1 U ![]() 7 @$ C1 J+ l1 y* f& j+ h& g+ C 2) 设置每层名字 TOP、GND、POWER、BOTTOM ' u6 w t X! q6 Z% Y: J0 ^- @ 3)设置层类型,总共有Conductor 信号层、Dielectric 电介质层、Plane地层和电源层。 4)设置每层厚度,主要是外层厚度(信号层)、内层厚度和电介质层厚度。1oZ=35um,线宽1mm,可以通过2A电流。 注意:设置完每层厚度后,观察PCB总体厚度。 3 t; c. y9 U; T8 T9 M6 ] 5)Artwork光绘文件是否负片输出,一般内电层使用负片输出,减少数据文件大小。上述5步设置,详见下图: ![]() 2.3导入netlist网表 ( g' ~5 N+ ^* t' ? 在PCBEdior下,操作File | Import | logic进入下面界面: 4 e$ Q1 _8 z, p ![]() 在导入路径中选择 原理图中生成netlist后,单击“ Import Cadence”导入网表。根据导入提供信息,判断导入是否成功。 2.4设置约束规则 约束规则作用:allegro设计软件优势是高速信号PCB设计,而高速信号需要 考虑信号完整性(信号需要等长)、差分信号等。 - h3 e: K% f" J% N; c. \" J 当约束设置完成后,PCB工具会自动根据定义的约束对设计进行检查,不合符约束的地方会用DRC Markers 标记出来。 操作步骤: ● 选择“Setup-> Constraints->Constraint Manager”,启动约束管理器 8 F# |* {4 Y6 L& K7 c6 }7 J; U ● Allegro中规则分为两类:DefaultConstraint和Special Constraint。用户既可以修改默认规则,还可以创建新规则 ● 约束设置方法:1 确定约束类型 2 创建或修改约束设置 3 分配约束 ![]() 在PCB 设计中,设计规则主要包括:Electrical时序规则、物理规则、间距规则、相同网络名间距规则、properrties性能规则共4个部分。下面重点介绍以下3个规则设置。 p* t" P! ^2 u' P" H 2.4.1 Physical物理规则条件设置 点选Physical Constraint Set 即可出现Default 的Physical 相关设定值,如Line Width线宽、Neck width..、过孔等(对于BGA封装元件,需要使用Region区域约束规则设置)。 Physical物理规则可以使用Defaul约束t规则,也可以新建约束规则。 . {; T5 c+ N8 d! p6 ^2 z 1)设置Default约束规则: ![]() 2)新建约束规则方法:以新建电源 PWR为例说明 8 A! F+ R/ }) Q' I ![]() ![]() 9 i O0 p/ ~* |$ r$ p, J, Y 3)设置约束参数:设置线宽、过孔等 1 I! z1 O9 [3 K0 G, K; Z+ i 线宽:一般设置Line Wdith min、Neck min Width + h0 u7 B' v. E: o) l, _ 过孔:物理规则设置里面有一栏是Vias,点击即可设置,如下图所示 ![]() : j/ J0 a& ]" F6 @8 S7 X 4)分配约束: ( O' ~, V) l2 G# M E 对于一般net线宽,使用默认DEFAULT线宽;而有特殊要求线宽单独设置。例如:电源相关net,先建立一个CLS_POWER的类,然后将所有电源相关net添加进去,一起设置线宽约束。 ! s2 D" c) `% x( q ![]() * @/ c- r! a) Q0 o$ t. t 区域约束规则:这里不详述,具体参见詹书庭 的<< Allegro16.6 约束规则设置详解.pdf>> 2.4.2 Spacing间距规则条件设置 , f. P8 n/ R' X% o! |- J( U 1、设置间距值约束规则 ![]() ) N, C, E$ ?2 z: l5 n 进入约束管理器,单击 Spacing,再点击AllLayers,如下图所示。右边有一个DEFAULT 就是默认规则,我们可以修改其值。也支持定义特殊间距约束,点选Default按鼠标右键,执行Create-Spacing CSet。 间距推荐值:待完善 1)line to line:根据3W原则,走线之间的间距不应小于两倍走线宽度。对于特殊的信号,如时钟走线,应适当增加走线的间距,至少为走线宽度的两倍,如果可以最好用地线隔离。 2)line to hole:可参考line to line原则 2)line to shape:可参考line to line原则 4)shape to shape:这个间距需要考虑两个shape之间电压差。电压差低于24V,不低于0.5mm即可。具体《距离及相关安全要求》 9 M* W" [: Q2 z 2、对net设置间距约束 4 T, D; q" m D* n! I1 U* [- A' I 一般间距使用默认DEFAULT。对间距有特殊要求,建立新的间距规则,然后对其net分配该规则。详见下面电源间距约束设置。 3 ?8 i& e' G* ]! J d2 O ![]() 2.4.3 Electrical电气规则条件设置 * V9 C/ m! X7 g# l Electrical电气规则主要关注:差分信号约束规则、等长约束规则。下面以差分和等长为例说明: & x% l* n+ Z" \, ~ 2.4.3.1差分信号约束规则 6 w1 g) ^4 n- M# R$ y3 v 先说差分线相关参数 1、 Coupled Tolerance:两条差分线间距的误差值 # n! z& ~0 b( `: v; T& M. K$ N6 k; d 2、 Min Line Spacing: 两条差分线 的最小间距 5 N) z, P% _2 J1 i& d, O 3、 Primay Gap: 两条差分线优先线间距(边到边间距)。 4、 Primary Width :差分线优先线宽 5、 Line Width:差分线的线宽(在Physical Constraint Set 设置) ) i9 \0 ~( m; `6 V) C+ I) O 6、 Neck Gap :差分对Neck模式下的线间距(边到边间距),用于差分对走线在布线密集区域时切换到Neck值。 8 i# \8 y/ ^$ Q8 v) D 7、 Neck Width:差分对Neck模式下的线宽,用于差分对走线在布线密集区域时切换到Neck值。 8、 Dynamic Phase:动态相位检查 3 A( I: o, g7 J B$ x' n; C 9、 Static Phase Tolerance 这个约束设置了两根差分线之间线长差值,单位是mil或ns 10、Uncoupled length:该约束限制了差分对的一对网络之间的 不匹配长度。 ![]() 设置步骤如下: 1、 建立差分规则并设置参数:打开约束管理器,定位到Routing | Differential Pair 下,如下图所示。 ![]() 参数设置. W, i8 R% ~2 A. A1 y) P% r ![]() 8 O! a9 |0 Y0 }# _* y 2、 建立差分对。以USB为例,选择中CN_USB1_DM和CN_USB1_DP,右击 Creat --->DifferentialPair ![]() ![]() 3、分配约束规 |7 B; i# V+ k ![]() 3 ?3 h+ Z/ r& R; [6 n 4、打开差分对检查。执行 Analyze-Analysis Modes,详见下图: - [- f7 G; L2 `' M- e5 }2 V4 Z ![]() ; r2 H6 p6 L* ~* t Analyze分析差分线 ; e7 j& B5 w: ?, E- ^4 k ![]() 2.4.3.2等长约束规则 ! I) m- x: N- Z# i 高速布线中等长设置是经常使用的约束规则,在Allegro中等长设置使用相对延时约束规则。在实际使用过程遇到:同一个Net(直接连接的)和 不同Net(XNet)情况。 参考:Allegro_xnet_setup.pdf和于博士《Cadence入门手册》等。在这之前首先介绍一下一个新个概念Xnet,见下图: ![]() 我们把连续的几段由被动元件(如电阻,电容或电感)连接的net合称为一段Xnet.。Allegro中有两个常用的走线长度设置 ,PROPAGATION_DELAY, RELATIVE_ PROPAGATION_DELAY 都只能针对同一Net设置。 . J. f& y$ q# Q3 b1 \& L Xnet应用实例: ![]() 现在要求U1 到U2 的走线Net*A + Net*B等长, 误差为+/-20Mil,最简单的方式就是分别设置Net*A等长和Net*B等长,误差各为+/-10Mil, 这样是可以达到要求,不过会加大Layout工程师绕线的难度,因为可能Net*A部分空间比较大有足够的绕线空间,而Net*B部分没有空间绕线,所以就比较难达到要求.如果一种设置能把Net*A与Net*B相加,然后再做等长比对,这样就可以解决问题了,好的就是Allegro都早为这些问题考虑过了,只要把Net*A与Net*B设置为一个Xnet问题就解决一半了. + i! g. b: h0 P4 t 1、 同Net等长设置 下面以LCD板实例说明一下,原理图如下: 0 [' ?6 @4 |- r+ @& @3 I3 i7 e ![]() 原理图13 r, x& u# U( T8 [% d# k3 a ) ?! c( S; G5 K" R$ u4 D* B ![]() 原理图2 LCD接口数据线、信号线需等长,即原理图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等长。 第一步:设置引脚对(pin pair)。在约束管理器Electrical|Net |Routing|Relative Propagation Dleay界面下操作: ![]() ![]() 3 a' _( U* J+ E' m 依次设置所有需要等长引脚,即LCD_DATA[28] 总线上引脚。 ; H$ o$ V* G. [6 w+ K- e5 K 第二步:创建match group。将所有设置等长的网络创建好的管脚对后,选中管脚对,右键选择create-match group。 ![]() ![]() * ]' M9 C" a: T 第三步:设置等长相关参数。主要设置参数如下图所示。 0 G1 ~0 J% p3 P) @$ o% N 1)使能等长线的分析 ![]() 2)设置等长基准线和+/-误差。下面以设置CN_LCD_DE为基准线,正负误差:0-1.5mm ![]() 参数说明: 1、Scope选择Global。Scope:可以选择Local和global。Local意为仅比较同一Net或XNet内的管脚对,Global意为比较同一Match Group内的所有管脚对。一般选择Global即可。 2、Pin delay:大多是在pin之间的延时不一致时,需要做一个补偿,那就需要设置pin delay,指的是IC包装内部的长度。需要在菜单Analyze -> Analysis Modes填入->Options.勾Analyze选PinDelay开启此功能。打开后,在计算线长时就会包括这段线长。另外pin delay下的Z Axis Delay指的是计算线长时是否考虑Via的长度,设置好了叠层参数后就会加上via的长度。 5 \( Z# x: ?1 V- y 一般Pin delay 忽略不计。 1 n3 q( d j" }0 C: x ![]() 3、 Delta:tolerance:这项控制了match group内的线长差。单位有三种:ns,mil,%;单位%指以目标线的N%为公差。对已经走好的线,以最长值为目标线。 6 g4 C8 G% t1 K6 V7 X 1)Delta指的是基准线比目标线长还是短,长则写入+delta值,短则写入-delta值,和目标线一样长则写入0,计算公差时的基准线便是目标线长加上delta值的结果。一般等长设置中,Delta为0。 ![]() 对不满足约束的走线,显示“ED”错误,如图所示。 ![]() 2)Tolerance值为于基准线的误差,是+/-误差。如果写50mil其实为+50/-50mil误差,实际为100mil的误差。一般设置等长时Delta为0,有特殊需要时可以考虑设置delta值。 % `' S) F& X6 A3 q" { 注:如何修改等长线束中 基准线???方法如下: ![]() 2、设置Xnet与Xnet等长. / l/ E0 y [3 j0 l+ M 2.5布局、布线、铺铜 4 K0 K' O) z* Y [ 2.5.1 布局 $ o7 V0 N4 @% J8 p# i( C0 x 1、手工摆件:选择Plalce | Manually命令,弹出Placement窗口 ) s5 D5 G8 K9 R' g' a 2、摆放零件的相关操作 移动零件:选择Edit |Move命令,可在Allegro的右下角Cmd中看到move状态,即可移动零件。打开右侧控制面板Find选项,选择合适项。 ' w3 a+ O8 J- u% G 旋转零件:首先零件处于move状态,右键选择Rotate。 * X3 N, ~+ _2 F/ X/ C( J, J9 h 镜像摆放零件:首先零件处于move状态,右键选择Mirror。 3、使用原理图交互式摆放零件 $ I$ e1 f/ T, ]2 p 操作步骤: " R2 ?( \5 H+ I 1)打开原理图和PCB工程。 2)在原理图中选择Option | Preferences命令,弹出Preferences窗口。 + o* p) ~/ A c2 Q [& q, h 3)打开Miscellaneous选项卡,选择InterTool Communication选项组中Enable InterTool Communication复选框。 4)单击OK按钮,激活Orcad Capture CIS和 Allegro PCB Editor之间的通信程序。 5)在Allegro PCB Editor窗口中选择 Place | Manully命令,弹出Placement窗口。 6)点击原理图元件,此时元件的封装出现在 Allegro PCB Editor工作区。 2.5.2 布线 9 Q$ l% c( [+ ] 1、布线准备 6 H0 m% x) ^ i) q' A/ _ 1)使用不同颜色显示多个网络:选择Dispaly |Assign color命令,选择右侧面板 Option中分配颜色。 2)设置布线栅格点:选择Setup | Grids命令,弹出栅格窗口。 2、手工布线 控制面板说明:选择Route | Connect, Allegro PCB Edito进入add connect命令状态,单击右侧option,详见下图: ![]() 参数说明: 1)line lock下拉列表框:选择走线改变方向时,所用的转角型和角度。 ● line:转角处使用直线段 ● arc:转角处使用圆弧 ● off:走线使用任意方向 ● 45:转角方向为45度斜线 2 T; P" |! X3 ~2 P2 I ● 90:转角方向为90度斜线 / A+ J2 J* k2 b. G1 `' x 2)Miter下拉l列表框“:当line lock选择45时,用于设置 转角处小斜角的尺寸。 3)Line width:显示当前线宽,可以输入修改。 1 K z! j$ M- l$ k7 { 4)Bobble下拉列表框:选择操作,走线遇到障碍(过孔和焊盘)时,其中包括以下四项: ● off:关闭Bobble方式,该方式走线完成忽略障碍物的存在,直接从障碍物穿过,必然导致DRC错误。 ● Hug only:遇到障碍物时采取抱紧障碍物的方式, 与障碍物的间距采用Spacing规则中设置的间距值。 ● Hug preferred:优先选择抱紧,如果没有空间走线,则采用推挤方式。 ● Shove Preferred:优先选择推挤,如果无法推挤,则采用抱紧方式。 - k9 l! l2 ]7 E1 l 5)Shove Via下拉表框: 3、群组布线 ) r+ Z* w/ F$ j8 Z* b/ X 4、差分布线 5、蛇形走线 6、修线 ( p w1 T/ E8 m3 b p5 l7 Y! \! ], g 2.5.3铺铜 1、内电层铺铜 9 E1 w7 c2 w- u% B4 C- F7 S4 J 2、外层铺铜 , U j$ b- r" c( K A* R3 K- l7 o 3、编辑shape边界 4、指定网络 8 ]5 ~% o$ N3 S2 X, h: F4 U/ ?7 q8 m 5、手工挖铜void 6、删除孤岛 ' w; x. ^( ]+ {& C 7、铺静态铜皮 : H: a( l( p" @2 v6 {7 p 8、合并铜皮 9、分割内电层 2.6设计完善 ' j6 g, r7 x/ f2 I5 o3 u 设计完善包括: * s( ]3 a6 Z9 |) p; ]) o: W- ` Q 1)添加测试点 % J& r7 P% a) i5 V% V3 U- ] 2)添加局部光学定位点 1 U# o3 ~7 {: I 3)重新编号发标回原理图 9 {0 \3 v; {. V- p$ ` 4)设计规则检查(DRC和Unconneted pin检测等) ' }7 F/ {/ T. q 5)丝印信息处理:1、调整元件丝印信息方向和大小 2、添加板子型号MD、编号SN、时间等 丝印信息 / z8 y) Q6 ^# h: K& d 2.7生成钻孔文件 + q- a% D+ B$ q5 w 2.7.1 设置钻孔参数 + f( T+ z7 m8 I6 f* w: q0 |4 t 使用NC Parameters设置生成钻孔文件的坐标格式、单位、参数位置和名称参数等。具体设置如下图2.7.1: " C& f3 w: H5 D. q0 \, z ![]() 图2.7.1 NC参数设置 # x4 M K- z/ U& S 2.7.2 生成钻孔文件 . y6 l2 P8 I5 H: i: S1 z7 M9 X( k% [ 钻孔文件包括PCB板上通孔类引脚和过孔的坐标值,供数控机床使用。生成钻孔文件的操作步骤如下 1)选择Manufacture |NC | NC Drill命令,弹出NC Drill窗口 " }# H0 g5 q5 w+ h" z7 {/ i 2)设置如下图2.7.2: 8 ~) p+ x) g- w3 A ![]() 图2.7.2 钻孔文件生成设置 - U: d$ p# B( G/ j 说明: # ~7 b. s- W9 R9 l2 ~ Root file name文本框:设置钻孔文件保存路径和名称,文件的后缀名".drl"。一般使用默认即可 3)单击Drill按钮产生钻孔文件,内容如下图: ![]() 2.7.3 生成钻孔表和钻孔图 9 L7 I1 S. r) b 1)选择 Display|Color|Visibility命令,弹出 Color and Visibility窗口。 2)在Global Visibility选择 off,清除所有的显示。在Board Geometry选项组中 选择 outline复选框,打开电路板边框。 3)在Manufacturing选项组中 选择Nelegend-1-4复选框,并设置颜色。 4)选择Manufacture |NC | NC Legend命令,弹出Drill Legend窗口。只需要选择 Legends复选框中Layer pair按钮,其他保持默认。 具体如下图2.7.3 ![]() 图2.7.3+ r5 \4 x7 U: I( N" {& {+ S % m& S) e6 S- a$ {% V( t 5)单击ok按键,生成钻孔表并附在光标上。在电路板外框内 自动生成钻孔图,同时显示钻孔表。详见下图2.7.4。 ![]() 图2.7.4 生成钻孔图和钻孔表2 J1 s q N* B 2.8生成Atwork光绘文件 为什么使用Gerber文件? 1 H' z2 A9 l# ?6 i 很多PCB厂家都没有装Allegro软件,所以你不能直接发.brd文件。(很多PCB小厂连ProtelDXP也没有,只支持Protel99) 什么是Gerber文件 / X' r& s) q# M- q( q Gerber文件是所有电路设计软件都可以产生的文件,在电子组装行业又称为模版文件(stencil data),在PCB制造业又称为光绘文件。可以说Gerber文件是电子组装业中最通用最广泛的文件格式。 Gerber文件是EIA的标准格式,分RS274-D和RS274-X两种,其中RS274-X是RS274-D的扩展文件。生产制造部门在条件许可的情况下,应当尽可能要求用户或设计部门提供RS274-X的Gerber文件,这样有利于各工序的生产准备。 生成的光绘文件应包括:所有电气层(TOP、BOTTOM、GND、POWER)、阻焊层(Soldmask )、加焊层(Pastemask)、丝印层(Silk)、钻表(Drill)和自己定义内容。下面以四层板为例说明: 5 V8 M$ S2 Y t+ U8 a 电气层: Layer1-top " B5 W1 D N" D9 v3 X VIA CLASS/ TOP (过孔类) 6 a, t/ W3 v+ r, S Z" u PIN/ TOP (引脚) ETCH/ TOP(电气层) $ H* t+ ?1 O9 [4 S3 O Layer2-gnd VIA CLASS/ GND PIN/ GND ETCH/ GND 4 Y! \0 D: q+ S% L& [8 b Layer3-power 8 d M, h+ { j) v( i VIA CLASS/ POWER . k$ q/ T5 A$ z- L" q' z PIN/ POWER ETCH/ POWER Layer4-bottem ! g4 I% |. b, \) Z% K$ n4 A VIA CLASS/ BOTTEM * F2 c$ J/ w3 d" B5 O PIN/ BOTTEM * Q* i7 ]5 L( G ETCH/ BOTTEM 加焊层: / ~ J; e: _. q9 z* q* u, |% s( f Paste-bottom VIA CLASS/ PASTEMASK_BOTTOM (过孔类加焊层) & p% E# R. z9 E3 m8 U: o PIN/ PASTEMASK_BOTTOM(引脚加焊层) * b5 r4 H; b4 r5 G6 Y PACKAGE GEOMETRY/ PASTEMASK_BOTTOM (封装) $ U9 `% q [" H9 ]7 n Paste-top VIA CLASS/ PASTEMASK_TOP PIN/ PASTEMASK_TOP % V- j+ Q M7 r; d' `+ D$ s% n1 F PACKAGE GEOMETRY/ PASTEMASK_TOP 阻焊层: ! X) m! |; B' V4 Y Solder-bottom VIA CLASS / SOLDERMASK_BOTTOM( 过孔类阻焊层 ) PIN/ SOLDERMASK_BOTTOM( 引脚阻焊层) PACKAGE GEOMETRY/ SOLDERMASK_BOTTOM (封装) BOARD GEOMETRY/ SOLDERMASK_BOTTOM (板子阻焊层) 4 q2 W* N# s% z) Q7 |& y Solder-top ( r# I- `! o9 U VIA CLASS / SOLDERMASK_TOP PIN/ SOLDERMASK_TOP PACKAGE GEOMETRY/ SOLDERMASK_TOP - `) l( P# K9 M4 j1 x BOARD GEOMETRY/ SOLDERMASK_TOP / p" ?4 }6 t6 b5 w) g! v+ \ 丝印层: " r6 t% u; Y+ K* E* y Silk-bottom ( }, R, U: k! Z" T( e( X REF DES/ SILKCREEN_BOTTOM ( 元件标号REF丝印) , K9 S E( W/ P8 g4 [ PACK GEOMETRY/ SILKCREEN_BOTTOM( 元件封装丝印) ; T% Z" X q9 {8 M! ~" @ BOARD GEOMETRY/ SILKCREEN_BOTTOM(板子上丝印) - Q* @* _' k9 @. Q' w' ` Silk-top REF DES/ SILKCREEN_TOP & H: }7 r7 l0 A# R4 o PACK GEOMETRY/ SILKCREEN_TOP BOARD GEOMETRY/ SILKCREEN_TOP 钻孔表和自己定义内容: : F# E+ M! N V" [ Drill_Drawing 1 K) X: u5 s4 E& \ MANUFACTURING / NCLEGEND1-4 (钻孔表) 2 v) v' c7 v; S8 s; f2 H DRAWING FORMAT/ OUTLINE ( 绘制A3尺寸的外框) DRAWING FORMAT/ TITLE_BLOCK (自己定义的表格外框 ) 9 Q6 C8 {1 x& X) }( V DRAWING FORMAT/ TITLE_DATA( 自己定义的表格数据 ) + b" x1 H" ?* A; J i DRAWING FORMAT/ FABRICAION (加工文件说明) " G. j y5 {, ^ BOARD GEOMETRY/ OUTLINE ( PCB板子外框 ) BOARD GEOMETRY/ DIMENSION ( 板子标注尺寸 ) / f+ Y4 i4 l \* G- H9 l 2.8.1设置输出 设置输出方法: - B% ]+ Y0 B6 M, M 1)设置光绘文件输出路径方法: 我们可以通过设定“User Preferences”来指定生成Gerber数据文件的保存目录。 / N9 ~+ ~! } L& o* W3 B2 w 菜单栏“Setup”->”User Preferences…”->”File_management”->”Output_dir”,设定”ads_sdart”项的”Value”内容为指定目录名称,如“gerber”,则在生成gerber数据操作时,会自动在当前pcb文件目录下生成“gerber”文件夹,在该文件夹下保存有所生成的全部gerber文件。 2)选择Manufacture | Artwork命令,弹出Artwork Control Form窗口。 " M' Y, {& {8 j4 K2 O3 Q ~ 3)设置底片内容方法:以加焊top层 Paste-top为例说明一下。 步骤1:打开Artwork Control窗口,在allegro中选择 Display|Color|Visibility命令,弹出 Color and Visibility窗口 步骤2:在Global Visibility选择 off,清除所有的显示。 8 c s$ o6 Q0 K$ L 步骤3:在Stack-up选项中,选择Pin和Via对应的Pastemask_Top复选框;然后在Package Gemetry选项中,选择 Pastemask_Top复选框。详见下图 ![]() 步骤4:单击Apply按钮,显示选择3个 Subclass 9 ~2 S/ E) U; Z$ C$ x2 U9 W$ F 步骤5:单击OK按钮,关闭 Color and Visibility窗口 步骤6:在Artwork Control Form窗口,右击Available Films列表中TOP,选择快捷菜单的Add选项,弹出Allegro PCB Design GXL对话框。 步骤7:输入底片名称Paste-top,如下图 ![]() $ x1 V& q0 Y7 [' h$ K6 ]# e2 H 步骤7:单击OK按钮,添加底片Paste-top到Available Films列表中。通过点击+,查询Paste-top中内容。详见下图 ![]() 注:其他底片内容参考paste-top设置方法 设置,全部设置好了进入下一步。 $ B8 p. U6 d8 M T ~1 }+ A( K; Q 4) 输出光绘文件前,先按照下图 9.1.1和图9.1.2设置参数。全部设置完,选择“ Creat Artwork”命令,生成光绘文件。 7 c8 s" j, V C6 u' m( q) {6 y' d ![]() 图9.1.1 General Parameters 通用参数设置 K* c2 |; F( c, @7 G + a# |, C9 O, x* k! \. m2 l, Y ![]() 图9.1.2 Film Control 底片设置 2.8.2 查看gerber是否正确 使用CAM350软件查看 光绘gerber文件是否正确。具体操作如下: 7 l4 h! e4 J4 b 第一步:导入需要查看的gerber文件,按照如下操作,选择gerber文件路劲,自动导入。 % u! p# C9 @- q) S, a- k3 o 注意:导入CAM350时单位需 生成gerber文件单位一致。例如:上面生成gerber的单位是公制,则导入CAM350也必须是公制,不然显示异常。 ![]() # y3 @- O5 p3 |. h4 C 第二步:设置各层颜色。一般只显示 top bottom GND POWER silk丝印层 ,其他根据需要显示。通过查看gerber输出文件是否和 按设计输出PCB文件。 ![]() |