
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。 使用软件版本号:Cadence 16.6 一、SCH原理图设计 0 J( W8 C" f: M) b$ h 1.1原理图设计 # M9 t2 K% n V C 1.2标注、DRC电气规则检测 / W& t) `! A; s! c 1.3网络表netlist生成 (设置元件封装) " T* X$ O& t5 E$ `9 M& V7 s# P9 b4 G2 B 二、PCB绘制 - i( l& l! V, j8 m) J 2.1零件库开发 3 e0 H( P5 Z# X 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 $ H; `4 y3 Q, S. \ 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。 ; F% B9 e/ i, ^! H/ W' g ● 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)。 2. Thermal relief,热风焊盘。 9 a# W6 c8 n! I# e/ z/ H ● 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)。 , D, W0 |) q6 \% l. H7 T 3. Anti pad,隔离PAD。 / y$ A+ O7 V6 w- e; v 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。 & U, T3 n7 Z1 y: M& N% X$ ? ● 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)。 3 r$ _( x+ g, y8 t; n, a- g& ^* O, r 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) (2)正片时,Allegro使用Regular Pad。(信号层) $ z+ f, C( J# L2 |2 }- O ![]() ' v, d( S5 |/ h0 _+ O$ s 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。 |! B' G/ E$ K; _# l6 |/ [- k7 t$ y 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: 后缀名“.pad” 的文件:焊盘文件 c5 Q' Y$ F: k# P 后缀名".psm"的文件:零件的封装数据 6 }; W! H' r, j1 }5 M6 z* F 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。 # b6 r2 e* n+ c 后缀名“.dra"的文件:绘图文件,可以直接用Allegro PCB Editor打开。 - I) g* ]- B% z" Z/ P5 F 后缀名“.ssm”的文件:自定义焊盘图形数据文件 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。 # s) t, m* B+ R/ y% F 第一种方法:使用 Pad Design 制作焊盘, 打开Pad_Designer软件,详见下图 % g# G1 x. L3 R( `. ] Padstacks中 1)Type主要有三种: Through:穿孔,一般用于非表面贴元件的穿孔管脚或Via(过孔)。 6 P! r. m0 z `0 V 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。 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。 6 }. N8 v. b, K. e0 o# p 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 % j. G. h! K4 L. n" C7 q- u 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。 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。 ![]() 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: 7 f4 W9 v9 \1 r5 a( ~/ A; L7 Y' G* n0 k) O0 \1 y / G% Y2 k6 N4 k; o8 l 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。 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。 $ Q6 f3 v9 ?" z/ U2 R8 b4 S; y 注: 焊盘参数设定的推荐值 1 m3 y3 Y5 v; d/ q 1、过孔径与正规焊盘的外径关系:焊盘的外径 = 过孔径 +0.6mm * L7 `" y! J# h. o; C$ f4 ] 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) 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 / \4 ^, l4 P2 y. L9 m 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- t( @ Q ]0 N1 d6 M 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 flash焊盘制作(以f155_215_40为例说明) 7 L1 X3 s! t H1 F# l/ H NO1、在PCBEdior下,运行File|new 进入下面界面 ![]() * _" |$ B* L7 I# L# \) [/ ? N& \ NO2、配置坐标、网格等环境 ![]() ![]() 3 f$ m* v% w# i4 } NO3、设置焊盘,即Add|flash ![]() ![]() NO4、点击File|save,保存。 第二种方法:使用第三方软件FPM 2.1.3 pad命名规则 1、Pad焊盘命名规则 * _' ~3 n e. k" K+ a P) Y3 S6 f5 z+ N+ ]3 S. Y W ' V; j' G0 m( @/ j( Y 圆形焊盘:c焊盘外径h过孔径m阻焊层圆形外径, 9 f, t5 v& s+ X6 O! S8 {: v; f 例如:c300h140m310表示 焊盘外径:3.00mm,过孔径:1.40mm,阻焊层外径:3.10mm 7 L) R- g* r" s, B& w/ j 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 * g% K+ J7 k) t6 V* O- R - O7 M/ }1 {* C3 L 正方形焊盘:s焊盘外径h过孔径m阻焊层正方形长度, 8 [2 A9 N+ g3 J( e6 }7 l" D 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 / l: b F2 R" @5 b. b 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 0 L6 j4 l& p% Y3 q- i" S ! F" n4 F: a! q4 |' O6 V- E . f! A7 n9 _; \4 ^4 K. R! N5 h& W% v/ w Flash焊盘:f内径_外径_开口 & S1 T7 `7 b2 V: I 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 4 L& z2 U+ b- U3 G! v/ g' c5 ~2 K: K# ? VIA过孔:v焊盘外径h过孔径 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) 1 N& J+ l% g ~% R3 u! G) ` 2.1.4 零件封装制作 E" o! a- h) a! r$ ?8 S 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。 9 x% t1 p7 c- r$ ?/ @1 K" y 2.2 PCB板基本信息设置 # S8 V) N2 X: v) M 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。 第一步:创建后缀名 ".brd"的PCB文件。 8 N; o+ F# I" E2 ` 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 X1 q c9 O) Z2 c ![]() 工作尺寸设置 第三步:绘制板子outline外框和倒角 7 F: n# T" a( O ? 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: , b# P: E5 m; e" \5 N4 q# ^% }6 d) b7 T5 ?# M: P- \* r) \7 X! e 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 # D5 W$ _* I2 |: u# `2 ^. K9 B 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。 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。 8 B+ }" i$ [* P 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。 ! x; y6 X+ e! {& Q 第四步:添加定位孔和光学定位孔 具体步骤如下: 1 e3 d- m6 s5 |% F' f/ U$ a: a" ~3 n5 g 2 K* \2 s3 v* v% K1 k0 n 1)根据定位孔位置,设置网格间距。 , n/ y$ o2 `- U3 z: Z9 G: u; v 2)Place|Manually命令,弹出Placement窗口 2 t# y' D/ ~3 ?' K' \& C 3)打开Advanced Setting选项卡,选择LIbrary复选框(设置显示 lib库元件) ![]() - E8 y* ^. r; q/ k 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。 ![]() , E9 [; l2 ?% I: p7 B/ ]# \ 第五步:设置禁止布线区和禁止元件放置区。 7 r# M0 R# ?5 B1 f8 _7 y 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: + }7 k/ _5 ~9 b' c/ w$ [. h4 F5 f8 J0 [! ?/ O' I 5 {( `; z& G* v4 a; B1 h2 k 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。 ![]() 方法二、(使用画线):选择Setup | Areas | Route Keepout,然后绘制Route Keep out 即可。 第六步:设置层叠结构。 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。 7 K6 s" R) u9 J- ^ A( 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。 " ?8 L3 C& z1 U5 g3 {5 K 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。 3)降低布线难度 2、Layer Type层的类型 7 P) N) B8 i( C2 H 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 # w; N4 P S0 ^" j7 J7 o5 D 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。 ( U( H! i' L& v3 w. c 3 ~0 e" Z0 F ^3 \7 M2 W2 G 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): ' s' D* p; J1 D& e; k+ t! Z' Q ![]() 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? 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。 + K/ E- V; y; ?# ~- Y& j 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。 : v% u8 |5 T2 }: C3 ^ 3、设置层叠步骤及方法 选择Steup | Cross-section命令或
![]() 1)进入Layout Cross Section窗口,添加层操作如下 8 g1 w+ a! W; K$ e ![]() . d0 f6 j0 g! R 2) 设置每层名字 TOP、GND、POWER、BOTTOM 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。 ) u L# m7 U; ~) _ 注意:设置完每层厚度后,观察PCB总体厚度。 % c8 d8 }5 f4 A" E) m' x; H/ | 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: ![]() 4 j: M, i7 R' R: | e 2.3导入netlist网表 & H: ]9 w( Q+ h; D% A 在PCBEdior下,操作File | Import | logic进入下面界面: ![]() 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。 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。 , G8 u0 r6 _" U- t5 f 操作步骤: ● 选择“Setup-> Constraints->Constraint Manager”,启动约束管理器 ● 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 9 i6 O; Q1 J1 R6 F: F ![]() 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。 2.4.1 Physical物理规则条件设置 8 P- o ~* r: v: w+ O$ Y 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。 5 M! @ e% k& F& s9 c! J 1)设置Default约束规则: ![]() 7 e8 p+ ^- b: K* E- i0 x) B. F 2)新建约束规则方法:以新建电源 PWR为例说明 ![]() ![]() 1 S; y( d) k8 A0 `4 B 3)设置约束参数:设置线宽、过孔等 线宽:一般设置Line Wdith min、Neck min Width 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 ![]() 5 E, V) i9 A+ m9 i7 l ]; a 4)分配约束: 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。 $ ~' F* O3 j; d) k, a ![]() 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>> ' k' D) N% }9 ?) z. z1 @* t u$ m 2.4.2 Spacing间距规则条件设置 * G) G+ [. Y# m1 c" s, R 1、设置间距值约束规则 ![]() 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 {" N1 U. Q( ^# k- C g1 H 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》 + w& s# G. d) ~, {1 p( I3 z4 b! t 2、对net设置间距约束 8 q9 Z2 \$ t% K 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。 ![]() I1 \; U& k* s: `% E 2.4.3 Electrical电气规则条件设置 ( A& b) e# v8 U( Q+ s 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: 2.4.3.1差分信号约束规则 $ |2 T w X" M6 ?+ ?: i+ Z1 ~) T! d: [8 C" I6 }% g , ]1 [$ g3 ~( i $ l9 Z( G7 Z+ W1 K) j0 ] 先说差分线相关参数 1、 Coupled Tolerance:两条差分线间距的误差值- P6 h4 {$ F9 z ! c/ l9 V+ E! w* u 2、 Min Line Spacing: 两条差分线 的最小间距 0 v1 j* p' z! W; C1 o9 p 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) 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。 7 z5 K* a0 G! S& T4 t6 w. h 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 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 - i9 d) P9 c% J7 W4 V- s. M 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: ! K' C/ O ~! A) I5 i a& D 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。 ; Y- K4 p) x1 H) c$ b7 N% ]5 R ![]() / I0 W# C1 @- B0 x 参数设置 ![]() 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 1 w. H. {7 m. s+ ?/ K. B ![]() 6 F: J4 } O! T$ n1 e 4、打开差分对检查。执行 Analyze-Analysis Modes,详见下图: ) g. A1 _% @) @, x: p ![]() # |9 A: h/ M$ m7 o8 C Analyze分析差分线 4 R. H0 [1 T/ O' a ![]() 4 {+ G% `. H# I z" u. I 2.4.3.2等长约束规则 # G. z# E* k: K* ]5 P* \ 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: ![]() * P( m- l3 ~( _3 P, _1 m 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 ' @- S* W# v2 M5 }$ w5 ` ,PROPAGATION_DELAY, RELATIVE_ PROPAGATION_DELAY 都只能针对同一Net设置。 Xnet应用实例: . H7 }- p; |7 J4 [4 C3 w ![]() ) f* p9 t4 d9 J9 X% \( A! X4 e% D 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. v8 Y' f+ D F. X* g 1、 同Net等长设置 下面以LCD板实例说明一下,原理图如下: # u' R4 G2 T! W2 P* h( Z ![]() 原理图1, |/ x3 X+ k) y6 N7 I& Y: }" |6 { ![]() 原理图2 ' E6 }% N; D) D+ } 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: ![]() ![]() 依次设置所有需要等长引脚,即LCD_DATA[28] 总线上引脚。 7 V) i2 e! K. F( K) h 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。 ) P- i( m# I: r3 b ![]() ![]() 第三步:设置等长相关参数。主要设置参数如下图所示。 1)使能等长线的分析 - }- a) {2 r# j0 O: |9 S$ [1 b ![]() 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: 3 S5 u) x( o, E: i) x7 s# O7 \% o3 k( F 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。 一般Pin delay 忽略不计。 ![]() 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。 ; G o& `* F5 j, Y 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。 ![]() + Q, \0 N. x( E 对不满足约束的走线,显示“ED”错误,如图所示。 " N9 ^& L* O4 L9 y( L) c$ ~ ![]() , e! a% B. m) |7 w. m% j) b 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。 注:如何修改等长线束中 基准线???方法如下: ![]() . T. v: E+ t' o5 t' Y( B 2、设置Xnet与Xnet等长. 2.5布局、布线、铺铜 % ~' q D# o! H! @3 _2 O. B2 P 2.5.1 布局 # }$ o$ B# [* V7 U+ ^ 1、手工摆件:选择Plalce | Manually命令,弹出Placement窗口 2、摆放零件的相关操作 ) e' ~, n2 i z# G# \ 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。 7 b4 t7 F3 I6 _5 m) b 旋转零件:首先零件处于move状态,右键选择Rotate。 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 操作步骤: 1)打开原理图和PCB工程。 , @& N; \$ z! E4 v 2)在原理图中选择Option | Preferences命令,弹出Preferences窗口。 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。 $ K' y* z* N0 x* b: y 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。 : e: \6 H5 F, T" C1 [) h 2.5.2 布线 1、布线准备 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。 . d! q5 j8 y$ ]& n' i3 D) X 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: ![]() ' U3 ?, v. _% Y& X, z$ R3 a 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 $ n( [7 j. {0 ? ● off:走线使用任意方向 ● 45:转角方向为45度斜线 6 e$ S5 F% ~- Y) l ● 90:转角方向为90度斜线 4 z& x" o2 L2 l7 | 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。 " d! \( A: c& @- o! E3 q$ n 4)Bobble下拉列表框:选择操作,走线遇到障碍(过孔和焊盘)时,其中包括以下四项: 8 }' Q- V0 X2 g$ C( V+ l ● off:关闭Bobble方式,该方式走线完成忽略障碍物的存在,直接从障碍物穿过,必然导致DRC错误。 1 H% K' N" Z G/ D/ x) U ● Hug only:遇到障碍物时采取抱紧障碍物的方式, 与障碍物的间距采用Spacing规则中设置的间距值。 , ~" ]# M; {) u9 m ● Hug preferred:优先选择抱紧,如果没有空间走线,则采用推挤方式。 ( r7 ?, X- \& z ● Shove Preferred:优先选择推挤,如果无法推挤,则采用抱紧方式。 b+ a* Q6 N0 m# t c, o* | 5)Shove Via下拉表框: 3、群组布线 4、差分布线 5、蛇形走线 # r% z" @$ X3 \) K8 X) e" p3 e 6、修线 2.5.3铺铜 1、内电层铺铜 2、外层铺铜 ; t1 I6 Q- A$ b( i( ]" u2 i% k 3、编辑shape边界 2 M2 [* M# m9 Y" E. Z5 T 4、指定网络 2 e# h4 e* A1 M2 M 5、手工挖铜void 6、删除孤岛 7、铺静态铜皮 & W: q# h7 h! j 8、合并铜皮 9、分割内电层 5 s# \3 p3 I+ c- {" i0 ]9 \. { O 2.6设计完善 * C' c( Q. q. ~0 v* ^ i2 t 设计完善包括: 1)添加测试点 2)添加局部光学定位点 4 m! o5 z8 d4 z. ~ 3)重新编号发标回原理图 * l: f, m' n) {' R! l 4)设计规则检查(DRC和Unconneted pin检测等) 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 : ^) |1 W+ X( t; y1 u/ D1 I 2.7生成钻孔文件 2.7.1 设置钻孔参数 " o+ s7 I" x) u/ B 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: ![]() 图2.7.1 NC参数设置 2.7.2 生成钻孔文件 7 |! ^2 }8 d$ v* C. A1 _' Q 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 + K% l: s! o% _ 2)设置如下图2.7.2: ![]() 图2.7.2 钻孔文件生成设置8 U* g) q, k2 I4 k 说明: 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 2 y, E4 S' L3 S) m1 w" n 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 s- v' A4 \- Z1 X 1)选择 Display|Color|Visibility命令,弹出 Color and Visibility窗口。 4 v( D( b8 F$ o9 f 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。 $ M6 ]+ R- d& W9 m8 g% ]+ V3 } 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 1 m [ e8 }& z7 q0 R0 p( e* c ![]() 图2.7.3. T6 C7 ?4 E: ?$ A, _6 i $ T4 S. S; R4 q, U j: {, l 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 9 ~/ c& q% ?6 r, `! E: q: b 2.8生成Atwork光绘文件 5 ~% I9 q) O- D. e9 ? 为什么使用Gerber文件? 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 , I( v. a; l5 L. D) C/ `9 c& l5 y4 u 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。 ; o3 ]7 V* |% _& l; _# k2 Q 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。 1 n7 x$ C; ?! Y 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: ; }+ O" x" G8 ?1 V: J/ Q) [) @5 J 电气层: Layer1-top VIA CLASS/ TOP (过孔类) PIN/ TOP (引脚) # ^$ k- W3 t, m f$ s! r# ~ ETCH/ TOP(电气层) Layer2-gnd VIA CLASS/ GND ; V4 L6 _( p( f1 Z- ]: e9 f! v& Q PIN/ GND s, `9 U5 h1 P7 ]: a- l6 J ETCH/ GND - L4 K( B( u% P1 B" z# k( \ Layer3-power # I# I8 v2 j! O6 i9 T \4 x& t VIA CLASS/ POWER PIN/ POWER ETCH/ POWER * o: k0 Y- X9 J" e% q Layer4-bottem VIA CLASS/ BOTTEM , k8 d, ]- q; [ PIN/ BOTTEM 8 o% C5 r- H: Y. o ETCH/ BOTTEM 加焊层: Paste-bottom VIA CLASS/ PASTEMASK_BOTTOM (过孔类加焊层) + i( N( r! d" U) a+ D- d. X PIN/ PASTEMASK_BOTTOM(引脚加焊层) + q, f$ C1 [% r- V- L PACKAGE GEOMETRY/ PASTEMASK_BOTTOM (封装) Paste-top VIA CLASS/ PASTEMASK_TOP PIN/ PASTEMASK_TOP PACKAGE GEOMETRY/ PASTEMASK_TOP 阻焊层: 5 s* k) [+ X7 G$ x Solder-bottom VIA CLASS / SOLDERMASK_BOTTOM( 过孔类阻焊层 ) 4 x1 F% ~" h' _, c" d& a PIN/ SOLDERMASK_BOTTOM( 引脚阻焊层) . t! p! v) [/ [! Q# T5 h PACKAGE GEOMETRY/ SOLDERMASK_BOTTOM (封装) ( {7 C- q( y+ v BOARD GEOMETRY/ SOLDERMASK_BOTTOM (板子阻焊层) ; t0 O$ r i4 W8 D5 J9 g* P Solder-top VIA CLASS / SOLDERMASK_TOP PIN/ SOLDERMASK_TOP PACKAGE GEOMETRY/ SOLDERMASK_TOP , p1 {5 Z' E; d% A8 ` BOARD GEOMETRY/ SOLDERMASK_TOP 丝印层: . p$ n0 [/ s4 z' x! h Silk-bottom 9 m- d9 Z% w9 Y, }( k, p& ] REF DES/ SILKCREEN_BOTTOM ( 元件标号REF丝印) PACK GEOMETRY/ SILKCREEN_BOTTOM( 元件封装丝印) 0 r4 L3 ?/ B0 X. ~/ i BOARD GEOMETRY/ SILKCREEN_BOTTOM(板子上丝印) # Y) x" ^3 X" _( ?; v2 U. E9 x5 z Silk-top # v I2 [7 Z0 G% n9 p* b% V( q6 y2 l+ k REF DES/ SILKCREEN_TOP 4 ^$ N7 u$ _. Y8 |# o PACK GEOMETRY/ SILKCREEN_TOP ' Y. C1 z3 Y5 b1 k& M ]0 P BOARD GEOMETRY/ SILKCREEN_TOP 2 U3 B* s; N/ |: J) a0 o 钻孔表和自己定义内容: - h# v, @/ B. R: Z+ V Drill_Drawing , a4 R' X" `0 f8 f. z7 u8 R N7 O! v# z MANUFACTURING / NCLEGEND1-4 (钻孔表) DRAWING FORMAT/ OUTLINE ( 绘制A3尺寸的外框) v. D: @+ c1 [# [+ \# h& u DRAWING FORMAT/ TITLE_BLOCK (自己定义的表格外框 ) DRAWING FORMAT/ TITLE_DATA( 自己定义的表格数据 ) DRAWING FORMAT/ FABRICAION (加工文件说明) BOARD GEOMETRY/ OUTLINE ( PCB板子外框 ) % J. j$ C1 k3 ~, J$ }4 `5 }% y4 x BOARD GEOMETRY/ DIMENSION ( 板子标注尺寸 ) 2.8.1设置输出 设置输出方法: 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。 ! E; L3 j0 K2 m4 T e( ~3 z$ O( V 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。 * @. Q5 y; c. f- [/ }7 l! j 2)选择Manufacture | Artwork命令,弹出Artwork Control Form窗口。 : g* M, {) V/ b* Q 3)设置底片内容方法:以加焊top层 Paste-top为例说明一下。 7 d- A! R2 r" O4 R& z 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。 " M8 ]& O t: S& [; S 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 B! @. O2 N: R: P ![]() 步骤4:单击Apply按钮,显示选择3个 Subclass & k2 d x+ Y( f" P0 f# k 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。 / w8 t: t) g" ?( b: x, K5 R& _5 _ 步骤7:输入底片名称Paste-top,如下图 7 ]; g! k0 d6 U4 ?6 l! H3 O ![]() 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 3 W/ h' O* T, E0 W. ]; Z o! @ ![]() 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。 $ |# G. k% L% {9 i+ D 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。 8 ~( i; Y2 Q9 `' l ![]() 图9.1.1 General Parameters 通用参数设置 ![]() 图9.1.2 Film Control 底片设置 4 ~- ]' Q6 j# I! W( S 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: 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。 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。 ) N! Z1 ~2 b( ]: `3 @! A T ![]() 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。 ![]() |