寫在前面:電路設(shè)計(jì)的軟件有很多種,筆者之前習(xí)慣使用Altium designer軟件,最近有幸接觸Allegro cadence,可謂從零到一做設(shè)計(jì),現(xiàn)將自己從設(shè)計(jì)流程的角度出發(fā),就如何“三步”完成電路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)分享出來供參考。
本篇講解第二步:PCB繪制。
- 制作元器件封裝
上篇文章中提到原理圖中元器件有三個(gè)重要屬性-位號Reference、封裝PCB Footprint、參數(shù)值Value,位號及參數(shù)值是文字屬性可以任意修改,但封裝是需要事先繪制的,一般在原理圖庫繪制之前,在Create new part時(shí)即可輸入封裝文件名。同Altium designer軟件類似,在Allegro軟件中有部分元器件封裝庫,路徑(注意盤符號):D:\Cadence\SPB_16.6\share\pcb\pcb_lib\symbols。這些封裝庫仍然是不夠的,有時(shí)需要工程師建立自己的封裝庫,本篇仍以AS393MTR-G1為例講解如何建立封裝庫。
建立封裝庫有兩種方式:
1.1導(dǎo)入法,從資源網(wǎng)站上下載器件ECAD模型,生成封裝庫。以下資料是從貿(mào)澤電子商城下載的,找到OrCAD_Allegro16,點(diǎn)擊BuildFootprint.bat依次生成焊盤文件、封裝文件。
將生成的Pad文件、dra文件、psm文件復(fù)制到一個(gè)大的公共封裝庫里方便在原理圖中調(diào)用。
1.2新建封裝庫。首先需要繪制焊盤,需要用到的工具為Pad Designer,根據(jù)元器件規(guī)格書上尺寸信息設(shè)定相關(guān)參數(shù),值得注意的是,solder mask與paste mask也需要設(shè)置,solder mask為阻焊層,尺寸信息需要略大于焊盤,一般每邊增加0.1mm;paste mask設(shè)置與begin layer相同即可。
以上焊盤信息設(shè)置完成后,點(diǎn)擊File-Save as,存放在公共封裝庫中,為下一步繪制完整封裝做準(zhǔn)備。
打開PCB Editor軟件,選擇Allegro PCB Design GXL或者Allegro PCB Librarian XL都可以,點(diǎn)擊OK進(jìn)入到界面。
進(jìn)入界面后點(diǎn)擊File-New,Drawing Type選擇Package symbol,然后取一個(gè)一目了然的封裝名,點(diǎn)擊OK。
接下來設(shè)置圖紙參數(shù),其中最主要的是尺寸單位設(shè)置、網(wǎng)格大小的設(shè)置、字體的設(shè)置。點(diǎn)擊Setup-Design Parameters,打開對應(yīng)界面進(jìn)行設(shè)置。
接下來完成庫文件路徑的設(shè)置,如果路徑下已有默認(rèn)庫文件,則刪掉原有的,重新添加新建庫。
以上為圖紙?jiān)O(shè)置,接下來放置焊盤制作封裝。制作封裝必須包含兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù),1.焊盤PIN與原理圖PIN相對應(yīng):點(diǎn)擊Layout-Pins,在右側(cè)Options-Padstack欄中選擇剛剛創(chuàng)建的焊盤,放置8個(gè),利用Move指令輸入各個(gè)焊盤中心點(diǎn)的坐標(biāo)將焊盤擺放在相應(yīng)位置;2.位號:點(diǎn)擊Layout-Labels-RefDes,右側(cè)Subclass選擇Silkscreen_Top,在編輯界面輸入#REF;3.絲?。悍胖迷赑ackage Geometry_Silkscreen_Top層,畫出器件輪廓及PIN1位置用于防呆;4.其余皆為輔助參數(shù)不強(qiáng)制畫出,Package Geometry_Assembly_Top:裝配面,Package Geometry_Place_Bound_Top:器件放置區(qū)域,編輯此層可以設(shè)置元器件高度。
點(diǎn)擊保存,至此封裝制作完成。
2.為原理圖中元器件選擇封裝
打開繪制好的原理圖,打開元器件屬性編輯頁面,為元器件選擇創(chuàng)建好的封裝。
3.導(dǎo)出Netlist文件
如何從原理圖生成Netlist文件已在前一篇文章中寫明,參考:
http://www.e-ticket.cn/eestar/article-6061.html
4.新建PCB工程
打開PCB Editor工具,選擇Allegro PCB Design GXL模塊,點(diǎn)擊File-New,Drawing Type選擇Board,然后輸入PCB名稱,點(diǎn)擊OK,進(jìn)入圖紙主界面。
5.PCB圖紙?jiān)O(shè)置
同1.2類似,點(diǎn)擊Setup-Design Parameters,打開對應(yīng)界面進(jìn)行設(shè)置,最主要的是尺寸單位設(shè)置、網(wǎng)格大小的設(shè)置、字體的設(shè)置。
同1.2類似,完成庫文件路徑的設(shè)置,如果路徑下已有默認(rèn)庫文件,則刪掉原有的,重新添加新建庫。
6.繪制PCB板框
PCB板框?qū)訛锽oard Geometry_Outline,在此層繪制出封閉圖形,本篇以圓形板為例。
7.將Netlist文件導(dǎo)入PCB
點(diǎn)擊File-Import-Logic,選擇對應(yīng)配置,點(diǎn)擊Import Cadence,導(dǎo)入時(shí)如果報(bào)錯(cuò)了,需要返回檢查原理圖設(shè)置或者PCB中的封裝庫路徑設(shè)置,然后再重新導(dǎo)入。
8.放置元器件
點(diǎn)擊Place-Quickplace,可以選擇器件圍繞PCB方式及放置層,點(diǎn)擊Place-OK。
9.PCB間距規(guī)則設(shè)置
10.PCB布局及走線
10.1元器件排布:將元器件按要求均勻排布。
10.2連線
點(diǎn)擊左側(cè)工具欄Add Connect或點(diǎn)擊Route-Connect連線,走線參數(shù)可在Options工具欄設(shè)置,一般設(shè)置走線層、走線線寬、走線角度。
10.3添加過孔
不同于Altium Designer軟件,cadence16.6中過孔需要手動(dòng)繪制并添加,繪制工具為Pad designer,和制作通孔焊盤的方式類似,本次設(shè)計(jì)使用的過孔尺寸為內(nèi)徑0.4mm,外徑0.8mm。
以上過孔設(shè)置完成后保存在公共PCB封裝庫中,接下來在PCB Editor中導(dǎo)入過孔。點(diǎn)擊Setup-Constraints-Physical,點(diǎn)擊Vias空白區(qū)域,左側(cè)欄內(nèi)包含剛剛建立的過孔VIA04X08,雙擊VIA04X08就會跑到右邊,點(diǎn)擊OK即導(dǎo)入過孔。
10.4添加淚滴
點(diǎn)擊Route-Gloss-Parameters,彈出對話框,只勾選Fillet and tapered trace一項(xiàng),其余不選,點(diǎn)擊Gloss。
10.5鋪銅
點(diǎn)擊Shape-Global Dynamic Shape Parameters進(jìn)行鋪銅設(shè)置,如果重新設(shè)置后需要更新鋪銅則點(diǎn)擊Force Update,設(shè)置完成后點(diǎn)擊Apply-OK。
接下來點(diǎn)擊Shape選擇鋪銅形狀,本例我選擇圓形鋪銅,右側(cè)Options欄會出現(xiàn)鋪銅設(shè)置選項(xiàng),關(guān)鍵的因素有:鋪銅層選擇,動(dòng)/靜態(tài)銅(一般選動(dòng)態(tài)),鋪銅網(wǎng)絡(luò),完成這些設(shè)置后放置shape或者繪制shape,先選擇在頂層鋪銅,按照同樣的設(shè)置方式在底層鋪銅。
10.6移除死銅
鋪銅完成后發(fā)現(xiàn)有些地方的銅沒有任何電氣連接,即“死銅”,有兩種方法可以解決,方法一:在“死銅”處加過孔賦予其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),方法二:刪除死銅,點(diǎn)擊Shape-Delete Islands,選擇想要去除的“死銅”即可移除。
10.7修改位號顯示
在建立元器件封裝時(shí)Ref Des層的text即對應(yīng)位號信息,如果PCB Layout階段修改位號信息,可點(diǎn)擊Edit-Change打開Options編輯欄,選擇想要的字體(注意需要在設(shè)置欄提前為字體編號)后點(diǎn)擊text類型的文字即可。
經(jīng)歷這么多步驟之后,PCB繪制就完成了。后續(xù)再更新下一步:導(dǎo)出制板文件。