Cadence 元件封装及常见问题解决.docx

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Cadence元件封装及常见问题解决

Cadence使用及注意事项

1PCB工艺规则

以下规则可能随中国国内加工工艺提高而变化

（1）不同元件间的焊盘间隙：

大于等于40mil（1mm），以保证各种批量在线焊板的需要。

（2） 焊盘尺寸：

粘锡部分的宽度保证大于等于10mil，如果焊脚（pin）较高，应修剪；如果不能修剪的，相应焊盘应增大…..

（3）机械过孔最小孔径：

大于等于6mil。

小于此尺寸将使用激光打孔，为国内大多数PCB厂家所不能接受。

（4）最小线宽和线间距：

大于等于4mil。

小于此尺寸，为国内大多数PCB厂家所不能接受，并且不能保证成品率！

（5）PCB板厚：

通常指成品板厚度，常见的是：

、1mm、、、；材质为FR-4。

当然也有其它类型的，比如：

陶瓷基板的…

（6）丝印字符尺寸：

高度大于30mil，线条宽大于6mil，高与宽比例3:

2

（7）最小孔径与板厚关系：

目前国内加工能力为：

板厚是最小孔径的8~15倍，大多数多层板PCB厂家是：

8~10倍。

举例：

假如板内最小孔径（如：

VIA）6mil，那么你不能要求厂家给你做厚的PCB板，但可以要求或以下的。

（8）定位基准点：

用于给贴片机、插件机等自动设备取基准点，用20mil直径的表贴实心圆盘（需要被SOLDERMASK，以便铜裸露或镀锡而反光）。

分布于顶层（TOP）的板边对脚线、底层（BOTTOM）的板边对脚线，每面最少2个；另外无引脚封装的贴片元件也需要在pin1附近放一个（不能被元件遮盖，可以在做这些元件封装时做好），这些元件可能是：

BGA、LQFN等….

（9）成品板铜薄厚度：

大于等于35um，强制PCB板厂执行，以保证质量！

（10）目前国内大多数2层板厂加工能力：

最小线宽和线间距8mil、机械过孔最小孔径16mil。

多层板厂商只受~限制。

（11）加工文件：

GERBER、DRILL、ROUTE或STREAM。

1）GERBER：

光绘文件，保持与兼容就能为PCB厂接受。

2） DRILL：

钻孔（圆孔）文件，保持与兼容就能为PCB厂接受。

3）ROUTE：

铣孔（非圆孔）文件，保持与兼容能为PCB厂接受。

4）STREAM：

流文件，目前国内只有一两家PCB厂识别，包含了的所有信息。

2Cadence的软件模块

（1）DesignEntryCIS：

原理图制作和分析模块之一，ORCAD是该模块的核心，为大多数电路设计员喜爱。

（2）DesignEntryHDL：

原理图制作和分析模块之一，Cadence原创，没有ORCAD那么受欢迎。

（3）PadDesigner：

主要用于制作焊盘，供Allegro使用。

（4）Allegro：

包含PCB编辑（Edit）、自动布线（Specctra）、信号完整性分析（SI）

（5）Sigxplorer：

PCB布线规则和建模分析工具，与Allegro配合使用。

（6）LayoutPluse：

ORCAD公司的PCB排板软件（ORCAD已被Cadence收购），很少人用。

（7）文件和目录命名注意事项：

严禁中文、严禁空格、字母最好全小写。

Cadence的软件模块---PadDesigner

（1）PAD外形：

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） 

（2）Thermalrelief：

热涨缩间隙，常用于相同NetList的填充铜薄与PAD的间隙。

通常比Pad直径大20mil，如果Pad直径小于40mil，根据需要适当减小。

形状见：

图和（阴片） 

（3）AntiPad：

抗电边距，常用于不同NetList的填充铜薄与PAD的间隙。

通常比Pad直径大20mil，如果Pad直径小于40mil，根据需要适当减小。

形状见：

图和（阴片） 

（4）SolderMask：

阻焊，使铜箔裸露而可以镀涂。

通常比Pad直径大4mil。

形状见：

图（绿色部分） 

（5）PasteMask：

胶贴或钢网：

通常与SolderMask直径一样。

（6）FilmMask（用途不明）：

暂时与SolderMask直径一样。

（7）Blind：

瞒孔。

从外层到里层，或者只有底层（可做金手指盘）。

（8）Buried：

瞒埋孔：

只在内层，除非特别原因，不建议使用！

（9）Plated：

孔化，即孔璧镀涂！

例如：

锡。

会减小孔径1~2mil 

（10）Flash：

Pad面的一种，只要是通孔都需要！

只在阴片层（除非不想使用自动布线）里显示。

对于异形盘（如图和，可以先用AutoCAD先做外形，再DXF导入Allegro，在Allegro中使用ComposeShape功能填充，然后删除边界线，再把Shape移到正确的位置，更改文件类型为flash，存盘即可。

（11）Shape：

Pad面的一种，可以做奇形怪状（如图3）的盘面.....复杂的形状可用AutoCAD制作，类似，不过文件属性改为Shape再保存！

ALLEGRO的PCB元件

Pad的制作

Allegro元件封装制作方法总结：

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。

PAD物理焊盘介绍

pad有三种：

1．RegularPad，规则焊盘（正片中）。

可以是：

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）。

2．Thermalrelief热风焊盘（正负片中都可能存在）。

可以是：

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）。

免费下载。

ThermalRelief：

通常比Regularpad尺寸大20mil，如果RegularPad尺寸小于40mil，根据需要适当减小。

Antipad

通常比Regularpad尺寸大20mil，如果RegularPad尺寸小于40mil，根据需要适当减小。

SOLDERMASK

通常比RegularPad尺寸大4mil。

PASTEMASK

通常比RegularPad尺寸大4mil。

FILMMASK

似乎很少用到，暂时与SOLDERMASK直径一样。

直插元件的封装焊盘，需要设置的层面及尺寸：

所需要层面：

RegularPad    

ThermalRelief

Antipad

SOLDERMASK

PASTEMASK

FILMMASK

1）BEGINLAYER-----ThermalReliefPad和AntiPad比实际焊盘做大

2）ENDLAYER与BEGINLAYER一样设置

2）DEFAULTINTERNAL尺寸如下

其中尺寸如下：

DRILL_SIZE>=PHYSICAL_PIN_SIZE+10MIL

RegularPad>=DRILL_SIZE+16MIL（DRILL_SIZE<50）（）

RegularPad>=DRILL_SIZE+30MIL（DRILL_SIZE>=50）（）

RegularPad>=DRILL_SIZE+40MIL（钻孔为矩形或椭圆形时）（1mm）

ThermalPad=TRaXbXc-d其中TRaXbXc-d为Flash的名称（后面有介绍）

AntiPad=DRILL_SIZE+30MIL

SOLDERMASK=Regular_Pad+6MIL

PASTEMASK=RegularPad（可以不要）

·FlashName:

TRaXbXc-d

其中：

a.InnerDiameter:

DrillSize+16MIL

b.OuterDiameter:

DrillSize+30MIL

c.WedOpen:

12（当DRILL_SIZE=10MIL以下）

15（当DRILL_SIZE=11~40MIL）

20（当DRILL_SIZE=41~70MIL）

30（当DRILL_SIZE=71~170MIL）

40（当DRILL_SIZE=171MIL以上）

也有这种说法：

至于flash的开口宽度，则要根据圆周率计算一下，保证连接处的宽度不小于10mil。

公式为：

DRILLSIZE×[

:

45

图1通孔焊盘（图中的ThermalRelief使用Flash）

3Allegro中元件封装的制作

PCB元件（Symbol）必要的CLASS/SUBCLASS

  Allegro的PCB元件是一个元件一个独立文件，元件后缀名：

dra

种类

注释

PackageSymbol（*.psm）

就是在板子里面有footprint的零件。

（如，dip14，soic14，R0603，C0805等等。

）

MechanicalSymbol（*.bsm）

就是在板子里面的机构类型的零件。

（如，outline装机螺孔，等等。

）

FormatSmybol（*.osm）

就是关于板子的Logo，assembly等等的注解。

ShapeSymbol（*.ssm）

是用来定义特殊的reguarpad。

FlashSmybol（*.fsm）

这个零件是用于thermalrelief和内层负片的连接

序号

CLASS

SUBCLASS

元件要素

备注

1

Eth

Top

PAD/PIN（通孔或表贴孔）Shape（贴片IC下的散热铜箔）见图：

~7

必要、有电导性

2

Eth

Bottom

PAD/PIN（通孔或盲孔）

见图：

视需要而定、有

电导性

3

PackageGeometry

Pin_Number

映射原理图元件的pin号。

见图：

~7如果

PAD没标号，表示原理图不关心这个pin或是机械孔。

见图：

和

必要

4

RefDes

Silkscreen_Top

元件的位号。

见图：

~7

必要

5

ComponentValue

Silkscreen_Top

元件型号或元件值。

见图：

~7

必要

6

PackageGeometry

Silkscreen_Top

元件外形和说明：

线条、弧、字、Shape等。

见图：

~7

必要

7

PackageGeometry

Place_Bound_Top

元件占地区和高度。

见图：

~7 图~6也有，只是图中没显示

必要

8

RouteKeepout

Top

禁止布线区图~5

视需要而定

9

ViaKeepout

Top

禁止放过孔图

视需要而定

 PCB元件（Symbol）位号的常用定义

通常使用ORCAD的默认定义，以便SCH与PCB统一。

否则，会影响Annotate和BackAnnotate

图~7是这些定义的样本。

电阻：

R*

电阻（可调）：

RP*

电阻（阵列）：

RCA*

电容：

C*

电感：

L*

继电器：

LE*

二极管：

D*

三极管：

Q*

集成块：

U*

接插件：

J*

PCB元件（Symbol）字符的字号和尺寸

不同的要素选择不同字号为原则，举例如下：

序号

CLASS

SUBCLASS

字号和尺寸

备注

1

Package

Geometry

Pin_Number

1#

用于元件引脚号

2

RefDes

Silkscreen_Top

2#

用于元件位号

3

Component

value

Silkscreen_Top

2#

用于元件型号或元件值

4

Package

Geometry

Silkscreen_Top

3#

用于元件附加描述。

图

根据AllegroBoard（wizard）向导制作元件封装

AllegroBoard（wizard）定制PCB元件（Symbol），如图所示，TQFP64、间距的DataSheet，以此为例，说明制作Symbol流程。

1）文件名、存放位置、工作模式。

图

2）选择封装外形：

选4面脚的QFP。

见图

3）选择工作模板：

可用默认的或用户自定义的。

我们选自定义的是因为：

模板预先已经设置了绘图尺寸、使用Class/SubClass、颜色、字体、单位和分辨率等要素。

见图

4）设置单位、分辨率、位号：

由于我们使用自定义模板，因此这些设置从上一步继承下来。

如果你的设置与图不一样，请照单修改。

5）设置pin数与间距：

如果你的设置与图不一样，请照单修改。

注意pin1的位置选择！

9）结束Board（wizard）：

next->finish后，见图。

你看到颜色如果与图不同，是因为在步骤（3）里用的模板不同……

10）删除多余的CLASS/SUBCLASS：

参见描述，关闭PackageGeometry/Place_Bound_Top，删除PACKAGEGEOMETRY/DFA_BOUND_TOP上的Shape；关闭PackageGeometry/Silkscreen_Top，删除PACKAGEGEOMETRY/ASSEMBLY_TOP上的外形Line；

删除REFDES/ASSEMBLY_TOP的字符U*；打开PackageGeometry/Silkscreen_Top；效果见图

11）设置元件Value：

点击Menu\Layout\Labels\Value，选择ComponentValue/Silkscreen_Top，然后点取绘图区，输入***，done。

见图，

12）标示pin1位置：

将PackageGeometry/Silkscreen_Top上的Line倒45度角，并将Line宽改为，加Shape圆点。

见图

13）设置占位属性：

打开PackageGeometry/Place_Bound_Top，点取Menu\Setup\Areas\PackageHeight，选中Shape，输入高度：

（数据手册。

见图

图

14）清除冗余的PAD：

冗余的PAD指包含却未在本Symbol中使用的PAD！

通常在手动制图中会产生，而在wizard模式下不太会发生。

点取Menu\Tools\Padstack\ModifyDesignPadstack，选择Purge\All，清除冗余的PAD

15）清除非法数据：

点取Menu\Tools\DatabaseCheck，然后Check。

见图：

图

16）保存文件并创建psm文件：

点取Menu\View\ZoomFit，然后Menu\File\Save

制作symbol时常遇见的问题及解决方法

（1）PAD已经修改了（PAD文件名没变），但有Symbol用了这个PAD，怎样更新这个Symbol？

A：

Allegro打开这个Symbol，点取Menu\Tools\Padstack\Reflash，然后重复介绍的（14）至（16）

（2）已经存在的Symbol想使用不同名字的PAD，怎样更新这个Symbol？

A：

Allegro打开这个Symbol，点取Menu\Tools\Padstack\Replace，选择替换的PAD，然后重复介绍的（14）至（16）步骤

（3）通孔PAD命名规则？

A：

圆孔，MM代表外盘，NN代表孔径，单位mil，如：

   长条孔，MM_NN代表外盘，XX_YY孔形，单位mil，一般大数在前，小数在后。

如：

，见图和需要注意：

最好别做矩形孔！

因为长条孔实际是用钻头铣出来的，所以矩形的直角边基本没法处理，并且铣孔文件（描述）生成也比较困难！

（4）表贴PAD命名规则？

A：

类似通孔，只是没有打孔表示部分。

比如：

、

（5）过孔命名规则？

A：

首先过孔我们规定只能用圆的通孔，除非特殊要求，不用瞒孔或瞒埋孔！

因此，类似圆通孔：

4Cadence易见错误总结

1.报错：

在生成netlist的时候出现”Unabletoopenc:

\Cadence\\tools\capture\forreading.Pleasecorrecttheaboveerror（s）toproceed.”

处理办法：

点生成netlist，点setup，修改路径为capture\所在路径

2.报错：

”Spawning..."C:

\Cadence\\tools\capture\"-pst-d"F:

\gcht\CC2430\Projects\"-n"C:

\CADENCE\\TOOLS\PROJECTS"-c"C:

\Cadence\\tools\capture\"-v3-j"CC2430_DEMO"

#1Error  [ALG0012]Property"PCBFootprint"missingfrominstanceU3:

SCHEMATIC1,PAGE1,.

#2Error  [ALG0012]Property"PCBFootprint"missingfrominstanceC2:

SCHEMATIC1,PAGE1,.

#17AbortingNetlisting...Pleasecorrecttheaboveerrorsandretry.

Exiting..."C:

\Cadence\\tools\capture\"-pst-d"F:

\gcht\CC2430\Projects\"-n"C:

\CADENCE\\TOOLS\PROJECTS"-c"C:

\Cadence\\tools\capture\"-v3-j"CC2430_DEMO"

错误解释

Error[ALG0012]Property"PCBFootprint"missingfrompart:

,（,

APCBFootprint（JEDEC_TYPEinAllegro）isrequiredforallpartsinAllegro.Thereforeallpartswithoutthispropertyarelistedbeforeabortingthenetlisting.YoucanaddthePCBFootprintpropertybyselectingthepartlisted,thenchoosingEditPropertiesfromthepop-upmenuandplacingavalue,suchasdip14_3,onthepart.

在Allegro中，每个器件都需要一个PCB封装。

所以在取消列出网表之前，软件会列出所有没有此项的器件。

你可以选择列出的器件添加PCB封装，然后选择EditProperties来编辑器件的值。

在导出Netlist之前，只需要保证每个器件都是由封装的即可。

3.“[DRC0011]Referenceisinvalidforthispart,thereferenceforthepartisinvalid.Forexample,thisoccurswhenapartreferencelikeU?

Ahasnotbeenupdated.Updatethepartreference。

”

Reference项不可随意修改。

Pinnumbersdonotmatch. Checkdevicefile.

原因：

原理图中的晶振给了两个管脚，而其封装却是四个管脚。

原理图与PCB封装对应原则：

除了PCBFootprint的名字要写对以外，还有一点，就是原理图的元件的管脚数目一定要和封装的管脚数目是一样的。

这里说的管脚，包括了原理图中可能没有现实的PowerPins,不包括封装中的machanicalpins；另外，原理图和封装的对应关系是依靠pinnumber来建立的，所以两者的相应的pinnumber一定要一样，而pinnumber是不是数字并没有关系.