Allegro设计流程心得体会.docx
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Allegro设计流程心得体会
Allegro绘制过程(PSD14.0)
--作者:
秦绪彬2004-02-20
(一)器件库的制作
⏹由已有PCB文件生成库
File→Export→Libraries…所有类型库文件将保存到PCB文件所在目录中
⏹新建元件库
1.使用PcbEditor为通孔焊盘制作*.fsm热焊盘文件;使用Paddesigner制作*.pad焊盘文件
2.使用PcbEditor制作*.psm元件封装(推荐使用Wizard向导制作)
(二)新建PCBlayout文件
File→new…→drawingname(drawingtype:
layout)→OK.
(三)基本参数设置
1.设计单位选择(英寸/毫米);设计单位精度;设计图纸尺寸
Setup→DrawingParameters
※在PCB设计过程中,禁止在英寸与毫米间切换,否则在每次切换过程中将引入误差,次数越多误差越大,这也是Allegro不尽如人意的地方.
2.[DRC]是否在线DRC/DRC标示符号尺寸;[Display]鼠线(即飞线)的几何形状
{当鼠线为水平或垂直时,选择鼠线显示方式为直线或jogged;当鼠线为斜线时,选择无区别};热焊盘(Thermalpads)是否显示;设计栅格(Grid)是否显示;打孔(drill)是否显示(包括过孔或焊盘的孔);焊盘或过孔是否填充显示;[Text]添加文本时的默认大小值(blocksize);文本相对鼠标定位点延伸摆放方向(left/right/center)[LineLock]走线转弯时线的形式(线/弧)、角度
Setup→DrawingOptions
3.自定义文本block
Setup→Textsizes
4.定义栅格显示
Setup→Grids
5.设置默认走线间距;设置默认走线宽度
Setup→Constraints…→Spacingruleset→Setvalues…
→Physicalruleset→Setvalues…
6.向设计添加过孔(将在走线换层时使用)
Setup→Constraints…→Physicalruleset→Setvalues…→ViaListProperty
注:
只有列在CurrentViaList中的Via才能在PCB设计中实用
在AvailablePadstacks栏中的Via都位于Padpath所设定的默认目录中
凡已位于该默认目录中但未在AvailablePadstacks列表中显示的Via
可通过在Name栏中键入该Via名称后点击Add按钮添加到CurrentViaList
7.设置默认工作目录(焊盘存放路径padpath;封装存放路径psmpath;Gerber输出存放路径artpath等)
Setup→UserPreferences…→Design_paths
(四)画板框(BoardOutline)、布线区(RouteKeepin)及零件摆放区(PackageKeepin)
Add→Line(在AddLine状态下,控制面板中Class选择BoardGeometry;SubClass选择Outline)
Setup→Areas→RouteKeepin(必须绘制RouteKeepin,否则内层贯铜将无法进行,系统将RouteKeepin作为内层贯铜的边界)
Setup→Areas→PackageKeepin
(五)定义板层
Setup→Cross-section
(六)调入网表(netlist)
⏹File->Import…→logic…在Cadence标签页内进行设置:
Importlogictype选DesignentryCIS;Placechangedcomponent选Always;Importdirectory指定allegronetlist网表所在位置。
设置完毕后,点击ImportCadence按钮即可完成网表的导入。
注:
Other标签页用于导入非Cadence类型的网表。
⏹也可由CaptureCIS在执行CreateNetlist时,直接新建或更新brd文件
(此时设计第二步可省略)。
CaptureCIS执行CreateNetlist时,如下:
(七)调入器件(Placement)
手工调入(Manually)---通过器件标号有选择的调入器件
Place→Manually…(单击选项Componentsbyredes,在其下列出的器件为还未放到板上的器件,在待放器件前打勾后将鼠标移至工作区,器件会附着在鼠标上,点击鼠标左键即可完成放置动作)
自动调入(Quickplace)---可一次性调入所有器件,也可有选择的调入器件
Place→Quickplace(在Quickplace设置菜单中,Edge表示将器件摆放在板框外面的位置<上、下、左、右>;Slide设置器件放置在顶层还是底层)
注:
在调入器件前,所有元件封装都已制作并放于Psmpath所指定工作目录中.
(八)布线(Route)
1.内层分割(以GND层分割为例)
1用ANTIETCH线在待分割层面上画好分割线(ANTIETCH/GND)
注意:
画ANTIETCH时,边界要超出RouteKeepin
ⅰ.Add→Line
ⅱ.Option里选择ANTIETCH/GND
ⅲ.画好分割线
2在控制栏的Option里选择需要分割的层面(ETCH/GND)
3点选菜单Edit→SplitPlane→Create
出现提示菜单后,选择“是”
4依次选择高亮区域的讯号名称(NetName)
注:
过孔与内层的安全间距是在设计过孔时由AntiPad项决定的。
过孔(与所在内层为同一网络)与内层的热焊盘连接形状是在设计过孔时由ThermalRelief项决定的。
2.在正片上铺铜(ToporBottomLayer)
1点选菜单Add→shapes→SolidFill
2选择所要加shape的层面
3按所需路径画好Shape封闭路径
4如果需要可再次修改shape外形
Edit→Vertex
5定义shape的网络net
Edit→ChangeNet(Name)
6进行shapeparameter的设定
Shape→Parameters…
7Void
Void→Auto
8Check
Shape→Check
9如有错误,修改
10灌铜(Fill)
Shape→Fill
3.(略)
4.(略)
(九)后检查
1.运行DRC检查
Tools→UpdateDRC
2.生成未放器件报告(此步骤验证元件是否已完全放入板中)
Tools→Reports…→UnplacedComponents
3.生成未连管脚报告(此步骤验证所有连接关系的布线是否完成)
Tools→Reports…→UnconnectedPins
4.生成DRC检测报告
Tools→Reports…→DesignRulesCheck
(一十)生产文件输出
1.生成Gerber文件
1Manufactrue→ArtWork→FilmControl
A.在AvailableFilms中通过鼠标右键添加或删除文件夹和其下的Subclass最终形成要输出的底片.输出时每个文件夹为一张底片,每张底片中包含要输出的子类
B.用鼠标单击每一个文件夹(底片),在右侧为其设置Plotmode(正负片)和UndefinedLineWidth(丝印字符线宽等)(一般设为7mil)
C.其他保留默认值,不作修改
2Manufactrue→ArtWork→GeneralParameters
A.在DeviceType中选GerberRS274X
B.其他保留默认值,不作修改
3Manufactrue→ArtWork→FilmControl→CreateArtwork
(执行此步前不要忘记勾中要输出的文件夹)
2.生成钻孔(drill)坐标文件(*.tap)
1Manufactrue→NC→DrillTape…
2在NCTAPE设置菜单中,ScaleFactor设为1
3Manufactrue→NC→DrillTape…→Run
注:
钻孔坐标文件名可在Manufactrue→NC→DrillParameters…中设定
3.{在PCB中添加钻头表}
1Manufactrue→NC→DrillLegend
2点OK,钻头表附着在鼠标上
3将表放在PCB中合适的地方
{在PCB中删除钻头表}
1Manufactrue→NC→DrillLegend
2点OK,钻头表附着在鼠标上
3按鼠标右键选Cancel,钻头表随即消失
(十一)向制板厂提交制板文件
根据为尚阳设计的四层板为例,最终提交文件如下:
◇关于底片参数文件art_param.txt的说明:
设定底片参数档
底片参数档art_param.txt会纪录底片的类型及格式。
在你设定好ArtworkParameterForm之后Allegro会把您所宣告的所有设定参数存成art_param.txt。
如果出底片之后您把这个底片参数档也给下游厂商,那么他们会更确切的知道您的底片格式、小数位数、补零设定等值,在您处理您的档案时减少错误的发生。
◇关于钻孔坐标文件ncdrill1.tap的说明:
钻孔坐标档是一个以孔径为分类,列出板上钻孔位置的XY坐标的文字文件,可以直接输入到数值控制NemuericControl的机台上钻出所要的孔.不同于先前的钻孔图只是一个图面标示.现在多用来做钻孔后检查用.
Allegro设计心得(PSD15.5)
--作者:
秦绪彬2007-02-06
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创建焊盘——在设计中,每个器件封装引脚是由与之相关的焊盘构成的,焊盘描述了器件引脚如何与设计中所设计的每个物理层发生联系,每个焊盘包含以下信息:
⏹焊盘尺寸大小和焊盘形状
⏹钻孔尺寸和显示符号
焊盘还描述了引脚在表层(顶层和底层)的SOLDERMASK、PASTEMASK和FILMMASK等相关信息。
同时,焊盘还包含有数控钻孔数据,Allegro用此数据产生钻孔符号和钻带文件。
Allegro在创建器件封装前必须先建立焊盘,建立的焊盘放在焊盘库里,在做器件封装时从焊盘库里调用。
Allegro创建的焊盘文件名后缀为.pad。
Allegro用PadDesigner创建并编辑焊盘。
(一)通孔焊盘或过孔在PCB中的叠层结构(top、内层信号层、内层电源层、bottom)
为了描述上的方便,约定如下:
1.把通孔焊盘简称为焊盘。
2.把通孔焊盘(或过孔)位于Top和Bottom层用于焊接的环形面(或方形等,依具体设计而定)称作焊环。
3.下文只提及焊盘,过孔的情况与焊盘相同
各种情况下焊盘或过孔在每一层的情况如下:
Top层(正片):
任何情况下,焊盘在该层都有焊环(形状及尺寸由此焊盘制作时为该层指定的
RegularPad决定)
如果在top层敷铜,有两种情况:
①当焊盘与敷铜属于同一网络时,焊盘通过正
十字导线与周围敷铜相连(并不由制作焊盘时为top层指定的ThermalRelief决定
焊盘与敷铜的连接形状),其中焊盘与周围敷铜间的间距由allegro间距规则设置
中的Shape-Pin项决定(并不由制作焊盘时为top层指定的AntiPad决定);②当
焊盘与敷铜不属于同一网络时,焊盘会避让周围铜皮,挖出一个隔离同心圆(但
敷铜操作类型必须选择动态敷铜DynamicCopper,如果选择静态敷铜焊盘将不会
避让,即使不属于同一网络也与周围铜皮连接在一起),其中焊盘焊环与周围敷
铜间的间距由allegro间距规则设置中的ShapeToPin项决定(并不由制作焊盘时
为top层指定的AntiPad决定)。
注:
1、ShapeToPin间距设置。
[Setup->Constrains->physiscalruleset中Setvalues]
2、对于过孔,需要设置ShapeToVia项
内层信号层(正片):
有两种情况:
①如果该层有连接到焊盘的导线,则焊盘在该层具有焊环(形状及尺寸由制作焊盘时为该层指定的RegularPad参数项决定),用于导线与焊盘的电连接(因为是正片不用考虑AntiPad);②如果该层没有连接到焊盘的导线则没有焊环,仅有焊盘的孔壁通过该层,即焊环的环宽为零(当该层没有任何电连接情况下,焊盘设计时即使为该层指定了RegularPad也不存在焊环,即RegularPad。
所指定的RegularPad仅是为当该层有导线连接焊盘即上述第一种情况时而定的)。
内层电源层(负片):
有两种情况:
①如果焊盘与内层为同一网络属性,则焊盘通过ThermalRelief
与内层铜皮相连接(该ThermalRelief在制作焊盘时设定)。
②如果焊盘与内层不属于同一网络,则仅有焊盘的孔壁通过该层,没有焊环,即焊环的环宽为零。
焊盘在该层会避让周围铜皮,挖出一个隔离同心圆。
因此在设计焊盘为该层指定AntiPad项各参数时,考虑隔离间距时应从钻孔即焊盘内径算起,而不应从RegularPad外沿算起,因为此种情况下焊盘在该层根本就不存在RegularPad(即焊环)。
Bottom层(正片):
同Top层。
(二)建立零件库时,其说明要点如下:
(1)在Allegro系统中,建立一个零件(Symbol)之前,必须将会使用到的零件脚(Pin)的档案先建好,才能建立此零件。
(2)Padstack包括零件脚(Pin)及贯穿孔(Via)两种应用的分类,其档案的副档案均为.pad。
(3)每一个零件(Symbol)的档案共有2个:
DrawingFile–仅用于建立或编修零件,其档案的副档案均为.dra。
SymbolFile–当使用者在放置零件于板内时,是使用到此档案,此档案是无法进行编修的,目前零件共有下列5种:
ØPackageSymbol一般零件,即电子零件、螺丝孔、定位孔等,其副档案为.psm。
ØMechanicalSymbol机构零件,由板外框及螺丝孔等所组成的零件,其副档案为.bsm。
ØFormatSymbol图框零件,由图框及图文件说明所组成的零件,其副档案为.osm。
ØShapeSymbol特殊外形零件,仅用于建立特殊外形的Padstack,其副档案为.ssm。
ØFlashSymbol特殊图形零件,仅用于建立Padstack的ThermalRelief(防止散热用),其副
档案为.fsm。
(4)Allegro捉取零件库的路径,使用者可在pcbenv目录下(本书的范例为C:
\project\allegro\pcbenv)的env文本文件中设定:
捉取Padstack的路径,由padpath环境变量来设定,例如:
setpadpath=.symbols..../symbols
捉取Symbol的路径,由psmpath环境变量来设定,例如:
setpsmpath=.symbolsC:
\MyLib\symbols
注:
也可通过下面方法设定Setup->UserPreferences,Categories中点击Design_paths,随后在
菜单右侧,可配置系统要使用的pad路径、psm封装路径等
(5)关于文件名称部份,只能使用英文(a至z、“_”及“-”),且不可使用特殊符号,在此并建议尽量使用小写字体。
(三)Allegro中焊盘命名规则说明
本文档主要目的是:
对目前所制作使用的焊盘库进行规范、整理,以便焊盘库的管理和使用。
下面对其进行详细说明。
(注:
所有数字的单位均为mil.)
一、金手指焊盘
本设计库为金手指这类异形焊盘作了单独的命名edgebot.pad、edgetop.pad
二、钻孔焊盘
1)钻孔焊盘——命名格式为:
p38c18(圆形)【p40s26(方形)、p40x140r20(矩形)】
说明:
p:
表示是金属化(plated)焊盘(pad);
38:
表示的是焊盘外经为38mil;
c:
表示的是圆形(circle)焊盘;
18:
表示焊盘内经是18mil。
根据焊盘外型的形状不同,我们还有正方型(Square)、长方型(Rectangle)和椭圆型焊盘(Oblong)等,在命名的时候则分别取其英文名字的首字母来加以区别,例如:
p40s26.pad外经为40mil、内经为26mil的方型焊盘。
在长方形焊盘设计中,由于存在不同的长宽尺寸,所以我们在其名中给予指定,起方法是:
将焊盘
尺寸用数学方式表示出来即(width×height),当然在输入名字时不能输入数学符号“×”,因此我们
用字母“x”来代替。
例如:
p40x140r20.pad表示width为40mil、height为40mil、内经为20mil的长方型焊盘。
2)定位孔——命名格式为:
h138c126p/u
说明:
h:
表示的是定位孔(hole);
138:
表示的是定位孔(或焊盘)的外经为138mil;
c:
表示的是圆形(circle);
126:
表示孔经是126mil;
p:
表示金属化(plated)孔;
u:
表示非金属化(unplated)孔。
注:
在实际使用中,焊盘也可以做定位孔使用,但为管理上的方便,在此将焊盘与定位孔作了区别。
※焊盘与过孔在制作上还是有不小区别的,后面的章节会讲,详见‘焊盘与过孔的区别’
三、表面贴焊盘
1、长方形焊盘
命名格式为:
sr15x60
说明:
s:
表示表面贴(Surfacemount)焊盘;
15:
表示width为15mil;
60:
表示height为60mil。
2、方形焊盘
命名格式为:
ss040
说明:
第一个s:
表示表面贴(Surfacemount)焊盘;
第二个s:
表示方型(Square)焊盘;
040:
表示width和height都为40mil。
3、圆形焊盘
命名格式为:
sc040
说明:
s:
表示表面贴(Surfacemount)焊盘;
c:
表示圆型(Circle)焊盘;
040:
表示width和height都为40mil。
注意:
1)width和height是指Allegro的Pad_Designer工具中的参数,用这两个参数来指定焊盘的长和宽或直径。
2)如上方法指定的名称均表示在top层的焊盘,如果所设计的焊盘是在Bottom层时,我们在名称后加一字母“b”来表示。
四、过孔
命名格式为:
v24_12
说明:
v:
表示过孔(via);
24:
表示过孔外经为24mil;
12:
表示过孔的内孔径为12mil。
※另外我们还专门设计了针对BGA封装用的过孔:
vbga24_12.pad
五、热焊盘(即ThermalRelief)
命名格式为:
TR52x66x15-45
说明:
TR:
表示热焊盘(ThermalRelief);
52:
表示内径尺寸;
66:
表示外径尺寸;
15:
表示开口尺寸;
45:
表示开口角度。
(四)在PadDesigner中制作表贴或通孔器件焊盘时,如何设定‘SOLDERMASK_TOP’和‘SOLDERMASK_BOTTOM’?
SOLDERMASK:
用于定义顶层或底层焊盘的去阻焊窗的大小。
如果不定义SOLDERMASK,焊盘将上绿油,因此无法用于焊接。
Protel中表贴和通孔焊盘默认值为比焊盘大出8mil(即焊盘两边各多出4mil)。
Allegro设计中,建议采用如下数据:
(金佰泽提供)
1表贴焊盘
ⅰ.电阻、电容等焊盘间距较大的,阻焊可设的大一些。
在焊盘尺寸基础上加6mil或8mil
(即焊盘两边各加上3mil或4mil)。
ⅱ.IC、BGA间距较密焊盘,设的小一点。
在焊盘尺寸基础上加4mil(即焊盘两边各加上
2mil)
2通孔焊盘
在焊盘尺寸基础上加6mil或8mil(即焊盘两边各加上3mil或4mil),由于通孔器件焊盘之间
的间距不会很密,因此建议采用8mil。
3走线过孔
通常情况下,过孔只用于导线连接而不用于焊接,via位于Top和Bottom层部分均做阻焊上绿油处理,所以不设置SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM项(Geometry设为Null,Width和Height值设为0)。
特殊说明:
有时在PCB调试初期过孔用作测试点等特殊目的,此时设计过孔时可以开阻焊。
注:
IC相邻两焊脚边沿间距大于12mil才能进绿油;如果小于12mil,PCB生产商就直接开通窗了(依据厂家的生产工艺水平而定)
(五)在PadDesigner中制作表贴焊盘时,如何设定‘PASTEMASK_TOP’和‘PASTEMASK_BOTTOM’?
PASTEMASK:
用于定义顶层或底层焊盘的涂胶开窗的大小,用于PCB的钢网制作。
PASTEMASK仅用于表贴焊盘。
1表贴焊盘
PASTEMASK值一般比‘RegularPad’(长、宽或直径)小一些。
Protel中默认值为0mil(即与焊盘大小相等),Allegro设计中建议也采用与焊盘大小相等。
2通孔焊盘
通孔焊盘不用于制作钢网,也就不存在PASTEMASK的概念,因此不需要设定(置为Null)。
③走线过孔
走线过孔不用于制作钢网,也就不存在PASTEMASK的概念,因此不需要设定(置为Null)。
(六)在PadDesigner中制作焊盘时,如何设定‘AntiPad’参数?
‘AntiPad’:
仅用于负片,隔离不需连接的PINorVIA。
用于设定焊盘与周围铜皮之间的间隔距离,
即挖掉铜皮部分的环宽外径。
如内层电源层中通孔焊盘周围铜皮被挖掉部分的环宽外径。
在8层或小于8层PCB设计中,满足PCB生产良率情况下的设计参数和方法如下:
1表贴焊盘
不用设置AntiPad(表贴焊盘总是位于正片Top或Bottom层),设为Null。
2通孔焊盘
焊盘与内层(负片)不属于同一网络,因此才会用到AntiPad。
此种情况下,在该内层仅有焊盘的钻孔孔壁穿过,并不存在RegularPad,因此考虑焊盘的AntiPad隔离间距时,应把焊盘钻孔孔径作为计算基点,而不能把RegularPad作为基点。
计算公式如下:
ⅰ.焊盘钻孔孔径(即焊盘内径)+30mil,即单边距离钻孔孔壁间距15mil。
『推荐』
ⅱ.厂家(金佰泽)允许的通孔器件焊盘单边最小间距为12mil,因此也可用如下公式
焊盘钻孔孔径(即焊盘内径)+2