想到一個思路理解過程,記錄一下:
就是我在別的地方,前一天的那些 Lib 都不在了,突然發現自己好像就在 Cadence 中畫不了 PCB 了。這就引發了我思考在 Cadence 中如何進行繪制的一個整體的流程。
首先得有原理圖,那么原理圖的器件怎么來的呢?這就需要繪制元器件,需要自己帶 OrCAD 中進行新建設計繪制好,然后保存到庫中,這就是原理圖中元器件的來源(雖然 Cadence 軟件會自帶一些基礎的元器件),但是元器件畫好了,就結束了嗎?不是的,元器件放置到 PCB 板子中的時候需要封裝,所以我們還需要有一個封裝庫,為每一個元器件到板子上的封裝進行一個映射。那么怎么去繪制封裝呢?封裝的繪制就有兩個步驟在 Cadence 中,首先你需要制作封裝所需要的焊盤用于真實元器件的焊接,并且用于封裝的繪制中,封裝的繪制有兩種,一直接自己按照數據手冊一步一步繪制,二通用軟件的向導繪制,這種情況下是因為我們要繪制的封裝具有一般性,然后對一些特定的屬性進行設置就可以快速完成封裝的繪制了。當準備好了原理圖,封裝庫,我們就可以在原理圖中導出網絡表,然后可以從原理圖中直接跳轉到 PCB 的布局了,最后就是 PCB 繪制的一些流程了。
上述只是一個簡單的流程理解,可能不夠全面,不太正確,希望后面能夠不斷完善。
類的介紹
以下是Cadence Allegro中常見Class的解析,以無標題形式呈現:
- Manufacturing:與PCB制造流程相關,如鉆孔圖、裝配圖、尺寸標注等,用于生成Gerber文件和鉆孔文件。
- Etch:對應實際銅層(如TOP、BOTTOM、內層),管理走線、銅皮等電氣連接。
- Board Geometry:定義PCB邊框(Outline)、尺寸標注、板厚等物理結構信息。
- Package Geometry:管理封裝物理結構,如焊盤、絲印(Silkscreen)、裝配外框(Assembly)。
- Pin:控制元件引腳的位置和電氣屬性。
- Route Keepin/Route Keepout:限制布線區域,確保信號完整性或避開機械干涉。
- Package Keepin/Package Keepout:定義元件允許或禁止放置的區域。
- Via Class/Via Keepout:管理過孔類型(盲孔、埋孔)及禁止過孔區域。
- Ref Des:顯示元件位號(如R1、C2),通常與絲印層關聯。
- Component Value:標注元件參數值(如10kΩ電阻、100nF電容)。
- Device Type:分類元件類型(電阻、電容、IC),便于BOM管理。
- Anti Etch:定義阻焊層(Solder Mask),保護銅層不被蝕刻。
- Surface Finishes:設置表面處理工藝(沉金、噴錫、OSP)。
- Rigid Flex:管理剛柔結合板的柔性區域與剛性區域過渡。
- Dr. Error Class:檢查鉆孔錯誤(孔間距沖突、孔徑不符)。
- Constraint Region:定義區域專屬規則(高速信號間距、長度匹配)。
- User Part Number:自定義元件編號,用于項目管理。
- Tolerance:標注尺寸或電氣參數的公差范圍。
- Analysis:信號完整性(SI)、電源完整性(PI)分析相關設置。
- Drawing Format:管理圖紙標題欄、邊框模板等格式內容。
- Cavity:定義PCB挖空區域(如散熱槽或機械嵌入區域)。
使用建議:通過分類管理元素(如將絲印歸入Package Geometry/Silkscreen),可簡化設計界面;制造前需檢查Manufacturing類內容是否完整,避免漏生成關鍵文件;約束類(Keepin/Keepout)需結合設計規則提前規劃。若需進一步了解特定類的詳細操作,可結合實際設計步驟驗證。
走線
當然走線的話可以自己去設置快捷鍵,這樣的話操作起來就方便一點。
群組走線
只需要選擇走線以后,然后框選多個要一起走線的器件,就可以群組走線了。在走線期間,可以通過右鍵鼠標來進行功能的選擇等。
清除飛線顯示飛線
賦予網絡特定顏色
- 點擊 Display,選擇 Assign Colors
- 然后在 Find 選項框中只選擇 Nets
- 然后在 Option 選項中選擇顏色即可
批量更改線寬
- 選擇 Edit -> change
- 在 Find 中選擇 Clines(這里不選擇網絡是因為,有時候只想修改某個區域的線而已,如果要修改某個網絡的線寬,可以在 Find 中選擇 Nets,然后選擇相應的網路)
- 框選要改變的線
- 修改線寬
成功改變線寬
批量改變走線層
其實這個和上面改變線寬差不多,只不過理解一下 change 這個命令。
下面的是 change 的 options 選項框,如果你對其中的某一個進行勾選那么就會對選中的對象進行某一項的更改
- new subclass 就會改變走線層
- line width 改變線寬
- text block 改變文字的粗細
- text name 改變文字
- Text just 文字對齊
Slide 命令推動走線
設置過孔間距
在進行多條線進行布線的時候,如何設置兩條線之間的過孔間距?
如圖中,就是布線時,右鍵即可,選擇 via pattern 選擇 spacing 就可以設計間隙了。
不同間隙
蛇形走線
有時候,在進行走線的時候,可能要求線的長度一致,這個時候就會出現蛇形走線,來快速幫助實現等長。
Trombone
Sawtooth
設置顯示走線長度
復制走線
利用 edit -> copy
進行復制,然后框選要復制的對應,進行復制即可,粘貼時所有都不要勾選
進行 AICC 功能
把走線變成弧形走線,如果信號速率特別高的時候要進行這樣。
進行鋪銅
鋪銅參數
在 Cadence Allegro PCB 設計中,動態鋪銅(Dynamic Shape)和靜態鋪銅(Static Shape)的區別主要體現在自動更新能力、設計靈活性和應用場景上。以下是詳細對比:
動態鋪銅(Dynamic Shape)
- 自動避讓與更新
- 動態鋪銅會根據設計規則(如間距、走線、過孔、元件等)實時自動調整形狀,避開障礙物,確保符合電氣和制造約束。
- 例如:當新增一條走線或移動元件時,動態銅皮會立即重新生成避讓。
- 設計靈活性
- 適用于需要頻繁修改的復雜設計(如高速信號、多層板),減少手動調整工作量。
- 支持與設計規則(Constraint Manager)深度綁定,確保銅皮始終滿足信號完整性(SI)和電源完整性(PI)要求。
- 操作特點
- 必須通過 Shape > Dynamic 創建。
- 更新方式:手動觸發(右鍵選擇 Update Shape)或自動更新(設置參數后自動響應變化)。
- 典型應用
- 電源/地平面(Power/Ground Planes)。
- 高速信號參考平面(如 DDR、PCIe)。
- 需要避讓密集區域的銅層(如 BGA 下方)。
靜態鋪銅(Static Shape)
- 固定形狀與手動更新
- 靜態鋪銅的邊界和避讓不會自動調整,需手動修改或重新生成。
- 例如:若在靜態銅皮區域新增走線,必須手動刪除舊銅皮并重新繪制。
- 設計控制性
- 適用于需要精確控制銅皮形狀的場景(如特殊散熱區域、異形板邊)。
- 不受設計規則影響,適合對避讓要求不嚴格的區域。
- 操作特點
- 通過 Shape > Static 創建。
- 更新方式:必須手動刪除并重新繪制。
- 典型應用
- 固定散熱片或屏蔽罩覆蓋區域。
- 特殊工藝要求的銅皮(如局部厚銅、異形開槽)。
- 早期設計階段的簡單銅層規劃。
關鍵區別總結
特性 | 動態鋪銅 | 靜態鋪銅 |
---|---|---|
自動更新 | 支持(實時或手動觸發) | 不支持,需手動重繪 |
避讓規則 | 強制遵循設計規則 | 不自動避讓,需人工干預 |
設計復雜度 | 適合高頻修改的復雜設計 | 適合簡單或固定形狀的設計 |
性能影響 | 可能占用較多計算資源(頻繁更新) | 計算資源占用低 |
適用場景 | 電源平面、高速參考平面 | 特殊散熱、異形區域 |
選擇建議
- 優先使用動態鋪銅:在多層板、高速設計或需要頻繁迭代的項目中,動態銅皮能顯著提升效率。
- 靜態鋪銅的補充作用:僅在對形狀有嚴格需求或設計穩定時使用,避免因手動更新引入錯誤。
實際設計中,可通過 Tools > Database Check 或 Shape > Global Dynamic Shape Parameters 優化動態鋪銅的更新策略。
銅皮的一些操作列表
需要時自己再進行搜索:
- 更改銅皮網絡 :主要是可以直接修改銅皮網絡,不用重新繪制,在 shape 選項中,選擇
select shape or void /
然后選擇 shape,右鍵,align net 就好了。 - 合并銅皮,在 shape 里面的 merge shapes ,注意屬性要一致。
- 鏤空銅皮,shape 中的 manual void 就是鏤空了
- 編輯銅皮輪廓,shape 中的 Edit Boundary
- 設置銅皮十字花連接,
- 通過 shape 中的 change shape Type 可以更改銅皮的形態,動靜態切換
- 電源層銅皮分割
- 銅皮層間復制
- 刪除孤銅
- 銅皮換成,其實就是 change 命令
- 設置網格銅皮
- 外擴或內縮銅皮,先不用其他操作,直接框選到,選擇銅皮以后右鍵鼠標,就可以 expand 等了
- 設置銅皮優先級,用 shape 中的 select shape 選中 shape 以后,右鍵鼠標,進行優先級設置。
- 顯示和隱藏銅皮,
設置文本參數
setup->Design Parameters -> Text 設置文本參數
批量更改文本位號大小
主要就是 Edit -> change 操作,注意在 Find 中只選擇 Text,然后就可以框選要批量修改的了
調整位號
- 比較寬松,直接使用 move 進行調整
- 比較擁擠,畫絲印即可
添加文本絲印
add -> Text -> 在 options 中選擇 Board Geometry -> 選擇絲印層
就可以了
添加和刪除尺寸標注
快速添加和刪除淚滴
取消高亮所有對象
更改鉆孔符號和生成鉆孔表
輸出低版本 Cadence 文件
設置 Gerber ???
Gerber文件是PCB(印制電路板)設計中的一種標準文件格式,用于將設計數據傳遞給制造商以生產電路板。它通過分層描述電路板的每一部分結構(如銅層、絲印層、阻焊層、鉆孔信息等),確保制造設備能準確還原設計細節。以下是關鍵點:
- 核心作用
- 分層描述:每個Gerber文件對應PCB的一層(如頂層走線、底層走線、阻焊層、絲印層)。
- 光刻指令:文件包含圖形坐標、形狀(線段、圓弧、焊盤)和光刻機控制指令,用于生成實際電路圖案。
- 文件格式
- 擴展名:通常為
.gbr
或.gbx
。 - 標準版本:
- RS-274D:舊版,需額外鉆孔文件(如Excellon格式)。
- RS-274X(Extended Gerber):主流版本,支持嵌入孔徑定義和復雜圖形。
- 擴展名:通常為
- 主要內容
- 銅層走線:定義導電層的線路和銅皮。
- 阻焊層:標識需要覆蓋綠油(防焊)的區域。
- 絲印層:包含元件位號、標識符號等印刷信息。
- 鉆孔數據:需配合鉆孔文件(Excellon格式)描述孔的位置和尺寸。
- 生成流程
- 在設計軟件(如Cadence Allegro)中導出Gerber文件,通常需配置每層的輸出參數(如單位、精度、鏡像)。
- 制造商根據Gerber文件制作光繪底片,用于蝕刻、鉆孔、絲印等工序。
- 優勢與必要性
- 標準化:跨軟件、跨設備兼容,避免設計工具私有格式的局限性。
- 準確性:減少人為解釋錯誤,確保制造結果與設計一致。
簡而言之,Gerber文件是PCB設計與制造之間的“通用語言”,將抽象的設計轉化為可執行的制造指令。
生成制版文件
上圖中的 create artwork 就可以生成了,生成的目標文件是 art 后綴。總之感覺還是很抽象。
生成坐標文件
在 file -> export -> placement
加密 PCB 文件
復用 Parameters
注意復用的時候,要層數、名字相同
復用
導出封裝
到這里簡單結束吧,但是弄了那么久,感覺效果不是很好,沒有真正的時間,只是把軟件的一些功能給看了一遍,簡單的操作一遍,急需項目聯手!