Allegro-Pcb-layout设计流程

AllegroPcblayout设计流程PCB的概述•PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。目录•特性•设计软件•PCB的历史•PCB设计的发展趋势•PCB设计流程•PCB板的概述•常见的PCB工具软件介绍•PCB板设计流程•PCB板设计趋势特性•21世纪人类进入了信息化社会，电子产业得到了飞速发展，人们的工作生活和各种电子产品密不可分。而作为电子产品不可缺少的重要载体-PCB，也扮演了日益重要的角色。电子设备呈现高性能、高速、轻薄的趋势,PCB作为多学科行业已成为电子设备最关键技术之一。PCB行业在电子互连技术中占有举足轻重的地位。设计软件•现在的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。以下是业内常用到的软件：•CadenceAllegro•MentorGraphicsPADS•MentorGraphicsWG,EN•Altiumdesigner•ZukenCRPCB的历史•1925年，美国的CharlesDucas在绝缘基板上印刷出线路图案，再以电镀的方式，建立导线。这是开启现代PCB技术的一个标志。•1947年，环氧树脂开始用作制造基板。•1953年，Motorola开发出电镀贯穿孔法的双面板。后应用到多层电路板上。•1960年，V.Dahlgreen以印有电路的金属箔膜贴在塑胶中，造出软性印制电路板。•1961年，美国的HazeltineCorporation参考了电镀贯穿孔法，制作出多层板。•1995年，松下电器开发了ALIVH的增层印制电路板。•1996年，东芝开发了B2it的增层印制电路板。•二十世纪末，Rigid-Flex、埋阻、埋容、金属基板等新技术不断涌现，PCB不仅是完成互连功能的载体，而是作为所有电子产品中一个极为重要的部件，在当今的电子产品中起到举足轻重的作用。PCB设计的发展趋势•电子产业在摩尔定律的驱动下，产品的功能越来越强，集成度越来越高、信号的速率越来越快，产品的研发周期也越来越短。由于电子产品不断微小化、精密化、高速化，PCB设计不仅仅要完成各元器件的线路连接，更要考虑高速、高密带来的各种挑战。•PCB设计不再是硬件开发的附属，而成为产品硬件开发中“前端IC，后端•PCB，SE集成”的重要一环。•IC公司不仅完成芯片的开发，同时给出典型设计参考。•系统工程师根据产品功能需要，完成IC选型，功能定义，按照IC公司的原理参考设计完成原理图开发；传统硬件工程师电路开发的工作逐渐减少，电路开发工作逐渐转向IC工程师、PCB工程师身上。•PCB工程师根据系统工程师提供的原理方案，在结构工程师的配合下，在整体考虑SI、PI、EMI、结构、散热的情况下，根据当前PCB工厂的加工工艺、能力完成PCB设计。PCB设计流程•常规PCB设计包括建库、调网表、布局、布线、文件输出等几个步骤，但常规PCB设计流程已经远远不能满足日益复杂的高速PCB设计要求。•由于SI仿真、PI仿真、EMC设计、单板工艺等都需要紧密结合到设计流程中，同时为了实现品质控制，要在各节点增加评审环节，实际的PCB设计流程要复杂得多。图中为PCB设计的较典型的PCB设计流程，能更好地解决高速设计带来的问题。pcb行业前景展望世界目前已进入信息时代，信息成爆炸性增长趋势，以从所未有的速度带给我们最深的冲击，迅速的改变着我们的生活。而所有的这些都离不开基础设备/设施的支持。为了达到更快、更新的效果，各种信息的纪录、传递、整合、更新都在由电子信息产品逐步取代传统媒介。目前，电子产品迅速生活化、民用化的趋势使各种电子产品覆盖到社会的几乎每一个角落，电子行业已成为目前发展最快且最具发展潜力的行业之一。电子信息行业在中国的发展前景是乐观的,3G,LED都高科产品的推出,将促进PCB行业的跨越式的发展。3、后来者很难在短期内超越：很多行业的技术发展使得后来者能快速学到更新更强的技术，有后发优势，能快速超越前人，这就使得先进入行业者不一定能保持一个先发优势，工作当中会感觉非常辛苦，每天都要学习新知识，不能稍有松懈，不能选择了错误的发展方向。•而本行业属于熟练技能型技术，需要大量的练习及工作经验才能胜任，后来者要想提高技能，也必须经历同样的较长时间的锻炼，要想快速超越前人几乎是不可能。•这就使得本行业技术人员相对其他行业会更悠闲轻松稳定。PCB的分类•单面板•双面板•多层板•根据软硬进行分类•分为普通电路板和柔性电路板。PCB板有以下三种主要的划分类型：•单面板（Single-SidedBoards）在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。单面板图1图2•双面板（Double-SidedBoards）这种电路板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。双面板图1图2多层板•多层板（Multi-LayerBoards）为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果仔细观察主机板，还是可以看出来。图1图2立体图PCB设计•不管是单面板、双面板、多层板的设计，之前都是用protel设计出来的，现在有用PADS、Allegro等设计。•印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。Allegro软件•AllegroPCB软件是美国Cadence公司的EDA软件产品，并且大家熟悉的ORCAD也是该公司的产品。AllegroPCB是全球在High-EndPCBLayout系统市场中的领导者。Allegro提供了良好且交互的工作接口和强大完善的功能，和它前端产品Capture的结合，为当前高速、高密度、多层的复杂PCB设计布线提供了最完美解决方案。•PCB孔的定义•PCB孔包括导通孔、盲孔、埋孔、过孔和元件孔，简称‘买芒果’。导通孔(VIA)：一种用于内层连接的金属化孔，其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。盲孔(BINDVIA)：从印制板内延展到一个表层的导通孔。埋孔(BURIEDVIA)：未延伸到印制板表面的一种导通孔。过孔(THROUGHVIA)：从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。元件孔(COMPONENTHOLE)：用于元件疯子固定于印制板及导电图形成电气连接的孔。•1、过孔过孔是多层PCB设计中的一个重要因素，一个过孔主要由三部分组成，一是孔；二是孔周围的焊盘区；三是POWER层隔离区。过孔的工艺过程是在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连。过孔可以起到电气连接，固定或定位器件的作用。过孔示意图如图1所示。•过孔一般又分为三类：盲孔、埋孔和通孔。盲孔，指位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度与孔径通常不超过一定的比率。埋孔，指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。盲孔与埋孔两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以一般印制电路板均使用通孔。过孔的分类如图2所示。•Allegro的安装和使用•第一章Allegro的基本操作•打开Allegro软件，新建一个文件名.brd•DrawingName:test1•DrawingType:Board•点击OK，进入。•打开现有的文件名.brd•第一章Allegro的基本操作•元件的介绍及注释•贴片电阻•插件电阻•贴片电容•插件电容•插座•预拉线•插件焊盘（有钻孔）•背面的贴片焊盘（没钻孔）•正面的贴片焊盘正面元件编号•正面元件边框丝印•正面导线转换到背面过孔•背面导线•正面导线•第一章Allegro的基本操作•控制栏的介绍及注释•ETCH导线•VIA转换层过孔•PIN元件焊接点•DRC规则报错•鼠标操作指令在Allegro系统中，其鼠标三个按键之功能如下：1.鼠标左键–选取功能(1)用来在菜单内选择命令，并执行之。(2)用来选取欲动作的对象。2.鼠标中键–画面控制功能(1)按住鼠标中键不放开，并同时移动鼠标，可以平移目前的可视画面位置。(2)按一下鼠标中键，可以控制屏幕的大小，至于是做放大或缩小的功能，则需视上一次是做放大或缩小的功能而定，即与上一次做相同的功能。•3.鼠标右键–弹出式选单当有使用命令时，可在DesignWindow中下按一下鼠标右键，会拉出目前命令的弹出式菜单，而每一个命令的弹出式选单，可能会有不一样的选项，以下介绍各个选项：例如：点MOVE命令，再点鼠标右键其下拉菜单的子项分析如下：鼠标动作指令•打开Tools，进入StrokeEditor设置。•显示鼠标动作指令操作图：(1)Done：执行本命令后，才结束本命令。(2)Oops：复原上一次的动作(Undo功能)。(3)Cancel：取消本命令的执行。(4)TempGroup：开始进行“自由多点选取”的动作(5)Complete：结束“自由多点选取”的动作。(6)Cut：选两点以截切出一个线段。(7)Reject：在相同位置选取另一个合乎Find的对象。(8)AltSymbol：选取另一个可用的零件包装(FootPrint)。(9)MirrorGeometry：将选取的对象进行换Mirror的动作。(10)Align：将对象的角度调成一致。(11)Rotate：将对象进行旋转的动作。同时按下键盘的CTRL键及鼠标右键，然后移动鼠标，可在画面上直接写出Stroke的样式，若符合Stroke所定义的样式，系统则立即执行Stroke功能，以下为系统内定的Stroke样式及所代表的命令：Stroke样式命令WWorldViewZZoomInMMoveCCopy^DeleteUOops•快捷定义鼠标动作操作•控制面板•1.选项项目(Options)用来显示正在使用中命令的细部选项，以使用move命令为例。(1)首先确认右边的控制面板目前是否停留在Options项目，若不是请以鼠标左键按一下上方的OptionsTab，如左下图所示。(2)执行“Edit/Move”命令，此时右边控制面板的Options项目变成move命令的细部选项，可以用来设定move的参数，如右下图所示。(3)将鼠标移到DesignWindow的区域，按下鼠标右键，出现弹出式选单，点选Done选项，完成Move的动作。•2.选取项目(Find)用来选择可以被作用的对象，首先确认右边的控制面板目前是停留在Find项目，若不是请以鼠标左键按一下上方的FindTab，如下图所示，其中可分为上