Allegro-PCB布局

Allegro PCB 布局布局 孫海峰孫海峰 完成電路原理圖設(shè)計(jì)繪制 元件封裝創(chuàng)建以及原理圖網(wǎng)表導(dǎo)入 PCB 這一系 列操作后 就要開始進(jìn)行 PCB 的布局布線了 這是 PCB 板設(shè)計(jì)的主要工作 其中 PCB 布局是 EDA 設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié) 在 PCB 設(shè)計(jì)過程中 正確的電路 板元件布局 及正確的布線方向可以有效地防止噪聲干擾 PCB 布局主要有兩種方式 交互式布局和自動(dòng)布局 設(shè)計(jì)者通常時(shí)在自動(dòng) 布局的基礎(chǔ)上以交互式布局進(jìn)行調(diào)整 布局的具體流程 是這樣的 1 布局準(zhǔn)備 包括繪制 PCB 板框 確定機(jī)構(gòu)件 定位孔 對接孔等 位 置 標(biāo)注重要網(wǎng)絡(luò) 電源 地等 2 進(jìn)行布局 根據(jù)原理圖布局 可以自動(dòng)布局 也可以手動(dòng)布局 3 布局后的檢查 包括檢查元件空間上是否沖突 是否排列整齊等操作 接下來 就來看看 PCB 時(shí)如何進(jìn)行布局的 1 創(chuàng)建電路板創(chuàng)建電路板 進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)之前 需要首先確定電路板的尺寸 板層 材料等基本要 求 而后才能在電路板上進(jìn)行布局布線等操作 建立電路板有兩種方式 即 手動(dòng)建立方式和向?qū)Ы⒎绞?下面分別來 說明這兩種建立方式 1 手動(dòng)建立電路板 1 建立新的 PCB 項(xiàng)目文件 在 PCB Editor 工作界面上執(zhí)行 File New 命 令 在彈出的 New Drawing 對話框中選擇 Board 來進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)來建立電路 板設(shè)計(jì) 并確定文件路徑和名稱如下圖 2 基本設(shè)置 執(zhí)行 Setup Design Parameters 命令 在彈出的 Design Parameter Editor 對話框中設(shè)定進(jìn)行頁面的基本設(shè)置 3 建立電路板外框 執(zhí)行 Add Line 命令 Options 窗口中選擇 Board Geometry Outline 以及畫線方式 則可以進(jìn)行電路板外框的繪制了 當(dāng)然也可 以在命令窗口輸入命令 來進(jìn)行外框的精確繪制 例如下圖 通過輸入一系列命令后 得到尺寸精確地電路板外框 4 安裝電路板機(jī)構(gòu)件 安裝孔 對接孔等 電路板外框畫好后 要放 置電路板機(jī)構(gòu)件 執(zhí)行 Place Manually 命令 彈出 Placement 對話框 在 Adanced Settings 選項(xiàng)卡中勾選 Library 如下圖 然后在 Placement List 選項(xiàng)卡中 即可調(diào)用庫封裝 選擇 Mechanical symbols 在這選項(xiàng)下就可以選擇合適的機(jī)構(gòu)件 然后在命令窗口中寫入坐標(biāo) 可以精確將機(jī)構(gòu)件定位在要求的位置 5 區(qū)域設(shè)置 最后需要設(shè)定電路板的元件擺放區(qū) 布線區(qū)等不同的區(qū)域 執(zhí)行 Setup Areas 菜單下的各命令 可以畫出元件擺放區(qū) 布線區(qū) 禁布區(qū)等 不同的區(qū)域 2 使用向?qū)Ы㈦娐钒?使用向?qū)Ы㈦娐钒?可以節(jié)省設(shè)計(jì)者很多時(shí)間 具體步驟如下 1 在 New Drawing 窗口新建 Board Wizard 向?qū)斫㈦娐钒迦缦聢D 2 進(jìn)入 Board Wizard 電路板建立向?qū)Т翱?3 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Template 窗口 點(diǎn)擊 No 不輸入模板 4 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Tech File Parameter file 窗口 點(diǎn) 擊 No 標(biāo)識不輸入技術(shù) 參數(shù)文件 如下圖 5 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Board Symbol 窗口 點(diǎn)擊 No 標(biāo)識不輸 入電路板符號 如下圖 6 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard General Parameters 窗口 其中選擇設(shè)計(jì) 單位 圖紙尺寸以及繪圖原點(diǎn)位置 如下圖 7 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard General Parameters Continued 窗口 來設(shè)置柵格點(diǎn)間距 板層數(shù)以及底片文件輸出 如下圖 8 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Etch Cross section details 窗口 在這里 設(shè)置電路板層 如下圖 9 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Spacing Constraints 窗口 用以設(shè)置電路 板上間距規(guī)則 并設(shè)置電路板默認(rèn)過孔 10 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Board Outline 窗口 進(jìn)行電路板外框形 狀的選擇 可以選擇圓形 Circle 和矩形 Rectangular 11 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Rectangular Board Parameters 窗口 用以設(shè) 置電路板具體尺寸 以及元件擺放區(qū)和布線區(qū) 都需要在電路板建立時(shí)設(shè)定 12 點(diǎn)擊 Next 進(jìn)入 Board Wizard Summary 窗口 點(diǎn)擊 Finish 則完成電 路板外框的設(shè)計(jì) 13 完成電路板外框設(shè)計(jì)后 再添加機(jī)構(gòu)件 添加其他禁布線區(qū)等后續(xù) 處理 即可完成電路板的設(shè)計(jì) 具體步驟和手動(dòng)建立電路板相同 這里不再贅 述 以上就是電路板的建立的全過程了 手動(dòng)建立優(yōu)點(diǎn)在于繪制板框具有隨意 性 設(shè)計(jì)者可以根據(jù)自己的需求畫出合適的外框 但是稍微復(fù)雜一點(diǎn) 向?qū)Ы㈦娐钒鍍?yōu)點(diǎn)在于方便 可以通過參數(shù)的設(shè)定很快得到外框 但是 缺點(diǎn)在于向?qū)У哪J(rèn)模板很少 只能用于規(guī)則圖形電路板的建立 如果要用其 他適合的圖形外框 則需要先建立圖形模板 brd 才行 二 規(guī)劃電路板二 規(guī)劃電路板 為達(dá)到 PCB 設(shè)計(jì)的預(yù)期效果 設(shè)計(jì)者在進(jìn)行元件布局之前 需要規(guī)劃出符 合產(chǎn)品要求的電路板外形 規(guī)劃電路板 需要按照下面的流程來做 1 設(shè)定柵格點(diǎn) 新建電路板后進(jìn)入 Allegro PCB Design GXL 工作界面 在設(shè)計(jì)電路板之前 需要設(shè)置好柵格點(diǎn) 因?yàn)檐浖J(rèn)柵格點(diǎn)間距是 100mil 執(zhí)行 Setup Grids 命令 在彈出的 Define Grid 對話框中設(shè)定橫向 縱向上柵 格點(diǎn)的間距和偏量值 2 添加 ROOM 有時(shí)候原理圖中 一些元件組成的功能模塊電路是按照 ROOM 屬性進(jìn)行整 體放置的 那么在電路板上就要給出這樣的 ROOM 用以放置這些模塊 執(zhí)行 Setup Outlines Room Outline 命令即可彈出的 Room Outline 對話框 如下圖 其中 Command Operations 區(qū)域用以對 ROOM 進(jìn)行相關(guān)操作 包括新建 編 輯 移動(dòng)和刪除 Room Names 區(qū)域用以編輯 Room 名稱 Side of Board 用以選 擇 Room 所在的位置 ROOM TYPE Properties 用以設(shè)置 Room 類型屬性 Create Edit Options 區(qū)域用以選擇 Room 形狀 Draw Rectangle 須在工作界面 上同時(shí)確定矩形尺寸 Place Rectangle 直接指定矩形尺寸后自動(dòng)添加 Draw Polygon 則可以畫出任意形狀 在命令窗口輸入 Room 形狀的相關(guān)點(diǎn)的位置坐標(biāo)即可精確地繪制出 Room 形 狀 如下圖繪制的矩形 ROOM1 3 分配元件編號 原理圖導(dǎo)入 PCB 后 如果有些元件沒有編號 則需要與原理圖對應(yīng)編號 執(zhí)行 Logic Assign RefDes 命令 在 Options 窗口 寫入元件標(biāo)號編號 再 單擊元件即可完成編號 三 擺放元件三 擺放元件 電路板規(guī)劃完成后 就可以執(zhí)行 File Import Logic 命令導(dǎo)入原理圖網(wǎng)表了 而后執(zhí)行 Place Manually 就可以開始擺放元器件了 元件的擺放分為手動(dòng)擺放和快速擺放兩種 下面將講述兩種元件擺放方式 的具體方法 1 手動(dòng)擺放元件 執(zhí)行 Place Manually 命令 在彈出的 Placement 對話框中 在 Placement List 選項(xiàng)卡中 選擇 Components by refdes 則在下方窗口內(nèi)顯示原理圖導(dǎo)入 PCB 的所有元件 允許按照元件序號來擺放元件 在 Selection filters 選項(xiàng)卡中 可以選擇以不同的方式選擇性的擺放元件 其中 Match 表示按照輸入名字匹配 的元件擺放 Property 表示按照定義的屬性擺放 Room 表示按照 Room 定義擺 放 Part 表示按照元件擺放 Net 表示按照網(wǎng)絡(luò)擺放 Place by refdes 表示按 照元件序號擺放 在 Placement List 選項(xiàng)卡中 勾選某元件 然后將鼠標(biāo)移到電路板編輯界面 點(diǎn)擊即可完成該元件的擺放 然后點(diǎn)擊對話框 OK 元件擺放好后 Placement List 選項(xiàng)卡中的元件就會出現(xiàn)變化 如下圖 2 快速擺放元件 接下來就是元件的快速擺放了 快速擺放也可以根據(jù)不同的選擇要求對元 件進(jìn)行快速擺放 避免了手動(dòng)擺放的繁瑣 執(zhí)行 Place Quick place 命令 彈出如下圖的 Quick place 對話框 其中 Placement Filter 區(qū)域用來選擇元件快速擺放的方式 Place by property value 是按照元件屬性和元件值來擺放 Place by room 是按照 Room 屬性來擺放 Place by part number 是按照元件名稱擺放 Place by net name 是按照網(wǎng)絡(luò)名來擺 放 Place by schematic page number 是按照 HDL 原理圖頁面擺放 Place all components 是擺放所有元件 Place by refdes 是按照元件 IC IO Discrete 序號擺放 Placement Position 區(qū)域用以選擇元件擺放的位置 Place by partition 是按照 HDL 原理圖分割擺放 By user pick 是按照用戶單擊的地方擺放 Around package keepin 是將元件擺放在允許擺放區(qū)域周圍 Edge 區(qū)域選擇元件擺放在電路板框的哪個(gè)邊緣 頂部 底部 左邊 右邊 Board Side 區(qū)域用以選擇元件擺放的層面 頂層或者底層 以上內(nèi)容設(shè)置完成后 點(diǎn)擊下方 Place 按鈕 元件即可按照設(shè)置快速擺放 在電路板合適的位置上 點(diǎn)擊 Unplace 即可重新擺放元件 最后點(diǎn)擊 OK 即可完成元件的快速擺放 在設(shè)計(jì)中 布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié) 布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效 果 因此可以這樣認(rèn)為 合理的布局是 PCB 設(shè)計(jì)成功的第一步 元件的布局要 均衡 疏密有序 不能頭重腳輕或一頭沉 4 4 布局檢查布局檢查 布局完成后必須進(jìn)行檢查 印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符 能否符 合 PCB 制造工藝要求 有無定位標(biāo)記 元件在二維 三維空間上有無沖突 元 件布局是否疏密有序 排列整齊 是