Cadence元件封裝設(shè)計

1、PCB零件封裝的創(chuàng)建孫海峰零件封裝是安裝半導(dǎo)體集成電路芯片的外殼，主要起到安裝、固定、密封、 保護(hù)芯片和增強電熱性能的作用，它是芯片內(nèi)部電路與外部電路的橋梁。隨著電子技術(shù)飛速發(fā)展，集成電路封裝技術(shù)也越來越先進(jìn)，使得芯片內(nèi)部電路越來越復(fù) 雜的情況下，芯片性能不但沒受影響，反而越來越強。在Cadence軟件中，設(shè)計者要將繪制好的原理圖正確完整的導(dǎo)入PCB Editor中，并對電路板進(jìn)行布局布線，就必須首先確定原理圖中每個元件符號都有相應(yīng) 的零件封裝(PCB Footprint) 0雖然軟件自帶強大的元件及封裝庫，但對丁設(shè)計 者而言，往往都需要設(shè)計自己的元件庫和對應(yīng)的零件封裝庫。在Cadence中主

2、要使用Allegro Package封裝編輯器來創(chuàng)建和編輯新的零件封裝。一、進(jìn)入封裝編輯器要創(chuàng)建和編輯零件封裝，先要進(jìn)入 Allegro Package封裝編輯器界面，步驟 如下：1、執(zhí)行“開始/Cadence/Release 16.3/PCB Editor命令，彈出產(chǎn)品選擇對話框， 如下圖，點擊Allegro PCB Design GXL即可進(jìn)入PCB設(shè)計。2、在PCB設(shè)計系統(tǒng)中，執(zhí)行File/New將彈出New Drawing對話框如下圖,該對話框中，在Drawing Nam卯填入新建設(shè)計名稱，并可點擊后面 Browse 改變設(shè)計存儲路徑；在 Template欄中可選擇所需設(shè)計模板；在 D

3、rawing Type 欄中，選擇設(shè)計的類型。這里可以用以設(shè)計電路板(Board)、創(chuàng)建模型(Module), 還可以用以創(chuàng)建以下各類封裝：(1) 封裝符號(Package Symbol)一般元件的封裝符號，后綴名為*.psm。PCB中所有元件像電阻、電容、電感、IC等的封裝類型都是 Package Symbol；(2) 機械符號(Mechanical Symbol )由板外框及螺絲孔所組成的機構(gòu)符號,后綴名為*bsm。有時設(shè)計PCB的外 框及螺絲孔位置都是一樣的，比如顯卡，電腦主板，每次設(shè)計PCB時要畫一次 板外框及確定螺絲孔位置，顯得較麻煩。這時我們可以將PCB的外框及螺絲孔建 成一個 M

4、echanical Symbol, 設(shè)計 PCB 時，調(diào)用 Mechanical Symbol 即可。(3) 格式符號(Format Symbol)由圖框和說明所組成的元件符號,后綴名為*osm。(4) 形狀符號(Shape Symbol)用以建立特殊形狀的焊盤用，后綴為*ssm。像金手指封裝的焊盤即為一個 不規(guī)則形狀的焊盤，在建立此焊盤時要先將不規(guī)則形狀焊盤的形狀建成一個 Shape Symbol,然后在建立焊盤中調(diào)用此 Shape Symbol。(5) 曝光符號(Flash Symbol )焊盤連接銅皮導(dǎo)通符號,后綴名為*fsm。在PCB設(shè)計中，焊盤與其周圍的 銅皮相連，可以全包含，也可以

5、采用梅花辨的形式連接，我們可以將此梅花辨 建成一個Flash Symbol, 在建立焊盤時調(diào)用此 Flash Symbol 0其中Package symbol即是有電氣特性的零件封裝，其中Pad是Package symbol構(gòu)成的基礎(chǔ)。OK,則進(jìn)入 Allegro3、選正設(shè)計路徑和名稱，而后選擇 Package Symbol點擊PackageX作界面如下圖。Alletrui； M E2 dca Project: E:/shf/111b Al L 3 >v衛(wèi)l 中1。吁harpi*DanniL e-sl JaaLa. |£«lpcadenceB Q O x才 j 網(wǎng)時信

6、性JN Ilirtpct 2TBOO Ml 2900.00 Hg 900.00 %0QDD41.larig 444X 00yLMlpck 38CC.00 3TO.CI1li 澗 gi ste m) i socianWoe*Mft*M.l6und*-Ogdens -、創(chuàng)建元件封裝接下來就是創(chuàng)建元件封裝了，在 Allegro PackageX作界面下，可以用兩種 方式進(jìn)行零件封裝的創(chuàng)建。1、使用向?qū)?chuàng)建封裝零件有些比較常見的封裝類型，可以直接使用封裝向?qū)ackage Symbo (Wizard) 來設(shè)計零件封裝。具體步驟如下：(1) 在新建項目時，在 New Drawing對話框中選擇Packa

7、ge Symbol(Wizard);Pitted DikIojt E:心m DKDrwmaBane| 也帥| Cwtl :標(biāo)k 墀 占yffbd 1標(biāo)細(xì)|- jj 驢B(M»d (vKad|穴TynbolMechjncaJ swribd(2) 點擊 OK 進(jìn)入 Package Symbol Wizard面,選擇所需要的零件封裝，向?qū)е邪?DIP、SOIC PLCC/QFP PGA/BGA THDISCRETE SMD DISCRETESIP、ZIP這些封裝類型，以選擇 DIP封裝類型為例作封裝創(chuàng)建;(3) 點擊Next,進(jìn)入Package Symbol Wizard-Templat

8、e虧話框，選擇封裝夕卜形模板,Pack tLew Synkol Tixaxd TtiBplaf aTijpm wrM 枷bd p»-anwteiT«chi wn wrs ihedela>Jl Alegfo termplate or jnu cusIchti leniplaiE dia-nrg IdtYou cm CHJElmix a I頃*ie bp aadraj ilmiTdliDri q a sjunbol 如htp % nrt 靠I *mdkn L。ihc FWW5E GEOME TRY. IWiUFALTURNG. F1N1. wF E TCH i:困纏t.

9、vaI hteffme wtfi IMpiocett.T ejrU* Me:© Dehu& C-sirce syppfcwS.'eippkl.oIQ Djom temEhAej T wnpisYou nW ck*- M Lod Tttmphte bdlg:' Mm piocwirHi to lhe- mmSidedThruwh Hrf|耳 p尊停g點可以使用用戶自定義模板(Custom Template,也可以使用軟件自帶默認(rèn)模板(Default Cadence supplied Template，使用默認(rèn)模板時點擊下方 Load Template 即可加載默

10、認(rèn)封裝模板；HT尊 Srabv 1 VxxtLKd 一FukwthesO00OO0O00OO00(4)點擊 Next，進(jìn)入 Package Symbol Wizard-General Parameter#面，F(xiàn)a data lhaft jwu sriei n lhe j can Lri-s fiai： -sie dfftfefM liofTi IhiE irris used Id create- the package-尊mbdUbiis usM Id erifier dhwihons h Ihk WAid-M*S V|廠令Unis used Id create package* =/nixk

11、Frfweree desicrhiln infixMbS仔IDual Sided!Tlirougiii lloPe Package"猝 I節(jié)瑟了1 I ci I I H 此 I在這個界面中確定封裝創(chuàng)建時的尺寸精度和它的標(biāo)識Reference；(5)點擊 Next，進(jìn)入 Package Symbol Wizard-DIP Parameter界面,3十 卜十 0OOOGO0OOO0OOOLT一HI一Oual ShiedThroofllh Hole P恥蛔明Uiflack a-7-i Cancel :這里選擇封裝引腳數(shù)、引腳尺寸以及封裝外形尺寸;(6) 點擊 Next，進(jìn)入 Package

12、 Symbol Wizard-Padstack界面，用以選擇封 裝引腳(pins)和1號引腳(pin 1)的焊盤規(guī)格；(7) 點擊 Next 進(jìn)入 Package Symbol Wizard-Symbol Compilation界面，來設(shè)置封裝定位原點，并確定是否完成封裝的自動完成;Fackacti SjaLt>l Vixaid Ejra-bvl Cu>BpilativnSdsd. Ihe 4 eftM aign® Cwfei' ol MyC) Fh 1 d SHrbdSdtc£ wheltei oi m£ ru w-art It土 P*cl:

13、a§e Wizad Id gener-ste a Cieete 5 uorrpiEd spn-tol?？趐 nd CiVilt 4 CpmpM irmWDtil SlddThrowgh Psi燈卵勇妍 |瑚i J Cg : F(8) 再下一步就是封裝創(chuàng)建向?qū)У?Summary用以總結(jié)封裝創(chuàng)建，點擊 OK則自動創(chuàng)建Package SymbolLUTT這樣就用向?qū)Х奖憧旖莸貏?chuàng)建了新的零件封裝，以上向?qū)е谐霈F(xiàn)的集中比較 常見的封裝類型都可以由向?qū)е苯觿?chuàng)建。 其中如果焊盤不適合設(shè)計，設(shè)計者也可 以在Pad Designer中先設(shè)計好自己所需的焊盤，設(shè)計封裝時調(diào)用就可以了。2、手動創(chuàng)建封裝零件

14、使用封裝向?qū)斫⒎庋b快捷、方便，但是設(shè)計中所用到的封裝遠(yuǎn)不止向?qū)е心菐追N類型，設(shè)計者還需要設(shè)計許多向?qū)е袥]有的封裝類型，手動建立零件封 裝時不可避免的。在 PCB Editor 中新建 Package Symbo| 在 Allegro PackageX作界面中手動 新建零件封裝。(1) 基本設(shè)置：在建立封裝之前，先要設(shè)定頁面的基本情況，執(zhí)行 SetupParameter命令，彈出 Design Parameters EditorM話框，選擇 Design選項如下圖。PqirwtvE- Kdil 恥其中Command Parameters簽內(nèi)容用以設(shè)置繪圖精度、頁面尺寸、設(shè)計原點和設(shè)計類型；L

15、ine Lock標(biāo)簽內(nèi)容用以設(shè)置繪圖時的走線屆性；Symbol標(biāo)簽內(nèi)容用以設(shè)定封裝高度和擺放默認(rèn)角度；Parameter Description用以總體描述。(2) 設(shè)置柵格點：柵格點的設(shè)置是很重要的，無論封裝建立還是PCB設(shè)計。 如果柵格點過大，可能會出現(xiàn)封裝引腳相距過遠(yuǎn)或PCB有時無法正常走線等問題。執(zhí)行Setup/Grid命令，彈出Define Grid對話框，如下圖。在對話框中設(shè)定電氣層、非電氣層、頂層和底層設(shè)計中的橫向、縱向柵格點 間距，便丁以后的設(shè)計。(3) 添加引腳：執(zhí)行Layout/Pins命令，再點擊右邊 Options窗口，對里 面Connect選項內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，以確定引腳

16、排歹0方式。Padstac據(jù)擇引腳對應(yīng)焊盤類型，點擊后面瀏覽按鈕選擇庫中焊盤;Copy mode選擇 Rectangular；X、Y右側(cè)設(shè)定X、Y方向上引腳的數(shù)量、間距和增量方向；Rotation中設(shè)定引腳放置的角度；Pin敝 定每次畫引腳時的起始編號；Inc設(shè)定引腳編號增量；Text block設(shè)定引腳編號字體；Offset X、Offset Y設(shè)定引腳編號文字相對丁原點的偏移量。完成引腳的基本設(shè)定后，根據(jù)設(shè)計尺寸和原點設(shè)置，計算好引腳開始坐標(biāo)， 而后在命令框中輸入該坐標(biāo)(如：x-50 50),則引腳按照基本設(shè)定排列，從該起 始點依次放置，再按照這樣的步驟放置好其它引腳，完成引腳的放置，如下

17、圖。(4) 添加封裝外形引腳放置完成后，需要添加零件的封裝外形，其中有幾個重要的外形是必須 要添加才能完成封裝，建立Symbol。執(zhí)行Add/Line、Add/Rectangle等添加外形的命令，而后在Options窗口選 擇不同的類可以做出不同層的外形：選擇 Package Geometry 和 Assembly_Top,如下圖，伊pMkagfi Gecmetry舊 0 Aisefli_Topv再做出Assembly_Top的封裝外形，可以手動畫出外形，也可以在命令欄中 輸入x a b的命令，以確定外形走線起始點和終點，從而畫出外形圖；選擇 Package Geometry 和 Silksc

18、reen_Top ,如下圖,則可以作出絲印層外形尺寸(5) 添加標(biāo)小符放置好元件封裝的 Assembly_Top層和Silkscreen_Top 層的標(biāo)示符執(zhí)行Layout/Labels/RefDes 命令，然后再 Options窗口，選擇與上面對應(yīng)的類和子類， 選擇 Package Geometry類，選擇 Assembly_Top和 Silkscreen_Top 子類，可以分別對封裝的這兩層進(jìn)行標(biāo)識，并可設(shè)定標(biāo)識字體尺寸。(6) 添加元件安裝外形以上 Package Geometry類中 Assembly_Top層和 Silkscreen_Top 層的外形、 標(biāo)識符都放置完成后，在生成零件

19、 Package Symbol之前，必須放置零件的安裝 外形，即零件的實體大小。執(zhí)行Add菜單下添加命令，選擇添加類型,并在 Options窗口選擇Package Geometry 類，Place_Bound_Top 子類，如下圖。然后，根據(jù)零件實體大小，畫出零件安裝外形尺寸(7) 生成零件封裝以上引腳、各層外形、標(biāo)示符等都完成放置后，就可以生成零件封裝符號了。執(zhí)行File/Create Symbol,在彈出的Create Symbol窗口中，選擇封裝存入路徑,然后“保存(S)”，則在相應(yīng)路徑中生成*.psm文件，這就是零件Package Symbo| 在以后設(shè)計PCB時就可以調(diào)用這個封裝了。

20、封裝成功生成后，在命令欄中會產(chǎn)生以下命令。4 Startingi Create symbol.,牛 creaie_sjpm completed successfully, useViewtog to review the log file, completeduseViewlDg to review the log lil.§加td於1 /0412 pirn' created.三、創(chuàng)建焊盤焊盤設(shè)計在PCB設(shè)計中是非常關(guān)鍵的，焊盤本身設(shè)計結(jié)構(gòu)影響著焊點的可 靠性，以及加工時的可操作性，電路板上焊盤還確定了元件的焊接位置。在創(chuàng)建零件封裝時，需要為每個引腳選擇合適的焊盤，Alleg

21、ro提供了大量的焊盤庫供設(shè)計者調(diào)用，但設(shè)計者還是需要根據(jù)自己的要求創(chuàng)建自己的焊盤庫建 立自己所需的焊盤。在Allegro PCB設(shè)計系統(tǒng)中，Pad Designer工具專門被用來做焊盤的創(chuàng)建和 編輯，焊盤后綴為*.pad。下面就來闡述一下焊盤創(chuàng)建的具體流程。1、進(jìn)入Pad Design工作界面執(zhí)行“開始 /程序/Cadence/Release 16.3/PCB Editor Utilities/Pad Designer 命 令，進(jìn)入Pad Designer工作界面。(1) 菜單欄：File用以創(chuàng)建或保存焊盤，Reports用以生成相關(guān)焊盤操作報 告，Help用以提供設(shè)計者相關(guān)幫助。(2) 工作

22、區(qū)：工作區(qū)中有兩個選項卡，每個選項卡功能各有不同，其中Parameters選項卡中，Summary示焊盤總結(jié)，Units區(qū)域用以指定焊盤編輯時 的單位類型和精度，Usage options 區(qū)域用以選擇焊盤用途，Multiple drill用以焊盤的多孔設(shè)置，Drill/Slot hole用以設(shè)置鉆孔參數(shù)，Drill/Slot Symbol 用以設(shè)置鉆孔符號設(shè)置，Top view窗口則用以觀察焊盤頂層預(yù)覽；Layers選項 卡中，Padstack layers用以編輯焊盤疊層，views窗口可以預(yù)覽焊盤，Regular Pad Thermal Relief、Anti Pad三個選項欄用以設(shè)置焊

23、盤相應(yīng)層的幾何形狀。2、創(chuàng)建焊盤在Pad Designer界面，執(zhí)行File/New命令，根據(jù)上面工作區(qū)的介紹，即可在 Parameters選項卡中先要進(jìn)行設(shè)計的基本設(shè)置。3、設(shè)置焊盤疊層在Layers選項卡中，選擇某一層，并可進(jìn)行該層形狀尺寸設(shè)置。創(chuàng)建焊盤時，必須設(shè)置好 BEGIN LAYER（起始層）、DEFAULT LAYER （默認(rèn)層）、ENDLAYER （截止層）、SOLDERMASK_TOP （頂層阻焊層）、SOLDERMASK_BOTTOM （底層阻焊層）、PASTEMASK_TOP （頂層加焊層）、 PASTEMASK_BOTTOM （底層加焊層）等形狀尺寸。在Pad stac

24、k layer我簽下，進(jìn)行焊盤疊層編輯。r 呼1 敏pmrfrLw問E國FadTheimd 目血 1Arti P*dBEGIN LAYERHuiHJM*A |DEFAULT INiTERNALMuiHJEidENDIJbYEHHuiNUIA |50L£iEHMA5K_T0PNulWAM/ASnLPEHMA5K_0OTTaMHuiHVAH/AF45TEM45ILT0FNulHVAIWm5TEM45KJB01TOWNulH/AH/Av< "Ul在下圖Regular Pad、Thermal Relief、Anti Pad 三個選項欄中對所選層（Current layer ）

25、進(jìn)行焊盤形狀的選擇操作。FhshOlfsatf:其中若設(shè)計者需要其它自己設(shè)計的焊盤形狀，則可點擊Shape后面的,在彈出的Select shape symbol對話框，選擇設(shè)計者所需要的形狀即可設(shè)計者可以先設(shè)計出自己想要的 Shape Symbol然后在這里就可以調(diào)用相應(yīng)的形狀了4、焊盤預(yù)覽在其中views窗口可以即時觀察焊盤剖面和頂層預(yù)覽。I-l5、保存焊盤執(zhí)行File/Save as命令，將彈出Pse_Save_A*話框，則可以保存該焊盤。6、查看焊盤報表執(zhí)行Reports/Padstack Summary務(wù)生成焊盤報表，能看到詳細(xì)的焊盤信息。7、特殊焊盤形狀繪制有些引腳焊盤形狀比較特殊，

26、例如用丁內(nèi)存、顯卡的金手指形狀焊盤，在Pad Designer的焊盤形狀庫中不存在這類特殊焊盤外形，設(shè)計者就必須先創(chuàng)建新 的Shape Symbol然后才能在設(shè)計焊盤時被調(diào)用。 下面，我就以創(chuàng)建金手指焊盤 形狀為例，來闡述特殊焊盤形狀建立過程。(1)在 PCB Editor 中創(chuàng)建 Shape Symbol如下圖。(2)進(jìn)入Allegro Shape設(shè)計界面，在Setup菜單欄下設(shè)置頁面基本屆性和柵格點情況。cadence(Shape) All be co* 04 I 3 k dr a. FKi>ji*B>trt z E7/*shf /11野*» fcdd Hi rpl

27、ly Aim玷(X網(wǎng)'!IHMOOOJEJZCiCCONo irtllftBri ItXaftdh5l pKk -20.CCCQ D 0000PeiltMn*>gDRCNd DRC enols del cd rdW |5PMHUT-i|0t. 5«M has been imjndffid dT.(3) 添加各類圖形：執(zhí)行Shape菜單欄下的相關(guān)命令，用以添加不同的形狀。在金手指圖形設(shè)計中，先執(zhí)行 Shape/RectangulaOptions窗口就選擇默認(rèn)設(shè)置，即Etch、Top和形狀填充Static solid,在命令欄中輸入起始點坐標(biāo)按回車鍵、終點坐標(biāo)按回車鍵，就可以從始終點直接畫出該矩形。Entef ihapeCofvwnand m 理 *1Mfnk 1(9000C