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基于Cadence平台的PCB设计

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-08-22 13:52    浏览量:

目前,印刷电路板的设计呈现高速、高密的趋势。设计中需要复杂的物理和电气规则来进行约束,高密度的元器件布局,以及日益增长的高速技术要求,这一切都增加了当今PCB设计的复杂性。不管是在设计过程的哪一个阶段,PCB设计工程师都需要能够轻松地定义、管理和确认简单的物理/间距规则,以及关键信号的管控;同时,他们还要确保最终的PCB满足传统制造、安装以及测试规格所能达到的性能指标。

 Cadence推荐的PCB设计流程

作为业内领先的EDA设计App提供商,Cadence还致力于引导业内的标准化设计流程。图1-5是Cadence标准培训时提供的设计流程。这种先进完善的PCB设计方法随着App的推广也慢慢地被广大设计工程师所接受。业内的诸多优秀的设计团队和设计工程师,也基于Cadence推荐的流程,结合实际的设计需求以及自己的经验,建立起各自完善的板级设计流程。本书的编写就是以典型的印刷电路板设计流程为结构进行编排的,这个设计流程是全球最大的PCB设计服务企业—深圳市一博科技所采用的。

下面详细先容各个流程环节。

①原理图的设计。SPB平台的原理图设计工具包括Concept HDL和Capture CIS。本书第3章原理图和PCB的交互设计,将先容利用Capture CIS进行原理图设计的一般方法,以及原理图设计的一些注意事项及原则。

作为设计意图的体现,原理图的正确性非常重要,这一点得到广大硬件工程师的公认,大家也投入精力认真对待。而对于原理图的可读性,有些人经常会忽略这个问题,还有一些工程师习惯了从前到后,从原理图到PCB全部包办,一旦需要改变流程,和专业的PCB设计工程师合作设计的时候,他们的原理图可读性比较差,容易引起PCB设计工程师的误解,浪费了很多时间在互相的交流沟通上,严重的甚至导致设计错误。

而如之前所说的,随着系统设计越来越复杂,设计速率越来越高,PCB设计变成一个专业的学科,PCB设计工程师需要具备丰富的行业及周边常识,包括高速电路常识,硬件电路常识,生产加工制造常识等。在大多数企业,PCB设计已经从传统的硬件电路设计部门中独立出来,并在硬件设计中扮演着越来越重要的角色。

跨地域、跨企业及跨国的合作都已经屡见不鲜,外包设计也变得越来越普及。在这样的背景下,原理图的可读性、规范性,以及和PCB工具之间的接口都变得非常重要。

②封装库的建立和管理。封装库作为组成PCB设计的基本元素,重要性是不言而喻的。封装设计一定要保证正确性,一个小小的封装错误有可能带来无可挽回的重大损失。

封装库管理作为企业ERP管理的一部分,成熟完善的库管理可以带来很多便利,可以节约大量的成本。企业达到一定的规模之后,都会着手进行元器件信息库的整理。

本书第5章封装库的管理和设计方法,将会主要先容封装库设计的方法及库管理的常识。

③设计前处理:机械定位、尺寸、网表处理。PCB作为硬件设计的唯一载体及实现,外形尺寸和结构定位关系到PCB能否安装应用。近年来,ECAD和MCAD协同设计的讨论越来越热,这就是随着电子产品及其创造流程的不断发展,电子设计和机械设计两个完全不同的领域间需要协调合作。为了在当今市场保持竞争力,设计人员必须采用统一的设计流程,实现设计数据在跨电子、机械领域的平稳传递。

本书第6章PCB设计前处理,先容了以传统的DXF机械图纸文件为载体和PCB之间的信息协同传递及机械定位的App操作方式。同时对各种形式的网表做了简单先容,以便工程师把网表准确传递给PCB设计。

④设计过程:布局、布线和规则驱动设计。作为PCB设计的主体,布局、电源地处理、布线就是完成设计的三部曲。而规则驱动设计作为这几年PCB设计领域最热门的话题之一,也是高速设计不可或缺的组成部分。层叠与阻抗控制则是高速设计的基础,如果一个板子连基本的阻抗控制都不做,基本上也就谈不上什么高速设计了。

在第7章先先容规则驱动设计,规则在布局布线流程中是非常重要的,在设计之初就要做到心里有数,并进行尽量全面的规则设定。同时规则也贯穿着整个设计流程,在设计中根据需要不断优化,并在设计结束之后严格检查。

一个有经验的PCB设计工程师知道,合理正确的布局,是设计成功的根本保障,第8章PCB布局,将先容一博科技的PCB设计专家分享的各种布局经验,从工程实践的角度,详细先容布局的各种注意事项。希翼这些宝贵的经验能成为大家的PCB布局设计的参考。

有人说,电源、地是PCB的心脏和血管,给系统的稳定工作提供强有力的支撑,一个不成熟的电源、地供电网路设计,会无法支撑系统工作所需要的能量。第10章电源地处理将全面先容电源、地处理的经验技巧。将这一章独立出来,也是提醒读者要重视电源、地的设计。

在一些人的眼中,布线是一个烦琐的工作,尤其是多层板的布线,显得茫无头序。而优秀的布线工程师,甚至能把布线变成一门艺术。在高速PCB设计中,布线绝对不仅仅是连通,布线需要考量各种相关因素,才能实现一个完美的布线设计。第11章PCB布线的基本原则与操作,将为读者分享一博科技的资深专家大量的布线经验,供读者在实际工作中进行参考。

自动布线作为另一个PCB设计领域最热门的话题之一,也被广大设计工程师及EDA工具提供商们所关注,并津津乐道。Cadence的GRE被称为下一代的EDA设计平台,到底和传统的自动布线工具有什么不同?

⑤设计结束:后处理,光绘等。PCB设计结束之后,就进入后处理阶段,这个阶段需要小心谨慎,避免错误,同时也需要有大量的生产、制造、加工方面的常识。Allegro提供了完善的后处理流程和相关的工具支撑,结合一博科技在设计、制板、焊接全流程服务的经验,第13章DFM后处理和GERBER输出一章中,将先容常见的加工制作要求。

 

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