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第三讲、 OR-CAD 之 LAYOUT 印刷板图设计模块

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第三讲、 OR-CAD 之 LAYOUT 印刷板图设计模块. 培训主题: OrCAD Layout 培训时间:两个课时 培训地点:******. 电路板设计与 Layout 的操作流程. 电路设计流程. Layout Plus 开启流程. 载入板筐或技术模板. 绘制电路图. 载入网络表. 进行电路模拟. 储存电路板档案. No. 正确?. 绘制板筐. Yes. 放置元件. 设计电路板. 自动布线与后续作业. Layout 初步. Layout 管理主界面. 新建板图文件. 打开板图文件 (.max). Layout 初步. 基本步骤 : - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

第三讲、 OR-CAD 之 LAYOUT 印刷板图设计模块 培训主题: OrCAD Layout 培训时间:两个课时 培训地点: ******

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电路板设计与 Layout 的操作流程绘制电路图

进行电路模拟正确?

设计电路板Yes

电路设计流程 Layout Plus 开启流程载入板筐或技术模板载入网络表

储存电路板档案绘制板筐放置元件

自动布线与后续作业

No

Page 3: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 初步 Layout 管理主界面

新建板图文件

打开板图文件 (.max)

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Layout 初步基本步骤 :1 、绘制用于 LAYOUT 的电路图(电路图中的器件应该指明封装形式属性 PCB Footprint )2 、生成用于 LAYOUT 的网表3 、在 LAYOUT 中建立新的板图文件 (.MAX), 载入由电路图生成的网表。4 、设置布板布线规则,运用 LAYOUT 的自动布板、布线功能进行布局布线。手工修改自己不满意的地方。

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Layout 初步 例子:1 、进入 capture 建立新的工程,工程类型为 PC board (也可以选择其他类型,只要设置了 footprint 属性)2 、绘制电路图,注意元件应该设置了 footprint 属性3 、生成用于 layout 的网表 (.mnl)

Footprint 为 ax/rc05

Footprint 为 to92请选择英值单位 (inch), 选择公制单位将会出现错误

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Layout 初步4 、启动 layout ,建立新的板图文件。 A 、在载入设计模板文件时,板图模板 (board templates .t

pl) 或技术模板 (technology templates .tch) 先选择默认文件 B 、载入您生成的网表文件 C 、选择生成板图 (.MAX) 的 保存文件

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5 、A 、如果没有错误,系统将根据模板文件和网表文件建立一个新的板图B 、如果有元件的封装形式没有指定或指定不正确,系统将让您重新指定封装形式C 、如果出现错误,系统将不会载入网表,请重新生成网表,重复以上步骤

Layout 初步

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Layout 初步 板图模板( board templates ): 后缀 .tpl ;规定了板图的大小、形状和基本的设计规则 技术模板( technology templates ): 后缀 .tch ;规定了与板图设计有关的各类技术细节,如布板布线策略、板图的使用层数、各类导线的宽度等各类信息。请看演示 …… .

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Layout 的操作环境文件和库操作

元件操作模式编辑操作

视图操作边框操作模式

重画画面( F5 )焊盘操作模式 文字操作模式

错误符号操作模式预拉线操作模式

打开颜色表格启动设计规则在线检查

重新连线模式自动路径式手工布线模式

推挤式手工布线模式

手工布线模式—线头操作手工布线模式—线段操作

进行设计规则检查

所在的板层选择热键为数字键 (0,1,2,3……)

激活元件资料窗口

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Layout 的入门操作 绘制边框1 、点击 进入边框 ( 障碍物 ) 操作 模式, 2 、选择板层为 global layer (对所有板层都有效,热键 0)3 、用鼠标在板图商绘制边框 自动布板菜单 auto>place>board layout 板本中不提供自动布线功能, layout plus 板本中才有自动布板功能 自动布线菜单 auto>autoroute>board

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Layout 的入门操作 自动布板结果

自动布线结果

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绘制电路图应注意的事项 电源及接地符号的名称一定要与元件中隐藏式电源或接地接脚一致才行 对于使用同一电源,但接脚名称不一样的接脚,应在各自设置一个相同名称的电源符号,然后把它们相连接,才能达到所有电源接在一起的目的。不同名称的接地接脚也是一样,必须各自设置一个相同名称接地符号或电源符号,然后把它们相连接,才能达到所有接地接脚连接在一起的目的 产生网络表时,除了要选择 Layout 格式的网络表外,特别要注意选项一定要选对(使用不同的模版文件对于单位的设置也有所不同)例如如下错误: Cannot load a metric netlist on top of an english board or template. 原因:使用的是英制单位的模版文件,而生成的网表却采用的是公制单 位。

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基本操作 元件操作 障碍物编辑与铺铜 预拉线编辑 这种连线以预拉线的形式出现,用户只要连接要连接的节点即可,自动布线时将由系统考虑走线路径) 导线编辑 文字编辑 批量添置元件(以圆形排列) 查找元件与查询元件详细信息

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Layout 的元件操作 注意事项:1 、当我们进行元件操作之前,首先按 DRC钮,取消在线 DR

C 功能。否则零件只能在白框 (DRC/Route 框)内操作,在取消在线 DRC 功能模式下可进行以下操作: 零件搬移,零件旋转与翻转,零件的复制与删除, 零件的属性编辑,放置新零件2 、在进行手工布线操作时,必须在布线框中才能进行。3 、扩大 DRC 框和布线框的方法 ,Tools>Zoom DRC/Route Box (热键为 B ),鼠标变成 Z 时,可以在版图上画出新的布线框或 DRC 框。

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元件搬移 在元件操作模式下,指向要搬移的元件,按鼠标左键或空格键,元件搬至目的地后,按鼠标左键或空格固定。 元件的旋转与翻转 在元件操作模式下,指向要旋转与翻转的元件,按鼠标左键或空格键;紧接着按“ R” 键,同样地按 Ctrl+“T” 键即可将该元件左右翻转,在按鼠标或空格键可固定之。 元件的复制与删除 在元件操作模式下,指向要复制或删除的元件,按鼠标左键或空格键;紧接着按 Ctrl+“C” 键即可复制这个元件。

Layout 的元件操作

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元件属性编辑在元件操作模式下,如要编辑元件的属性时,则指向该元件,点击鼠标右键选择属性(或者双击鼠标左键),将出现元件属性编辑对话窗Group #: 默认值为 0 ,表示不属于任何组。属于同一组的器件在自动放置时将尽量放置的近一些,以减少走线。Cluster ID :在所要编辑的元件的对话窗中这一栏填入要与其在一个簇的元件序号,之后它们将作为一个整体, 如要取消,则进入 Spreadsheet-Component 选种该簇元件,在对应的栏位填入“ -” 。Key :设置该元件为其所属簇的主要元件,而该簇将以此元件的元件序号为簇的识别码。Do Not Rename:设置重新编序时,如选择本选项,这个元件的元件序号不会被更动;

Layout 的元件操作

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放置新元件 在元件操作模式下,在编辑板图上的任一点(不选中元件)点击鼠标右键,选择 NEW ,可以取用新的元件

Layout 的元件操作

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在元件操作模式下,在编辑板图上的任一点(不要在元件上)点击鼠标右键后除了可以选择 new外还有其他几个选项功能如下 : Queue For Placement:是排列所选取的零件,当选取此命令后,将出现对话窗口 , 您可以在这里设置选择那些元件(默认为选择所有的元件)。 Place: 放置刚才以 Queue for Placement…命 令所选取的零件。 Select Next: 对 Queue for Placement…命令所 选取的零件一个一个选取,直至一 一完成。Select any…..: 选取需要的元件(可以作查找命令用)Minimize Connections :进行网络最短路径的处理,这样利于布线。Undo:取消最近一次操作。

Layout 的元件操作

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有关元件的其他操作 在元件操作模式下,选取一个元件,该元件将呈现浮动状态,按鼠标右键,将出现如右图的功能表:Shove :本命令的功能时以所选取的元件为准,将与该元件没有保持安全距离的元件推开(最好用热键 J )Adjust :本命令的功能是以所选取的元件为准,调准该元件与临近元件之间的位置关系。(最好用热键 CTRL+J )Matrix Place :进行陈列式布置 ( 定义阵列 Tool>matrix)Swap :对所选取的任意两个元件调换( Ctrl+W ) , ( 选中第一个元件 >swap ,点选第二个元件)。Rotate :旋转所选取的元件Opposite :对所选取的元件左右翻转。Alternate Footprint :更改该元件的外形(当您加入一个新外形,它可保存在内存里,再使用本命令可出现这些元件)。Make / Break / Lock / Fix / Select Next / Minimize Connections :这些命令的功能切换是否可搬移。( Fix 解除: >component : flag栏)

Layout 的元件操作

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障碍物(边框)的编辑与铺铜 新建障碍物1 、点击 , 进入障碍物 ( 边框 ) 操作模式2 、选择板层3 、用鼠标在板图商绘制边框 ( 障碍物) 编辑障碍物属性进入障碍物编辑状态,鼠标右键 >properties Obstacle Name- 设置障碍物名称 Obstacle Type- 设置障碍物种类,其选项说明为: Anti-copper area: 在铺铜区设立一个无铜区(反铺铜) Board outline: 边框类型,板层应为所有板层( Global Layer ) Comp group keepin: 设置某一群组元件一定要放置在该禁止区内 Comp group keepout: 与上相反 Comp height keepin: 让某一高度元件一定要放置在此禁止区内 Comp height keepout: 与上相反 Copper area: 设置为某区域为满铜膜区 , 可指定与接脚或网络连接

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Copper pour: 设置某区域为铺铜区 , 它将自动闪避其中的走线 , 焊盘或导孔 Detail: 设置障碍物为资料层 , 可为组装图 ,钻孔资料或元件序号等 ,通常会作成绢印板 , 印在电路板上 Free track: 设置其为具有电气特性 , 可连接至某接脚或网络 Intertion outline: 设置其为元件插置图 , 用以指示插置图件时 , 所要空出的范围 Place outline: 设置其为元件的外框图 , 用以定义元件的实际大小 , 使进行自动元件放 置或推挤元件时 , 才能正确工作 Route keepout: 设置其为禁止布线区 Route-via keepout: 设置在其内禁止布线和放置过孔 Via keepout: 设置在其内禁止放过孔 Group 栏位 : 它是针对禁置区 , 设置该障碍物所围住或排除的元件群组 Height 栏位 : 它是针对禁置区 , 设置其边界的高度 ,3D显示时 , 可看出其高度 Width: 设置障碍物的线宽 Obstacle Layer: 设置障碍物所在板层 Clearance 栏位 :是针对铺铜区 , 设置铺铜与其它走线 / 焊盘 / 导孔的安全距离 Z order 栏位 : 设置铺铜的控制权 ,这个控制权是针对两个以上铺铜重叠时所产生的问题 ;此栏位的值越高 , 该铺铜对其他重叠铺铜的控制权也就越高。

障碍物(边框)的编辑与铺铜

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Isolate All Tracks: 设置走线穿越此铺铜区时 , 将保持绝缘 ( 不连接 )Seed only from designated object: 设置该铺铜不能由走线或焊盘序号找寻Net Attachment: 设置该障碍物所连接的网络 , 不连则“ -”Do Not fill beyond obstacle edge: 设置障碍物的边线不要填满Hatch Pattern…按钮 : 对铺铜内部铺设模

式进行设置Comp Attachment…按钮 : 设置该障碍物 与元件的连接状态 Reference designator: 指定所要连接的元件的序号 Pin Attachment: 指定所要连接元件的接脚 删除障碍物及其他操作 (删除 :Ctrl+X 或 del每按一次删除一边 , 旋转 :

R, 翻转 :Ctrl+M, 移到映射板层 :T, 编辑属性 :Ctrl+E)

障碍物(边框)的编辑与铺铜

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预拉线编辑 ( 网络编辑 )

点击 进入预拉线编辑状态。 新建预拉线 在预拉线编辑状态 , 点击鼠标右键选择 Add , 用鼠标连接的需要 连接的管脚 删除预拉线 在预拉线编辑状态 , 点击鼠标右键选择 delete ,用鼠标指向所要删除的预拉线,单击鼠标左键(或者启动 Tool->Connection->Delete ) 使预拉线不经某接脚 在预拉线编辑状态 , 点击鼠标右键选择 disconnection pin 然后用鼠标指向某接脚,单击鼠标左键 (或者启动 Tool->Connection->Disconnect Pin )

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导线编辑 点击 任一个进入布线模式。 自动式手工修改 /走线模式 新增走线 ( 系统将自动产生导孔 ,V产生自由导孔 FV,E产生导孔 ) 走线转角设置:按鼠标右键选择 删除走线: G 键删除本端走线,变成预拉线, DEL 键删除整条走线(点点之间) 变成预拉线。选中整条走线 :Ctrl+ 鼠标点选, 推挤式手工修改 /走线模式 以己为主自动推开其他走线 手工线段修改 /走线模式 以线段为单位进行编辑 手工修改 /走线模式

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文字编辑 点击 进入文字编辑模式。 添加文字: 在文字编辑模式下 ,按鼠标右键即出现快捷功能表 , 选择 New… Text String: 所要放置的文字字串 Free: 设置所要放置的文字形式为不属于任何元件的活动文字,直接采 用 Text String栏位内的文字 Reference Designator: 设置所要放置的文字形式为指定元件的元件序号 Component Value: 设置所要放置的文字形式为指定元件的元件值(即 元件图里的 Value 值) Custom Properties: 设置所要放置的文字形式为指定元件的元件属性(即元件图里

的 Part Field栏位) Package name: 设置所要放置的文字形式为指定的元件包装(本项由程 序自动产生) Footprint name: 设置所要放置的文字形式为指定元件的外形名称,本 项由程序自动产生

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Line Width: 设置文字的线宽 Rotation: 设置整个字串的旋转角度 Radius: 设置字串中的文字以圆形排列,而本栏位正是该栏位的半径 Text Height: 设置文字的高度,也就是文字的大小 Chat Rot: 设置个别文字的旋转角度 Chat Aspect: 设置个别文字的宽度与高度之比 Mirrored: 设置字串的翻转 Layer: 设置字串所在的板层 Comp Attachment…按钮:将字串挂到指定的元件上 编辑文字属性 文字搬移 / 复制 /删除

文字编辑

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批量添置元件(以圆形排列) 命令: Auto->Place->Array… 出现 Circular Placement….. Footprint…: 开启取用元件的对话窗,以选取所要放置的元件 Reference Des: 本栏位的功能是指定第一个元件的元件序号 Group Number:是指定元件群组序号,程序预置为零,表示该元件不属于任何群组 Circle Center X , Y: 指定圆弧放置元件的坐标 Circle Radius: 指定圆弧放置元件的半径 Start Angle: 指定第一个元件的放置角度 Rel Start X,Y: 本栏位的功能是指定放置第一个元件,相对于圆心的坐标 Place Comp By:是指定放置元件的参考点

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Comp Count: 指定所要放置元件的元件数 Use Angle to Fill: 指定将 Angle to fill栏位所指定的角度,平均分配 给所有元件 Angle to Fill: 指定元件将分置于多少角度的圆弧中 Use Angle Between: 是按 Angle Between栏位所指定的角度排列元件 Angle Between: 指定元件间的角度 Comp Angle: 指定每个元件自转的角度 Comp Angle Increment: 指定随着元件的放置,每个元件将比前一个 元件增加多少自转的角度 Added Comp Angle: 本栏位指定除了 Comp Angle Increment栏位设置 的自转度数外,再加上本栏位的度数

批量添置元件

Page 29: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

查找元件与查询元件的详细资料 查找元件 按查找加速按钮(热键 TAB ),在查询窗口中查询您需要的元件 显示元件的详细资料按元件资料加速按钮, 元件资料视窗显示之后,可以用鼠标左键选中要察看的元件;元件的详细资料将显示在元件资料视窗中。 Layout 中还有其他一些操作模式 , 可以从菜单 tool 中进入 ,进入之后 , 可以点击鼠标右键选择各类操作。

Page 30: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 中环境设置环境设置 板层设置 (加速按钮 >layers.) 布板布线策略设置 ( > strategy > …..)包含 Route Spacing , Route Sweep ,Route Pass, Route Layer , Place Pass 网路表中各条网路 ( 导线 ) 的设置 ( >nets) 系统环境设置 (Option-System Settings) 用户环境设置 (Option-User Preferences) 元件放置设置 (Options->Place Settings…) 系统颜色设置 (Option-Colors…/Color Rules…) 手工布线设置( Option-Route>Strategies…>Manual route...)

Page 31: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 中环境设置环境设置 延伸式布线 Fanout 设置( Option>fanout setting) Thermal Relief 设置( Option>Thermal relief) 自由导孔 (FV-free via) 设置( options->Free Via Matrix Setting

s ) 测试点设置 ( Option->Test Point Settings) 自动备份设置 (Option-Auto Backup)

Page 32: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 的板层设置 快捷按钮 view spreadsheed >layers

可以在板层类型 (Layer type) 中设置使用那些板层及板层的用途

Page 33: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

板层类型选项说明Routing Layer : 本选项设置该板层为布线板层Plane Layer :本选项设置该板层为电源板层Unused Routing :本选项设置该板层不为布线板层Documentation :本选项设置该板层作为放置说明文字,Drill Layer :设置该板层钻孔板层Jumper Layer :设置该板层为跳线板层。

Layout 的板层设置

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层的说明Top->Top or Component LayerBot->Bottom or Solder LayerInner->All inner routing LayerPlane->Power ang Gound PlanesSmtop ( SMT ) ->Sold Mask阻焊层Smbot ( SMB )Sptop ( SPT ) ->Solder Paste 焊料层Spbot ( SPB )Sstop ( SST ) ->SilkSreen(丝网层)Ssbot ( SSB )Asytop ( AST ) ->Assembly top( 装备层 )Asybot ( ASB )Drldwg ( DRD ) ->Drill drawingDrill ( DRL ) ->Drill holes and SizesFAB-dwg ( FAB ) ->Fabrication( 制作) drawingNotes ( NOT ) ->Documentation

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Layout 的布板布线策略设置 快捷按钮 view spreadsheed >strategy > …..1 、 Route spacing 设置线与线、线与焊盘、线与过孔等的距离

Page 36: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 的布板布线策略设置2 、 Route sweep 设置不同布线扫描的每次区域大小、区域之间的重叠百分比、布线扫描的方向、是否允许走 45 度角

45S 中的设置 --- Off 不允许 45走线; On允许在记忆体式布线或电源采用 45 度; Maximize 设置除非是非 90 度走线不可的场合,否则尽可能采用 45 度走线

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Layout 的布板布线策略设置3 、 Route pass 对布线的运行进行设置,主要综合布线时的各类开销,达到时间与效率的统一

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Route Passes 中的设置 Option: Partial- 设置为局部移动布线数位电路被推荐, Fast- 设置为快速布线,如是生产产品,此方式不被推荐 Type: Heuristics- 本选项为启发式布线策略,选取本选项 后,只会考虑重复走线( Attempt) 的成本,而不管其它布 线成本。对于纯Memory 布线程序而言,启发式布线策略 只会试着进行一次重复走线,而其它的布线程序将可能 进行两次以上的重复走线。 Maze- 本选项为迷宫式布线策略,它是主要的布线策略,这种布线程序具有完全的推挤功能,并会不断尝试以最底成本的走线路径,具有高成功率的特性。 Auto DFM(Manufacturability)-是一种改善电路板制作的修改程序,他将会清除电路板里多余的线段。 Fanout,Via reduce- 本选项为导孔精减布线策略是使用 VIARED_H.SF 或 VIA

RED_V.SF 策略档所执行的导孔精减扫掠。( stategy files 策略文件 .sf) AutoCDE ( Clear Design Error)-是一种拆线程序,用来清除因元件搬移所造成的小线 .

Page 39: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 的布板布线策略设置4 、 Route layer 设置各层的布线开销、布线方向、管脚间走线的开销。

可以用 ( 选中一行点击鼠标右键 ) 编辑属性的方法一次设置一行的信息,

Page 40: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Route Layer Sweep/Layer Name: 本栏位是布线扫掠及其操作的板层,自动布 线开始时,先执行 Win/Comp/Manual 布线扫掠,接下去是先期布 线( Preliminary), 使用 shove 和 Retry 进行糊涂布线( Maze),利用 Sweep3 的布线算法即( Next1,Next2,Next3) 以提高其布线的布通 率,接下去进行优化象减少过孔( Special options) Enable: 设置该板层是否进行该布线扫掠 Cost: 设置该板层的布线成本,值设的越高,越避免在该层上走 线 Direction: 设置该板层的走线方向 Between: 设置焊盘间的走线,焊盘间的走线可降低绕远路的几率

Layout 的布板布线策略设置

Page 41: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 的布板布线策略设置5 、 Place pass 对自动布板进行设置,

Page 42: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

选项说明 Pass- 指定元件布置程序名称 Enable-记录该元件布置程序的执行状况 Operation- 设置元件布置的操作 Assign Clusters- 设置按元件簇集放置元件,属于同一个群组的元件放置在一起 Proximity Place- 设置就近的接放置理认,使元件放置最佳化 Adjust Comps- 设置在元件放置完成后,再调整元件的位置,尽可能地使其对齐 Place Clusters- 设置排列簇集的位置 Swap Comps- 设置元件互换 Swap Pins- 设置接脚互换

Attempts- 设置每种方法要进行多少次元件的放置 Clusters- 设置最多设置多少簇集(每 100 个 IC 设置 5 个) Option- 设置放置元件的选项 Fast Reconnect- 设置快速连接的放置元件策略 Swap Gates- 设置逻辑门可以互换

Page 43: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 网路表中各条网路 ( 导线 ) 的设置 快捷按钮 view spreadsheed >nets 对网路表中每一条网路的线宽等特性进行设置

Page 44: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

在 net name 中选中网路表中要编辑的网路,双击即可以编辑本条网路(导线)的设置

Layout 网路表中各条网路 ( 导线 ) 的设置

网路名称网路属性

网路布线的优先级(权重) 网路宽度选项

Page 45: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Layout 中系统环境的设置系统环境的设置 系统环境设置(Option-System Settings)Display unit 栏:可以设置显示的计量单位Grids 栏:可以设置各类对象的栅格大小rotation栏:设置调用旋转命令时(R)每次旋转的角度

detail 指 obstacles 和 text 对象,

Page 46: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

用户环境设置(菜单 options>user preferences) Display Preferences: 与显示有关的设置 Enable Full Screen Cursor- 设置游标的形状 Enable AutoPan- 设置自动边移 Use Opaque Graphics- 设置工作板层覆盖所有板层,如果 不选取本项的话,工作板层上的走线,焊点或其它图件 与其它板层的图件重叠时,将以半透明显示,可看到各 板层的图件。 Use Hollow Pads- 设置快速显示焊点 Show 3D Effects- 设置立体显示效果 ( 不好 ?)

Layout 中用户环境设置用户环境设置

Page 47: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Global Preferences- 与整体相关的设置 Activate Online DRC- 设置线上设计规则检查 Instantaneous Reconnection Mode- 进入重新连线模式 Allow Editing of Footprint- 可直接编辑封装的组成部件Copper Pour Preferences- 与铺铜相关的设置 Enable Copper Pour- 设置是否显示铺铜 Use Fast Fill Mode- 设置快速显示铺铜 Use Pours for Connectivity-允许以铺铜代替走线 Miscellaneous Preferences- 其它设置 Show Tooltips-显示按钮的功能提示 Activate Auto Tool Select Mode- 自动切换工具 Minimun Track Width to Display- 设置所要显示的最细线宽

Layout 中用户环境设置用户环境设置

Page 48: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

启动 Options->Place Settings..选项说明如下: Allow Outlines to Overlap :设置陈列式布置零件时,零件可以重叠 Auto Swap Components :设置放置零件时,零件可自动互换Fast Reconnect Mode : 设置采用快速模式,选取本项,将使用 QUICK PLACE命令,放置速度比原来快 1/3

Iterations :设置执行 Quick Place命令时,重复使用方法种类Attempts :设置执行 Quick Place命令时,每种方法重复次数

Layout 元件放置设置

Page 49: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

启动 Option>Route Strategies…>Manual route...本相设置是对于自动式的手工布线起作用 Via Cost :设置导孔成本,成本越 高导孔数量就越少( 0..100) Retry Cost ;重新走线的成本,成 本越高走线的次数就越少( 0..100) Route Limit :设置布线的限制,值 越大效率越底 Attempts :设置每种方法要试几次

Layout 元件手工布线设置

Page 50: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

本项设置是针对 SMT 封装的器件启动 Option>Fanout SettingPower/Ground 栏是设置 SMD 与电源板层连接时的 Fanout 设定,其选项功能如下: Fanout Power/Gnd :设置连接到电源板层的 SMD 焊点 ,是否使用延伸式布线。 Lock after fanout:完成延伸式布线后 , 将该延伸的 导线与产生的导孔锁住而不被移动。 Disable after fanout: 与上述相反 Share close vias:是设定与是否与临近的,同样是 要电源板层连接的走线与焊点 ,共用导孔。 Use free vias: 设定程序自行寻找与之适应的自由 导孔

Layout 中的延伸式布线 Fanoout 设置

Page 51: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Signals 栏是设置 SMT 与其它布线板层连接时的 Fanout 设置, 其选项的功能和上面一样。IC Fanout Direction 栏是设置自动式手工布 线时的 Fanout 设置,其选项功能如下: inside :设置延伸布线可以向 SMT IC内部方向 outside :设置延伸布线可以向 SMT IC外部方向 maximum fanout distance : 设置延伸布线与 SMD 焊点的最大距离

Layout 中的延伸式布线 Fanoout 设置

Page 52: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

Thermal Relief 是为了电源板的接脚的更好散热而设置的花瓣式连接。其外观如下图: 启动 Option>Thermal Relief settings , 选项如下: Small Thermal Relief 栏; 设定小型 Thermal Relief 连接点 Annular Over Drill:钻孔的最大尺寸 Isolation Width:叶片的尺寸 Spoke Width: 叶片之间的间隔 Large Thermal Relief 栏 设定大型 Thermal Relief 连接点 * 应该在望表设置中选择 Vcc,Gnd直接连接在 Power,Gnd 板层上 (>nets:net layers)

Layout 中的 Thermal Relief 设置

Page 53: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

对于单面板 ( 只在一面走线 ), 为了解决布通率问题 , 会经常使用到跳线 ,跳线的设置比较简单 , 主要设置内容为 :跳线的不置方向 , 使用跳线的长度。 (option>jumper setting)

Layout 中的跳线 (Jumper) 设置

Page 54: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

自由导孔可以被看待为普通的元件,因此我们用放置元件的方发放置自由导孔,自由导孔简称 FV, 位于 Local 库里 . 进入导孔操作模式 : tool > via>…… 自由导孔的阵列式布放设置 Options->Free Via Matrix Settings Padstack Name: 焊点名称 Net Name: 设定焊点所要连接的网络名 . Group Number :那一各组 minimum x Pitch /Minimum Y pitch: 自由导孔最小水平,垂直间距 Via to Edge Space: 设定自由导孔中心点与其它走线 ,

铺铜或焊点等的安全距离 Space Tolerance: 设定自由导孔中心点与其它走线 , 铺铜或焊点等的安全距离的公差量 Lock Free Vias: 设定阵列式铺设自由导孔后 , 将自动锁住自由导孔 Periphery Only: 设定在自由导孔阵列附近不得设置其它的自由导孔

Layout 中自由导孔 (Free Via) 设置

Page 55: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

进入测试点操作模式 : tool >test point>…… 测试点设置 Option->Test Point Settings Generate test points from vias: 设定可利用既有的导孔 ,当成测试点之用 . Allow test points under component: 设定可将测试点设置在零件内部 , 如果没 有选取本选项 , 则一律在零件外部设置测试点。 Allow through-hole as test points: 设定所放置的测试点 , 一律使用穿透式的测 试点 Test point pitch: 设定测试点与测试点之间的最小差距

Layout 中测试点 (Test Point) 设置

Page 56: 第三讲、 OR-CAD  之 LAYOUT 印刷板图设计模块

启动 Auto>Design rule check Placement Spacing Violations: 检查元件间距 Route Spacing Violations: 进行走线检查, Line-Line, Line-Pads,Line-Vias 等等 Net Rule Violations: 进行网络检查 Copper Continuity Violations: 设置进行填满铜是否违 反规定,如没有与指定的网络连接等 Via Location Violations: 设置进行有关导孔检查 Pad Exit Violations: 设置进行焊盘检查 SMD Fanout Violations: 设置进行 SMD Fanout 的检查 Test Point Violations: 设置进行测试点的检查 Check Details Obstacles: 设置进行绢印板层检查 Report DRC/Route Box Vialations Only: 设置只对 DRC/Route (白色框)内部进行 DRC

DRC (设计规则检查)的设置

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布线密度 View>Density Graph 分析精度: Fine:较细, Medium: 中等, Coarse:较粗 尺寸标示与坐标 用于方便测量印刷板的尺寸 Tool>Measurement>Select Tool( 进入测量状态,取消 ESC ) 例:测 A 点与 B 点之间的距离;鼠标右键击 A 点,拉出一条黄线,在 B 点上点击 鼠标左键,在状态框中就会有 A 、 B 两点的距离。 Tool>Dimensions>New( 进入标示尺寸状态,可以标示两点的距离,取消 ESC ) 例:标示 A 点与 B 点之间的距离;鼠标右键击 A 点,拉出一条标示线,在 B点上点击鼠标左键, A 、 B 间的距离就会标示在板图上。

Layout 中布线密度和标尺功能

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编辑标尺线的方法,在标示尺寸状态,选中标示 线双击,出现对话窗,说明如下: Relative Dimensions: 设置采用相对坐标 Absolute Dimensions: 设置采用绝对坐标 (只需标示一点) Arrow Style: 设置尺寸线上的箭头形式, Open Arrow:空心箭头 Solid Arrow:实心箭头 Line Width: 设置线条宽度 Text Height: 设置标示文字的高度 Layer: 设置放置尺寸线的板层 ]

Tool>Dimensions-Move Datum 可以移动坐标原点

Layout 中的其他功能

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Layout 中的反向修改设计功能 Back Annotate设计过程中,为了使电路板的变化反映到原理图中,可以采用反向( LAYOUT>>CAPTURE) 修改功能。运用步骤:1 、在 Layout里启动 Auto>Back Annotate 生成一个 *.Swp 文件2 、在 Capture里,激活 Project 管理视窗,启动 Tools> Back Annotat

e再选择这个 *.Swp 文件注意 : 在 layout 中网表 ( 预拉线 ) 的改变不能被反向设计 .

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元件封装形式的制作与编辑 LAYOUT 中元件的制作与编辑也就是封装形式

(footprint) 的制作与编辑。相同封装形式可以对应不同的元件

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认识元件编辑环境进入元件编辑环境,点击库管理按钮;在库管理中环境中,可以编辑库中元件的封装形式,可以添加新的库,也可以生成新的元件封装形式

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元件封装形式的制作与编辑 构件新的元件的封装形式所需要的 :焊盘 (PAD) : 它是元件外形最主要的部分,不但具有尺寸(不能不对), 更具有电气特性,它的接脚与原理图中对应的元件接脚名 称一定要相同;元件外形: 它没有电气意义,但可充分显示该元件的外形造型,而这 些图案是放在顶层绢印层( SST ),制成绢印后,印制在 电路板上;元件的注释文字: 它可放在绢印层及顶层 的组装层( ASYTOP ),大部分软体只放在顶层绢印层上, 如是自己制作的元件库,放置元件序号和元件值就可以了;边框 :边框属于 Place Outline 形式的障碍物,当执行自动元件放置时或 DRC 时,以防 治元件重叠或没有保持安全距离;

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焊盘 Pad 的操作首先进入焊盘操作模式 ( 点击 PIN TOOL加速按钮 ) 新增焊盘(管脚) 鼠标右键 > 选择 new; 可以放置新的焊盘 .编辑焊盘属性 选中焊盘双击 Pad Name :焊盘的名字 Pad X,Y: 设置该焊盘的坐标 Padstack Name: 指定焊盘的类型 不同的焊盘类型具有不同的形状和大小 焊盘类型大小的设置 : > padstacks , 在这里 可以设置每一种类型焊盘的大小 , 可以通过焊 盘在不同层的设置而进行详细设置 ( 例如通过 drill 层的设置钻孔的内径 )

元件封装形式的制作与编辑

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Pad Entry/Exit Rule: 指定焊盘的规则 , 选项有 : Standard-采用标准的设计规则,简单的讲, 对于长方形或圆角长方形的焊盘而言,只能 从较短的边进出该焊盘,有两种例外,该元 件只有三个以下 (含三个 ) 焊盘的话,则不受 此限制。 DIP 元件的边缘焊点不受此限 Any Direction- 不管任何方向都可进出该焊盘 Long End Only- 只能从 较短的边进出该焊盘(没有例外) ,即 Standard排除例外的情况

元件封装形式的制作与编辑

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Additional Rules: 设置额外的设计规则 Allow Via under pad-允许在 SMT 焊盘下打过孔 Preferred Thermal Relief- 设置该焊盘在穿过电源板层时, 如果与该 板层连接时,将随需要采用 Thermal Relief 连接。这种情况特别适用 TTL IC旁边的小电容器 Forced Thermal Relief- 设置一定要以标准的 Thermal Relief 方式连接 元件的外形1 、首先进入障碍物操作模式 ( 点击 加速按钮 )2 、切换板层到顶层绢印层( SST silk screen top )热键为 9 A 、画直线的方法和以前一样 B 、画圆时,用鼠标左键点击选好的圆心,按热键 A即可进入画圆状态。3 、如果要编辑属性,方法和以前一样,属性 Obstacle type 一定设为 free track , obstacle layer 一定设为 SSTOP

元件封装形式的制作与编辑

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元件的外框操作方法和元件的外形基本一样,只是板层不一样1 、首先进入障碍物操作模式 ( 点击 加速按钮 )2 、切换板层到 Global layer (对所有层都起作用)热键为 0 A 、画直线的方法和以前一样 B 、画圆时,用鼠标左键点击选好的圆心,按热键 A即可进入画圆状态。3 、如果要编辑属性,方法和以前一样,属性 Obstacle type 一定设为 place outline , obstacle layer 一定设为 Global Layer

元件的注释文字 操作比较简单不再叙述。 ( 点击 加速按钮 )

其他诸如移动、旋转、复制等操作均和以往的操作方法一样

元件封装形式的制作与编辑

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Layout 中的组合打印和分层打印 组合打印:所用层的内容都打印同一张纸上 启动 File>print/plot ….. Title: 电路板名称 DXF:产生 AutoCad 格式的文件 Print Manager: 打印机或绘图仪输出 分层打印:分别打印每一层的的内容 启动 option> Post Process Setting …. 选中要打印的层,并且点中它的 Batch Enable 条目, 鼠标右键 > 选择 Plot to Print Manager 可以设置打印

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当您设计好版图后 , 可以在 LAYOUT 中直接生成 Gerber 文件 (.GTD) 提交给制版厂家。生成方法如下:

1 、菜单 option> Post Process Setting ……2 、选中 Batch enable列,点击3 、鼠标右键 > 选择 Run batch

Gerber 文件编辑工具在 Layout 主界面选择 Tools>Gerber tool可以打开和新建 gerber 文件

Layout 中生成 Gerber 文件

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Layout 有关文件介绍 系统文件( layout.ini,system.prt,user.prt) 元件库文件 (*.llb) 网络表文件 (*.mnl) 记录说明文件 (*.log,*.lis) 电路板文件 (*.max) 板框模板文件 (*.tpl) 技术模板文件 (*.tch) 策略文件 (*.sf)

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Layout 中层的说明Top->Top or Component LayerBot->Bottom or Solder LayerInner->All inner routing LayerPlane->Power ang Gound PlanesSmtop ( SMT ) ->Sold Mask阻焊层Smbot ( SMB )Sptop ( SPT ) ->Solder Paste 焊料层Spbot ( SPB )Sstop ( SST ) ->SilkSreen(绢印层)Ssbot ( SSB )Asytop ( AST ) ->Assembly top( 装备层)Asybot ( ASB )Drldwg ( DRD ) ->Drill drawingDrill ( DRL ) ->Drill holes and SizesFAB-dwg ( FAB ) ->Fabrication( 制作) drawingNotes ( NOT ) ->Documentation

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本讲结束 更多的 资料online manual>layout …….