《高頻電子線路CA》PPT課件.ppt

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1、第11章 Allegro PCB Editor電路板設計,11.1 Allegro PCB Editor用戶界面 11.2 設計前的準備 11.3 Board主設計板面的生成 11.4 元器件的布局 11.5 拉 線 11.6 敷銅層的設置 11.7 后 處 理 11.8 輸出文件生成 11.9 小 結 11.10 習題,緒 論 使用CAD軟件進行電路板設計的流程分為前處理、中處理和后處理。前處理包括電子設計資料和結構設計資料整理，建立布局零件庫，并將其整合；中處理包括讀取電子/結構設計資料，擺放零件，拉線/擺放測試點/修線；后處理包括文字面處理，優(yōu)化，底片處理及報表處理。,教學提示：PCB

2、Editor是Allegro的零件擺放和布線軟件，也是其制作PCB板的核心部分。該軟件有其特點，它可以引用多種格式的前端電路圖輸入軟件產(chǎn)生的信號網(wǎng)絡表文件，最終產(chǎn)生用于生產(chǎn)PCB工藝所用的各種文件。它含有規(guī)則約束，信號一致等功能，可從DE HDL環(huán)境中啟動約束管理器，增加、編輯或驗證設計規(guī)則，操作方便。 教學要求：通過本章學習，學生要了解Allegro PCB Editor的基本操作，自己能夠完成一些布局工作，以便將來在工作中進一步應用。,11.1 Allegro PCB Editor用戶界面,圖11.1 Allegro Editor用戶界面,用戶界面主要由標題欄、菜單、工具欄、主工作區(qū)、顯示

3、控制條、狀態(tài)欄、坐標顯示條以及全局視窗等部分組成。 如圖11.1所示中， “1”指向的部分為主設計窗口，是主要的工作界面，用戶將在這個區(qū)域完成所有的設計任務。 “2”指向的窗口部分為運行參數(shù)、顯示設置和查詢控制面板，見如圖11.2所示，包含3個標簽：選項(Options)面板、尋找和選取(Find)面板以及層面顯示特性(Visibility)面板。,,(a)Find控制面板 (b)Visibility控制面板 圖11.2 Find和Visibility控制面板,Options面板主要顯示了執(zhí)行命令時操作對象的一些屬性，執(zhí)行具體命令后，Opti

4、ons中會顯示當前命令有關的相關參數(shù)。 在Find面板上，用戶可以通過一個過濾器來選擇可用的操作對象。,在層面開關Visibility面板中可以設置疊層的布線Etch、管腳Pin、過孔Via和設計規(guī)則檢查DRC的板上顯示特性，可以快速、直接地打開或關掉與走線相關層面的顏色，其中打勾者表示要顯示。Top、Bottom兩行上給出最外面兩層板上各個內(nèi)容該顯示何種顏色(本例只用兩層板)。使用者可以直接勾選選項，畫面會立即響應 . Visibility面板中的Views下拉文本框用于快速切換層面，可輸入color文件名，也可通過Views下拉文本框快速切換并打開一個已關閉的層面。Views下拉框可分為三

5、部分： a. Last View：顯示最后一次執(zhí)行的層面。 b. File：顯示自己保存的color文件。 c. 使用選項對設置好的底片層面進行顯示。,,“3”指向的部分為工具欄，工具欄之上為菜單欄，均用于選擇相應功能。 PCB Editor有兩種工作方式：制版(Layout)和板上零件(Symbol)編輯。對應的菜單欄將不相同。其中對編輯窗口中所繪圖像畫面進行的縮放功能敘述如下：,“4”指向的部分為全局窗口，通過它可以看到正在設計的電路板的全貌。按下鼠標左鍵，在全貌圖上框出要在主設計窗口顯示的電路板局部，可以在設計窗口內(nèi)移動此電路板的可視部分。在全局窗口中按下鼠標右鍵，彈出如圖11.3(a)

6、所示的窗口菜單。其中如圖11.3(a)所示的4個主要命令的功能為： Move Display：將顯示移到全局窗口中定義的部分。 Resize Display：改變工作區(qū)域的顯示尺寸。 Find Next：將下一個高亮目標居中顯示。 Find Previous：將列表中的前一個高亮目標居中顯示。 其他的菜單項：Done表示某項工作做完。Oops代表出錯了，要恢復上一步。Cancel代表取消本命令的執(zhí)行。,,圖11.3 (a)全局窗口中按下鼠標右鍵所顯示的窗口菜單 (b)主設計窗口中單擊鼠標右鍵所顯示的窗口菜單,選擇了某個功能菜單或按鈕后，在主設計窗口中單擊鼠標右鍵，也會彈出如圖11.3(b

7、)所示的窗口菜單，其中： Temp Group：開始進行“自由多點選取”一組符號的動作，以便整體操作。 Complete：結束“自由多點選取”的動作。,“5”指向的部分為狀態(tài)窗口，顯示正在執(zhí)行的命令名稱和執(zhí)行狀態(tài)，當前鼠標所在坐標位置。指令執(zhí)行狀態(tài)以燈的形式給出，綠色表示正常態(tài)；紅色表示命令正在執(zhí)行，不可中斷；黃色表示命令正在執(zhí)行，可以利用Stop按鈕中止命令執(zhí)行。15.0版之后，加了P和A兩個按鈕。P用于在執(zhí)行交互式命令時，顯示人機對話框。A用于切換鼠標絕對坐標值和相對坐標值。切換后，按鈕將標記為R。所謂絕對坐標值，是光標所處位置相對于整個設計文件的原點的絕對坐標，指與電路板原點之間的XY距

8、離；所謂相對坐標值，指鼠標本次位置與上次設定位置之間的XY距離。隨著光標的移動，此處的值將實時改變。此圖例中由于沒有指令正在執(zhí)行，顯示idle。當用戶利用菜單或工具條執(zhí)行任務時，對應的命令名稱也將在這里顯示。,“6”指向的部分為Console控制臺命令窗口，用于鍵盤輸入命令并執(zhí)行，還能顯示指令執(zhí)行的有關信息。 對于Windows系統(tǒng)的窗口，總有標題欄(Title Bar)，位于窗口最上方，其中顯示出所選軟件的名稱以及當前設計文件的所在路徑。,11.2 設計前的準備,先必須建好可能會使用到的元件引腳文件。元件將焊接在元件引腳上，因而稱為焊盤。該文件包括元件腳及過孔兩類，其生成文件的擴展名均為.p

9、ad。 PCB Editor中，對應每一個零件的文件有2個： ① Drawing File：在建立或編輯零件時使用，其生成文件的擴展名為.dra。 ② Symbol File：當用戶進行擺放零件的工作時，PCB Editor要使用此類文件，此種文件無法進行編輯。,目前可使用的零件類型共有下列5種： Format Symbol：圖框符號，由圖框及圖文件說明組成，文件的擴展名為.osm，類似于繪制原理圖時使用的圖紙符號。 (2) Mechanical Symbol：結構零件符號，描述PCB板的外形框及螺絲孔、安裝孔等，文件的擴展名為.bsm。 (3) Packag

10、e Symbol：封裝零件符號，即電子零件、接插件以及定位孔等，文件的擴展名為.psm。 (4) Shape Symbol：特殊外形零件符號，僅用于建立特殊外形的焊盤，文件的擴展名為.ssm。 (5) Flash Symbol：特殊圖形曝光零件符號，常用于建立熱(花)焊盤，其文件的擴展名為為.fsm。,11.2.1 焊盤Pad,焊盤用于在PCB板上焊接器件。Allegro元件封裝的每個引腳都必須有一個相關連的焊盤名，在創(chuàng)建元件封裝時，需要為其增加引腳，也就是找到焊盤文件，拷貝其定義并顯示。如圖11.5所示給出了某個焊盤的示意圖。焊盤類型有多種，表11-1中給出了一些介紹。,,,,表11-1 焊

11、盤類型,,,,,,,在Project Manager下， 單擊Library Tools—PadStack Editor啟動建立和編輯焊盤Padstack的工作，啟動后出現(xiàn)的窗口內(nèi)有兩個標簽Parameters和Layers，分別用于焊盤的參數(shù)設定和PCB各層的參數(shù)設定，顯示內(nèi)容分別如圖11.6和圖11.7所示。 點選其下File－New菜單項，輸入焊盤名，用戶可根據(jù)自己的開發(fā)需求自行設定焊盤參數(shù)，建立一個新焊盤文件。若點選File－Open菜單項，打開已有焊盤文件，用戶可修改此焊盤參數(shù)。完成設定后，可單擊File菜單下Save或Save As子項加以保存，得到焊盤文件以備使用。利用Repor

12、ts菜單中的各項，可以查看焊盤及鉆孔的具體數(shù)據(jù)。,,圖11.6 平面焊盤參數(shù)設定示意,,圖11.7 對應PCB各層的焊盤參數(shù)設定,選擇Regular:使用系統(tǒng)提供的焊盤形狀，且不通過內(nèi)部敷銅層，可在該層上； 選擇Thermal Relief,使用的焊盤通過內(nèi)部敷銅層，并且需要與該層連接，在該層上； 選擇Anti Pad,使用的焊盤通過內(nèi)部敷銅層，但不需要與該層連接，在該層上； 焊盤類型若為面層上的花焊盤，可將其看作三種類型的組合，按如圖11.7所示的圖形類型使用方法，將合適的尺寸填入3個Geometry框；若用作Flash Pad，點選Thermal Relief框內(nèi)的按鈕，從中選擇用戶自己制

13、作的圖形；如用作Shape Pad，使用Regular Pad和Anti Pad各自框內(nèi)的按鈕，從中選擇用戶自己制作的圖形。,Allegro支持3種類型的過孔：通孔(through-hole via)，盲孔(blind via)和埋孔(buried via)。通孔是貫通所有層的孔，盲孔是連通某外層(TOP層或BOTTOM層)和內(nèi)層的孔，埋孔是只用于連通內(nèi)層的孔。通孔需要在Padstack Editor中建立和編輯，盲孔和埋孔一般在Allegro的PCB Editor中定義，有兩種定義方式：手動定義和自動定義手動生成。盲孔/埋孔的定義是基于通孔的。Allegro在定義盲孔/埋孔時，將作為參考的通

14、孔的參數(shù)拷貝給所定義的盲孔/埋孔，然后將盲孔/埋孔不需要連通的層去掉即可。 制作時，在PCB Editor下選擇Setup－Vias－Define B/B Via菜單項，可打開如圖11.8所示的對話框。在對話框中定義盲孔/埋孔時，先要在Padstack to Copy欄中輸入作為參考的通孔名。也可以單擊其右邊的按鈕，打開Select a Padstack列表框，從中選取焊盤。然后再選擇起始層Start Layer和終止層End Layer，并在Bbvia Padstack欄中輸入所定義的盲孔或埋孔名字。最后單擊Add BBVia按鈕，添加盲孔或埋孔。所有的盲孔或埋孔添加完畢后，單擊OK按鈕完成

15、盲孔/埋孔的定義。,,圖11.8 Blind/Buried Vias的定義,11.2.2 創(chuàng)建元件的物理封裝符號,PCB板設計時使用的任意一個設計符號均可分為圖示(drawing)文件和符號(Symbol)文件兩部分。 設計者可以從編輯器的圖示界面直接看到設計符號的圖示結果，圖示文件的后綴為.dra。在Allegro Editor中，所使用的圖示文件要轉化為相關的Symbol符號文件才能在電路板設計中使用。Allegro生成的符號文件將保存在符號庫中，在設計中可多次使用。常用符號前面已有介紹，示意見表11-2。,首先需要為一個設計符號創(chuàng)建一個圖示文件在編輯好該圖示文件后，再指定它的符號文件類型

16、，然后將其轉化為上述各種符號文件。編輯圖示文件需要使用Allegro Editor的Add和Edit菜單項下的各種命令。工作時，在如圖 11.1所示的用戶界面下，使用Allegro Editor本身的編輯器界面，選擇File－New菜單，出現(xiàn)New Drawing對話框，如圖11.9所示。,在如圖11.9所示中，Drawing Type 若選擇為Board，將開始PCB板設計。這里討論的是符號設計，所以先選擇所要創(chuàng)建新圖形符號的類型Package Symbol，并填入Drawing Name圖示名稱。如果填入的Drawing Name不存在，將創(chuàng)建所選類型圖示符號；若Drawing Name已

17、存在，將開始編輯一個現(xiàn)有的圖示符號。單擊OK后打開編輯界面，除菜單項有所變化外，其余的與如圖11.1所示的用戶界面類似，菜單與工具條示意如圖11.10所示。,此時的菜單欄主要由File(文件)、Edit(編輯)、View(視圖)、Add(添加)、Display(顯示)、Setup(設定)、Shape(幾何形狀)、Layout(板層)、Dimension(尺寸)、Tools(工具)和Help(幫助)等11個下拉菜單組成。,,圖11.10 編輯圖示符號時的菜單與工具條示意,這里創(chuàng)建封裝為DIP40封裝作為示例， 用于89C51，共有40個管腳，每列20個管腳，管腳寬度為0.6mm，列與列的距離為1

18、5.24mm，同列相鄰管腳之間的距離為2.54mm，選用引腳的焊盤內(nèi)孔直徑為0.7mm，由于不焊接元件，頂層焊盤外徑為0.9mm，底層需要焊接，焊盤外徑為1mm。 為完成封裝，需要使用21個類(Class，大部分可使用缺省值)，可在窗口右面Options面板的Active Class and Subclass下拉框中列出，如Board Geometry(板子外形)，Package Geometry(封裝外形)等。每個Class下面，還可列出多個子類。 有兩種封裝設計方法。若在如圖11.9所示中選擇Package symbol，為使用手動方法創(chuàng)建封裝符號。若選擇Package Symbol(wi

19、zard)，為使用向導方法創(chuàng)建封裝符號。限于篇幅，這里只介紹手動方法創(chuàng)建封裝符號。,首先需要設定制作參數(shù)、網(wǎng)格尺寸等 由Allegro Editor 的File－New菜單啟動如圖11.9所示界面，選擇Package symbol，進入Allegro Package工作界面。點選Setup－Drawing Size菜單項，出現(xiàn)Drawing Parameters對話框，如圖11.11所示。其中，將Type設為Package，User Units設置為Millimeter，在DRAWING EXTENTS欄填寫與器件封裝大小相適合的繪制界面尺寸，完成工作后，單擊OK按鈕退出對話框。 然后選擇工作

20、界面的Setup－Grids菜單項，進行網(wǎng)格間距設定。由于在編輯過程中，一些命令的執(zhí)行與網(wǎng)格的最小間距有關，所以必須設定網(wǎng)格點的顯示參數(shù)。由于DIP40的引腳間距均為1.27mm的整數(shù)倍，故將網(wǎng)格點相鄰間距設為1.27mm或2.54mm ，這里X向和Y向網(wǎng)格間隔可不一致，如圖11.12所示。,2. 放置焊盤 選擇Layout－Pins菜單項進行添加引腳工作，此時控制窗口中的Options面板如圖11.13所示(初始時沒有內(nèi)容)。單擊Padstack項右側的按鈕，將彈出一個對話框，列出焊盤庫中所有的焊盤，選中所需使用的焊盤，再單擊OK按鈕，完成焊盤選擇。接下來要設置Options面板。 然后，在

21、編輯界面中，用戶可見到所選焊盤將粘貼在鼠標光標上跟隨光標一起移動，此時就可以開始放置焊盤了。將光標放在所需的位置上，單擊鼠標左鍵，可見焊盤已在圖中出現(xiàn)。,接下來分兩次選擇2～40腳所用的焊盤，所用文件pad60cir36d，Options面板中第一次Qty為19，X＝1，Y＝19，X方向Order為left，Y方向Order為Down，Pin＃為2，表示起始引腳為2腳。緊接著第一腳下方，單擊鼠標左鍵，放置左列焊盤。 使用文件pad60cir36d，在Options面板中進行第二次工作，放置右列焊盤：Qty為20，X＝1，Y＝20，Y方向Order為Up，Pin＃為21，表示起始引腳為21腳。在

22、第20腳右面15.24mm處，單擊鼠標左鍵即可。至此，89C51的所有焊盤放置完畢。,3. 改變焊盤序號和文字大小、編輯修改焊盤 改變焊盤序號：選擇Edit－Text菜單命令，然后單擊需要編輯的焊盤序號，鍵入新的焊盤序號后按Enter就完成了焊盤序號的修改。 改變文字大?。哼x擇Setup－Text Sizes菜單命令，在出現(xiàn)的對話框中所對應的1號字體一行中改變相應的參數(shù)，即可改變字體的大小。 編輯修改焊盤：在PCB Editor界面下，可隨時單擊Tools－Padstack菜單項下的4個子菜單對焊盤進行編輯。4個子菜單項分別為： ① Modify Design Padstack：修改設計中使用

23、的焊盤。 ② Modify Library Padstack：修改庫中的焊盤。 ③ Replace：替換設計中的焊盤。 ④ Refresh：刷新設計中的焊盤。,4. 繪制絲印外框并加入絲印文字 繪制絲印外框：選擇Add－Line菜單命令，在Options面板內(nèi)選擇PACKAGE GEOMETRY類和SILKSCREEN TOP子類，修改所需線寬。繪制方法一：可使用鼠標直接拖畫，左鍵確定拐點。方法二：先算出絲印線的拐點坐標，然后在命令欄輸入每個拐點的坐標，例如：(x 200 y 1000)-〉(x450)-〉(y 400)-〉(x200)-〉(y 1000)，每次輸完坐標點后按回車鍵，Alleg

24、ro Package根據(jù)坐標點的位置自動畫線，某一坐標分量不變時不需輸入其坐標。畫完最后一點時，在單擊鼠標右鍵彈出菜單中選擇Done命令項，外框的直線部分繪制完畢。,繪制圓弧：選擇Add－Arc w／Radius命令可繪制圓弧。第一次左擊的位置為圓心，第二次左擊的位置為起始畫點，隨后繞圈拖動鼠標，可畫出圓弧。也可使用在下部的Console窗口輸入坐標的方法：Options面板的類和子類設置參數(shù)不變，在Console窗口輸入坐標，例如(x 300 y 100)-〉(x 200)，再將弧線連到直線的結束點即可。外框繪制完畢后，還必須給器件封裝加上代號符號。 代號符號是指用某個字母符號統(tǒng)一表示一類器

25、件，常用R表示電阻，C表示電容等，U表示集成電路。單擊Label RefDes按鈕或Add－Lines菜單命令，在Options面板選擇類和子類，如圖11.14所示，然后在器件封裝旁邊鍵入U*字符并結束命令，完成符號絲印的繪制工作，結果如圖11.14所示。,,圖11.14 元件物理封裝結果示意,5. 定義元件限高 器件的高度是指其垂直于PCB板方向的尺寸。 操作時，先向器件添加子類為place- bound的填充區(qū)域，此填充區(qū)域可以是矩形、多邊形或圓形。再對place-bound填充區(qū)域賦予高度限制屬性。步驟如下： 給出高度區(qū)域。由于89C51中間高，兩邊引腳部分低，所以器件的高度區(qū)域為3部分

26、，要分別添加。選擇Shape－Rectangular菜單，在Options面板中將當前類和子類設為Package Geometry和Place_Bound_Top，然后再根據(jù)器件的管腳范圍和中部的空間范圍添加矩形高度區(qū)域。 賦予高度限制屬性。選擇Setup－Areas／Package Height命令，選中所要賦予高度的區(qū)域，在控制欄中分別填寫最高值和最低值；如此，逐個選中其他區(qū)域。將數(shù)值填寫好，直至所有的區(qū)域完成。在默認狀態(tài)下，Allegro設定所有器件的高度尺寸最大為150mil，即3.81mm。,6. 保存Symbol文件 元件封裝的所有設計部分完成后，單擊File－Save菜單項可保存

27、為.dra圖示文件。確定無誤，點選File－Create Symbols菜單項保存此設計，就可生成.psm符號文件。保存命令執(zhí)行結束后，在下部的Console窗口中會出現(xiàn)文字提示，表示生成.psm文件成功,11.2.3 創(chuàng)建Format符號,Format符號用于在PCB板上描述一些信息，例如，公司標識符號等，其后綴名為.osm。創(chuàng)建方式與之前介紹方法差異不大，簡介如下： 同樣在New Drawing對話框下，單擊Drawing Name后的按鈕進入路徑選擇界面，在文件名后的文本框中輸入文件名，設為FMT，再在Drawing Type下拉列表中選擇Format symbol，結束后，單擊OK按鈕

28、關閉該對話框。 選擇Setup—Drawing Size菜單命令，在Drawing Parameters對話框中設置繪制參數(shù)。 選擇Shape下各菜單子項(或單擊圖標)，底部的命令狀態(tài)欄出現(xiàn)Enter shape outline的提示字符，按需設置右邊的Options面板。 兩種方法設計：手工在窗口下面的Console窗口中依次輸入數(shù)據(jù)；或利用鼠標拖畫出符號外形。 單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Done退出添加Shape的命令。此時系統(tǒng)會自動對該外形進行填充。 選擇File－Create Symbols菜單保存FMT符號的.osm文件；選擇File－Save菜單保存FMT符號的.dra文

29、件。工作結束。,11.2.4 創(chuàng)建PCB板的外形框圖符號,繪制PCB板外形框圖符號。 ① 在New Drawing對話框下，先在Drawing Type下拉列表框中選擇Mechnical symbol，再單擊Drawing Name框右面的按鈕進入路徑選擇界面對話框，并在其中的文件名文本框中輸入文件名，設為M1，結束后，退出至編輯界面。 ② 選擇Setup—Drawing Size菜單命令，在Drawing Parameters對話框中設置繪制參數(shù)，如圖11.15所示。,,圖11.15 設置繪制參數(shù),③ 選擇Setup－Grids菜單命令，出現(xiàn)Grids Display對話框。設置網(wǎng)格點的間隔

30、尺寸，可將其中的Spacing X和Spacing Y設為2 mm(用戶可自行按需設計)。 ④ 選擇Add－Rectangle菜單項，右面Options面板將顯示對應此菜單命令的參數(shù)設置，此時，在Active Class選項下的下拉列表中選擇Board Geometry，Subclass選項下的下拉列表中選擇Outline，Line Font一般選擇Solid實線。在Console命令窗口中依次輸入：x 0 0，Enter，x 200 150，Enter，將出現(xiàn)200mm150mm矩形框。用戶還可選擇Add下的其他菜單項，例如Line，在設置好Options面板參數(shù)后，在Console命令窗口

31、中依次輸入所需要的電路板圖框坐標，可畫出多邊形外框。 ⑤ 在單擊鼠標右鍵彈出的菜單中選擇Done命令結束操作，外形框繪制完成。 要強調(diào)的是，選擇某菜單項后，右面的Options面板將顯示對應此菜單命令的參數(shù)設置，用戶使用時勿忘按需設置。例如，Active Class選項的選擇，Subclass選項的選擇等。舉例，這里畫板子外框，要用到Add－Line，后面繪制版內(nèi)其他區(qū)域也要用到Add－Line，主要依靠Options面板參數(shù)設置進行區(qū)別。,(2) 添加定位孔：用于工廠電路板組裝電子零件時的定位。 ① 在Allegro主設計界面中選擇Layout－Pins菜單命令，在右面的Options面板中

32、單擊Padstack框后面的按鈕，進入到選擇焊盤的對話框，選中所需的定位孔焊盤hole106P后，焊盤名稱出現(xiàn)在Padstack后的文本框中，同時可在設計界面中看到非金屬焊盤已經(jīng)粘貼在光標上跟隨光標一起移動。 ② 在Console窗口的命令狀態(tài)窗口中依次輸入：x 8 140 Enter，x 8 8 Enter，x 192 8 Enter，x 192 140 Enter；或直接左鍵單擊相應位置，均可安放這些非金屬焊盤孔。 ③ 在單擊鼠標右鍵彈出的菜單中選擇Done命令結束操作。此時，已經(jīng)添加4個定位用非金屬化孔，如圖11.16所示。,,圖11.16 添加定位孔后的板子外形框圖示,(3) 設置PC

33、B板上的禁止(允許)布線區(qū)、禁止(允許)元件擺放區(qū)及其他區(qū)域。 在Allegro Editor設計界面中選擇Setup－Areas－Route Keepout菜單命令。將此時的Options面板的Active Class選項下拉列表選擇為Route Keepout；Subclass選項下拉列表選擇All(另外兩個可選項為Top、Bottom，用于選擇板層)；填充類型Shape Fill中的Type設置為Static solid；Shape Grid項設置為Current Grid；Segment Type設置為Line Orthogonal (Type有4個選項，分別為Line、Line 45

34、、Line Orthogonal和Arc，分別表示任意角度的直線、45的直線、90的直線和弧線)。 在Allegro的Console命令窗口中依次輸入坐標，例如：x 10 10，Enter，x 38，Enter，y 120，Enter，x 10，Enter，y 10，Enter；或通過鼠標在圖上拖動單擊相應位置，形成封閉區(qū)域，當坐標回到起點時，Allegro自動關閉設置區(qū)域并將啟用填充的陰影來表示，完成該禁止布線區(qū)設置。禁布區(qū)可有多個。,(4) 板子符號倒角。矩形電路板各個90拐角都應倒角成為圓弧或45。下面介紹倒圓弧角。在Allegro Editor編輯界面中選擇Dimension－Fill

35、et命令，右面Options面板的Radius文本框中輸入圓角半徑8。Console窗口中會提示Pick first segment to be filleted，單擊4條邊框中之一，Console窗口中又會顯示Pick second segment to be filleted，再單擊相鄰的一條邊框。此時，這兩條邊框的焦點直角變成半徑為8mm的圓角。重復同樣的操作將其他直角倒為圓角。此操作對使用Add－Lines畫出的直線邊框符號有效。 在主界面下選擇Dimension－Chamfer菜單，將把直角倒為斜角。操作方法類似。,(5) 為設計添加尺寸標注。 在Allegro Editor編輯界面

36、中選擇Dimension－Parameters菜單命令，進入Drafting對話框，如圖11.17左面所示。本例中，選擇ANSI標準，設置測量長度單位Units為Millimeters。然后單擊Dimension text左面的按鈕，進入Dimension Text尺寸文本對話框，如圖11.17右面所示。本實例中，也需將其中Primary dimensions框內(nèi)的Units設置為Millimeters，以確定顯示尺寸單位，其他按缺省設置。結束后，單擊OK按鈕退出這兩個對話框。 此時，選擇Dimension－Linear Dim線性尺寸菜單命令(或圖標)，Console命令狀態(tài)窗口會提示Pic

37、k a point or element to dimension，開始標注尺寸。 ① 單擊邊框的短邊，板子高度值就會跟隨在光標處，放置標注值時，拖動光標到需要位置后單擊鼠標左鍵。,,圖11.17 Drafting對話框和Dimension Text對話框,① 單擊邊框的短邊，板子高度值就會跟隨在光標處，放置標注值時，拖動光標到需要位置后單擊鼠標左鍵。 ② 同理，可按照需求分別單擊一定位孔與短邊，或分別單擊短邊方向的兩個定位孔等，它們之間的距離就出現(xiàn)在光標處，拖動光標到合適的位置后單擊左鍵放置標注值。 ③ 采用同樣的方法對和短邊相關的尺寸進行標注。 ④ 對于板子圓角尺寸，選擇Dimension

38、－Radial Leader菜單命令(或圖標)，單擊某圓角，圓角的半徑值就會跟隨光標出現(xiàn)，拖動光標到合適位置，單擊鼠標左鍵放置圓角的半徑標注值。,(6) 保存外形符號。 設計完畢，如圖 11.18 所示，需要保存該設計。當保存外形框圖符號時，文件名自動添加.bsm后綴。方法與前幾節(jié)類似，點選File－Create Symbols菜單項生成并保存該外形符號的.bsm文件。再選擇File－Save菜單項，保存該外形符號的.dra文件。,,圖11.18 設置禁止(允許)區(qū)、倒角以及標注后的編輯界面,11.3 Board主設計板面的生成,開始設計PCB板之前，先需生成Board主設計板符號，設計結束后

39、生成的文件擴展名為.brd。,11.3.1 初始主設計板面的生成過程,由Allegro Editor 的File－New菜單啟動，在界面中選擇Board，并單擊Drawing Name后面的按鈕，選擇文件路徑和文件名Board1，結束后退回Allegro Editor主界面。 然后設置繪制參數(shù)：點選Setup－Drawing Size，即可進入設置繪制參數(shù)工作界面，按需設定面積大小。 然后可開始放置板子的外形符號： 從Allegro Editor主設計界面菜單中選擇Place－Manually菜單命令，出現(xiàn)Placement對話框，如圖11.19左上所示。選擇下拉框中的Mechanical s

40、ymbols，在下面的列表中點選所需的外框符號M1，可見該外框符號將隨著鼠標拖動而移動，在合適位置單擊鼠標左鍵(或在Console狀態(tài)命令窗口中輸入x 0 0，使板子處于左下角原點0，0位置)；再在單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中，點選Done；最后點選Placement對話框中的OK按鈕，完成放置外形符號，如圖11.19的后景所示。,,圖11.19 放置板子的外形符號,然后設置該外形符號的Fix特性：點選Edit－Properties，單擊該外形符號，出現(xiàn)Edit Property界面和Show Properties窗口如圖11.20所示。選擇Fixed，再單擊Apply按鈕，完成對外形框的Fix

41、特性設置。單擊OK按鈕退出，保存該文件，作為該電路板設計的基礎。,,圖11.20 Edit Property界面和Show Properties窗口,11.3.2 導入DE HDL原理圖設計的網(wǎng)表文件,在項目管理器 Project Manager 下，單擊 Design Sync 按鈕，選擇彈出菜單中的 Export Physical，出現(xiàn)如圖11.21所示對話框，Package Option框中設置為Preserve(保存)，Update PCB Editor Board Option中設置電路板名稱，單擊OK按鈕，完成DE HDL原理圖設計的包裝并將網(wǎng)表文件導入到主設計板面工作。,,圖11

42、.21 Export Physical對話框,,各層板的參數(shù)設置 在Allegro Editor主設計界面下選擇Setup－Cross Section菜單(或工具條圖標)，出現(xiàn)Layout Cross Section窗口。作為缺省值，任何設計開始都只有TOP和BOTTOM兩層，中間FR-4為絕緣體層，如圖11.22所示。,,圖11.22 Layout Cross Section對話框,單擊如圖11.22所示中Edit列下每層的對應按鈕，均會出現(xiàn)三個選項：Show(將該層一些數(shù)值顯示在對話框下部)、Insert(本層之前插入一層)和Delete(刪除本層)。開發(fā)者可

43、按需要增減該板層和顯示該層信息。單擊Material列FR-4行后面的下拉按鈕，可選擇該板層所用材質(zhì)。單擊Layer Type列FR-4行后面的下拉按鈕，可選擇板層的類型。在Etch Subclass Name列中各框輸入該行所在板層的名稱，DRC as Photo Film Type下面對應的下拉框中可選擇陽板(Positive)或者陰板(Negative)。,2. 約束規(guī)則及設置 Allegro使用設計規(guī)則檢查DRC的方法. DRC標記符號包含下列DRC信息： ① DRC的類、子類以及位置。 ② 約束規(guī)則類型(間距、物理、電氣)。 ③ 設定的約束規(guī)則名稱。 ④ 沖突的約束類型(例如連線與過

44、孔的間距)。 ⑤ 沖突中涉及到的雙方對象的相關數(shù)據(jù)。 設計者可通過Color Visibility面板的板層彩色設置查看出現(xiàn)的DRC標記。,設計規(guī)則設置主要針對與設計要求以及制版工藝相關的一些參數(shù)，它包含Standard design rules(標準設計規(guī)則)和Extended design rules(擴展設計規(guī)則)兩大部分。標準設計規(guī)則用來設定常用的普通設計規(guī)則。擴展設計規(guī)則用來對有特殊設計要求的網(wǎng)絡設定設計規(guī)則，擴展設計規(guī)則又分為Spacing rule set(空間距離設計規(guī)則)：設定不同線路之間與距離有關的設計參數(shù)，例如連線之間、管腳之間以及過孔之間等；Physical(1ines

45、拉線／vias過孔)rule set(物理設計規(guī)則)：設定單個線路網(wǎng)絡的線寬、過孔等與其自身物理特性相關的參數(shù)；Constraints area(約束區(qū)域規(guī)則)：用來配合空間距離設計規(guī)則以及物理設計規(guī)則，用于處理特殊區(qū)域要求的線路網(wǎng)絡。,啟動約束規(guī)則設定，可在Allegro Editor主界面中選擇Setup－Constraints菜單(或工具欄圖標)后出現(xiàn)的Constiains System Master對話框中進行，如圖11.23左面所示。,,圖11.23 Constraints System Master對話框,11.4 元器件的布局,從Allegro Editor主設計界面菜單中選擇P

46、lace－Manually菜單命令(或者圖標)，出現(xiàn)Placement對話框。布局時，在Placement List標簽的下拉框中選擇Components by Refdes，其下列表中將列出該設計所包含的所有元器件封裝。擺放時，選中其中某元件前面的選擇框，然后拖動鼠標到編輯區(qū)，可以看到該元件的封裝符號跟隨光標一起移動，單擊鼠標左鍵就可擺放該器件，同時，相應的鼠線也已連上。對于擺放過的器件，若再次選擇，不會重復放置，只是設計界面中該元件再隨鼠標移動。若元件設置存在問題，例如，在DE HDL中利用Part Developer設計元件時，若未綁定管腳的物理封裝，此處將不能擺放器件。放置工作完畢，退

47、出Allegro Editor后，再次啟動設計并進入Placement對話框時，本設計可用的元件將消失。對話框示意如圖11.24所示。,,圖11.24 Placement對話框,在Allegro Editor主界面中選擇Setup－Drawing Options菜單，彈出Drawing Options對話框，選擇其中的Symbol標簽，其Angle項后的下拉列表中列出了所有可選擇的元器件放置角度；Mirror復選框用于設定是否要將元器件鏡像擺放在反面，缺省值為不選，表示將元器件放置在正面。當元器件處于放置狀態(tài)時，單擊鼠標右鍵彈出的菜單中的Mirror菜單項用于將元器件放置在單板背面；Rotat

48、e菜單項用于對元器件進行旋轉，使用Edit－Spin菜單項也可完成元器件旋轉。,,元器件移動操作：選擇Edit－Move菜單命令(或者工具條圖標)，單擊界面右邊的顯示控制窗口中的Find面板，選中其中的Symbols項，單擊某個封裝，隨后該封裝符號就會跟隨光標一起移動。 元器件交換位置操作：選擇Place－Swap－Components菜單命令，然后分別單擊兩個需要交換位置的元器件就可完成。 選擇Edit－Delete菜單命令(或者單擊工具條圖標)可以實現(xiàn)對設計元素的刪除。操作步驟為：單擊界面右邊的顯示控制窗口中的Find面板，選中其中的Symbols項，再單擊某個封裝后可以刪除該符號；在沒有

49、符號重疊的情況下，直接單擊封裝符號也可完成刪除。 選擇Tools－Repots菜單項，彈出Report對話框，選擇其中的Placed Components和Unplaced Componets項，可分別獲得關于已布局和未布局的元器件信息表。,,圖11.25 元件手工擺放之后的示意圖,在Allegro Editor中測量距離的步驟： (1) 選擇Display－Measure菜單項，根據(jù)測量要求調(diào)整Find面板中Filter的各選項。 (2) 單擊需測量的起始位置點，此時會彈出Measure對話框，顯示該元素及其坐標。 (3) 單擊需測量的第二個點，Measure對話框將會顯示此兩點間的直線距離

50、及其曼哈頓距離。如果繼續(xù)單擊其他點，Measure對話框還將顯示總距離。 測量時，設計中的符號“+”表示焊盤等元素的中心位置。 系統(tǒng)可測量的間距種類為：元件與元件之間；焊盤與焊盤之間；文字與其他類之間；焊盤與其他類之間；過孔與其他類之間；拉線的寬度；拉線的長度。,11.5 拉 線,Allegro拉線的方式有兩種：人工拉線及自動拉線。在正式拉線前，還要做一些如：設定線寬、建立電源/接地的平面等準備工作。 在進行拉線工作時，應注意下列4項基本原則： (1) 走線越短越好，絕對不可以繞行。 (2) 走線應平整，轉角越少越好，并且必須是45的轉角。 (3) 在走線與引腳、過孔之間不可形成銳角。 (4)

51、 使用的過孔越少越好。 在拉線的同時，亦可以使用Display菜單下的Highlight及Dehighlight命令來控制信號線是否高亮顯示，以方便使用者觀察特定的信號線路徑。,若引腳是鉆孔式(貫穿型式，亦稱DIP Pin)的，且其所在位置的內(nèi)層已鋪上相同信號名的Shape，則此引腳不再需要進行拉線連接，因為引腳的鉆孔已與內(nèi)層的Shape相連。 若引腳是無鉆孔式(表面貼片式，亦稱SMD Pin)的，且其所在位置的內(nèi)層已鋪上相同信號名稱的Shape，則此引腳需要拉一小段線再打一個過孔，即可接往內(nèi)層的Shape，此種拉線的方式稱為Pin Escape。 若元件的VCC Pin為DIP型，與VCC層

52、的Shape相連接，則不需再拉線。,11.5.1 過孔焊盤的設置,方法 ： 從Allegro Editor主菜單中點選Setup－Constraints菜單，彈出Constraints System Master對話框，如圖11.23左面所示。單擊其中PhysicaI(1ines／vias)rule set框內(nèi)的Set values按鈕，出現(xiàn)Physical(Lines／Vias)Rule Set Etch Values窗口，如圖11.26所示。 該窗口中最上部的Constraint set Name項后面的選項應為DEFAULT，下半部分中的Via list property框內(nèi)Availa

53、ble database padstacks列表中列出設計中所有要用到的焊盤，Current via list列表中列出所有可以作為過孔使用的焊盤。設置時，單擊Available database padstacks列表中某項，將自動加入到Current via list列表中；反之，直接單擊Current via list中的焊盤名稱，該焊盤就從Current via list中去除。若某焊盤未在左面列表中列出，可在Name文本編輯框中輸入所要添加的過孔名稱(或單擊Purge all via lists按鈕搜索可用焊盤)，然后單擊Add按鈕，該過孔也會添加到Current via list列

54、表框中，如圖11.26下半段所示。 可以添加多個焊盤作為過孔，系統(tǒng)優(yōu)先使用排在最前面的焊盤作為缺省過孔；在布線的過程中，用戶亦可選擇不同的過孔。,,圖11.26 過孔焊盤的設置,11.5.2 添加連接線,在添加連接線(拉線)前，一般需要單擊View－Zoom World菜單項(或圖標)以顯示整個設計區(qū)域，并且使用Display－Blank Rats－All菜單命令先隱藏本設計中的所有鼠線。 下一步要打開欲添加拉線的鼠線： 執(zhí)行Display－Show Rats－Net菜單命令，再左鍵按一下主設計界面右邊的顯示控制面板的Find標簽，如圖11.27右部所示。單擊其中All Off按鈕清除全部的勾

55、選，并單獨勾選Nets，保證Nets可以作用。接著在其下方的Find By Name框內(nèi)，將兩個下拉文本框分別選為Net和Name。若已知信號名，可直接在如圖11.27所示右部A處輸入。如果不清楚，可單擊More按鈕，將會出現(xiàn)如圖11.27所示左面Find by Name or Property對話窗口。其中，若在B處單擊所需信號名，將自動加入到C處；單擊Apply按鈕，主界面的設計中將顯示相應鼠線，如圖11.29所示。單擊OK按鈕退出對話框,接著開始拉線前的設定：主界面下執(zhí)行Route－Connect菜單命令，也需要左鍵按一下主設計界面右邊的顯示控制面板的Find標簽，單擊All On按鈕，

56、勾選全部的選項，然后左鍵按一下此顯示控制面板的Options標簽，如圖11.28(a)所示。 在如圖11.28(a)所示的Find標簽中，只有所示的幾個項是可選的。勾選Pins項表示可以從管腳開始布線，勾選Vias項表示可以從過孔開始布線，勾選Shapes項表示可以從一個布線的圖形開始布線，勾選Cline Segs項表示可以從一段連接線開始布線，勾選Ratsnests項表示可以從鼠線上開始布線，勾選Rat Ts項表示可以從一個信號網(wǎng)絡的T結點開始布線。 再單擊該顯示控制面板的Options標簽，如圖11.28(b)所示。其中Line lock后的2個下拉列表分別設置連接線線型和角度，線型有Li

57、ne和Arc兩種選擇，角度有Off、45和90 3種選擇。當連接線的線型選擇為Line時，Miter用來設置線間圓弧的大小，后面的下拉列表有Min和Fixed 2種選項，分別用來設置最小的圓弧和固定大小的圓??；當連接線的線型選擇為Arc時，Miter變?yōu)镽adius，用來設置弧的半徑，后面的下拉列表有Min和Fixed 2種選項，分別用來設置最小弧半徑和固定大小的弧半徑。Line width文本框設置拉線的線寬。,以下范例將為信號線A(0)加入線寬屬性Min_Line_Width = 25 mil。 在主界面下，單擊Edit－Properties菜單命令，單擊右邊控制面板的Find 標簽，點選

58、All Off的按鈕，去除所有勾選選擇，然后選擇Net。再在Find By Name框中單擊More按鈕，在彈出的Find By Name or Property窗口(如圖11.27所示)中找到所要的A(0)信號線后，點選OK按鈕退出，此時就會出現(xiàn)Edit Property(修改屬性)對話框。在Edit Property對話框左列列表中，選擇MIN_LINE_WIDTH屬性，在右面對應的Value框中填入25，再單擊下面的Apply按鈕，將MIN_LINE_WIDTH屬性加入信號線GND及VCC，此時在Show Properties(列出屬性)對話框中，可以看到信號線A(0)已有MIN_LIN

59、E_WIDTH 屬性。做完后，單擊鼠標右鍵彈出菜單中的Done項，完成加入MIN_LINE_WIDTH=25 mil屬性的動作。 下一步可以開始拉線。在示例中，可以單擊待拉信號線的引腳端，拖動鼠標，可見相應導線跟隨鼠標拉出(拐彎處需要單擊左鍵)，至信號線的另一端，單擊左鍵，完成一根信號線的拉制，相應鼠線消失。 拉線過程中，若需要通過過孔進入另一層面，可右擊點選彈出菜單的Vias項，點選Add Vias選項，增加一個過孔，此時的顯示控制面板的Options選項卡將如圖11.28(c)所示，其中，Act 換成Bottom底層，表示準備拉制該層面的線段。右鍵選擇菜單項Swap Layers(換層)將

60、切換當前層(不增加過孔)。所有鼠線處理完畢，右擊菜單中的Done項，退出拉線過程。,,圖11.27 Find標簽和Find By Name or Property窗口,,(a)Find選項卡 (b)Options選項卡 (c)Options選項卡 圖11.28 顯示控制面板的Find，Options標簽,,圖11.29 拉線時選定鼠線,11.5.3 調(diào)整和整修拉線,Slide命令主要用來調(diào)整拉線的走向和位置以及將線段整修平整，以下介紹它的使用步驟： 在主設計界面內(nèi)執(zhí)行Route－Slide菜單命令，同樣，在右面的顯示控制面板的Find標簽下，單擊All On按鈕，勾選全部的選項，然后

61、單擊該顯示控制面板的Options標簽，并調(diào)整其選項。舉例為： ① Corners：設定為45，表示45的轉角。 ② Max 45 Len：設定為300，表示45的最大斜線長度為300 mil。 ③ Bubble：設定為Off ，表示關掉自動避線模式。 ④ Smooth：設定為Off ，表示關掉修整程度。 ⑤ Allow DRCs：勾選此項，表示修線過程中，準許DRC的產(chǎn)生。 ⑥ Add at max：不勾選此項，表示不將斜線長度放至最大。 ⑦ Vias with segments：不勾選此項，表示修線過程中，不準許via隨著線段移動。 由此，在設計窗口中，左鍵按一下所需處理的信號線，可見該線

62、段會隨著鼠標上下整體平行移動，如已設置了自動避線模式，可見到近鄰的線路被自動推擠開；在合適位置單擊鼠標左鍵，此線段將被整修到此新的位置。結束后，單擊鼠標右鍵彈出菜單，點選Done選項，完成調(diào)整走線的動作。,若需要調(diào)整via的位置，如上同樣執(zhí)行Route－Slide菜單，并調(diào)整Options選項卡的選項。舉例為： ① Corners：設定為45，表示45的轉角。 ② Max 45 Len：設定為300，表示45的最大斜線長度為300 mil。 ③ Bubble：設定為Off，表示關掉自動避線模式。 ④ Smooth：設定為Off，表示關掉修整程度。 ⑤ Allow DRCs：勾選此項，表示修線過

63、程中，準許DRC的產(chǎn)生。 ⑥ Add at max：不勾選此項，表示不將斜線長度放至最大。 ⑦ Vias with segments：勾選此項，表示修線過程中，準許via隨著線段移動。 在設計窗口中，左鍵按一下所要處理的信號線，此時via會隨著鼠標上下左右而整體移動，左鍵單擊合適位置，此via將整修到新的位置。完成后，點選單擊鼠標右鍵彈出菜單中的Done項，完成調(diào)整via的動作。,整修工作中，還經(jīng)常會使用Vertex拐點命令。 在主設計窗口下，選擇Edit－Vertex菜單命令(或者圖標)，單擊拉線上一個點，此時該點跟隨光標一起移動，選擇一個新的地方單擊鼠標左鍵就將該點放置下來，形成拐點。此動

64、作非常像利用鼠標拖動一根橡皮筋，拖動時，會推擠周圍同層拉線或過孔，效果非常好。單擊連接線上的一個拐點，單擊鼠標右鍵彈出菜單的Delete Vertex項(或選擇主設計窗口的Edit－Delete Vertex菜單命令，再單擊拐點)，系統(tǒng)將刪除該拐點并將連接線變成平滑的連接線。,,圖11.30 拉線結果示意,11.5.4 刪除拉線,選擇主設計窗口的Edit－Delete菜單命令(或者單擊圖標)，單擊Find面板中的All Off按鈕，清除所有勾選后，再選擇Clines項，此時單擊一條布線網(wǎng)絡，拉線高亮顯示，單擊鼠標右鍵彈出菜單中Done項可刪除整個線網(wǎng)的拉線。單擊Find面板中的All Off按

65、鈕后，只選Cline Segs項，單擊一段拉線，該拉線高亮顯示。單擊鼠標右鍵彈出菜單中的Done命令可刪除該段連接線。 選擇Edit－Delete菜單命令后，單擊鼠標右鍵彈出菜單中的Cut命令，選中Find面板中Cline Segs項。單擊某一段拉線，該拉線高亮顯示，再次單擊高亮顯示的拉線的另外一點，再點選單擊鼠標右鍵彈出菜單中的Done命令，可刪除鼠標兩次單擊點中間的拉線線段。 選擇Edit－Delete菜單命令后，直接單擊某線段，也可刪除它。,11.5.5 自動布線,利用SPECCTRA可以進行PCB自動布局，自動拉線要使用外部的自動拉線軟件SPECCTRA Auto Router，該Au

66、to Router是一個功能非常強大的自動布線軟件，Allegro Editor在將電路板傳送至Auto Router時，會一并將設定在板子的屬性(Property) 及設計約束(Design Constraint)全部傳送，使用者操作這個Auto Router非常容易。受篇幅限制，此處不作詳細說明。,11.6 敷銅層的設置,Allegro Editor的敷銅就感光技術而言，可以分為負片(nagative)敷銅和正片(positive)敷銅兩類。 負片敷銅中，白色部份是銅箔，隨著銅箔設定的信號，程序會自動判定哪些點要接花焊盤(thermal relief)，哪些點需挖開(anti-pad)，所以能適應動態(tài)的布局和布線修改，且生成的光繪文件數(shù)據(jù)量較??；但所有使用的花焊盤必須為flash型。 正片敷銅比較直觀，黑的部分就是銅箔，在Allegro的正片中可以看到挖開的孔(void)及所接的花焊盤；它的缺點是如果移動零件或貫孔，銅箔需重鋪或者重新連結，生成的光繪文件的數(shù)據(jù)量也較大。,11.6.1 正片敷銅,一般地，頂層、底層以及布線層使用正片敷銅。 (1) 從Allegro