CADENCE PCB設(shè)計(jì)技術(shù)方案

CADENCE PCB設(shè)計(jì)解決方案能為解決與實(shí)現(xiàn)高難度的與制造密切相關(guān)的設(shè)計(jì)提供完整的設(shè)計(jì)環(huán)境，該設(shè)計(jì)解決方案集成了從設(shè)計(jì)構(gòu)想至最終產(chǎn)品所需要的一切設(shè)計(jì)流程，包含設(shè)計(jì)輸入元件庫(kù)工具、PCB編輯器和一個(gè)自動(dòng)/交互連布線器，以及用于制造和機(jī)械CAD的接口，并且隨著設(shè)計(jì)難度和復(fù)雜性的增加，可通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，使用模型和庫(kù)為Cadence OrCAD和Allegro產(chǎn)品線提供完全可升級(jí)的PCB解決方案，加速你的設(shè)計(jì)速度并擴(kuò)大設(shè)計(jì)規(guī)模，從而提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，以及更快地實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

Cadence PCB設(shè)計(jì)解決方案集成在以下產(chǎn)品中：

. Cadence Allegro PCB Design LXL和GXL

. Cadence OrCAD PCB Designer、Cadence OrCAD PCB Designer with PSpice以及Cadence OrCAD PCB Designer Basics

. Cadence OrCAD EE Designer 和 Cadence OrCAD EE Designer Plus

優(yōu)點(diǎn)

.可靠、可升級(jí)、可節(jié)約成本的PCB編輯和布線解決方案，并隨設(shè)計(jì)的需求而時(shí)刻更新

.提供從基礎(chǔ)/高級(jí)布局和布線到戰(zhàn)略性規(guī)劃和全局布線的完整的互聯(lián)環(huán)境

.使用高速規(guī)則/約束加快高級(jí)設(shè)計(jì)

.包含一套全面的功能組合

.包含一個(gè)從前端到后端的約束管理系統(tǒng)，用于約束創(chuàng)建、管理和確認(rèn)

.通過(guò)應(yīng)用軟件的整合提高設(shè)計(jì)效率

.可實(shí)現(xiàn)前端到后端的緊密結(jié)合

功能特性

PCB編輯器技術(shù)

PCB編輯環(huán)境

Cadence PCB設(shè)計(jì)解決方案的核心是PCB編輯器，這是一種直觀的、易于使用的、約束導(dǎo)向型的環(huán)境，方便用戶(hù)創(chuàng)建和編輯從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的PCB。它廣泛的功能組合解決了當(dāng)今設(shè)計(jì)和制造中存在的各種問(wèn)題。該P(yáng)CB編輯器提供了強(qiáng)大而靈活的布局規(guī)劃工具，基于Allegro平臺(tái)的PCB設(shè)計(jì)分割技術(shù)提供了同步設(shè)計(jì)功能，其功能可縮短布線時(shí)間，并加速產(chǎn)品更早的上市，強(qiáng)大的基于形狀的走線推擠功能帶來(lái)了高生產(chǎn)效率的互聯(lián)環(huán)境，同時(shí)可實(shí)時(shí)地顯示長(zhǎng)度和時(shí)序容限，動(dòng)態(tài)鋪銅功能提供了在放置和布線迭代時(shí)的實(shí)時(shí)鋪地填充和修復(fù)功能，該P(yáng)CB編輯器還可以產(chǎn)生全套底片加工，裸板裝配和測(cè)試輸出，包括Gerber 274x、NC drill和各種格式的裸板測(cè)試，見(jiàn)圖1。

約束管理

約束管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)地顯示了物理/間距和高速規(guī)則以及它們的狀態(tài)，根據(jù)設(shè)計(jì)當(dāng)前所處的狀態(tài)，并且可適用于設(shè)計(jì)過(guò)程的任一階段，每個(gè)工作表提供了一個(gè)電子數(shù)據(jù)表界面，能夠讓用戶(hù)以層級(jí)的方式進(jìn)行定義，管理和確認(rèn)不同的規(guī)則。這種強(qiáng)大的功能應(yīng)用可以讓設(shè)計(jì)師用圖形創(chuàng)建、編輯和評(píng)估約束集，使其作為圖形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)作理想的實(shí)現(xiàn)策略的電子藍(lán)圖。一旦約束被提交到數(shù)據(jù)庫(kù)中，它們就可被用來(lái)驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的放置和布線過(guò)程。該約束管理系統(tǒng)是完全集成到PCB編輯器中，而約束可以隨著設(shè)計(jì)過(guò)程的進(jìn)行而被實(shí)時(shí)地確認(rèn)，確認(rèn)過(guò)程的結(jié)果是用圖形化的方式表示約束條件是否滿(mǎn)足。滿(mǎn)足約束用綠色顯示，不滿(mǎn)足約束就用紅色顯示，這可使設(shè)計(jì)師可以及時(shí)地看到設(shè)計(jì)的進(jìn)度，以及因電子數(shù)據(jù)表中任何設(shè)計(jì)變動(dòng)而產(chǎn)生的影響。

布圖規(guī)劃與布局

約束和規(guī)則驅(qū)動(dòng)的方法有利于強(qiáng)大而靈活的布局功能，包括互動(dòng)和自動(dòng)的元件布局，工程師或設(shè)計(jì)師可以在設(shè)計(jì)輸入或布圖規(guī)劃階段將元件或支電路分配到特定的區(qū)域，可以通過(guò)REF、封裝方式、相關(guān)信號(hào)名、零件號(hào)碼或原理圖表/頁(yè)面號(hào)碼來(lái)過(guò)濾或選擇元件。當(dāng)今的電路板上有成千上萬(wàn)種元器件，需要精確的管理，通過(guò)實(shí)時(shí)的器件裝配分析和反饋，得以實(shí)現(xiàn)器件裝配時(shí)從整體上來(lái)考慮并滿(mǎn)足EMS規(guī)則，以提高設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)速度和效率。DFA(可裝配型設(shè)計(jì))分析。Allegro PCB Design XL和GXL有提供實(shí)現(xiàn)了在互動(dòng)式元件放置時(shí)，實(shí)時(shí)地進(jìn)行DFA規(guī)則檢查，基于一個(gè)器件類(lèi)型和封裝排列的二維電子表格，DFA可以實(shí)時(shí)地檢查器件的邊到邊，邊到端或端到端的距離是否違反最小要求，使得PCB設(shè)計(jì)師可以同步地放置元器件以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的可布線性，可生產(chǎn)性和信號(hào)時(shí)序要求。

戰(zhàn)略規(guī)劃和設(shè)計(jì)意圖（GRE，global rounting environment）

由總線互聯(lián)主導(dǎo)的高度約束，高密度設(shè)計(jì)可能會(huì)花大量時(shí)間用于戰(zhàn)略性規(guī)劃和布線，加上當(dāng)今元件的密度問(wèn)題，新的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)和特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求，傳統(tǒng)的CAD工具和技術(shù)已經(jīng)不足以滿(mǎn)足捕捉 設(shè)計(jì)師的特定布線意圖要求。

全局布線環(huán)境技術(shù)，僅限于Allegro PCB Design GXL，提供了捕捉和貫徹設(shè)計(jì)師意圖所需的技術(shù)和方法，通過(guò)交互的流程規(guī)劃架構(gòu)和全局布線引擎，用戶(hù)可以第一時(shí)間地將他們的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)意圖應(yīng)用到可以了解他們所需的工具中，該解決方案完成了這一目標(biāo)， 讓用戶(hù)創(chuàng)建抽取的互聯(lián)數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)流程規(guī)劃架構(gòu)，并迅速匯合于一個(gè)解決方案中，用全局布線引擎對(duì)其加以處理，使用互聯(lián)提取功能降低了系統(tǒng)需要處理的元件數(shù)量，將元件數(shù)量從可能存在的成千上萬(wàn)種減少到數(shù)百種，從而使手動(dòng)操作的需要大大地降低，此外，它也降低了用戶(hù)在互聯(lián)流程規(guī)劃架構(gòu)中可見(jiàn)器件數(shù)量，減少了他們需要在物理上進(jìn)行管理的元件的數(shù)量，使用提取數(shù)據(jù)功能，布線過(guò)程中可以通過(guò)提取數(shù)據(jù)比較可布線空間和用戶(hù)的設(shè)計(jì)意圖是否相一致，從而得以快速完成，所以該布線引擎可以解決布線細(xì)節(jié)問(wèn)題，貫徹特定的意圖，用戶(hù)不用時(shí)刻盯著屏幕就可以解決布線問(wèn)題，這代表著當(dāng)前設(shè)計(jì)工具的大幅簡(jiǎn)化，讓用戶(hù)可以更快更有效地完成他們的設(shè)計(jì)，如今用戶(hù)可以比以往任何時(shí)候更快，更容易地匯合到一個(gè)成功的互聯(lián)解決方案中，通過(guò)效率和設(shè)計(jì)速度的提高縮短了設(shè)計(jì)周期時(shí)間。見(jiàn)圖2。

設(shè)計(jì)分割

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)越來(lái)越分散于世界各地，這就讓縮短設(shè)計(jì)周期時(shí)間的相關(guān)問(wèn)題變得更加復(fù)雜，手動(dòng)操作解決多用戶(hù)問(wèn)題非常耗時(shí)， 緩慢而且易于出錯(cuò)，PCB設(shè)計(jì)分割技術(shù)， Allegro PCB設(shè)計(jì)層有提供，提供了多用戶(hù)， 同步的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了更快地上市，并減少了布局時(shí)間，使用該技術(shù)，同時(shí)作業(yè)于一個(gè)布局圖的多個(gè)設(shè)計(jì)師可以共同調(diào)用單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，不管小組相隔多遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)分割技術(shù)讓設(shè)計(jì)師能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)分割為多個(gè)部分或者區(qū)域，由多個(gè)設(shè)計(jì)組成員進(jìn)行規(guī)劃和編輯， 這樣，所有設(shè)計(jì)師都可以查看所有被分割的部分，并更新設(shè)計(jì)視窗，監(jiān)控其他用戶(hù)部分的狀態(tài)和進(jìn)度，這可以大大縮短整個(gè)設(shè)計(jì)周期，并加速設(shè)計(jì)流程。

交互式走線編輯

PCB編輯器的交互式布線功能提供了強(qiáng)大的，交互的功能，可以使受控自動(dòng)操作，以維持用戶(hù)操作，同時(shí)將布線效率最大化，實(shí)時(shí)的，圖形的，任意角度的推擠布線讓用戶(hù)可以選擇，推擠優(yōu)先，，環(huán)繞優(yōu)先，或，僅環(huán)繞，模式，推擠優(yōu)先模式讓用戶(hù)可以建造最合適的互聯(lián)路徑，而實(shí)時(shí)的，圖形布線器會(huì)自動(dòng)地解決動(dòng)態(tài)推擠障礙，布線會(huì)自動(dòng)跳躍障礙，如引腳或?qū)Э?，在需要建造?shù)據(jù)總線時(shí)，貼線優(yōu)先模式是完美的解決方案，在環(huán)繞優(yōu)先模式中，布線器圖形會(huì)跟隨其它互聯(lián)為優(yōu)先，只有在沒(méi)有選擇的時(shí)候才會(huì)推開(kāi)或跳過(guò)障礙，僅環(huán)繞型執(zhí)行起來(lái)就像環(huán)繞優(yōu)先模式，但沒(méi)有對(duì)其它蝕刻目標(biāo)的推擠意圖，實(shí)時(shí)嵌入式圖形布線引擎可以通過(guò)推擠障礙，或者跟隨銅皮的障礙，同時(shí)動(dòng)態(tài)地跳躍過(guò)孔或元件引腳以?xún)?yōu)化布線，在編輯時(shí)，設(shè)計(jì)師可以使用一種能夠顯示具有高速約束的互聯(lián)下的時(shí)序間隙的實(shí)時(shí)圖形化窗口，互聯(lián)布線還提供了在多個(gè)線路上執(zhí)行群組布線的能力，以及用高速長(zhǎng)度或延遲約束進(jìn)行線路的交互式調(diào)整的能力，見(jiàn)圖3。

動(dòng)態(tài)鋪銅

動(dòng)態(tài)鋪銅技術(shù)提供了實(shí)時(shí)灌注/修復(fù)功能， Shape參數(shù)可以被適用于三個(gè)不同的方面， 參數(shù)可以被添加到全局shape， 同類(lèi)shape， 以及單個(gè)shape中，走線，導(dǎo)孔和元件添加到動(dòng)態(tài)銅皮中，將會(huì)按照其形狀自動(dòng)連接或避讓?zhuān)?dāng)物體被移去時(shí)，形狀會(huì)自動(dòng)填充回去，在編輯完成后，動(dòng)態(tài)鋪銅不需要批量自動(dòng)避讓?zhuān)膊恍枰渌暮笃诩庸げ襟E， RF設(shè)計(jì)RF設(shè)計(jì)要求包括要比以往更快，更精確地解決高性能/高頻率電路，RF/復(fù)合信號(hào)技術(shù)為PCB RF設(shè)計(jì)提供了一種完整的，從前端到后端，從原理圖到布局到制造的解決方案，RF技術(shù)包含了高級(jí)的RF性能，包括參數(shù)化創(chuàng)建和編輯RF器件的智能布局功能， 以及一種靈活的圖形編輯器，一種雙向的IFF界面提供了RF電路數(shù)據(jù)的快速而有效地傳輸，并進(jìn)行仿真和確認(rèn)，這種雙向流程消除了電路仿真和布局之間手動(dòng)和易于出錯(cuò)的迭代，Allegro PCB Design XL和GXL級(jí)提供了此功能，見(jiàn)圖4。

PCB制造

可以進(jìn)行全套底片加工，裸板裝配和測(cè)試輸出，包括各種格式的Gerber 274x，NC drill和裸板測(cè)試，更重要的是，CADENCE通過(guò)其Valor ODB++界面，還包含Valor Universal Viewer，支持業(yè)界倡導(dǎo)的Gerber-less制造， ODB++數(shù)據(jù)格式可創(chuàng)建精確而可靠的制造數(shù)據(jù)，進(jìn)行高質(zhì)量的Gerber-less制造。

PCB自動(dòng)布線器技術(shù)

自動(dòng)化的互聯(lián)環(huán)境

設(shè)計(jì)復(fù)雜度，密度和高速布線約束的提高使PCB的手動(dòng)布線既困難又耗時(shí)，復(fù)雜的互聯(lián)布線問(wèn)題通過(guò)強(qiáng)大的，自動(dòng)化的技術(shù)得以解決，這種強(qiáng)大的，經(jīng)實(shí)踐證明的自動(dòng)布線器含有一種批量布線模式，含有眾多的用戶(hù)可定義的布線策略，以及自動(dòng)的策略調(diào)整，互動(dòng)的布線環(huán)境，具有實(shí)時(shí)互動(dòng)走線推擠特性，有助于對(duì)走線的快速編輯，具有廣泛的布圖規(guī)劃功能和完整的元件放置特點(diǎn)的互動(dòng)式放置環(huán)境，使得無(wú)需切換應(yīng)用程序就可以進(jìn)行放置變更，優(yōu)化布線，通過(guò)使用自動(dòng)交互式布圖規(guī)劃和放置功能，設(shè)計(jì)師可以提高布線質(zhì)量和效率，這與元件布局直接相關(guān)，此外，廣泛的規(guī)則集讓設(shè)計(jì)師可以控制范圍廣泛的約束，從默認(rèn)的板級(jí)規(guī)則到按照線路種類(lèi)的規(guī)則，再到區(qū)域規(guī)則，Allegro產(chǎn)品提供的高速布線能力能夠解決線路安排，時(shí)序，串?dāng)_，布線層的設(shè)置，和當(dāng)今高速電路所需要的特殊器件要求。

自動(dòng)布線

高級(jí)自動(dòng)布線技術(shù)提供了強(qiáng)大的，基于形狀的自動(dòng)布線，有快速，高效率等特點(diǎn)，它的布線算法可對(duì)于類(lèi)型廣泛的PCB互連挑戰(zhàn)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低密度到高密度，并可滿(mǎn)足高速約束的需要，這些強(qiáng)大的算法最高效率地使用了布線區(qū)域，為了給各種情形找到最佳的布線方案，布線器使用一種多通路，重視成本，可解決沖突的算法，廣泛的規(guī)則集提供了物理和電子約束控制的能力，廣泛的規(guī)則集具有解決設(shè)計(jì)中各種布線元素的特定規(guī)則的靈活性，用戶(hù)可以定義滿(mǎn)足通用物理/間距線路規(guī)則所需的規(guī)則，和復(fù)雜，層級(jí)高速規(guī)則的分類(lèi)規(guī)則，見(jiàn)圖5，

可制造性設(shè)計(jì)

制造性設(shè)計(jì)能力可以大大提高制造的良品率，制造算法提供了伸展功能，能夠根據(jù)可用空間自動(dòng)地加大銅皮間隙，自動(dòng)銅皮伸展，將銅皮重新定位，創(chuàng)造銅皮與引腳，銅皮與SMD焊盤(pán)，以及相鄰銅皮之間的額外空間，從而提高可制造性，用戶(hù)可以靈活地定義各種范圍的間距值，或者使用默認(rèn)值， 臨近的拐角和測(cè)試點(diǎn)可以被添加到布線過(guò)程中，制造算法會(huì)自動(dòng)使用最優(yōu)的規(guī)則范圍，從最大值開(kāi)始直到最小值，測(cè)試點(diǎn)插入可自動(dòng)添加到可以測(cè)試的導(dǎo)孔或焊盤(pán)作為測(cè)試點(diǎn)，可測(cè)試的導(dǎo)孔可以在前端，后端或PCB的兩邊被探測(cè)到，支持單面和蛤殼式測(cè)試器，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)它們的制造需要，靈活選擇測(cè)試點(diǎn)插入方法，為了避免昂貴的測(cè)試設(shè)備調(diào)整，測(cè)試點(diǎn)可以是，固定，的，測(cè)試點(diǎn)約束包括測(cè)試探測(cè)表面，導(dǎo)孔尺寸，導(dǎo)孔柵格，和最小的中心間距。

互動(dòng)式布線編輯

布線編輯器可以簡(jiǎn)化走線編輯過(guò)程，隨著新的走線，推擠功能會(huì)自動(dòng)推開(kāi)原有的走線，圍繞引腳進(jìn)行布線，使用推擠功能，設(shè)計(jì)師可以沿著現(xiàn)有的走線移動(dòng)原有的走線部分或?qū)Э?，并且在必要的時(shí)候推到其它引腳和導(dǎo)孔前端，重像功能使其更容易評(píng)估假定的情況，隨著走線部分或?qū)Э自谥羔樋刂葡乱苿?dòng)，周?chē)淖呔€就會(huì)被推擠和動(dòng)態(tài)顯示，這樣經(jīng)調(diào)整的布線可以在接收最終配置前被評(píng)估，布線編輯器非常適合密集的多層電路板，有效導(dǎo)孔的位置很難發(fā)現(xiàn)，只要在選定的地點(diǎn)點(diǎn)擊兩次就可以定位導(dǎo)孔，可能的話，可以通過(guò)將走線推擠到所需的板層上創(chuàng)造出可選地點(diǎn)，如果不可行，布線編輯器會(huì)顯示出DRC，并顯示附近的有效導(dǎo)孔位置，此外，復(fù)制布線功能可以讓現(xiàn)有的布線被復(fù)制，以完成未布線的總線連接，簡(jiǎn)化總線的創(chuàng)建。

布局編輯

布局編輯器讓設(shè)計(jì)師迅速放置元件的同時(shí)可以同步評(píng)估空間，邏輯流程和擁擠度，移動(dòng)模式讓元件可以被作為單一元件或群組進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，排列，推擠和移動(dòng)，指導(dǎo)布局模式選擇具有最高連通性的元件，計(jì)算出其最理想的位置，而不會(huì)破壞設(shè)計(jì)規(guī)則或約束，用戶(hù)可以拒絕也可以接受該位置， 只要直接輸入XY軸位置就可以放置元件， 這種功能對(duì)于放置連接器和有固定位置的元件特別實(shí)用，密度分析可以通過(guò)將PCB與顯示區(qū)域范圍的色圖，從高度擁擠到輕微擁擠的區(qū)域，重疊，圖形化地顯示了電路的擁擠度，這有助于確認(rèn)在哪里進(jìn)行布局調(diào)整，以緩解擁擠度，并提高布線完成率，見(jiàn)圖6。

高速約束

高速布線約束和算法能夠滿(mǎn)足當(dāng)今高速電路的差分對(duì)，線路布局，時(shí)序，串?dāng)_，布線層的設(shè)置和特殊的幾何要求，對(duì)于差分對(duì)布線，用戶(hù)只需定義兩個(gè)走線之間的間距，而自動(dòng)布線器會(huì)解決剩下的一切，布線算法可以智能地處理導(dǎo)孔周?chē)蛑g的布線， 并自動(dòng)順應(yīng)指定的長(zhǎng)度或時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)屏蔽被用于降低噪聲敏感型線路中存在的干擾，不同的設(shè)計(jì)規(guī)則可以被應(yīng)用于設(shè)計(jì)的不同部分，例如，用戶(hù)可以在設(shè)計(jì)的走線部分指定嚴(yán)格的間距規(guī)則，而在其它地方指定沒(méi)那么嚴(yán)格的規(guī)則。

PCB編輯器集成

PCB布線技術(shù)被緊密結(jié)合到PCB編輯器中， 通過(guò)PCB編輯器界面，所有設(shè)計(jì)信息和約束被自動(dòng)傳遞到布線器，一旦布線完成，所有布線信息會(huì)自動(dòng)傳回到PCB編輯器， 圖6，布局編輯器容許你在布線過(guò)程的所有階段評(píng)估空間，邏輯流程和擁擠度。

文檔

CADENCE工具提供了用戶(hù)向?qū)В昂箨P(guān)聯(lián)幫助，F(xiàn)1，參考指南，在線教程和多媒體演示等一系列的文檔， 這些文檔可以幫助你：

.通過(guò)搜索在線幫助系統(tǒng)尋找你所需要的答案，并且用豐富的超文本交叉引用在相關(guān)主題間迅速查找，

.通過(guò)在線互動(dòng)教程的幫助學(xué)習(xí)該技術(shù)，

.查找錯(cuò)誤和警告信息。

PCB設(shè)計(jì)解決方案對(duì)比表格：OrCAD Allegro L,ALLEGRO XL,ALLEGRO GXL SERIES(SPB 16.0)