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[導(dǎo)讀]鋪銅在設(shè)計PCB板時很重要,為了加深理解,筆者寫下這篇學(xué)習(xí)的過程。首先要理解什么是正片和負片,結(jié)合網(wǎng)上的資料來理解一下: 正片實際就是能在底片上能看到的就是存在的 負片實際上就是在底片看到的就是不存

鋪銅在設(shè)計PCB板時很重要,為了加深理解,筆者寫下這篇學(xué)習(xí)的過程。

首先要理解什么是正片和負片,結(jié)合網(wǎng)上的資料來理解一下:

  • 正片實際就是能在底片上能看到的就是存在的
  • 負片實際上就是在底片看到的就是不存在的

    呵呵,梳理一下,正片和負片從名字上就看出是相反的,下面的二張圖最能說明區(qū)別了,很容易理解。
 
    上圖是正片,黑色部分是鋪銅,白色部分是過孔和焊盤。
 
    上圖是負片,白色空白部分是鋪銅,而黑色區(qū)域是過孔或者焊盤。

  • 正片的優(yōu)點是如果移動元件或者過孔需要重新鋪銅,有較全面的DRC校驗。
  • 負片的優(yōu)點是移動元件或者過孔不需重新鋪銅,自動更新鋪銅,沒有全面的DRC校驗。
     

 
    可以在上圖看到熱風(fēng)焊盤,分為正熱風(fēng)焊盤和負熱風(fēng)焊盤
 
    這二種焊盤是針對內(nèi)層中的正片或者負片的。也可以在選擇焊盤時預(yù)覽。

接著要理解動態(tài)銅箔和靜態(tài)銅箔的概念和區(qū)別
    所謂動態(tài)就是能自動避讓元件或者過孔,所謂靜態(tài)就是要手動避讓,其實他們有不同的設(shè)置主要是對動態(tài)銅箔的設(shè)置,可以通過shape->Global Dynamic Params來設(shè)置銅箔的參數(shù)。

鋪銅的主要步驟是建立Shape.
    我們先學(xué)習(xí)一下如何建立Shape,可以在菜單欄上看到Shape
 
    下面根據(jù)Cadence的一本書中的實例來看看,如何為平面層建立Shape。

使用Shape的菜單項為VCC電源層建立Shape
    點擊Shape->Polygon命令,并在options選項中設(shè)置為下。
 
注意Assign net name我們設(shè)置新建的Shape的網(wǎng)絡(luò)名為Vcc并且為靜態(tài)的Static solid,然后在Route Keepin區(qū)域中沿著邊緣繪制出這個Shape形狀。

使用Z-copy命令為GND地層建立Shape
在Edit-Z-Copy命令
修改Options如圖
 
然后點擊剛才設(shè)置的VCC的Shape創(chuàng)建完畢。
選擇Shape菜單中的Select Shape or Void,然后用鼠標選中剛才創(chuàng)建的GND shape并右鍵選中Assign Net為復(fù)制成的GND Shape創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)名,具體的Options為
 
至此我們使用二種方法制作了VCC和GND的Shape 。
 

 

 

接著我們要為了適應(yīng)不同的電壓對鋪銅平面進行分割
    我們可以使用Add->line的Anti Etch對鋪銅平面進行分割

使用Anti Etch來分割平面
    使用Add->line命令,并且設(shè)置Active Class為Anti Etch,線寬為20,然后在已經(jīng)建立Shape的平面上,畫出想要分隔的范圍,再用Edit->Split Plane->Create
 
然后選擇你分配給的電壓網(wǎng)絡(luò),例如我這里是1.8V
 
點擊OK完成Shape的分隔
 
圖中畫的有些粗糙,只是為了練習(xí)用來說明用。

下面來做一個建立動態(tài)Shape的練習(xí),剛剛創(chuàng)建的GND的Shape是一個靜態(tài)的,可以在那個Options中看到是沒有設(shè)置動態(tài)選項

建立動態(tài)Shape
    使用Setup->Cross - Section命令設(shè)置底片的格式為“Positive"正片格式,然后使用Shape->"Global Dynamic Parameter命令設(shè)置動態(tài)Shape的相關(guān)參數(shù),再使用Editor->Z-Copy命令復(fù)制制作新的GND層的Shape,
 
一定要注意這次選擇上Create dynamic shape以創(chuàng)建動態(tài)的Shape
然后選擇Shape->Select Shape or Void命令設(shè)置網(wǎng)絡(luò)名稱為GND.選擇Done后制作完成。
另外可以使用使用Shape->"Global Dynamic Parameter命令或者Shape->Select Shape or Void修改已經(jīng)建好的動態(tài)Shape

使用多邊形分隔平面
    其實在上面建立VCC層的Shape時我們就使用了多邊形的命令,只不過只是說沿著Route Keepin布線允許區(qū)域完整的走了一圈,現(xiàn)在可以根據(jù)個人需要設(shè)計多邊形的分隔平面。
    還是使用Shape -> Polygon命令來創(chuàng)建,創(chuàng)建完成后可使用Shape->Select Shape or Void來選中剛創(chuàng)建的Shape并右鍵選擇Raise Priority來改變Shape的優(yōu)先級,也就是誰的級別高,級別高的Shape在移動時可以推擠級別低的Shape并保持隔離帶。

增加挖空的多邊形
    使用Shape -> Manual Void -> Polygon命令在需要對Shape進行挖空的地方繪制多邊形,并且可以使用Shape->Manual Void ->Move移動,Copy拷貝,Delete刪除創(chuàng)建的挖空,也可以通過修改Global Dynamic Parameters命令中的Void controls內(nèi)的相關(guān)參數(shù)來設(shè)置直插和過孔的挖空情況,例如可以將直插元件的挖空連起來。

轉(zhuǎn)換Shape的動、靜態(tài)
    選擇Shape->Change Shape Type然后通過填寫Options中的Shape Fill Type為動態(tài)或者靜態(tài)就可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

 

編輯邊界并添加Trace
    通過使用Shape->Edit Boundary修改邊界,使用布線命令Route ->Connect來增加Trace并且使用過孔使Trace與目標元件相連。

刪除孤銅
    我理解孤銅是指鋪銅過程中產(chǎn)生的不平滑而且具有毛刺的形狀,也有多余的部分。在網(wǎng)上竟然沒有查到他的解釋,只是感覺他能夠?qū)︿併~造成一定的負面影響,比如信號的干擾等??梢允褂肧hape->Delete Islands來刪除孤銅??稍O(shè)置某個層的也可以對全部層進行此操作。

分隔復(fù)雜的平面
    比較復(fù)雜的平面是讓鋪銅區(qū)域包含多個鋪銅區(qū)域,或者是劃分成多個鋪銅區(qū)域。常用的做法使用增加Anti Etch來劃分成二個或者多個部分。能定義分割的平面為正片還是負片模式。

定義復(fù)雜平面并把它輸出底片
    定義復(fù)雜平面可以使用上面練習(xí)中的方法在一個平面層上利用Shape->Polygon來畫多邊形,然后使用Manufacturing->Artwork命令,彈出Artwork Control Form窗口
 
在Film Control中選擇GND,然后點擊Create Artwork生成Photoplot.log文件。

添加負平面Shape并孤銅檢查
    象上面練習(xí)中的使用Z-Copy命令創(chuàng)建GND平面層的方法來創(chuàng)建一個負平面的Shape,然后使用Shape->Select Shape or Void來修改一下相關(guān)的設(shè)置,假如出現(xiàn)如書上的熱風(fēng)焊盤連在一起的情況
 
點擊Setup -Constraints設(shè)置Negative plane islands為ON就打開了負負平面孤銅的約束檢查功能。
這時候會在圖上那一圈相連的焊盤上出現(xiàn)DRC的標志,利用Display->Element并對Find頁面中僅選擇DRC Markers,點擊DRC的錯誤標志,就會顯示詳細的錯誤內(nèi)容,可以看到一個很明顯的錯誤是"SHAPE_ISLAND_OVERSIZE”,是說明孤銅超過尺寸了,下面對出現(xiàn)錯誤的焊盤進行修改。

使用Tools->Padstack->Modify Design Padstack命令然后用鼠標單擊出現(xiàn)問題的焊盤,單擊Options中的Edit按鈕,就會彈出Pad Designer編輯器,這時候改變
 
更變相關(guān)層的AntiPad的Width,使它小一些,然后執(zhí)行下面操作完成修改。
 
到此重要的鋪銅這一課算是補上了,但是總結(jié)一下,發(fā)現(xiàn)可能練習(xí)的比較亂而雜,希望學(xué)習(xí)的朋友多看幾遍

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