Cadence PCB设计教程

1、创建工程：file-->new-->project ；输入工程名称，指定工程放置路径；

2、设置操作环境Options-->Preferencses:

颜色：colors/Print

格子：Grid Display

杂项：Miscellaneous

.........常取默认值

3、配置设计图纸：

设定模板：Options-->Design Template:（应用于新图）

设定当前图纸Options-->Schematic Page Properities

4、创建元件及元件库

File-->New Library -->选择要添加到的工程

Design -->New Part.(或者在Library处右击选择New Part)

（1）Homogeneous:复合封装元件中（多个元件图组成时）每个元件图都一样（default适用于标准逻辑）

（2）Heterogeneous:复合封装元件（多个元件图组成时）中使用不一样的元件图(较适用于大元件)

一个封装下多个元件图，以View ext part(previous part)切换视图

元器件封装：

（1）place -->line 画线，用来画封装外形；

（2）place-->pin 放置管脚；放单个或多个；

不同类型的管脚选择的type不同；

5、绘制原理图

（1）放置电器

Place-->part ；可以从设计缓存中，活着元件库，软件自带元件库，中选择；选择Add Library 增加元件库；

电源和地（power gnd)从右边工具栏中选择；

（2）连接线路

wire

bus：与wire之间必须以支线连接，并以网标(net alias)对应（wire:D0，D1....D7;bus:D[0..7]）数据总线和数据总线的引出线必须定义net alias

（3）Schematic new page (可以多张图：

单层次电路图间，以相同名称的“电路端口连接器”off-page connector连接

多层次式电路图：以方块图（层次块Hierarchical Block...）来代替实际电路的电路图，以相同名称Port的配对内层电路，内层电路之间可以多张，同单层连接

（4）PCB层预处理编辑元件属性

在导入PCB之前，必须正确填写元件的封装（PCB Footprint）

参数整体赋值（框住多个元件，然后Edit Properties），出现如图所示的property editer；

编辑pcb footPrint（与allegro pcb中的元器件的封装名称相一致）；part Perference是网表导入allegro pcb后的元器件名称；还能进行其他属性编辑；还可添加其他需要的属性；

(6)分类属性编辑

Edit Properties-->New ColumnClass:IC(IC,IO,Discrete三类，在PCB中分类放置)

放置定义房间（Room）

Edit Properties-->New ColumnRoom

添加文本和图像

添加文本、位图（Place...）

6、原理图绘制的后续处理（切换到项目管理器窗口，选中*.DSN文件，然后进行后处理————DRC检查、生成网表及元器件清单）

(1)设计规则检查（Tools-->Design Rules Check...）

Design Rules Check

scope(范围):entire（全部）/selection（所选）

Mode(模式):occurences(事件：在同一绘图页内同一实体出现多次的实体电路）

instance(实体：绘图页内的元件符号)

Action（动作）：check design rules/delete DRC

Report（报告）：

Create DRC markers for warn(在错误之处放置警告标记)

Check hierarchical port connection(层次式端口连接)

Check off-page connector connection(平坦式端口连接)

Report identical part referenves(检查重复的元件序号)

Report invalid package (检查无效的封装)

Report hierarchical ports and off-page connector(列出port和off-page 连接)

Check unconnected net

Check SDT compatible

Report all net names

（2）元件自动编号（Tools -->Annotate）

scope（范围）：Update entire design/selection

Action：Incremental reference update 增长的自动编号

unconfitional reference update

reset part reference to "?" 将编号重置为“？”；

Add/delete Intersheet Reference（在分页图纸的端口的序号加上/删除图纸的编号）

Reset reference numbers to begin at 1 each page原理图每个页重置编号从1开始（3）自动更新器件或网络的属性（Tools-->Update Properties...）

7、生成网表

在原理图检查无误后

Tools-->Create NetLists生成网表；二、Cadence PCB editor绘制PCB板

步骤：焊盘设计，零件封装→创建电路板，机械结构尺寸层叠结构预定义→导入网表→设定电器规则线宽线距→布局布线→布线后调整零件编号，丝印，DRC检查→设计输出gerber文件Drill文件图纸

1、Cadence SPB15.7 Pad Designer画电子元器件的焊盘；

（1）File-->New创建文件

Through

为通孔类

热焊盘；

Single为

表贴类热

焊盘

中间层：固定的或者任意的单位：英制mils；公制mm；根据情况选择；Decimal Places 精度；

钻孔类型，钻孔直径，偏移坐标

（2）层的定义：BEGIN Layer（Top）层：REGULAR-PAD ＜THERMAL-PAD ＝ANTI-PAD END LAYER（同BEGIN,常用copy begin layer, then paste it）

TOP SOLDERMASK:只定义REGULAR-PAD ，大于（Begin layer层regular-pad,约为1.1~1.2倍）

BOTTOM SOLDERMASK（同Top soldermask,常用Top soldermask, then paste it）

PASTEMASK _TOP（同BEGIN,常用copy begin layer, then paste it）

设置高度，宽度，偏移坐标原点的x，y值；

（3）A:规则的焊盘可以在Geometry中选择圆形，正方形，长方形，椭圆形等；

B:不规则焊盘需要导入设计好的图形；

图形通过Allegro PCB Editer设计；

File -->new -->shape symbol；

设计好begin层和soldermask_top层的图形后设置放置路径setup--user preference editer 选择Design_paths

Cadence PCB editor零件封装

手工建立元件（主要包含四项：

PIN;Geometry:SilkScreen/Assembly;Areas:Boundary/Height;RefDes：SilkScreen/Display）

注意：元件应放置在坐标中心位置，即(0,0)

（1）、File →n ew→package symbol

（2）、设定绘图区域：Setup →Drawing size →Drawing parameter...

设置栅格点：setup →Grids；（3）、添加pin：选择padstack ，放置。放置前先设置方向，坐标，编号。

（4）、添加元件外形：（Geometery）

*丝印层Silkscreen：AddLine(OptionActive:package geometery;subclass:silkscreen_top) *装配外框Assembly：AddLine(OptionActive:package geometery;subclass:Assembly_top) （5）、添加元件范围和高度：（Areas）

*元件范围Boundary:Setup →Areas →package boundary....

Add Line(OptionActive Class:Package geometry;subclass:Package_bound_top)

*元件高度Height:Setup →Areas →package Height....

Add Line(OptionActive Class:Package geometry;subclass:Package_bound_top)

（6）、添加封装标志：（RefDes）LayoutLabelsResDs...）

*底片用封装序号（ResDes For Artwork）:Pin1附近（...RefDes:Silkscreen_Top)

*摆放用封装序号（ResDes For Placement）:封装中心附近（...RefDes:Display_Top)

*封装中心点（Body center）:指定封装中心位置(Add →Text →Package Geometery:Boby_centre)

2、创建电路板

（1）、file→new→broad

（2）、基本设置（同零件封装基本设置）；

（3）、绘制外框（outline）：Options→Board geometry:outline

（4）、添加定位孔

（5）、倾斜拐角:（dimension chamfer）

（6）、设定走线区域：shape→polygon...option route keepin:all

（7）、设置摆放元件区域：Editz-copy shape...options package keepin:all;

（8）、设置不可摆放元件区域：setup→areas→package keepout

（9）、设定不可走线区域：setup→areas route keepout

3、设置约束规则

（1）、Allegro中设置约束规则（Setup→Constraints..）Spacing Rules和Physical Rules （2）、设置默认规范...setup→constraints →set standard value

（3）、设置和赋值高级间距规范：

设定间距规范值:set value

设定间距的Type属性:Edit→Properties

（4）、设置和赋值高级物理规范：（基本同上）

设定物理规范值:

（5）、建立设计规范的检查(setup constraits... )

4、导入网表

File→ Import →logic；

5、布局布线

1、手动摆放元件：Placemanually......查看元件属性：DisplayElemant;;FindComps;单击要查看属性的元件

2、自动摆放元件：PlaceQuick Place......

3、随机摆放：EditMove...

4、自动布局：Place auto Place

网格：Top Grid..

设置元件进行自动布局的属性:EditProperties Find ..more..

5、设定Room：

设定Room:add rectangle;options board geometry op room

给Room定义名字;Add ext;options board geometry op room

定义该Room所的特性和定义某些元件必须放置在该Room中：

定义Room所的特性：Edit Properties;选中Room；Edit properties;Room_type=hard(指定room的元件必须放Room中)

定义放入Room中的元件：Edit properties;6、摆放调整（Move、Mirror、Spin）

7、交换（swap）（配合原理图使用，比较少用）

8、未摆放元件报表（ToolReport...）

9、已摆放元件报表（ToolReport...）

6、Allegro 产生钻孔文件

（1）、设置钻孔参数Manufacture->NC->NC Parameters

Paraeter file : 参数文件所在路径（默认nc_param.txt）

Output file: 输出文件内容设置（默认设置就ok）

Exellon format钻孔文件输出使用的格式

format ：2.3 （2表示小数点前面为2位，3表示小数点后面为3位）

offset : 输出的坐标值和pcb的坐标值的差距

coordinates ：

绝对坐标和增量坐标

Output units ：

输出的那位英制或公制

leading

（2）、产生钻孔文件Manufacture->NC->NC Drill...

root file name : 钻孔文件的名字和路径

Scale factor ：钻孔比例因子（建议不要设置）

Tool sequence ：

钻孔工具递增或递减

Auto tool select ：自动选择工具

Drilling ：

Layer pair （全为通孔）

By layer （有盲孔或埋孔）

（3）Drill、

产生过孔文件（4）View Log：

查看钻孔记录

可能出现的警告：

WARNING: Design precision is greater than that of the drill output file data.

Data rounding errors are very possible.

解决方案：

Manufacture->NC->NC Parameters->Exellon format->format : 3.6(报错原因过孔精度不足，提高过孔精度)

WARNING: This design contains 1 slot holes that can NOT be drilled.

They can be processed by NC routing instead.

解决方案：

Manufacture->NC->NC route（产生不规则钻孔，警告可忽略）产生rou文件

（5）产生钻孔表

Manufacture->NC->NC Legend

7、产生光绘文件

目前LAYOUT工程师需要提供给PCB生产商的光绘文件主要包括以下文件；

序号文件名简要说明备

注

1 top.art Top(comp.)side artwork，元件面布线层Gerber文件

2 bottom.art Top(comp.)side artwork，元件面背面布线层Gerber文件

3 inner.art Inner layer artwork，内部层布线层Gerber文件（四层板

可不考虑）

4 vcc.art Vcc layer artwork，内部电源层Gerber文件

5 gnd.art Gnd layer artwork，内部地层Gerber文件

6 bot_soldermask.ar

t Bottom(solder) side artwork，元件面背面阻焊面Gerber 文件

7 top_soldermask.ar

t Top(comp.) side solder mask artwork，元件面阻焊层Gerber文件

8 top_silk.art Top(comp.)side silkscreen artwork，元件正面丝印层

Gerber文件

9 bot_silk.art Bottom(solder) side silkscreen artwork，元件背面丝

印层Gerber文件

10 drill.art 钻孔和尺寸标注文件必

选11 top_pastemask side paste mask artwork，元件正面钢网层（表贴元器件

在回流焊接前需要制作钢网）

12 bottom_pastemask 元件背面钢网层

13 machanical.art PCB外形尺寸，定位孔设置。PCB机械层可选14 ncdrill1.drl 钻带文件必

选15 NC_PARAM.TXT 钻孔文件必

选16 art_aper.txt Aperture and artwork format，光圈表及光绘格式文件必

选17 art_param.txt Aperture parameter text，光绘参数文件必

选

1.在PCB设计软件ALLEGRO中,选取MANUFACTURE->NC->DRILL LEGEND…命令，设置如图4、5

所示；点击OK。把钻孔装配图放到窗口的合适位置。这一步主要为生产DRILL.ART文件做准备。

图 1 图 2

i.如何生成*.ART文件

1.在PCB设计软件ALLEGRO中,选取MANUFACTURE-〉ARTWORK命令，选择tab FILM CONTROL；

在窗口available films中添加所需要的光绘底片文件；

注2：在打开该窗口时如果弹出下图窗口，说明生成光绘文件时数据精度不够，建议调整，详见附录 3，PCB文件精度设置。

图 3

下面举例讲述如何在光绘文件中加入顶层丝印层（附录2中介绍了如何使用LOAD命令进行快速gerber层的设置）. 将光标移到展开窗口右边的”+”号,按右键,如下图:所示

图 4

✓选add命令，添加gerber文件的名称：TOP_SILK;（如下图所示）

图 5

✓在TOP_SILK层下面,点右键,选add命令如下图，为该gerber文件选择需要的层；

图 6

✓从展开的窗口中选所需的SUBCLASS, 依次加入所需的层,将光标移到TOP_SILK右边”

+”处,点右键选DISPLAY命令,则所加的层显示在屏幕上,该命令可以验证添加SUBCLASS是否正确。如下图所示；

需要为每一次gerber文件设置参数，具体要求如下：

undefined line width： 8mil；

plot mode: positive;

其他设置默认值；

图 7

下面表格中是2层板的gerber文件添加内容：

Gerber文件名称需要添加的层SUBCLASS

1 TOP.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

TECH/TOP

PIN/TOP

VIA CLASS/TOP

2 BOTTOM.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

TECH/BOTTOM

PIN/ BOTTOM

VIA CLASS/ BOTTOM

3 TOP_SILK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PANAGE GEOMETRY/ASSEMBLY_TOP

REF DES/ ASSEMBLY_TOP

4 BOTTOM_SILK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PANAGE GEOMETRY/ASSEMBLY_BOTTOM

REF DES/ ASSEMBLY_BOTTOM

5 TOP_SOLDERMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PACKAGE GEOMETRY/SOLDERMASK_TOP

VIA CLASS/SOLDERMASK_TOP

PIN/SOLDERMASK_TOP

6 BOTTOM_SOLDERMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PACKAGE GEOMETRY/SOLDERMASK_BOTTOM

VIA CLASS/SOLDERMASK_BOTTOM

PIN/SOLDERMASK_BOTTOM

7 TOP_PASTEMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PIN/PASTEMASK_TOP

8 BOTTOM_PASTEMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINEPIN/PASTEMASK_BOTTOM

9 DRILL.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

MANUFACTURING/NCLEGEND-1-2（二层板）10 machanical.art（该层可选）BOARD GEOMETRY/OUTLINE

BOARD GEOMETRY/SILKSCREEN_TOP

下面表格中是4层板的gerber文件添加内容：

Gerber文件名称需要添加的层SUBCLASS

1 TOP.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

TECH/TOP

PIN/TOP

VIA CLASS/TOP

2 BOTTOM.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

TECH/BOTTOM

PIN/ BOTTOM

VIA CLASS/ BOTTOM

3 TOP_SILK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PANAGE GEOMETRY/ASSEMBLY_TOP

REF DES/ ASSEMBLY_TOP

4 BOTTOM_SILK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PANAGE GEOMETRY/ASSEMBLY_BOTTOM

REF DES/ ASSEMBLY_BOTTOM

5 GND.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

TECH/GND

PIN/GND

VIA CLASS/ GND

6 VCC.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

TECH/VCC

PIN/VCC

VIA CLASS/VCC

7 TOP_SOLDERMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PACKAGE GEOMETRY/SOLDERMASK_TOP

VIA CLASS/SOLDERMASK_TOP

PIN/SOLDERMASK_TOP

8 BOTTOM_SOLDERMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PACKAGE GEOMETRY/SOLDERMASK_BOTTOM

VIA CLASS/SOLDERMASK_BOTTOM

PIN/SOLDERMASK_BOTTOM

9 TOP_PASTEMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PIN/PASTEMASK_TOP

10 BOTTOM_PASTEMASK.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

PIN/PASTEMASK_BOTTOM

11 DRILL.ART BOARD GEOMETRY/OUTLINE

MANUFACTURING/NCLEGEND-1-4（四层板）12 machanical.art（该层可选）BOARD GEOMETRY/OUTLINE

BOARD GEOMETRY/SILKSCREEN_TOP

2.在PCB设计软件ALLEGRO中,选取MANUFACTURE->ARTWORK命令，选择tab GENERAL

PARAMETERS，按照下图内容进行参数设置如下：

Devicetype：GERBER 6x00;

Coordinate type:Absolute;

Output units:inches;

Scale factor for output:1.0000;

其他设置默认；

图 8

ii. 光圈表及光绘格式文件

1.在PCB设计软件ALLEGRO中,选取MANUFACTURE-〉ARTWORK命令，点击按钮Aperture…，

如图所示：

图 9

2.点击edit命令：设置如下图所示，点击auto命令，选择without rotation；生成光

圈表及光绘格式文件art_aper.txt, art_param.txt；

注3：当PCB板上摆放的元器件角度不是90度的整数倍时，在点击AUTO命令后，选择with rotation命令；

图 103.在PCB设计软件ALLEGRO中,选取MANUFACTURE-〉ARTWORK命令，选择tab FILM CONTROL；

点击select all 命令，选中所有的光绘层，再点击create ARTwork命令，生成所有光绘底片：TOP.ART，BOTTOM.ART，TOP_SILK.ART，BOTTOM_SILK.ART，GND.ART，VCC.ART，TOP_SOLDERMASK.ART，TOP_PASTEMASK.ART， BOTTOM_SOLDERMASK.ART，BOTTOM_PASTEMASK.ART， DRILL.ART ，machanical.art；

最后，在当前目录下将生成的这些文件搜集起来即可。