初學Allegro的PCB設計流程的簡單記錄

KMDNagito

    大家好，我是KMDNagito，是西安芯聯方圓的一名培訓學員。最近學習了allegro的基本操作，對pcb的設計流程也有了大致的了解，想簡單記錄一下，同時系統地鞏固一下操作和相關知識。  

    hhh本人是萌新一枚，初入論壇與硬件行業，如果有哪里有紕漏或錯誤還請多多包涵，多多指教，希望能不斷的分享，并從中學習

初學Allegro原理圖和PCB設計流程學習指南

這里只能放出文字吧，每一句話都是有詳細的圖文解釋的，我將其pdf放到附件了。大家感興趣可以看看，感謝各位的批評指正。（第一次發帖不太熟練，還請海涵）

一、非電氣引腳零件的制作

1、建圓形鉆孔：

我們這這里打開這個程序

然后選擇機械孔，下面選擇圓形。

2）、layer：只需要設置頂層和底層的regular pad，中間層以及阻焊層和加焊層都是null。

注意：regular pad要比drillhole大一點。

在這里設置每層的regular pad

在這里設置阻焊層的大小，一般比焊盤大一些，我們設置3.6

二、Allegro建立電路板板框

步驟：

1、設置繪圖區參數，包括單位，大小。

單位選擇mil，精度可以選擇兩位

2、定義outline區域

要定義outline區域我們需要板子的外型文件，后綴為dxf的就是我們的外形文件，可以導入程序。

在程序中導入

這個時候我們再導入.

外形就出現啦

同樣的操作我們來導入底層，選擇incrementaladdition來防止覆蓋。

更正一下，這里要改成毫米

就可以看到正面反面啦

選擇move命令，選擇all on，user pick，選擇snap pick to，segment vertex左下角的點為基準點，輸入x0 0 放置到原點。

然后給兩個層分別賦予顏色。

3、定義route keepin區域（可使用Z-copy操作）

就可以看到routekeepin的建立了。

4、定義package keepin區域

同理我們zcopy一個package keepin

可以看到紫色的packagekeepin

我們再把bottom翻轉一下也放過來。

選中之后右鍵，選擇mirror geometry，隨便找個其他的位置放下來，再吸附去選中邊角放到原點和之前的top層的圖形重合。

三、Allegro定義層疊結構

對于最簡單的四層板，只需要添加電源層和底層，步驟如下：

1、Setup –>cross-section

2、添加層，電源層和地層都要設置為plane，同時還要在電氣層之間加入電介質，一般為FR-4

3、設置完成可以再Visibility看到多出了兩層：GND和POWER

4、鋪銅（可以放到布局后再做）

5、z-copy –> find面板選shape（因為鋪銅是shape） –> option面板的copy to class/subclass選擇ETCH/GND（注意選擇create dynamic shape）完成GND層覆銅（這里我們后面再鋪吧）

6、相同的方法完成POWER層覆銅（這里我們后面再鋪吧）

四、Allegro生成網表

1、重新生成索引編號：tools –> annotate

2、DRC檢查：tools –>Design Rules Check，查看session log。

file:///C:/Users/123/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.jpg

file:///C:/Users/123/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.jpg

file:///C:/Users/123/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg

3、生成網表：tools –> create netlist，產生的網表會保存到allegro文件夾，可以看一下session log內容。

五、Allegro導入網表

1、file –> import–> logic –> design entry CIS（這里有一些選項可以設置導入網表對當前設計的影響）

2、選擇網表路徑，在allegro文件夾。

3、點擊Import Cadence導入網表。

4、導入網表后可以再place–> manully –> placement list選components by refdes查看導入的元件。

5、設置柵格點，所有的非電氣層用一套，所有的電氣層用一套。注意手動放置元件采用的是非電氣柵格點。

6、設置drawing option，status選項會顯示出沒有擺放元件的數量，沒有布線的網絡數量

六、Allegro手工擺放元件

1、place –>manully –> components by refdes可以看到工程中的元件，可以利用selectionfilters進行篩選。另外也可以手工擺放庫里的元件。還可以將對話框隱藏（hide），并且右鍵 –> show就可以顯示了。

2、如何鏡像擺放到底層？

    方法一：先在option選mirror，在選器件

    方法二：先選器件，然后右鍵 –> mirror

    方法三：setup –> drawing option –> 選中mirror，就可進行全局設置

    方法四：對于已擺放的零件，Edit –> mirror在find面板選中symbol，再選元件

這樣放好元件后就會自動在底層。

3、如何進行旋轉？

    方法一：對于已經擺放的元件，Edit –> move 點擊元件，然后右鍵 –> rotate就可以旋轉

    方法二：擺放的時候進行旋轉，在option面板選擇rotate

七、Allegro快速擺放元件

1、開素擺放元件：place–> quickplace –> place all components

2、如何關閉和打開飛線？

關閉飛線：Display –> Blank Rats –> All 關閉所有飛線

打開飛線：Display –> Show Rats –> All 打開所有飛線

3、快速找器件：Find面板 –> Find By Name –> 輸入名字

八、Allegro布局基本知識

1、擺放的方法：Edit –>move或mirror或rotate

2、關于電容濾波，當有大電容和小電容同時對一點濾波時，應該把從小電容拉出的線接到器件管腳。即靠近管腳的為最小的電容。

3、各層顏色設置：top –> 粉色；bottom –> 藍色；

九、約束規則的設置概要

1、約束的設置：setup –>constrains –> set standard values 可以設置線寬，線間距。間距包括：pinto pin、line to pin、line to line等

2、主要用spacing ruleset 和 physical rule set 來設置線距、線寬及過孔規則。

3、Spacing rule set 主要設置線距規則。

4、Physical rule set主要設置線寬及過孔規則。

十、約束規則設置具體方法

1、在進行設置時，注意在ConstrainSet Name選擇Default。這樣只要是沒有特殊指定的網絡，都是按照這個規則來的。

2、一般設置規則：pin to pin為6mil，其他為8mil。

3、  Physical Rule中設置最大線寬，最小線寬，頸狀線（neck），差分對設置（這里設置的優先級比較低，可以不管，等以后專門對差分對進行設置），T型連接的位置，指定過孔

4、添加一個線寬約束：先添加一個ConstraintSet Name，在以具體網絡相對應。

十一、區域規則設置

1、設定特定區域的規則，例如，對于BGA器件的引腳處需要設置線寬要窄一些，線間距也要窄一些。

2、setup –>constraints –> constraint areas –> 選中arearsrequire a TYPE property –> add 可以看到options面板的class/subclass為BoardGeometry/Constraint_Area –> 在制定區域畫一個矩形 –> 點擊矩形框，調出edit property –> 指定間距（net spacing type）和線寬(net physical type) –> 在assignment table進行指定

（不好意思還沒學到這里，下次分享）

十二、相對延遲約束規則設置（即等長設置）

1、在設置相對延遲約束之前也需要先建立拓撲約束

2、在拓撲約束對話框 –>set constraint –> Rel Prop Delay 設定一個新規則的名稱 –> 指定網絡起點和終點 –> 選擇local（對于T型網絡的兩個分支選擇此選項）和global（對于總線型信號）

在這里我們可以用Match Group來實現這樣的功能，這里僅作演示。

十三、布線準備

1、設置顏色：Display–> color/visibility 其中group主要設置：stack-up，geometry，component，area，這里主要是去方便我們識別，方便找焊盤和走線

3、  高亮設置：Display –>color/visibility –> display選項：temporary highlight和permanent highlight 然后再在display –>highlight選擇網絡就可以高亮了。但是此時高亮的時候是虛線，可能看不清，可以在setup –>user preferences –> display –> display_nohilitefont 打開此選項 也可以設置display_drcfill，將DRC顯示也表示為實現，容易看到。另外DRC標志大小的設置在setup –> drawing option –>display –> DRC marker size

        

3、布局的時候設置的柵格點要打一些，在布線的時候，柵格點要小一些

4、執行每一個命令的時候，注意控制面板的選項，包括option，find，visibility

5、不同顏色高亮不同的網絡：displayhighlight –> find面板選擇net –> option面板選擇顏色，然后再去點擊網絡。也可以通過dehilight去取消高亮。

十四、差分布線

1、  差分線走線：route –>conect然后選擇差分對中的一個引腳，如果已經定義了差分對，就會自動進行差分對布線。我們可以在這里定義差分。

2、如果在差分布線時想變為單端走線，可以點擊右鍵：single trace mode

十五、蛇形走線

1、  群組走線：route –> 選擇需要布線的飛線這樣就可以多根線一起走線了 –> 但快到走線的目的焊盤時，右鍵 –> finish 可以自動完成 –> 再利用slide進行修線

2、常用的修線命令：

（1）、edit –>delete 然后再find中可以選擇Cline（刪除整跟線）、vias、Cline Segs（只刪除其中的一段）

  

（2）、route –>slide 移動走線

（3）、route –>spread between voids 并在控制面板的options欄輸入void clearance即可進行自動避讓。

十六、鋪銅

1、建議初學者內電層用正片，因為這樣就不用考慮flash焊盤，這時候所有的過孔和通孔該連內電層的就連到內電層，不該連的就不連。而如果用負片，那么如果做焊盤的時候如果沒有做flash焊盤，那么板子就沒法用了。

2、在外層鋪銅：shape –>rectangular 然后再option中進行設置

（1）、動態銅（dynamiccopper）

（2）、制定銅皮要連接的網絡

3、鋪銅后如何編輯邊界：shape–> edit boundary 就可以對銅皮就行修改邊界

4、如何刪除銅皮：edit –>delete –> 在find中選擇shape–> 點擊銅皮就行刪除

5、修改已鋪銅的網絡：shape–> select shape or void –> 點擊銅皮，右鍵assign net

6、如何手工挖空銅皮：shape–> manual void –> 選擇形狀

7、刪除孤島：shape –>delete islands –> 在option面板點擊delete all on layer

8、鋪靜態銅皮：shape –>rectangular –> 在option面板選擇staticsolid

9、銅皮合并，當兩塊銅皮重疊了以后要進行合并：shape –> merge shapes 逐個點擊各個銅皮，就會合并為一個銅皮。合并銅皮的前提是銅皮必須是相同網絡，別去銅皮都是一種類型（都是動態或者都是靜態）

十七、絲印處理（為出光繪做準備）

1、生成絲印層是，與電氣層沒有關系了，所以可以把走線以及覆銅都關閉：display –> color visibility 關掉etch，要留著pin和via，因為調整絲印時需要知道他們的位置。

  

2、在display –>color and visibility –> group選擇manufacturing –> 選擇autosilk_top和autosilk_bottom 因為絲印信息是在這一層的。不需要選擇其它層的silkscreen

3、生成絲�。簃anufacturing–> silkscreen –> 選擇那些層的信息放在絲印層，一般要選上packagegeometry和reference designator –> 點擊silkscreen，軟件自動生成這個信息

4、  調整絲印，先在color andvisibility中關掉ref des assembly_top和assembly_bottom

5、調整字體大�。篹dit –>change –> 在find面板選中text–> option面板選中line width和textblock，不選擇text just –> 畫框將所有的文字改過來。line width是線寬，text block是字體大小。注意option選項中的subclass不要動，否則修改后，就會把修改結果拷貝到那一層了。

  

6、調整絲印位置：move –>選擇編號進行修改

7、加入文字性的說明：add–> text –> 在option中選擇manufachuring/autosilk_top，以及字體的大小，然后點擊需要添加的位置，輸入即可

  

十八、鉆孔文件

1、鉆孔文件是電路板制作廠商數控機床上要用到的文件，后綴為.drl

2、設置鉆孔文件參數：manufacture–> NC –> NC Parameters –> 設置配置文件（nc_param.txt）存放路徑，全部保持默認即可

（路徑里最好不要有中文哦）

3、產生鉆孔文件：manufacture–> NC –> NC drill –> Drilling:如果全部是通孔選擇layerpair；如果有埋孔或者盲孔選擇（by layering）—>點擊drill就可產生鉆孔文件 –> 點擊view log查看信息

  

4、注意NC drill命令只處理圓型的鉆孔，不處理橢圓形和方形的鉆孔，需要單獨進行處理：manufacture –> NC –> NC route –> route 可能會產生一些工具選擇的警告，可以不必理會。完成后會產生一個.rou文件

5、生成鉆孔表和鉆孔圖：display–> color and visibility –> 關閉所有顏色顯示，在geometry中單獨打開outline，只打開電路板的邊框 –> manufacture –> NC–> drill legend 生成鉆孔表和鉆孔圖 –> ok –> 出現一個方框，放上去即可

十九、出光繪文件

1、出光繪文件：manufacture–> artwork，注意以下幾個選項：

Film Control：

（1）、undefined linewidth：一般設置為6mil或者8mil

（2）、plot mode：每一層是正片還是負片

（3）、vector basedpad behavior：出RS274X格式文件時，一定要選中這個選項，如果不選這個選項，那么出光繪的時候，負片上的焊盤可能會出問題。

   General Parameters：

（1）、Device type：選擇Gerber RS274X，可以保證國內絕大多數廠商可以接受

2、在出光繪文件之前可以設定光繪文件的邊框（也可以不設置）：setup –> areas –> photoplot outline

3、如果要出頂層絲印信息的光繪文件，需要先把這一層的信息打開：display –> color/visibility –> all invisible 關掉所有。

4、對于頂層絲印層，需要打開以下三個選項：

   geometry：[board geometry]: silkscreen_top[package geometry]: silkscreen_top

   manufacturing：[manufacturing]: autosilk_top

然后，manufacture –> artwork –> filmcontrol –> 在available films中選擇TOP，右鍵add –> 輸入這個film的名字（例如silkscreen_top）這樣就可以在available films中添加上了這個film，并且里面有剛才選擇的三個class/subclass

5、利用相同的方法，在產生底層的絲印

6、添加阻焊層，先在manufacture中添加上soldermask_top層，然后再在display –>color/visibility中選擇一個幾個class/subclass:

   stack-up：[pin]: soldermask_top; [via]:soldermask_top

   geometry：[board geometry]: soldermask_top;[package geometry]: soldermask_top

再在soldermask_top右鍵–> match display 就會讓這個film和選擇的class/subclass進行匹配了

    同樣的辦法添加底層阻焊層。

7、添加加焊層，先在manufacture中添加上pastemask_top層，然后再在display –>color/visibility中選擇一個幾個class/subclass:

   stack-up：[pin]: pastemask_top; [via]:pastemask_top

   geometry：[board geometry]: 沒有; [package geometry]: pastemask_top

    再在soldermask_top右鍵 –> match display 就會讓這個film和選擇的class/subclass進行匹配了

同樣的辦法添加底層加焊層。

8、添加鉆孔表，先在manufacture中添加上drill_drawing層，然后再在display –>color/visibility中選擇一個幾個class/subclass:

   manufacturing：[manufacturing]: Nclegend-1-4

   geometry：[board geometry]: outline

再在drill_drawing右鍵–> match display 就會讓這個film和選擇的class/subclass進行匹配了

9、板子需要的底片：

（1）、四個電氣層（對于四層板）

（2）、兩個絲印層

（3）、頂層阻焊層和底層阻焊層（soldermask）

（4）、頂層加焊層和底層加焊層（pastemask）

（5）、鉆孔圖形（NC drilllagent）

10、如何在已經設定好的film中修改class/subclass：點擊相應的film –> display就可以顯示當前匹配好的class/subclass –> 然后再在display中修改 –> 然后再匹配一遍

11、需要對每個film進行設置film option

12、生成光繪文件：filmoption中select all –> create artwork

13、光繪文件后綴為.art

14、需要提供給PCB廠商的文件：.art、.drl、.rou(鉆非圓孔文件)、參數配置文件art_param.txt、鉆孔參數文件nc_param.txt，需要把下面這些文件進行打包。

file:///C:/Users/123/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.png

KMDNagito

C:\Users\123\Desktop