初学Allegro的PCB设计流程的简单记录

大家好，我是KMDNagito，是西安芯联方圆的一名培训学员。最近学习了allegro的基本操作，对pcb的设计流程也有了大致的了解，想简单记录一下，同时系统地巩固一下操作和相关知识。本人萌新一枚，初入论坛与硬件行业，如果有哪里有纰漏或错误还请多多包涵，多多指教，希望能不断的分享，从中学习初学Allegro原理图和PCB设计流程学习指南一、非电气引脚零件的制作1、建圆形钻孔：我们这这里打开这个程序https://www.eechina.com/forum.php?mod=image&aid=303354&size=300x300&key=d1e7ac1bb231c83c&nocache=yes&type=fixnone
然后选择机械孔，下面选择圆形。
记得先注意一下单位，我们这里改为使用毫米 1）、parameter：没有电器属性（non-plated） 2）、layer：只需要设置顶层和底层的regular pad，中间层以及阻焊层和加焊层都是null。注意：regular pad要比drillhole大一点。在这里设置每层的regular pad

在这里设置阻焊层的大小，一般比焊盘大一些，我们设置3.6 再来设置drill hole，一般比焊盘小一些，我们设置3.4
二、Allegro建立电路板板框步骤：1、  设置绘图区参数，包括单位，大小。 单位选择mil，精度可以选择两位 2、  定义outline区域要定义outline区域我们需要板子的外型文件，后缀为dxf的就是我们的外形文件，可以导入程序。
在程序中导入
这个时候我们再导入。

更正一下，这里要改成毫米 外形就出现啦
同样的操作我们来导入底层，选择incremental addition来防止覆盖。
更正一下，这里要改成毫米

就可以看到正面反面啦
选择move命令，选择all on，user pick，选择snap pick to，segment vertex 左下角的点为基准点，输入x 0 0 放置到原点。


然后给两个层分别赋予颜色。

3、定义route keepin区域（可使用Z-copy操作）


就可以看到route keepin的建立了。

4、定义package keepin区域同理我们zcopy一个package keepin
可以看到紫色的package keepin  我们再把bottom翻转一下也放过来。
选中之后右键，选择mirror geometry，随便找个其他的位置放下来，再吸附去选中边角放到原点和之前的top层的图形重合。

三、Allegro定义层叠结构对于最简单的四层板，只需要添加电源层和底层，步骤如下：1、  Setup –> cross-section
2、  添加层，电源层和地层都要设置为plane，同时还要在电气层之间加入电介质，一般为FR-4



3、设置完成可以再Visibility看到多出了两层：GND和POWER
4、铺铜（可以放到布局后再做）
5、z-copy –> find面板选shape（因为铺铜是shape）–> option面板的copy to class/subclass选择ETCH/GND（注意选择create dynamic shape）完成GND层覆铜（这里我们后面再铺吧）
6、相同的方法完成POWER层覆铜（这里我们后面再铺吧）
四、Allegro生成网表
1、重新生成索引编号：tools–> annotate


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



3、生成网表：tools –>create netlist，产生的网表会保存到allegro文件夹，可以看一下session log内容。
五、Allegro导入网表
1、file –> import–> logic –> design entry CIS（这里有一些选项可以设置导入网表对当前设计的影响）


2、选择网表路径，在allegro文件夹。
3、点击Import Cadence导入网表。
4、导入网表后可以再place–> manully –> placement list选components by refdes查看导入的元件。


5、设置栅格点，所有的非电气层用一套，所有的电气层用一套。注意手动放置元件采用的是非电气栅格点。

6、设置drawing option，status选项会显示出没有摆放元件的数量，没有布线的网络数量



六、Allegro手工摆放元件
1、place –>manully –> components by refdes可以看到工程中的元件，可以利用selectionfilters进行筛选。另外也可以手工摆放库里的元件。还可以将对话框隐藏（hide），并且右键 –> show就可以显示了。




2、如何镜像摆放到底层？

    方法一：先在option选mirror，在选器件
    方法二：先选器件，然后右键 –> mirror
    方法三：setup –> drawing option –> 选中mirror，就可进行全局设置
    方法四：对于已摆放的零件，Edit –> mirror在find面板选中symbol，再选元件

这样放好元件后就会自动在底层。





3、如何进行旋转？
    方法一：对于已经摆放的元件，Edit –> move 点击元件，然后右键 –> rotate就可以旋转
    方法二：摆放的时候进行旋转，在option面板选择rotate



七、Allegro快速摆放元件1、开素摆放元件：place–> quickplace –> place all components


2、如何关闭和打开飞线？

关闭飞线：Display –> Blank Rats –> All 关闭所有飞线
打开飞线：Display –> Show Rats –> All 打开所有飞线
3、快速找器件：Find面板 –> Find By Name –> 输入名字

八、Allegro布局基本知识
1、摆放的方法：Edit –>move或mirror或rotate
2、关于电容滤波，当有大电容和小电容同时对一点滤波时，应该把从小电容拉出的线接到器件管脚。即靠近管脚的为最小的电容。
3、各层颜色设置：top –> 粉色；bottom –> 蓝色；

九、约束规则的设置概要
1、约束的设置：setup –>constrains –> set standard values 可以设置线宽，线间距。间距包括：pinto pin、line to pin、line to line等

2、主要用spacing ruleset 和 physical rule set 来设置线距、线宽及过孔规则。

3、Spacing rule set 主要设置线距规则。
4、Physical rule set主要设置线宽及过孔规则。


十、约束规则设置具体方法
1、在进行设置时，注意在ConstrainSet Name选择Default。这样只要是没有特殊指定的网络，都是按照这个规则来的。
2、一般设置规则：pin to pin为6mil，其他为8mil。

3、  Physical Rule中设置最大线宽，最小线宽，颈状线（neck），差分对设置（这里设置的优先级比较低，可以不管，等以后专门对差分对进行设置），T型连接的位置，指定过孔

4、添加一个线宽约束：先添加一个ConstraintSet Name，在以具体网络相对应。


十一、区域规则设置
1、设定特定区域的规则，例如，对于BGA器件的引脚处需要设置线宽要窄一些，线间距也要窄一些。
2、setup –>constraints –> constraint areas –> 选中arearsrequire a TYPE property –> add 可以看到options面板的class/subclass为BoardGeometry/Constraint_Area –> 在制定区域画一个矩形 –> 点击矩形框，调出edit property –> 指定间距（net spacing type）和线宽(net physical type) –> 在assignment table进行指定

（不好意思还没学到这里，下次分享）


十二、相对延迟约束规则设置（即等长设置）
1、在设置相对延迟约束之前也需要先建立拓扑约束
2、在拓扑约束对话框 –>set constraint –> Rel Prop Delay 设定一个新规则的名称 –> 指定网络起点和终点 –> 选择local（对于T型网络的两个分支选择此选项）和global（对于总线型信号）
在这里我们可以用Match Group来实现这样的功能，这里仅作演示。


十三、布线准备
1、设置颜色：Display–> color/visibility 其中group主要设置：stack-up，geometry，component，area，这里主要是去方便我们识别，方便找焊盘和走线



3、  高亮设置：Display –>color/visibility –> display选项：temporary highlight和permanent highlight 然后再在display –>highlight选择网络就可以高亮了。但是此时高亮的时候是虚线，可能看不清，可以在setup –>user preferences –> display –> display_nohilitefont 打开此选项 也可以设置display_drcfill，将DRC显示也表示为实现，容易看到。另外DRC标志大小的设置在setup –> drawing option –>display –> DRC marker size



3、布局的时候设置的栅格点要大一些，在布线的时候，栅格点要小一些


4、执行每一个命令的时候，注意控制面板的选项，包括option，find，visibility
5、不同颜色高亮不同的网络：displayhighlight –> find面板选择net –> option面板选择颜色，然后再去点击网络。也可以通过dehilight去取消高亮。
十四、差分布线
1、  差分线走线：route –>conect然后选择差分对中的一个引脚，如果已经定义了差分对，就会自动进行差分对布线。我们可以在这里定义差分。

2、如果在差分布线时想变为单端走线，可以点击右键：single trace mode

十五、蛇形走线
1、  群组走线：route –> 选择需要布线的飞线这样就可以多根线一起走线了 –> 但快到走线的目的焊盘时，右键 –> finish 可以自动完成 –> 再利用slide进行修线
2、常用的修线命令：
（1）、edit –>delete 然后再find中可以选择Cline（删除整跟线）、vias、Cline Segs（只删除其中的一段）  
（2）、route –>slide 移动走线

（3）、route –>spread between voids 并在控制面板的options栏输入void clearance即可进行自动避让。

十六、铺铜
1、建议初学者内电层用正片，因为这样就不用考虑flash焊盘，这时候所有的过孔和通孔该连内电层的就连到内电层，不该连的就不连。而如果用负片，那么如果做焊盘的时候如果没有做flash焊盘，那么板子就没法用了。
2、在外层铺铜：shape –>rectangular 然后再option中进行设置

（1）、动态铜（dynamiccopper）

（2）、制定铜皮要连接的网络
3、铺铜后如何编辑边界：shape–> edit boundary 就可以对铜皮就行修改边界
4、如何删除铜皮：edit –>delete –> 在find中选择shape–> 点击铜皮就行删除
5、修改已铺铜的网络：shape–> select shape or void –> 点击铜皮，右键assign net

6、如何手工挖空铜皮：shape–> manual void –> 选择形状


7、删除孤岛：shape –>delete islands –> 在option面板点击delete all on layer

8、铺静态铜皮：shape –>rectangular –> 在option面板选择staticsolid
9、铜皮合并，当两块铜皮重叠了以后要进行合并：shape –> merge shapes 逐个点击各个铜皮，就会合并为一个铜皮。合并铜皮的前提是铜皮必须是相同网络，别去铜皮都是一种类型（都是动态或者都是静态）

十七、丝印处理（为出光绘做准备）
1、生成丝印层是，与电气层没有关系了，所以可以把走线以及覆铜都关闭：display –> color visibility 关掉etch，要留着pin和via，因为调整丝印时需要知道他们的位置。

2、在display –>color and visibility –> group选择manufacturing –> 选择autosilk_top和autosilk_bottom 因为丝印信息是在这一层的。不需要选择其它层的silkscreen

3、生成丝印：manufacturing–> silkscreen –> 选择那些层的信息放在丝印层，一般要选上packagegeometry和reference designator –> 点击silkscreen，软件自动生成这个信息
4、  调整丝印，先在color andvisibility中关掉ref des assembly_top和assembly_bottom



5、调整字体大小：edit –>change –> 在find面板选中text–> option面板选中line width和textblock，不选择text just –> 画框将所有的文字改过来。line width是线宽，text block是字体大小。注意option选项中的subclass不要动，否则修改后，就会把修改结果拷贝到那一层了。




6、调整丝印位置：move –>选择编号进行修改
7、加入文字性的说明：add–> text –> 在option中选择manufachuring/autosilk_top，以及字体的大小，然后点击需要添加的位置，输入即可




十八、钻孔文件
1、钻孔文件是电路板制作厂商数控机床上要用到的文件，后缀为.drl

2、设置钻孔文件参数：manufacture–> NC –> NC Parameters –> 设置配置文件（nc_param.txt）存放路径，全部保持默认即可



（路径里最好不要有中文哦）
3、产生钻孔文件：manufacture–> NC –> NC drill –> Drilling:如果全部是通孔选择layerpair；如果有埋孔或者盲孔选择（by layering）—>点击drill就可产生钻孔文件 –> 点击view log查看信息


4、注意NC drill命令只处理圆型的钻孔，不处理椭圆形和方形的钻孔，需要单独进行处理：manufacture –> NC –> NC route –> route 可能会产生一些工具选择的警告，可以不必理会。完成后
会产生一个.rou文件

5、生成钻孔表和钻孔图：display–> color and visibility –> 关闭所有颜色显示，在geometry中单独打开outline，只打开电路板的边框 –> manufacture –> NC–> drill legend 生成钻孔表和钻孔图 –> ok –> 出现一个方框，放上去即可




十九、出光绘文件

1、出光绘文件：manufacture–> artwork，注意以下几个选项：


Film Control：

（1）、undefined linewidth：一般设置为6mil或者8mil
（2）、plot mode：每一层是正片还是负片

（3）、vector basedpad behavior：出RS274X格式文件时，一定要选中这个选项，如果不选这个选项，那么出光绘的时候，负片上的焊盘可能会出问题。


   General Parameters：
（1）、Device type：选择Gerber RS274X，可以保证国内绝大多数厂商可以接受

2、在出光绘文件之前可以设定光绘文件的边框（也可以不设置）：setup –> areas –> photoplot outline


3、如果要出顶层丝印信息的光绘文件，需要先把这一层的信息打开：display –> color/visibility –> all invisible 关掉所有。
4、对于顶层丝印层，需要打开以下三个选项：
   geometry：: silkscreen_top: silkscreen_top
   manufacturing：: autosilk_top
然后，manufacture –> artwork –> filmcontrol –> 在available films中选择TOP，右键add –> 输入这个film的名字（例如silkscreen_top）这样就可以在available films中添加上了这个film，并且
里面有刚才选择的三个class/subclass


5、利用相同的方法，在产生底层的丝印
6、添加阻焊层，先在manufacture中添加上soldermask_top层，然后再在display –>color/visibility中选择一个几个class/subclass:
   stack-up：: soldermask_top; :soldermask_top
   geometry：: soldermask_top;: soldermask_top

再在soldermask_top右键–> match display 就会让这个film和选择的class/subclass进行匹配了



    同样的办法添加底层阻焊层。7、添加加焊层，先在manufacture中添加上pastemask_top层，然后再在display –>color/visibility中选择一个几个class/subclass:
   stack-up：: pastemask_top; :pastemask_top
   geometry：: 没有; : pastemask_top
    再在soldermask_top右键 –> match display 就会让这个film和选择的class/subclass进行匹配了

同样的办法添加底层加焊层。



8、添加钻孔表，先在manufacture中添加上drill_drawing层，然后再在display –>color/visibility中选择一个几个class/subclass:
   manufacturing：: Nclegend-1-4

   geometry：: outline
再在drill_drawing右键–> match display 就会让这个film和选择的class/subclass进行匹配了


9、板子需要的底片：
（1）、四个电气层（对于四层板）
（2）、两个丝印层
（3）、顶层阻焊层和底层阻焊层（soldermask）
（4）、顶层加焊层和底层加焊层（pastemask）

（5）、钻孔图形（NC drilllagent）


10、如何在已经设定好的film中修改class/subclass：点击相应的film –> display就可以显示当前匹配好的class/subclass –> 然后再在display中修改 –> 然后再匹配一遍


11、需要对每个film进行设置film option


12、生成光绘文件：filmoption中select all –> create artwork


13、光绘文件后缀为.art

14、需要提供给PCB厂商的文件：.art、.drl、.rou(钻非圆孔文件)、参数配置文件art_param.txt、钻孔参数文件nc_param.txt，需要把下面这些文件进行打包。