《PadsLayout教程》PPT课件.ppt

PADS Layout 教程,目录 一 用户界面介绍 二 基本设置 三 元件封装设计 四 设计准备 五 元件布局 六 布线设计 七 工程设计更改 八 尺寸标注 九 检查设计中的错误 十 CAM输出,一 用户界面介绍,标题栏,菜单栏,标准工具栏,项目浏览器,输出窗口,状态栏,线宽设置,栅格设置,工具栏及工具盒,标准工具栏,打开,保存,层列表框,属性,循环选择,绘图工具栏,设计工具栏,尺寸标注工具栏,ECO工具栏,BGA工具栏,撤销,重做,缩放,整版显示,重绘屏幕,输出窗口,项目浏览器,绘图工具栏,选择模式,2D直线,添加铺铜,切挖铜,建立灌铜区域,禁止灌铜区域,边框及切挖操作,添加禁止区,添加文本,灌铜操作,从库中添加编辑对象,建立平面区域,分割平面区域,自动平面分割,扇出设置,添加新标签,导入DXF文件,绘图编辑选项,工程设计更改工具栏,选择模式,添加连接,添加布线,添加元件,重命名网络,重命名元件,变更元件,删除连接,删除网络,删除元件,交换引脚,交换门电路,设计规则,自动重编号,自动变换引脚,自动变换门电路,自动端子指派,添加重使用,ECO选项,设计工具栏,选择模式,移动,极轴移动,90度旋转,任意角度旋转,交换元件,移动参考注释值,查看簇,添加拐角,分割,添加布线,动态布线,缩略布线,自动布线,总线布线,添加跳线,添加测试点,设置重使用,设计选项,尺寸标注工具栏,选择模式,自动标注,水平标注,垂直标注,对齐标注,旋转尺寸标注,角度标注,圆弧标注,引出线标注,标注选项,球栅陈列封装工具栏,选择模式,祼片向导工具,金线键合向导,祼片标志向导,添加元件,添加祼片元件,配线连接编辑器,同步祼片元件,变更元件,添加连接,添加布线,添加布线,删除连线,删除网络,交换引脚,重命名网络,金线键合图表,布线向导,File菜单,新建,打开,保存,另存为,输出,导入,另存为start-up文件,设置start-up文件,找开库管理器,输出报告,定义CAM文件,输出贴片和钻孔坐标数据,打印设置,Edit菜单,撤销,重做,剪切,复制,复制为位图,粘贴,移动,删除,打开特征值管理器,打开特征值字典,打开查找对话框,高亮显示对象,取消高亮显示对象,选择所有,循环选择,打开筛选对话框,打开属性对话框,插入LOGIC对象,插入新的对象,删除所有OLE对象,链接,设置对象,View菜单,缩放,缩放至适合电路板大小,缩放至适合工作区大小,选择对象并缩放至适合工作区大小,刷新,查看簇,查看网络,查看安全间距,打开输出窗口,打开项目浏览器,打开工具栏子菜单,打开状态栏,保存查看视图,前一视图,下一视图,Setup菜单,设置焊盘,设置钻孔层对,设置跳线,设置设计规则,定义层,设置原点,设置配色方案,Tools菜单,打开PCB封装编辑器,设置簇布局,簇管理器,分散元件,长度最小化,推挤元件,调用DXDESIGNEN设计前端管理工具,调用SPECCTRA布线器,调用BOARDSIM信号完整性、电磁兼容性模拟仿真器,调用CAM350,调用PADS ROUTER,灌铜管理吕,设置装配变量,验证设计,比较测试点,DFT检查,比较、工程设计更改,设置ECO选项,新建宏,基本脚本编辑器,用户自定义界面,打开选项对话框,Help菜单,打开帮助文件,文档集合,无模命令,设置安装选项,教程,界面规范,启动时显示欢迎界面,网站技术支持,关于PADS,常用的无模命令：,二 基本设置 1、设置原点setup-set origin 系统中所有测量、计算操作都与原点的位置有关。,2、栅格设置 栅格设置对设计工作的效率有很大的影响。栅格共分为五种：display grid（显示栅格-GD）、design grid（设计栅格-GR）、via grid（过孔栅格-GV）、fanout grid（扇出栅格）、hatch grid（覆铜填充栅格） 栅格设置：tools-options对话框-grids标签,3、数字小键盘设置显示,4、配置色彩方案,5、元件选定操作 （1）鼠标单击 （2）Ctrl键加选 （3）框选 （4）选择过滤器（selection filter） （5）find（查找-S、查找并选择-SS）,6、常用快捷键,7、库操作,8、OPTIONS设置-全局标签,光标样式,设置最小显示线宽,自动备份时间、数量,设置备份文件目录,单位设置,对象吸附在光标旁,随鼠标左键一起释放,无拖拽,设计标签,自动推挤,设置光标位置为移动捕捉点,设置元件中心为移动捕捉点,设置直线、导线正交,设置直线、导线斜交,设置直线、导线任意角度,检查为提示错误,检查为警告错误,忽略安全间距,关闭DRC在线检查,提示推挤,关闭推挤,倒45度角,倒圆角,自动倒角,设置原点为移动捕捉点,勾选后移动元件导线一起移动,布线标签,设置层对第一层,显示警戒带,高亮显示当前布线网络,显示钻孔,显示大头钉,显示保护的布线,显示测试点,锁定测试点,显示导线长度,自动保护导线,允许任何角度焊盘入口,最大振幅值,最小间距,设置层对第二层,布线标签,设置层对第一层,显示警戒带,高亮显示当前布线网络,显示钻孔,显示大头钉,显示保护的布线,显示测试点,锁定测试点,显示导线长度,自动保护导线,允许任何角度焊盘入口,最大振幅值,最小间距,设置层对第二层,显示泪滴,热焊盘标签,热焊盘线宽,热焊盘最小轮辐数量,热焊盘外形,热焊盘直交连接,热焊盘斜交连接,没过热焊盘,热焊盘无连接,设置已布线的焊盘为热焊盘,显示花孔,移除死铜,移除违例热焊盘,无钻孔热焊盘,有钻孔热焊盘,尺寸标注标签,设置文本所在层,设置标注线所在层,环形标注半径/直径,普通,标注线和箭头,文本,泪滴焊盘设置标签,显示泪滴焊盘,自动调整泪滴焊盘,3种泪滴焊盘外形,设置泪滴焊盘长度,设置泪滴焊盘宽度,绘图编辑标签,默认线宽值,默认字体,文本线宽及大小,栅格标签,勾选捕捉栅格,过孔标签,勾选捕捉栅格,三 元件封装设计 1、启用PCB Decal Editor（PCB封装编辑器）来创建或编辑封装。,2、根据元件资料设计封装。 （1）确定元件的引脚位置。 （2）确定引脚间距。 （3）排间距。 （4）外形尺寸。 （5）引脚大小。 （6）有无推荐封装。,3、设置单位及栅格。,4、设置配色（CTRL+ALT+C）。,5、开始设计-添加端点。,复制、粘贴端点-修改坐标，确定位置,修改所有端点大小。,修改第1脚更改为方焊盘,添加元件外形丝印框丝印是元件本体的投影。 然后点选丝印框每条边线，修改其坐标值。,添加其它丝印及文字标识。,保存封装。,6、使用封装向导(Decal Wizard)建立封装(Decals) 建立一个 SO28 类型的封装。,（1）选择 SOIC 表格。 （2） 在控制面板的封装(Decal)区域，设置管脚计数(Pin Count)为 28。 （3）在丝印标记(Silkscreen)区域， 选择需要丝印 （Create） ,需要丝印开口 （Notch），设置从管脚中心的距离(Spacing From Pin Center)为60 ,丝印距离第一Pin的间距为25，丝印放在所有层(All layers)。 （4）在管脚(Pins)区域，设置管脚长度(Pin Length)为 90，宽度为（Width）24,列间距为 50，行距(Row Pitch)为 450，并且选择中心到中心(Center to Center)按钮。 注意：目前使用的单位为 Mils，你可以通过窗口下部的 Units 更改所需要的单位。 （5） 选择 OK。一个 PCB 封装(PCB Decal)就自动地建立了。,7、建立槽形过孔,（1）在 Pin Name 项目下选择管脚1，点击 Parameters项目下选择椭圆形的焊盘形状图标 ，在其宽度 Width 和长度 Length 项目下分别输入 110 和 180，定义焊盘的外形宽度和长度。 （2）在右下角的 Slot Parameters项目下，输入Length为 110，上面的 Drill 项目中输入32，定义槽形钻孔的长度和宽度。 在右边的Preview预览窗口中可以看到焊盘和钻孔的预览情况。 （3）在 Assign to all pins的右边检查框中打勾，对所有的1、2、3 管脚进行同样尺寸的配置。点击右边的按钮Apply，应用此设置。 （4）点击 Pin Name 项目下的管脚 3，设置 Parameters项目和Slot Parameters项目下的Orientation都设置为90，即将第三个管脚的方向旋转 90 度。点击按钮 OK退出 Pad Stacks 的编辑。,8、绘制异形焊盘 （1）放置一个标准的元件脚焊盘，因为异形焊盘对于元件焊盘只是在焊盘上去处理 （2）点击铺皮（Copper）图标 ，进入绘制铜皮模式，画出一个所需要的异形焊盘形状的铜皮，用这个铜皮充当所需的异形焊盘。 （3）这时焊盘和铜皮还都是独立的对象，点击焊盘右键鼠标，弹出菜单，在弹的菜单中选择Associate(使联合)，再点击铜皮，这时两者都处于高亮状态，这它们两已联合成一体做为一个异形的管脚了。移动它，它们会同时被移动。,9、通过导入 DXF图形创建焊盘 如果需要创建的元件焊盘形状极为复杂，而且需要精度很高的尺寸要求，比如射频设计中的一些板上线圈等器件，它的形状为螺旋型，如果在 PCB设计软件中创建的难度很大。 这时我们就可以利用PADS Layout 中的 DXF 导入接口来完成这样的工作。 在 AutoCAD中创建需要的特殊图形较为方便，而且精度很高，所以我们将AutoCAD中画的图形保存为 DXF格式后，导入 PADS即可。 （1）用AutoCAD画好封装图形，保存为DXF文件。 （2）在元件封装编辑状态下，点击Drafting图标 ，从弹出的绘图工具条上选择 Import DXF File图标 ，从弹出的对话框中选择需要导入的 DXF 文件并打开。 （3）在弹出的DXF Import 窗口中，我们将DXF中的 2D Line 属性的目标更改为Copper 属性，点击右边的 Type 窗口中的下拉菜单，选择Copper，点击 OK按钮。导入的线圈图形如下图，通过查看其属性，其各段图形的属性已经是Copper。 （4）添加管脚，再将这些 Copper shape的目标关联到管脚Pin 上。,10、交换元件脚焊盘脚排序号 在放置焊盘时，被放置好的焊盘的序号往往都是按顺序排下去的，但有时希望交换某些元件脚的顺序。 （1）点亮需要交换的排序的元件脚，再点击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Renumber Terminals(重定义焊盘序号)，弹出 Renumber Pins对话框，在对话框中输入重新排序焊盘的起始序号。,（2） 点击 OK按钮确定，这时被选择的元件脚焊盘排序号完成了所输入的数字号，同时鼠标光标上出现一段提示下一新序号的号码，需要将这个序号分配给哪个焊盘就用鼠标点击那个焊盘，依次类推，最后双击鼠标左健结束。完成元件序号的交换。,11、建立一个新的元件类型(Part Type) （1）选择文件/库(File/Library)，打开 PADS Layout 的库管理器(Library Manager),（2）选择新建(New)， 打开元件类型编辑窗口(Part Information for Part) 对话框，然后选择基本(General)表格。,（3）指定 PCB封装(PCB Decals),（4）指定 CAE 封装(CAE Decals),（4）编辑管脚信息,选择OK，保存元件类型(Part Type) 。保存项目到库中(Save Part Type to Library)对话框将出现。,关闭库管理器(Library Manager)。 选择文件/退出封装编辑器(File/Exit Decal Editor)，返回到布局布线编辑器中。,四 设计准备 1、建立板框，注意此时单位要设置成公制(mm)。板框左下角落在原点上。 设置栅格：,调整边框尺寸。 推圆弧。,点击需要 推圆弧的线， 点鼠标右键,2、建立板的挖空区域 Cutout 点击 Drafting Toolbar 图标 ，再选择 board outline and cut out图标 。这时将弹出一个警告提示，告知板框已存在，是否需要建立一个 Cutout区域，点击确定按钮。,3、建立禁止区（Keepout）,2、输入设计数据-单位设置成英制mil (1)从 ASCII 文件中输入网表(Netlist) 典型的网表(Netlist)包含 PCB 中所有元件(Parts)的列表，以及元件(Parts)之间的相互连接网络(Nets)。 使用文件/输入(File/Import)命令输入网表(Net lists)到 PADS Layout 中。,(2)从 PADS Logic 中输入网表(Netlist),3、定义设计规则(Defining Design Rules) (1)选择设置/层定义(Setup/Layer Definition)， 层设置(Layers Setup)对话框将出现。,(2)设置缺省的安全间距(Clearance)规则 选择设置/设计规则(Setup/Design Rules)，规则(Rules)对话框将出现。,(3)设置缺省的布线规则(Default Routing Rules),(4)设置网络安全间距规则(Net Clearance Rules),五 元件布局 元件的布局是通过选中元件，移动(Move)、90 度旋转(Rotate 90)、翻面(Flip)、任意角度旋转(Spin)、对齐和元件的成组操作等操作。 PADS Layout 允许你在下面三种方式中选择移动的点，这三种方式是： 通过光标点位置(By Cursor Location) 点中元件(Component)时光标所处的位置就是移动元件和放置元件的位置。 通过原点(By Origin) 在 PCB封装(PCB decal)中定义的元件原点(Component Origin)作为移动元件和放置元件的位置。 通过中心点(By MidPoint) 通过计算元件外框(Outline)和管脚(Pins)对角线的中心点作为移动元件和放置元件的位置。 布局时设置栅格 ：,（1）使用移动(Move)命令移动元件(Move Components) 选择元件后在键盘上按住 Ctrl+E，即可移动元件。元件将粘附在光标上，按键盘上的方向键，元件按栅格值移动。 （2）使用旋转 90 度(Rotate 90)命令旋转元件 选中元件，在键盘上按 Ctrl+R，将元件顺时针旋转90度。,（3）使用任意角度(Spin)旋转命令旋转元件 选中元件，在键盘上按 Ctrl+I，将元件任意角度旋转(Spin)。 （4）使用翻面(Flip Side)命令将元件翻面(Flipping) 选中元件，在键盘上按 Ctrl+F，元件将翻转到对面。 （5）创建元件陈列 选择元件-鼠标右键-,（6）对齐元件（ctrl+l）,（7）交换元件,（8）组合 （9）创建类似组合,选择元件,选择组合,（10）元器件布局的基本原则： （a） 遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。 （b） 布局中应参考电气原理框图，根据单板的主信号流向规律，安排主要元器件。 （c） 布局应尽量满足：总的连线尽可能短，关键信号线最短；高电压、大电流信号与小电流、低电压的弱信号完全分开；模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分。 （d）相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局。 （e）按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。 （f）如有特殊布局要求，相关人员应沟通后确定。 （g）布局时考虑PCBA加工工艺。,常用PCBA的6种主流加工流程如下表：,采用波峰焊工艺时，可制造性与布局设计 （a）尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰。 （b）同类型插装元器件，在X或Y方向上要考虑朝一个方向放置；同一种类型的有极性分立元件，也要力争在X或Y方向上保持一致，便于生产和检验 。,（c）为保证过波峰焊时不连锡，过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应1.0mm（包括元件本身引脚的焊盘边缘间距）。当相邻焊盘边缘间距为0.6mm-1.0mm 时，应采用椭圆形焊盘、加偷锡焊盘，或者焊盘间加丝印线分隔。,（d）波峰焊时，尺寸相差较大的片状元器件相邻排列，且间距很小时，较小的元器件在波峰焊时应排列在前面，先进入焊料池（。应避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件，造成漏焊。,（e）需过波峰焊的SMT器件，必须使用表面贴波峰焊盘库。 （f）为了保证制成板过波峰焊或回流焊时，传送轨道的卡爪不碰到元件，元件面的器件外侧距板边距离X应4mm，焊接面的器件外侧距板边距离Y应5mm，若达不到要求，则PCB应加工艺边。,采用回流焊工艺时，可制造性与布局设计 （a）两面过回流焊的PCB，其Bottom Side要求无大体积、太重的表贴器件。第一次过回流焊接器件重量应满足下列要求： A=器件重量/引脚与焊盘接触面积 片式器件：A0.075g/mm2 翼形引脚器件： A0.300g/mm2 J 形引脚器件：A0.200g/mm2 面阵列器件：A0.100g /mm2 （b）若有超重的器件必须布在Bottom Side，则应通过试验验证可行性后，才可布局。,（c）经常插拔的器件，如板边连接器，其引脚焊盘孔周围3mm范围内尽量不布置SMD，以防止连接器插拔时产生的应力损伤器件。 （d）为了保证可维修性，BGA器件周围需留有3mm禁布区，最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置在Bottom Side ；当Bottom Side有BGA器件时，不能在Top Side 的BGA的5mm禁布区的投影范围内布器件。,（e）采用回流焊，机器贴片之间器件距离要求： 同种器件：X或Y0.3mm 异种器件：X或Y0.13h+0.3mm（h为周围近邻元件最大高度差）。 （f）采用回流焊，只能手工贴片的元件之间距离要求：X或Y 1.5mm。,特殊器件（a）标准安装孔孔边到板边的距离应不能小于板厚。各种标准规格的螺钉、铆钉安装孔的尺寸、禁布区范围如下表所示：（此禁布区的范围只适用于保证电气绝缘的安装空间，未考虑安规距离，而且只适用于圆孔。）,（b）考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件、立体交叉装配的单板等。 （c）考虑尽量不要太靠近机箱壁，以避免将PCB安装到机箱时损坏器件。 （d）电缆的焊接端尽量靠近PCB的边缘布置，以方便插装和焊接。电缆和周围器件之间要留有一定的空间，避免电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。,（e）在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。 （f）尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 （g）某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引起意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。,（h）有相互连线的元器件应靠近排列，以保证走线距离最短，有利于提高布线密度。 （i）强信号和弱信号、高电压信号和弱电压信号要完全分开；模拟信号和数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分。 （j）去耦电容的电源脚靠近IC的Vcc。 （k）恢复电路单元、晶振靠近CPU的相应管脚，保证其连线最短。 （l）PCB上接地的安装孔靠近I/O端，减少外部干扰进入PCB。 （m）对于变压器、光耦等隔离器件，初次级器件需要完全隔开。,六 布线设计 1、指派网络颜色。,查看导线及跟随的飞线,查看所有飞线,查看除连接网络以外的飞线,查看飞线引脚对,不显示,2、查找网络。 （1）选择飞线-鼠标右键- （2）鼠标右键- （3）项目浏览器-,3、过孔定义,设计过程中可能需要的过孔,分为:通孔;盲孔;埋孔 盲孔: 连接表层和内层而不贯通整板的导通孔. 埋孔: 连接内层之间而在成品板表层不可见的导通孔. 这两类过孔尺寸设置可参考过线孔。 过线孔,制成板的最小孔径定义取决于板厚度，板厚孔径比应小于58mil 测试孔:测试孔是指用于ICT测试目的的过孔。可兼做导通孔，原则上孔径不限，焊盘直径应不小于25mil，测试孔之间中心距不小于50mil。不推荐用元件焊接孔作为测试孔。,4、建立铺铜。 铺铜皮表示在电路板上不受规则约束绘制一块实心的铜皮，将区域中的所有连线、过孔连接在一块，这就有可能造成短路。,5、切挖铺铜。 选择铜皮及切挖图形-鼠标右键- 选择铜皮-鼠标右键-,6、建立灌铜。 灌铜比较智能，只连接同网络的。,7、禁止灌铜区域。,8、布线原则 （1）关键信号线优先原则：电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。 （2）从单板上连接关系最复杂的器件着手布线；从单板上连线最密集的区域开始布线。 （3）布线设计时，除满足相关的工艺规则外，还应遵循相关的电气设计规范 （4）尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：