Allegro PCB designer

Cadence Allegro PCB Designer 是一個(gè)可擴(kuò)展的，經(jīng)過驗(yàn)證的 PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境，在解決技術(shù)和方法的挑戰(zhàn)同時(shí)，可以使設(shè)計(jì)周期可控并盡可能縮短。Allegro PCB Designer 解決方案采用了基礎(chǔ)軟件加選項(xiàng)的配置方案，包含了與 PCB 設(shè)計(jì)相關(guān)的一個(gè)完整的設(shè)計(jì)流程所需的一切。基礎(chǔ)軟件即 Allegro PCB Designer——包括一個(gè)共同的一致的約束管理器（constraint management）解決方案，PCB Editor，自動(dòng)/交互式布線器，以及用于制造和機(jī)械 CAD 的接口。PCB Editor 提供了一個(gè)完整的布局和布線的環(huán)境——從基礎(chǔ)平面規(guī)劃，布局和布線到布局復(fù)制高級(jí)互聯(lián)規(guī)劃，分別針對簡單或復(fù)雜的 PCB 設(shè)計(jì)。

優(yōu)勢

• 提供一個(gè)經(jīng)過驗(yàn)證、可擴(kuò)展的，高性價(jià)比的 PCB 編輯和布線解決方案以及按需升級(jí)的配置方案。
• 提供從基礎(chǔ)/高級(jí)布局和布線到戰(zhàn)略性規(guī)劃和全局布線的完整的互聯(lián)環(huán)境。
• 通過約束驅(qū)動(dòng)的 PCB 設(shè)計(jì)流程，避免不必要的反復(fù)。
• 包含一個(gè)從前端到后端的約束管理系統(tǒng)，用于約束創(chuàng)建、管理和確認(rèn)。
• 支持對物理，間距，面向制造、組裝和測試的設(shè)計(jì)（DFX），高密度互連（HDI），和電氣（高速）域設(shè)置一個(gè)全面的規(guī)則。
• 提供第三方應(yīng)用的開放環(huán)境，可以提高工作效率，同時(shí)成為最佳綜合工具。

功能特性

PCB編輯器技術(shù)

Cadence PCB設(shè)計(jì)解決方案的核心是PCB編輯器——這是一種直觀的、易于使用的、約束導(dǎo)向型的設(shè)計(jì)環(huán)境，方便用戶創(chuàng)建和編輯從簡單到復(fù)雜的PCB。它廣泛的功能組合解決了當(dāng)今設(shè)計(jì)和制造中存在的各種問題。該P(yáng)CB編輯器提供了而靈活的布局規(guī)劃工具?；贏llegro平臺(tái)的PCB設(shè)計(jì)分割技術(shù)提供了同步設(shè)計(jì)功能，其功能可縮短布線時(shí)間，并加速產(chǎn)品更早的上市。強(qiáng)大的基于形狀的走線推擠功能帶來了高生產(chǎn)效率的互聯(lián)環(huán)境，同時(shí)可實(shí)時(shí)地顯示長度和時(shí)序容限。動(dòng)態(tài)鋪銅功能提供了在放置和布線迭代時(shí)的實(shí)時(shí)鋪地填充和修復(fù)功能。該P(yáng)CB編輯器還可以產(chǎn)生全套底片加工、裸板裝配和測試輸出，包括Gerber 274x、NC drill和各種格式的裸板測試。（見圖1）

約束管理

約束管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)地顯示了物理/間距和高速規(guī)則以及它們的狀態(tài)(根據(jù)設(shè)計(jì)當(dāng)前所處的狀態(tài))，并且可適用于設(shè)計(jì)過程的任一階段。每個(gè)工作表提供了一個(gè)電子數(shù)據(jù)表界面，能夠讓用戶以層級(jí)的方式進(jìn)行定義、管理和確認(rèn)不同的規(guī)則。這種強(qiáng)大的功能應(yīng)用可以讓設(shè)計(jì)師用圖形創(chuàng)建、編輯和評估約束集，使其作為圖形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)作理想的實(shí)現(xiàn)策略的電子藍(lán)圖。一旦約束被提交到數(shù)據(jù)庫中，它們就可被用來驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的放置和布線過程。

約束管理系統(tǒng)是完全集成到PCB編輯器中，而約束可以隨著設(shè)計(jì)過程的進(jìn)行而被實(shí)時(shí)地確認(rèn)。確認(rèn)過程的結(jié)果是用圖形化的方式表示約束條件是否滿足，滿足約束用綠色顯示，不滿足約束就用紅色顯示。這可使設(shè)計(jì)師可以及時(shí)地看到設(shè)計(jì)的進(jìn)度，以及因電子數(shù)據(jù)表中任何設(shè)計(jì)變動(dòng)而產(chǎn)生的影響。

布圖規(guī)劃與布局

約束和規(guī)則驅(qū)動(dòng)的方法有利于強(qiáng)大而靈活的布局功能，包括互動(dòng)和自動(dòng)的元件布局。工程師或設(shè)計(jì)師可以在設(shè)計(jì)輸入或布圖規(guī)劃階段將元件或支電路分配到特定的“區(qū)域”。可以通過REF、封裝方式、相關(guān)信號(hào)名、零件號(hào)碼或原理圖表/頁面號(hào)碼來過濾或選擇元件。當(dāng)今的電路板上有成千上萬種元器件，需要精確的管理，通過實(shí)時(shí)的器件裝配分析和反饋，得以實(shí)現(xiàn)器件裝配時(shí)從整體上來考慮并滿足EMS規(guī)則，以提高設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)速度和效率。DFA(可裝配型設(shè)計(jì))分析(Allegro PCB Design XL和GXL有提供)實(shí)現(xiàn)了在互動(dòng)式元件放置時(shí)，實(shí)時(shí)地進(jìn)行DFA規(guī)則檢查?；谝粋€(gè)器件類型和封裝排列的二維電子表格，DFA可以實(shí)時(shí)地檢查器件的邊到邊、邊到端或端到端的距離是否違反最小要求，使得PCB設(shè)計(jì)師可以同步地放置元器件以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的可布線性、可生產(chǎn)性和信號(hào)時(shí)序要求。

戰(zhàn)略規(guī)劃和設(shè)計(jì)意圖

(GRE-global rounting environment)

由總線互聯(lián)主導(dǎo)的高度約束、高密度設(shè)計(jì)可能會(huì)花大量時(shí)間用于戰(zhàn)略性規(guī)劃和布線。加上當(dāng)今元件的密度問題、新的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)和特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求，傳統(tǒng)的CAD工具和技術(shù)已經(jīng)不足以滿足捕捉設(shè)計(jì)師的特定布線意圖要求。全局布線環(huán)境技術(shù)(僅限于Allegro PCB Design GXL)提供了捕捉和貫徹設(shè)計(jì)師意圖所需的技術(shù)和方法。通過交互的流程規(guī)劃架構(gòu)和全局布線引擎，用戶可以第一時(shí)間地將他們的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)意圖應(yīng)用到可以了解他們所需的工具中。該解決方案完成了這一目標(biāo)，讓用戶創(chuàng)建抽取的互聯(lián)數(shù)據(jù)（通過互聯(lián)流程規(guī)劃架構(gòu)），并迅速匯合于一個(gè)解決方案中，用全局布線引擎對其加以處理。使用互聯(lián)提取功能降低了系統(tǒng)需要處理的元件數(shù)量。將元件數(shù)量從可能存在的成千上萬種減少到數(shù)百種，從而使手動(dòng)操作的需要大大地降低。此外，它也降低了用戶在互聯(lián)流程規(guī)劃架構(gòu)中可見器件數(shù)量，減少了他們需要在物理上進(jìn)行管理的元件的數(shù)量。使用提取數(shù)據(jù)功能，布線過程中可以通過提取數(shù)據(jù)比較可布線空間和用戶的設(shè)計(jì)意圖是否相一致，從而得以快速完成。所以該布線引擎可以解決布線細(xì)節(jié)問題，貫徹特定的意圖，用戶不用時(shí)刻盯著屏幕就可以解決布線問題。這代表著當(dāng)前設(shè)計(jì)工具的大幅簡化，讓用戶可以更快更有效地完成他們的設(shè)計(jì)。如今用戶可以比以往任何時(shí)候更快、更容易地匯合到一個(gè)成功的互聯(lián)解決方案中，通過效率和設(shè)計(jì)速度的提高縮短了設(shè)計(jì)周期時(shí)間。（見圖2）

設(shè)計(jì)分割

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)越來越分散于世界各地，這就讓縮短設(shè)計(jì)周期時(shí)間的相關(guān)問題變得更加復(fù)雜。手動(dòng)操作解決多用戶問題非常耗時(shí)、緩慢而且易于出錯(cuò)。

PCB設(shè)計(jì)分割技術(shù)（Allegro PCB設(shè)計(jì)層有提供）提供了多用戶、同步的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了更快地上市，并減少了布局時(shí)間。使用該技術(shù)，同時(shí)作業(yè)于一個(gè)布局圖的多個(gè)設(shè)計(jì)師可以共同調(diào)用單個(gè)數(shù)據(jù)庫，不管小組相隔多遠(yuǎn)。

設(shè)計(jì)分割技術(shù)讓設(shè)計(jì)師能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)分割為多個(gè)部分或者區(qū)域，由多個(gè)設(shè)計(jì)組成員進(jìn)行規(guī)劃和編輯。這樣，所有設(shè)計(jì)師都可以查看所有被分割的部分，并更新設(shè)計(jì)視窗，監(jiān)控其他用戶部分的狀態(tài)和進(jìn)度。這可以大大縮短整個(gè)設(shè)計(jì)周期，并加速設(shè)計(jì)流程。

交互式走線編輯

PCB編輯器的交互式布線功能提供了強(qiáng)大的、交互的功能，可以使受控自動(dòng)操作，以維持用戶操作，同時(shí)將布線效率最大化。實(shí)時(shí)的、圖形的、任意角度的推擠布線讓用戶可以選擇“推擠優(yōu)先”、“環(huán)繞優(yōu)先”或“僅環(huán)繞”模式。推擠優(yōu)先模式讓用戶可以建造最合適的互聯(lián)路徑，而實(shí)時(shí)的、圖形布線器會(huì)自動(dòng)地解決動(dòng)態(tài)推擠障礙。布線會(huì)自動(dòng)跳躍障礙，如引腳或?qū)Э住Ｔ谛枰ㄔ鞌?shù)據(jù)總線時(shí)，貼線優(yōu)先模式是完美的解決方案。在在環(huán)繞優(yōu)先模式中，布線器圖形會(huì)跟隨其它互聯(lián)為優(yōu)先，只有在沒有選擇的時(shí)候才會(huì)推開或跳過障礙。僅環(huán)繞型執(zhí)行起來就像環(huán)繞優(yōu)先模式，但沒有對其它蝕刻目標(biāo)的推擠意圖。實(shí)時(shí)嵌入式圖形布線引擎可以通過推擠障礙，或者跟隨銅皮的障礙，同時(shí)動(dòng)態(tài)地跳躍過孔或元件引腳以優(yōu)化布線。

在編輯時(shí)，設(shè)計(jì)師可以使用一種能夠顯示具有高速約束的互聯(lián)下的時(shí)序間隙的實(shí)時(shí)圖形化窗口?；ヂ?lián)布線還提供了在多個(gè)線路上執(zhí)行群組布線的能力，以及用高速長度或延遲約束進(jìn)行線路的交互式調(diào)整的能力。（見圖3）

動(dòng)態(tài)鋪銅

動(dòng)態(tài)鋪銅技術(shù)提供了實(shí)時(shí)灌注/修復(fù)功能。Shape參數(shù)可以被適用于三個(gè)不同的方面，參數(shù)可以被添加到全局shape, 同類shape，以及單個(gè)shape中。走線、導(dǎo)孔和元件添加到動(dòng)態(tài)銅皮中，將會(huì)按照其形狀自動(dòng)連接或避讓。當(dāng)物體被移去時(shí)，形狀會(huì)自動(dòng)填充回去。在編輯完成后，動(dòng)態(tài)鋪銅不需要批量自動(dòng)避讓，也不需要其它的后期加工步驟。

RF設(shè)計(jì)

RF設(shè)計(jì)要求包括要比以往更快、更精確地解決高性能/高頻率電路。RF/復(fù)合信號(hào)技術(shù)為PCB RF設(shè)計(jì)提供了一種完整的、從前端到后端，從原理圖到布局到制造的解決方案。RF技術(shù)包含了高級(jí)的RF性能，包括參數(shù)化創(chuàng)建和編輯RF器件的智能布局功能，以及一種靈活的圖形編輯器。一種雙向的IFF界面提供了RF電路數(shù)據(jù)的快速而有效地傳輸，并進(jìn)行仿真和確認(rèn)。這種雙向流程消除了電路仿真和布局之間手動(dòng)和易于出錯(cuò)的迭代。（Allegro PCB Design XL和GXL級(jí)提供了此功能）。

PCB制造

可以進(jìn)行全套底片加工、裸板裝配和測試輸出，包括各種格式的Gerber 274x、NC drill和裸板測試。更重要的是，Cadence通過其Valor ODB++界面(還包含Valor Universal Viewer)支持業(yè)界倡導(dǎo)的Gerber-less制造。ODB++數(shù)據(jù)格式可創(chuàng)建精確而可靠的制造數(shù)據(jù)，進(jìn)行高質(zhì)量的Gerber-less制造。

自動(dòng)化的互聯(lián)環(huán)境

設(shè)計(jì)復(fù)雜度、密度和高速布線約束的提高使PCB的手動(dòng)布線既困難又耗時(shí)。復(fù)雜的互聯(lián)布線問題通過強(qiáng)大的、自動(dòng)化的技術(shù)得以解決。這種強(qiáng)大的、經(jīng)實(shí)踐證明的自動(dòng)布線器含有一種批量布線模式，含有眾多的用戶可定義的布線策略，以及自動(dòng)的策略調(diào)整。互動(dòng)的布線環(huán)境（具有實(shí)時(shí)互動(dòng)走線推擠特性）有助于對走線的快速編輯。具有廣泛的布圖規(guī)劃功能和完整的元件放置特點(diǎn)的互動(dòng)式放置環(huán)境，使得無需切換應(yīng)用程序就可以進(jìn)行放置變更，優(yōu)化布線。通過使用自動(dòng)交互式布圖規(guī)劃和放置功能，設(shè)計(jì)師可以提高布線質(zhì)量和效率，這與元件布局直接相關(guān)。此外，廣泛的規(guī)則集讓設(shè)計(jì)師可以控制范圍廣泛的約束，從默認(rèn)的板級(jí)規(guī)則到按照線路種類的規(guī)則，再到區(qū)域規(guī)則。

Allegro產(chǎn)品提供的高速布線能力能夠解決線路安排、時(shí)序、串?dāng)_、布線層的設(shè)置，和當(dāng)今高速電路所需要的特殊器件要求。

自動(dòng)布線

高級(jí)自動(dòng)布線技術(shù)提供了強(qiáng)大的、基于形狀的自動(dòng)布線，有快速、高效率等特點(diǎn)。它的布線算法可對于類型廣泛的PCB互連挑戰(zhàn)-從簡單到復(fù)雜，從低密度到高密度-并可滿足高速約束的需要。這些強(qiáng)大的算法最高效率地使用了布線區(qū)域。為了給各種情形找到最佳的布線方案，布線器使用一種多通路、重視成本、可解決沖突的算法。廣泛的規(guī)則集提供了物理和電子約束控制的能力。廣泛的規(guī)則集具有解決設(shè)計(jì)中各種布線元素的特定規(guī)則的靈活性。用戶可以定義滿足通用物理/間距線路規(guī)則所需的規(guī)則，和復(fù)雜、層級(jí)高速規(guī)則的分類規(guī)則。

可制造性設(shè)計(jì)

制造性設(shè)計(jì)能力可以大大提高制造的良品率。制造算法提供了伸展功能，能夠根據(jù)可用空間自動(dòng)地加大銅皮間隙。自動(dòng)銅皮伸展，將銅皮重新定位，創(chuàng)造銅皮與引腳、銅皮與 SMD 焊盤、以及相鄰銅皮之間的額外空間，從而提高可制造性。用戶可以靈活地定義各種范圍的間距值，或者使用默認(rèn)值。臨近的拐角和測試點(diǎn)可以被添加到布線過程中。制造算法會(huì)自動(dòng)使用最優(yōu)的規(guī)則范圍，從最大值開始直到最小值。測試點(diǎn)插入可自動(dòng)添加到可以測試的導(dǎo)孔或焊盤作為測試點(diǎn)?？蓽y試的導(dǎo)孔可以在前端、后端或 PCB 的兩邊被探測到，支持單面和雙面測試器。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)它們的制造需要，靈活選擇測試點(diǎn)插入方法。為了避免昂貴的測試設(shè)備調(diào)整，測試點(diǎn)可以是“固定”的。測試點(diǎn)約束包括測試探測表面、導(dǎo)孔尺寸、導(dǎo)孔柵格，和最小的中心間距。

互動(dòng)式布線編輯

布線編輯器可以簡化走線編輯過程。隨著新的走線，推擠功能會(huì)自動(dòng)推開原有的走線，圍繞引腳進(jìn)行布線。使用推擠功能，設(shè)計(jì)師可以沿著現(xiàn)有的走線移動(dòng)原有的走線部分或?qū)Э祝⑶以诒匾臅r(shí)候推到其它引腳和導(dǎo)孔前端。重像功能使其更容易評估假定的情況。隨著走線部分或?qū)Э自谥羔樋刂葡乱苿?dòng)，周圍的走線就會(huì)被推擠和動(dòng)態(tài)顯示，這樣經(jīng)調(diào)整的布線可以在接收最終配置前被評估。布線編輯器非常適合密集的多層電路板，有效導(dǎo)孔的位置很難發(fā)現(xiàn)。只要在選定的地點(diǎn)點(diǎn)擊兩次就可以定位導(dǎo)孔?？赡艿脑?，可以通過將走線推擠到所需的板層上創(chuàng)造出可選地點(diǎn)。如果不可行，布線編輯器會(huì)顯示出DRC，并顯示附近的有效導(dǎo)孔位置。此外，復(fù)制布線功能可以讓現(xiàn)有的布線被復(fù)制，以完成未布線的總線連接，簡化總線的創(chuàng)建。

布局編輯

布局編輯器讓設(shè)計(jì)師迅速放置元件的同時(shí)可以同步評估空間、邏輯流程和擁擠度。移動(dòng)模式讓元件可以被作為單一元件或群組進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、排列、推擠和移動(dòng)。指導(dǎo)布局模式選擇具有最高連通性的元件，計(jì)算出其最理想的位置，而不會(huì)破壞設(shè)計(jì)規(guī)則或約束。用戶可以拒絕也可以接受該位置。只要直接輸入XY軸位置就可以放置元件。這種功能對于放置連接器和有固定位置的元件特別實(shí)用。密度分析可以通過將PCB與顯示區(qū)域范圍的色圖(從高度擁擠到輕微擁擠的區(qū)域)重疊，圖形化地顯示了電路的擁擠度。這有助于確認(rèn)在哪里進(jìn)行布局調(diào)整，以緩解擁擠度，并提高布線完成率。