【电子科大成都学院PCB设计实训报告模板】

【电子科大成都学院PCB实训模板】电子科技大学成都学院实训报告册课程名称：Cadence高速PCB设计姓名：_____________________学号：_____________________院系：_____________________专业：_____________________教师：_____________________2012年xx月xx日实验一：基于Cadence器件图制作实验目的：目的一：熟悉Candence16.2软件的操作界面，各个操作选项的功能及操作步骤；目的二：完成GST5009的制作，进一步了解快速制作及调试更改器件方法；目的三：对比多引脚器件的制作与少引脚器件的异同，学会使用表列快速准确的制作出多引脚器件。二、实验原理和内容：原理：Candence16.2软件使用规则，操作步骤，视图，GST5009器件构造，引脚特征，电学特性。内容：熟悉使用Candence16.2，完成GST5009器件的制作，并在此基础上总结出相应器件制作的方法以及原理。三、实验步骤：A.开启计算机，打开Candence16.2软件；B.创建一个新的工程，设定好保存路径；C.熟悉软件的功能菜单，首先绘制出器件框，依次添加器件的各个引脚，如“TCT1,TD1+,TD1-,MCT1,MX1+”；D.在对应位置输入器件参数，如“器件编号”“器件名称”；E.调整好器件各个引脚的位置，检查各引脚的参数是否正确；F.把制作好的器件保存在器件库，以供以后的使用；G.调出器件库中保存好的GST5009，并熟悉如何更改引脚上的参数，或添加新的引脚；H.关闭软件，把做好的器件文件备份到U盘；I.关闭电脑，完成实验，认真做好课堂记录。四、实验数据和结果：实验数据如图所示，实验结果如图中“步骤三”，附器件“PCI_E”图片：五、实验总结：在本实验中，值得注意的问是软件的使用方法，该软件为英语操作界面，应该注意每一个操作指令的含义。在器件命名和选择上要特别注意器件的参数，如字母“C”和“G”，符号“-”同“_”，字母“O”与数字“0”的细微差异。在添加引脚的时候，要知道如何减少输入量，节省时间，同类名称之间可以先复制再更改，大大减少文字输入。绘制的器件要大小适中，引脚摆放位置要合理。由于数据量操作大，要边制作边保存，以免因为死机或软件停止运行而丢失数据。实验二：基于Cadence电路图设计实验目的：目的一：进一步熟悉Candence16.2软件的操作界面，详细了解各个图标的功能及作用，并熟练使用这些工具进行器件添加和版图绘制；目的二：完成Intel82576的电路图设计，一一作出八个部分的电路图并检查出网络端口连接，器件编号，连线等各种错误；目的三：使用软件的错误检测工具，更改所有错误，导出正确的检测报告。二、实验原理和内容：原理：基于Cadence的电路原理图设计，完成基于Intel@82576的电路设计，包括时钟电路、网络接口、PCIE接口、系统电源和配置电路设计。内容：基于Cadence电路图完成Intel82576电路设计和制作要求，生成导出正确的检测报告。三、实验步骤：A.开启计算机，打开Candence16.2软件；B.创建一个新的工程，设定好保存路径；C.熟悉软件的功能菜单（如图软件功能简介图）D.绘制出Intel82576原理框图E.按照原理框图依次添加器件，完成后续的七张电路图（JTAG，POWER,PCI_E,LOCK,EPROM,配置电路和以太网接口）；F.认真检查每张电路图的连线方式，器件编号，网络端口等是否完全正确；G.确认各个部分无误后，创建网络检测其正确性，使导出的报告无警告，无错误；H.调整电路图布局到最佳状态；I.反复检查确认无误并能导出检测报告，关闭软件，保存数据到U盘，为下一步的封装做好准备工作J.关闭电脑，完成实验，认真做好课堂记录。四、实验数据和结果：该图为82576Device电路图，其中“XTAL1”和“XTAL2”为晶振的接口网络，配有一个3.3V的Vcc，E22和Y22各联一个电阻下拉，一个复位引脚NRST。上图为PCI_E，左右各一个不同的电源“+12V”“+3.3V”,各一个个地线。该图为网口电路图，在“1000”和“LINKUP”间各联入一个470p的电容并接地。该图为Isolationcircuit电路图，该图联接的六个电容，五个电阻。五、实验总结：在本实验中，需要绘制八张电路图，最终通过网络表的创建构成一个完整的图。就需要每一张图都不能出现错误，不管是网络标号还是网络端口，都不能误用或出现重名。在添加器件时，有时需要对器件进行简单的修改或调试；在联接电路时，要注意区分是否有电器特性；在导出网络表时，要注意及时改正错误，避免警告的出现。实验三：基于Cadence器件封装制作一、实验目的：目的一：熟练掌握Cadence器件封装制作流程；目的二：完成GST5009器件和Intel82576的电路图的封装；目的三：完成焊盘设计和封装设计。二、实验原理和内容：原理：基于Cadence的电路器件封装制作，完成GST5009器件封装制作，包括焊盘设计和封装设计。内容：用PadDesigner制作焊盘，使用Cadence对Intel82576的电路图进行封装。三、实验步骤：A.首先用PadDesigner制作焊盘，开始->程序->CadenceSPB16.2->PCBEditerutilities->PadDesigner，弹出如右图界面。在Holetype中选择OvalSlot，在Plating中选择Non-Plated，在Drilldiameter中输入钻孔的直径:SlotsizeX，SlotsizeY分别对应椭圆的长宽。B.切换到Layers标签，填写相关参数，如左下图：C.建立封装打开程序->CadenceSPB16.2->PCBEditor，选择File->New，弹出新建设计对话框，如下图：D.打开封装文件，选择Setup->UserPreferences，弹出UserPreferencesEditor对话框，如左图：E.点Paths前的+号，再点Library，padpath和psmpath。点padpath右边Value列的按钮。弹出padpathItems对话框，如右上图F.点击图标按钮，点击右边的按钮，选择存放焊盘的文件夹，点击OK。G.然后做元件封装，点击Setup->DesignParamenters，点击Design标签，如下图：H.放置焊盘，点击Layout->Pins如下图：I.然后点击右边的Options按钮，选择制作好的焊盘，点击Padstack右边的按钮。将Database，Library勾上。点OK退出。J.设置好以后在Command窗口输入x最左上角那个焊盘的坐标回车，在工作区域右键选择Done。K.修改好就添加丝印和其它层。点击Shape->Rectangular。如右图上方：L.添加元件实休宽度层。点击Shape->Rectangular。如右图下方：M.添加丝印层。点击Add->Line。如右图N.添加元件位号，选择Layout->Labels->RefDes。在元件旁边单击鼠标左键，输入：ref回车，右键选择Done。O.添加元件参数值，选择菜单Add->Text。在元件旁边单击鼠标左键，然后输入：val，右键选择Done。P.添加元件类型，选择Layout->Labels->Device，在命令状态栏中输入：dev回车，右键选择Done。Q.点击保存退出，allegro自动生成一个dra和psm文件，把这两个文件放到封装库文件夹中，再把封装库文件夹路径加入allegro中。四、实验数据和结果：一个物理焊盘包含三个pad，即：RegularPad：正规焊盘，在正片中看到的焊盘，也是通孔焊盘的基本。ThermalRelief：热风焊盘，也叫花焊盘，在负片中有效。用于在负片中焊盘与敷铜的接连方式。AntiPad：隔离焊盘，在负片中有效，用于负片中焊盘与敷铜的隔离。SOLDEMASK：阻焊层，使铜皮裸露出来，需要焊接的地方。PASTEMASK：钢网开窗大小。在BEGINLAYER、DEFAULTINTERNAL、ENDLAYER三个层面中的ThermalRelief可以选择系统提供的默认连接方式，即Circle、Square、Oblong、Rectangle、Octagon五种，在PCB中这几种连接方式为简单的+型或X型，即选择Flash。五、实验总结：在焊盘的制作中，要注意各个参数的设置，还要注意区分焊盘的形状，各层的细微差异；在对器件封装的过程中，因为软件操作界面参数过多，字母符号显示很小，注意字母的书写，如“C”“G”“O”“0”等。同时要注意各个网络接口的连接是否正确，及时处理封装时的警告和错误，确保封装的成功。实验四：基于Cadence的PCB设计一、实验目的：目的一：熟悉AllegroDesign软件的操作流程，了解各个图标的功能及使用方法；目的二：设置好电路板的参数，如分层结构、线宽、线距、差分线线宽距、覆铜间距、过孔大小等；目的三：基于Cadence的电路板设计，完成基于Intel@82576的PCB电路板设计；二、实验原理和内容：原理：Intel@82576的PCB电路板四层板设计工艺要求。内容：了解PCB环境设置参数数据、分层结构、工艺条件、PCB长宽，完成Intel@82576的PCB电路板设计。三、实验步骤：A.开启计算机，打开Candence16.2软件，打开AllegroDesign；B.创建一个新的AllegroDesign工程，设定好保存路径；C.熟悉AllegroDesign软件的功能菜单；D.打开Intel82576原理框图；E.按照原理框图依次添加器件，完成Intel@82576的PCB电路板设计；F.认真检查电路图的是否完全正确；G.梳理各个线路间的连接，使其保持最佳的布局；H.检查覆铜是否正确，修理边角，不出现直角，凸起；I.检查各个板层的连接，确保准确无误；J.运行检测错误的选项，完成版图设计；K.保存文件，关闭软件，备份数据到U盘；L.关闭计算机，完成实验，做好相关数据的记录。四、实验数据和结果：上图为Intel@82576的PCB电路板覆铜后效果图，上端突出部分为网络插孔金手指，紫色红色部分及外层的浅绿色为覆铜。附：Allegro平台使用A.在安装好Allegro软件后，打开开始菜单，鼠标点击AllegroSPB16.2——PCBEditor图标选项，如下图所示：B.弹出CadenceProductChoices对话框，如下图所示：C.双击AllegroPCBDesignGXL进入设计系统界面，如左下图所示：D.打开flie菜单，在弹出对话框中选择新建，如右上图所示：E.弹出建立项目选择对话框，如右图所示：F.在选项框中完成文件名和存放路径设置，如右图所示：G.点击ok,进入PCB设计界面，如右图：H.设置Allegro工作环境，包括设计参数、格点、子层、器件布局走线规则等；I.单击Setup菜单，弹出如下左图所示菜单栏：J.选择DesignParameters选项，弹出DrawingParametersEditor窗口，如右下图所示：K.选择Design选项，完成图纸大小和设计使用单位的选择，如右图：L.选择Display，完成对栅格大小的操作，如下图所示：M.选择Setup选择，在弹出的菜单中选择Cross-section选项，完成对PCB板层的设置，如下图所示：N.完成分层参数设置后如下图所示：O.设置设计规则，包括物理规则设置、间距规则设置、设计约束条件和元件/网络属性设置等；P.选择Setup选择，在弹出的菜单中选择Constraints选项，在弹出菜单栏中选择设置项，如下右图所示：Q.打开规则设置菜单栏后如下左图所示：R.点击Physical选项，打开物理规则设置界面如下图所示：S.新建一个规则属性。鼠标右键单击Default上，弹出菜单栏如下图所示，鼠标放到Create上，弹出选项PhysicalCSet：T.点击选项PhysicalCSet，弹出输入框如图所示，输入约束命名，如图所示：U.物理规则建立完成后如下图所示：V.点击DEFAULT后的箭头，在下拉列表中选择刚刚建立的规则6.5MIL。及完成对该网络的布线约束添加：W.间距规则设置完成后如下图所示：X.电气规则约束窗口：Y.电气规则约束完成后如下图所示（图中为部分约束）Z.电气约束规则检查。在Setup下拉菜单中选择Constraints选项，在弹出栏中选择Modes，如下图所示：AA.电气约束规则检查窗口如下左图所示：AB.到此就完成了PCB设计环境及工程的建立，接下来就可以开始对PCB进行Layout。五、实验总结：在本实验中，涉及到的操作步骤很多，尤其是Allegro平台的熟悉，要特别注意各个参数的设置，避免粗心而造成的错误，对后续实验造成不便。实验五：光绘文件制作实验目的：目的一：了解焊盘的构造，学会制做各种不同工艺要求的焊盘；目的二：完成基于Intel@82576的PCB板工程文件制作，生成光绘文件。二、实验原理和内容：原理：Intel@82576的PCB板工程文件要求，生产工艺参数要求及基础。内容：光绘文件包括十一个文件部分，即底层、电源层、地层、顶层、丝印顶层、丝印底层、阻焊底层、阻焊顶层、助焊底层、助焊顶层、钻孔层。三、实验步骤：A.选择菜单Manufacture->Artwork，弹出Artworkcontrolform对话框，但跟随着弹出一个警告对话框，如下图所示：之后又弹出一个警告框，如下图所示，点击确定关闭警告。B.ArtworkControlForm对话框如下图所示：在GeneralParameters页面，Devicetype选择GerberRS274X；Format：Integerplaces输入：3；Decimalplaces输入：5。其它的参数使用默认。点击FilmControl标签切换到如所示的页面。Filmname：显示当前底片的名称；Rotation：底片的旋转角度，一般0；OffsetX、Y：底片的偏移量，一般0；Undefinelinewidth：示定义宽度的线条在输出底片的时候采用的宽度，可以设置一个非0值，比如10mil；Shapeboundingbox：板子Outline外扩的隔离线，只针对负片有效；Plotmode：底片输出模式。Positive：正片；Negative负片；Filmmirrored：底片是否需要镜像。Drawmissingpadapertures：若选择这项，表示当一个Padstack没有相应的Flash。D-code时，系统可以采用较小宽度的LineD-code填满此Padstack；UseapertureRotation：Gerber数据能使用镜头列表中的镜头来旋转定义的信息；Suppressshapefill：选择此项表示shape的外形不画出。Vectobasedpadbehavitor：指定光绘底片使用基本为Flash。C.接下来需要在AvalilableFilm栏内增加底片：PCB板每个层+TopSilk,BottomSilk+Topsoldermask,BottomSoldermask+TopPastemask,BottomPastemask+DRILL。每个层面上底片的内容为：bottomboardgeometry/outlineetch/bottompin/bottomviaclass/bottomdrilldrawingformat/outlinemanufacturing/ncdrill-legendmanufacturing/ncdrill-figuremanufacturing/ncdlegend-1-4boardgeometry/outlinemid1gndetch/mid1gndpin/mid1gndviaclass/mid1gndboardgeometry/outlinemid2gndetch/mid21gndpin/mid2gndviaclass/mid2gndboardgeometry/outlinepaste_bottomdrawingformat/outlinepin/paste_bottomboardgeometry/outlinepaste_topdrawingformat/outlinepin/paste_topboardgeometry/outlinesilk_bottomrefdes/silkscreen_bottompackagegeometry/silkscreen_bottomboardgeometry//silkscreen_bottomboardgeometry/outlinesilk_toprefdes/silkscreen_toppackagegeometry/silkscreen_topboardgeometry//silkscreen_topboardgeometry/outlinesloder_bottomviaclass/slodermask_bottompin/slodermask_bottompackagegeometry/slodermask_bottomdrawingformat/outlineboardgeometry/slodermask_bottomboardgeometry/outlinesloder_topviaclass/slodermask_toppin/slodermask_toppackagegeometry/slodermask_topdrawingformat/outlineboardgeometry/slodermask_topboardgeometry/outlinetopboardgeometry/outlineetch/toppin/topviaclass/topD.AvalilableFilm栏中将BOTTOM展开，点中一条内容，右击选择Add。弹出SubclassSelection对话框，点击BOARDGEOMETRY类，将OUTLINE勾上，如左下图所示。点击OK关闭对话框。用同样的方法为TOP层底片增加BOARDGEOMETRY/OUTLINE增加好后如右下图所示。E.然后增加其它底片，点击TOP，然后右击选择Add。弹出一个对话框，如下图所示。在编辑框内输入底片的名称，点击OK关闭对话框。然后，用上面的方法为新建的底片GND1增加内容。F.选择Manufacture->NC->NCParameters。弹出NCParameters对话框。如右下图所示，将Fomat改成：3，5，然后点Close关闭。G.然后选择菜单Manufacture->NC->DrillCustomization更新设计文件。弹出DrillCustomization对话框。如下图所示。单击Autogeneratesymbols按钮，然后弹出一个确认对话框，点击确定即可。然后点击OK关闭DrillCustomization对话框。H.选择菜单Manufacture->NC->DrillLegend，弹出DrillLegend对话框。如图左下图所示，点击OK关闭对话框。这时在鼠标光标上就会出现一个矩形的表格，如右下图所示。I.选择菜单Manufacture->NC->NCDrill，弹出NCDrill对话框，如左下图所示。J.选择菜单Shape->GlobalDynamicParams弹出GlobalDynamicParameters对话框。如右下图所示。点击Voidcontrols标签，在Artworkformat下拉框中选择GerberRS274X。点击OK关闭。K.选择菜单Manufacture->Artwork，弹出Artworkcontrolform对话框，如下图所示：L.点击Selectall按钮选择所有的底片，弹出DBDoctor对话框，将UpdataallDRC与Checkshapeoutlines勾上，点击Check按钮后查看生成的报告，没有错误后，即可输出底片文件。四、实验数据和结果：最后向PCB板厂提供的文件为：输出的所有层面的.art文件(除了两个钢网层)输出的.drl文件（板子上有钻孔时需要）输出的.rou文件（板子上有椭圆孔或矩形孔时需要）art_aper.txt文件(可选).ipc文件(可选)art_param.txt文件(可选)向贴片厂提供的文件为:两个Pastemask层的.art文件(TOP,BOTTOM)art_aper.txt文件(可选)place_txt.txt文件(可选)附：Intel@82576的PCB板光绘文件局部图五、实验总结：在本实验中要注意以下几点：1.根据板子上是否有金手指以确定是否要加工艺线；2.根据电镀工艺要求确定是否要加电镀用的导电边框；3.根据喷锡工艺的要求确定是否要加导电工艺线；4.根据钻孔工艺确定是否要加焊盘中心孔；5.根据后序工艺确定是否要加工艺定位孔；6.根据板子外型确定是否要加外形角线。光绘文件的十一个部分，要确保其完整性和准确性，否则无法进行工艺生产。参考用版图：