CADENCE PCB設計技術方案

CADENCE PCB設計解決方案能為解決與實現高難度的與制造密切相關的設計提供完整的設計環境，該設計解決方案集成了從設計構想至最終產品所需要的一切設計流程，包含設計輸入元件庫工具、PCB編輯器和一個自動/交互連布線器，以及用于制造和機械CAD的接口，并且隨著設計難度和復雜性的增加，可通過統一的數據庫架構，使用模型和庫為Cadence OrCAD和Allegro產品線提供完全可升級的PCB解決方案，加速你的設計速度并擴大設計規模，從而提高了設計效率，縮短了設計周期，以及更快地實現量產。

Cadence PCB設計解決方案集成在以下產品中：
. Cadence Allegro PCB Design LXL和GXL
. Cadence OrCAD PCB Designer、Cadence OrCAD PCB Designer with PSpice以及Cadence OrCAD PCB Designer Basics
. Cadence OrCAD EE Designer 和 Cadence OrCAD EE Designer Plus

優點

.可靠、可升級、可節約成本的PCB編輯和布線解決方案，并隨設計的需求而時刻更新
.提供從基礎/高級布局和布線到戰略性規劃和全局布線的完整的互聯環境
.使用高速規則/約束加快高級設計
.包含一套全面的功能組合
.包含一個從前端到后端的約束管理系統，用于約束創建、管理和確認
.通過應用軟件的整合提高設計效率
.可實現前端到后端的緊密結合

功能特性

PCB編輯器技術

PCB編輯環境

Cadence PCB設計解決方案的核心是PCB編輯器，這是一種直觀的、易于使用的、約束導向型的環境，方便用戶創建和編輯從簡單到復雜的PCB。它廣泛的功能組合解決了當今設計和制造中存在的各種問題。該PCB編輯器提供了強大而靈活的布局規劃工具，基于Allegro平臺的PCB設計分割技術提供了同步設計功能，其功能可縮短布線時間，并加速產品更早的上市，強大的基于形狀的走線推擠功能帶來了高生產效率的互聯環境，同時可實時地顯示長度和時序容限，動態鋪銅功能提供了在放置和布線迭代時的實時鋪地填充和修復功能，該PCB編輯器還可以產生全套底片加工，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。
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約束管理

約束管理系統實時地顯示了物理/間距和高速規則以及它們的狀態，根據設計當前所處的狀態，并且可適用于設計過程的任一階段，每個工作表提供了一個電子數據表界面，能夠讓用戶以層級的方式進行定義，管理和確認不同的規則。這種強大的功能應用可以讓設計師用圖形創建、編輯和評估約束集，使其作為圖形的拓撲結構，當作理想的實現策略的電子藍圖。一旦約束被提交到數據庫中，它們就可被用來驅動信號線的放置和布線過程。該約束管理系統是完全集成到PCB編輯器中，而約束可以隨著設計過程的進行而被實時地確認，確認過程的結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，這可使設計師可以及時地看到設計的進度，以及因電子數據表中任何設計變動而產生的影響。

布圖規劃與布局

約束和規則驅動的方法有利于強大而靈活的布局功能，包括互動和自動的元件布局，工程師或設計師可以在設計輸入或布圖規劃階段將元件或支電路分配到特定的區域，可以通過REF、封裝方式、相關信號名、零件號碼或原理圖表/頁面號碼來過濾或選擇元件。當今的電路板上有成千上萬種元器件，需要精確的管理，通過實時的器件裝配分析和反饋，得以實現器件裝配時從整體上來考慮并滿足EMS規則，以提高設計師的設計速度和效率。DFA(可裝配型設計)分析。Allegro PCB Design XL和GXL有提供實現了在互動式元件放置時，實時地進行DFA規則檢查，基于一個器件類型和封裝排列的二維電子表格，DFA可以實時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設計師可以同步地放置元器件以實現最優的可布線性，可生產性和信號時序要求。

戰略規劃和設計意圖（GRE，global rounting environment）

由總線互聯主導的高度約束，高密度設計可能會花大量時間用于戰略性規劃和布線，加上當今元件的密度問題，新的信號標準和特定的拓撲結構要求，傳統的CAD工具和技術已經不足以滿足捕捉 設計師的特定布線意圖要求。

全局布線環境技術，僅限于Allegro PCB Design GXL，提供了捕捉和貫徹設計師意圖所需的技術和方法，通過交互的流程規劃架構和全局布線引擎，用戶可以第一時間地將他們的經驗和設計意圖應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， 讓用戶創建抽取的互聯數據，通過互聯流程規劃架構，并迅速匯合于一個解決方案中，用全局布線引擎對其加以處理，使用互聯提取功能降低了系統需要處理的元件數量，將元件數量從可能存在的成千上萬種減少到數百種，從而使手動操作的需要大大地降低，此外，它也降低了用戶在互聯流程規劃架構中可見器件數量，減少了他們需要在物理上進行管理的元件的數量，使用提取數據功能，布線過程中可以通過提取數據比較可布線空間和用戶的設計意圖是否相一致，從而得以快速完成，所以該布線引擎可以解決布線細節問題，貫徹特定的意圖，用戶不用時刻盯著屏幕就可以解決布線問題，這代表著當前設計工具的大幅簡化，讓用戶可以更快更有效地完成他們的設計，如今用戶可以比以往任何時候更快，更容易地匯合到一個成功的互聯解決方案中，通過效率和設計速度的提高縮短了設計周期時間。見圖2。
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設計分割

設計團隊越來越分散于世界各地，這就讓縮短設計周期時間的相關問題變得更加復雜，手動操作解決多用戶問題非常耗時， 緩慢而且易于出錯，PCB設計分割技術， Allegro PCB設計層有提供，提供了多用戶， 同步的設計方法，實現了更快地上市，并減少了布局時間，使用該技術，同時作業于一個布局圖的多個設計師可以共同調用單個數據庫，不管小組相隔多遠，設計分割技術讓設計師能夠將設計分割為多個部分或者區域，由多個設計組成員進行規劃和編輯， 這樣，所有設計師都可以查看所有被分割的部分，并更新設計視窗，監控其他用戶部分的狀態和進度，這可以大大縮短整個設計周期，并加速設計流程。

交互式走線編輯

PCB編輯器的交互式布線功能提供了強大的，交互的功能，可以使受控自動操作，以維持用戶操作，同時將布線效率最大化，實時的，圖形的，任意角度的推擠布線讓用戶可以選擇，推擠優先，，環繞優先，或，僅環繞，模式，推擠優先模式讓用戶可以建造最合適的互聯路徑，而實時的，圖形布線器會自動地解決動態推擠障礙，布線會自動跳躍障礙，如引腳或導孔，在需要建造數據總線時，貼線優先模式是完美的解決方案，在環繞優先模式中，布線器圖形會跟隨其它互聯為優先，只有在沒有選擇的時候才會推開或跳過障礙，僅環繞型執行起來就像環繞優先模式，但沒有對其它蝕刻目標的推擠意圖，實時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，同時動態地跳躍過孔或元件引腳以優化布線，在編輯時，設計師可以使用一種能夠顯示具有高速約束的互聯下的時序間隙的實時圖形化窗口，互聯布線還提供了在多個線路上執行群組布線的能力，以及用高速長度或延遲約束進行線路的交互式調整的能力，見圖3。
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動態鋪銅

動態鋪銅技術提供了實時灌注/修復功能， Shape參數可以被適用于三個不同的方面， 參數可以被添加到全局shape， 同類shape， 以及單個shape中，走線，導孔和元件添加到動態銅皮中，將會按照其形狀自動連接或避讓，當物體被移去時，形狀會自動填充回去，在編輯完成后，動態鋪銅不需要批量自動避讓，也不需要其它的后期加工步驟， RF設計RF設計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/復合信號技術為PCB RF設計提供了一種完整的，從前端到后端，從原理圖到布局到制造的解決方案，RF技術包含了高級的RF性能，包括參數化創建和編輯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電路數據的快速而有效地傳輸，并進行仿真和確認，這種雙向流程消除了電路仿真和布局之間手動和易于出錯的迭代，Allegro PCB Design XL和GXL級提供了此功能，見圖4。
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PCB制造

可以進行全套底片加工，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，支持業界倡導的Gerber-less制造， ODB++數據格式可創建精確而可靠的制造數據，進行高質量的Gerber-less制造。

PCB自動布線器技術

自動化的互聯環境

設計復雜度，密度和高速布線約束的提高使PCB的手動布線既困難又耗時，復雜的互聯布線問題通過強大的，自動化的技術得以解決，這種強大的，經實踐證明的自動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，以及自動的策略調整，互動的布線環境，具有實時互動走線推擠特性，有助于對走線的快速編輯，具有廣泛的布圖規劃功能和完整的元件放置特點的互動式放置環境，使得無需切換應用程序就可以進行放置變更，優化布線，通過使用自動交互式布圖規劃和放置功能，設計師可以提高布線質量和效率，這與元件布局直接相關，此外，廣泛的規則集讓設計師可以控制范圍廣泛的約束，從默認的板級規則到按照線路種類的規則，再到區域規則，Allegro產品提供的高速布線能力能夠解決線路安排，時序，串擾，布線層的設置，和當今高速電路所需要的特殊器件要求。

自動布線

高級自動布線技術提供了強大的，基于形狀的自動布線，有快速，高效率等特點，它的布線算法可對于類型廣泛的PCB互連挑戰，從簡單到復雜，從低密度到高密度，并可滿足高速約束的需要，這些強大的算法最高效率地使用了布線區域，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，廣泛的規則集提供了物理和電子約束控制的能力，廣泛的規則集具有解決設計中各種布線元素的特定規則的靈活性，用戶可以定義滿足通用物理/間距線路規則所需的規則，和復雜，層級高速規則的分類規則，見圖5，?
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可制造性設計

制造性設計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，能夠根據可用空間自動地加大銅皮間隙，自動銅皮伸展，將銅皮重新定位，創造銅皮與引腳，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，或者使用默認值， 臨近的拐角和測試點可以被添加到布線過程中，制造算法會自動使用最優的規則范圍，從最大值開始直到最小值，測試點插入可自動添加到可以測試的導孔或焊盤作為測試點，可測試的導孔可以在前端，后端或PCB的兩邊被探測到，支持單面和蛤殼式測試器，設計師可以根據它們的制造需要，靈活選擇測試點插入方法，為了避免昂貴的測試設備調整，測試點可以是，固定，的，測試點約束包括測試探測表面，導孔尺寸，導孔柵格，和最小的中心間距。

互動式布線編輯

布線編輯器可以簡化走線編輯過程，隨著新的走線，推擠功能會自動推開原有的走線，圍繞引腳進行布線，使用推擠功能，設計師可以沿著現有的走線移動原有的走線部分或導孔，并且在必要的時候推到其它引腳和導孔前端，重像功能使其更容易評估假定的情況，隨著走線部分或導孔在指針控制下移動，周圍的走線就會被推擠和動態顯示，這樣經調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，有效導孔的位置很難發現，只要在選定的地點點擊兩次就可以定位導孔，可能的話，可以通過將走線推擠到所需的板層上創造出可選地點，如果不可行，布線編輯器會顯示出DRC，并顯示附近的有效導孔位置，此外，復制布線功能可以讓現有的布線被復制，以完成未布線的總線連接，簡化總線的創建。

布局編輯

布局編輯器讓設計師迅速放置元件的同時可以同步評估空間，邏輯流程和擁擠度，移動模式讓元件可以被作為單一元件或群組進行翻轉，旋轉，排列，推擠和移動，指導布局模式選擇具有最高連通性的元件，計算出其最理想的位置，而不會破壞設計規則或約束，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用，密度分析可以通過將PCB與顯示區域范圍的色圖，從高度擁擠到輕微擁擠的區域，重疊，圖形化地顯示了電路的擁擠度，這有助于確認在哪里進行布局調整，以緩解擁擠度，并提高布線完成率，見圖6。
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高速約束

高速布線約束和算法能夠滿足當今高速電路的差分對，線路布局，時序，串擾，布線層的設置和特殊的幾何要求，對于差分對布線，用戶只需定義兩個走線之間的間距，而自動布線器會解決剩下的一切，布線算法可以智能地處理導孔周圍或之間的布線， 并自動順應指定的長度或時序標準，自動網絡屏蔽被用于降低噪聲敏感型線路中存在的干擾，不同的設計規則可以被應用于設計的不同部分，例如，用戶可以在設計的走線部分指定嚴格的間距規則，而在其它地方指定沒那么嚴格的規則。

PCB編輯器集成

PCB布線技術被緊密結合到PCB編輯器中， 通過PCB編輯器界面，所有設計信息和約束被自動傳遞到布線器，一旦布線完成，所有布線信息會自動傳回到PCB編輯器， 圖6，布局編輯器容許你在布線過程的所有階段評估空間，邏輯流程和擁擠度。

文檔

CADENCE工具提供了用戶向導，前后關聯幫助，F1，參考指南，在線教程和多媒體演示等一系列的文檔， 這些文檔可以幫助你：
.通過搜索在線幫助系統尋找你所需要的答案，并且用豐富的超文本交叉引用在相關主題間迅速查找，
.通過在線互動教程的幫助學習該技術，
.查找錯誤和警告信息。

PCB設計解決方案對比表格：OrCAD Allegro L,ALLEGRO XL,ALLEGRO GXL SERIES(SPB 16.0)

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