电子科大成都学院PCB设计实训综合报告模板.docx

电子科技大学成全部学院

实训汇报册

课程名称： Cadence高速PCB设计
姓 名：_____________________
学 号：_____________________
院 系：_____________________
专 业：_____________________
教 师：_____________________

年 xx月xx 日
试验一：基于Cadence器件图制作

1. 试验目标：
目标一：熟悉Candence16.2软件操作界面，各个操作选项功效及操作步骤；
目标二：完成GST5009制作，深入了解快速制作及调试更改器件方法；
目标三：对比多引脚器件制作和少引脚器件异同，学会使用表列快速正确制作出多引脚器件。
二、试验原理和内容：
原理：Candence16.2软件使用规则，操作步骤，视图格式，GST5009器件结构，引脚特征，电学特征。
内容：熟悉使用Candence16.2，完成GST5009器件制作，并在此基础上总结出对应器件制作方法和原理。
三、试验步骤：
A.开启计算机，打开Candence16.2软件；
B.创建一个新工程，设定好保留路径；
C.熟悉软件功效菜单，首先绘制出器件框，依次添加器件各个引脚，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位置，检验各引脚参数是否正确；
F.把制作好器件保留在器件库，以供以后使用；
G.调出器件库中保留好GST5009，并熟悉怎样更改引脚上参数，或添加新引脚；
H.关闭软件，把做好器件文件备份到U盘；
I.关闭电脑，完成试验，认真做好课堂统计。
四、试验数据和结果：

试验数据图所表示，试验结果图中“步骤三”，附器件“PCI_E”图片：

五、试验总结：
在本试验中，值得注意问题是软件使用方法，该软件为英语操作界面，应该注意每一个操作指令含义。在器件命名和选择上要尤其注意器件参数，如字母“C”和“G”，符号“-”同“_”，字母“O”和数字“0”细微差异。
在添加引脚时候，要知道怎样降低输入量，节省时间，同类名称之间能够先复制再更改，大大降低文字输入。绘制器件要大小适中，引脚摆放位置要合理。因为数据量操作大，要边制作边保留，以免因为死机或软件停止运行而丢失数据。
试验二：基于Cadence电路图设计

2. 试验目标：
目标一：深入熟悉Candence16.2软件操作界面，具体了解各个图标功效及作用，并熟练使用这些工具进行器件添加和版图绘制；
目标二：完成Intel82576电路图设计，一一作出八个部分电路图并检验出网络端口连接，器件编号，连线等多种错误；
目标三：使用软件错误检测工具，更改全部错误，导出正确检测汇报。
二、试验原理和内容：
原理：基于Cadence电路原理图设计，完成基于Intel@82576电路设计，包含时钟电路、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，生成导出正确检测汇报。
三、试验步骤：
A.开启计算机，打开Candence16.2软件；
B.创建一个新工程，设定好保留路径；
C.熟悉软件功效菜单（图软件功效介绍图）
D.绘制出Intel82576原理框图
E.根据原理框图依次添加器件，完成后续七张电路图（JTAG，POWER,PCI_E,LOCK,EPROM,配置电路和以太网接口）；
F.认真检验每张电路图连线方法，器件编号，网络端口等是否完全正确；
G.确定各个部分无误后，创建网络检测其正确性，使导出汇报无警告，无错误；
H.调整电路图布局到最好状态；
I. 反复检验确定无误并能导出检测汇报，关闭软件，保留数据到U盘，为下一步封装做好准备工作
J.关闭电脑，完成试验，认真做好课堂统计。

四、试验数据和结果：
该图为82576Device电路图，其中“XTAL1”和“XTAL2”为晶振接口网络，配有一个3.3VVcc，E22和Y22各联一个电阻下拉，一个复位引脚NRST。

上图为PCI_E，左右各一个不一样电源“+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电容并接地。

该图为Isolation circuit电路图，该图联接六个电容，五个电阻。
五、试验总结：
在本试验中，需要绘制八张电路图，最终经过网络表创建组成一个完整图。就需要每一张图全部不能出现错误，不管是网络标号还是网络端口，全部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修改或调试；在联接电路时，要注意区分是否有电器特征；在导出网络表时，要注意立即更正错误，避免警告出现。

试验三：基于Cadence器件封装制作

一、试验目标：
目标一：熟练掌握Cadence器件封装制作步骤；
目标二：完成GST5009器件和Intel82576电路图封装；
目标三：完成焊盘设计和封装设计。
二、试验原理和内容：
原理：基于Cadence电路器件封装制作，完成GST5009器件封装制作，包含焊盘设计和封装设计。
内容：用Pad Designer制作焊盘，使用Cadence对Intel82576电路图进行封装。
三、试验步骤：
A.首先用Pad Designer制作焊盘，开始->程序->Cadence SPB 16.2->PCB Editer utilities->Pad Designer，弹出如右图界面。在Hole type中选择Oval Slot，在Plating中选择Non-Plated，在Drill diameter中输入钻孔直径: Slot size X，Slot size Y分别对应椭圆长宽。
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->Cadence SPB 16.2->PCB Editor，选择 File->New，弹出新建设计对话框，以下图：
D.打开封装文件，选择 Setup->User Preferences，弹出 User Preferences Editor 对话框，如左图：
E.点Paths前 +号，再点Library，padpath和 psmpath。点padpath 右边 Value 列按钮。弹出 padpath Items 对话框，如右上图
F.点击图标按钮，点击右边按钮，选择存放焊盘文件夹，点击OK。
G.然后做元件封装，点击 Setup->Design Paramenters，点击
Design标签，以下图：

H.放置焊盘，点击 Layout->Pins 以下图：

I.然后点击右边 Options按钮，选择制作好焊盘，点击 Padstack 右边按钮。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.点击保留退出，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、试验数据和结果：
一个物理焊盘包含三个 pad，即：
Regular Pad：正规焊盘，在正片中看到焊盘，也是通孔焊盘基础。
Thermal Relief：热风焊盘，也叫花焊盘，在负片中有效。用于在负片中焊盘和敷铜接连方法。
Anti Pad：隔离焊盘，在负片中有效，用于负片中焊盘和敷铜隔离。
SOLDEMASK：阻焊层，使铜皮裸露出来，需要焊接地方。
PASTEMASK：钢网开窗大小。
在 BEGINLAYER、DEFAULTINTERNAL、ENDLAYER 三个层面中 Thermal Relief 能够选择系统提供默认连接方法，即 Circle、Square、Oblong、Rectangle、Octagon 五种，在PCB 中这多个连接方法为简单 +型或 X型，即选择 Flash。
五、试验总结：
在焊盘制作中，要注意各个参数设置，还要注意区分焊盘形状，各层细微差异；
在对器件封装过程中，因为软件操作界面参数过多，字母符号显示很小，注意字母书写，如“C”“G”“O”“0”等。同时要注意各个网络接口连接是否正确，立即处理封装时警告和错误，确保封装成功。

试验四：基于CadencePCB设计

一、试验目标：
目标一：熟悉Allegro Design软件操作步骤，了解各个图标功效及使用方法；
目标二：设置好电路板参数，如分层结构、线宽、线距、差分线线宽距、覆铜间距、过孔大小等；
目标三：基于Cadence电路板设计，完成基于Intel@82576PCB电路板设计；
二、试验原理和内容：
原理： Intel@82576PCB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@82576PCB电路板设计。
三、试验步骤：
A.开启计算机，打开Candence16.2软件，打开Allegro Design；
B.创建一个新Allegro Design工程，设定好保留路径；
C.熟悉Allegro Design软件功效菜单；
D.打开Intel82576原理框图；
E.根据原理框图依次添加器件，完成Intel@82576PCB电路板设计；
F.认真检验电路图是否完全正确；
G.梳理各个线路间连接，使其保持最好布局；
H.检验覆铜是否正确，修理边角，不出现直角，凸起；
I.检验各个板层连接，确保正确无误；
J.运行检测错误选项，完成版图设计；
K.保留文件，关闭软件，备份数据到U盘；
L.关闭计算机，完成试验，做好相关数据统计。
四、试验数据和结果：

上图为Intel@82576PCB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AllegroSPB 16.2——PCB Editor图标选项，以下图所表示：
B.弹出Cadence Product Choices对话框，以下图所表示：
C.双击Allegro PCB Design GXL 进入设计系统界面，如左下图所表示：
D.打开flie菜单，在弹出对话框中选择新建，如右上图所表示：

E.弹出建立项目选择对话框，如右图所表示：

F.在选项框中完成文件名和存放路径设置，如右图所表示：
G.点击ok,进入PCB设计界面，如右图：
H.设置Allegro工作环境，包含设计参数、格点、子层、器件布局走线规则等；
I.单击Setup菜单，弹出以下左图所表示菜单栏：
J.选择Design Parameters选项，弹出Drawing Parameters Editor窗口，如右下图所表示：
K.选择Design选项，完成图纸大小和设计使用单位选择，如右图：

L.选择Display，完成对栅格大小操作，以下图所表示：
M.选择Setup选择，在弹出菜单中选择Cross-section选项，完成对PCB板层设置，以下图所表示：
N.完成份层参数设置后以下图所表示：
O.设置设计规则，包含物理规则设置、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，在弹出菜单中选择Constraints选项，在弹出菜单栏中选择设置项，以下右图所表示：
Q.打开规则设置菜单栏后以下左图所表示：
R.点击Physical选项，打开物理规则设置界面以下图所表示：

S.新建一个规则属性。鼠标右键单击Default上，弹出菜单栏以下图所表示，鼠标放到Create上，弹出选项Physical CSet：
T.点击选项Physical CSet，弹出输入框图所表示，输入约束命名，图所表示：

U.物理规则建立完成后以下图所表示：

V.点击DEFAULT后箭头，在下拉列表中选择刚刚建立规则6.5MIL。及完成对该网络布线约束添加：

W.间距规则设置完成后以下图所表示：

X.电气规则约束窗口：

Y.电气规则约束完成后以下图所表示（图中为部分约束）

Z.电气约束规则检验。在Setup下拉菜单中选择Constraints选项，在弹出栏中选择Modes，以下图所表示：

AA.电气约束规则检验窗口以下左图所表示：

AB.到此就完成了PCB设计环境及工程建立，接下来就能够开始对PCB 进行Layout。
五、试验总结：
在本试验中，包含到操作步骤很多，尤其是Allegro平台熟悉，要尤其注意各个参数设置，避免粗心而造成错误，对后续试验造成不便。
试验五：光绘文件制作

1. 试验目标：
目标一：了解焊盘结构，学会制做多种不一样工艺要求焊盘；
目标二：完成基于Intel@82576PCB板工程文件制作，生成光绘文件。
二、试验原理和内容：
原理： Intel@82576PCB板工程文件要求，生产工艺参数要求及基础。
内容：光绘文件包含十一个文件部分，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、试验步骤：
A.选择菜单 Manufacture->Artwork，
弹出 Artwork control form对话框，但跟伴随弹出一个警告对话框，以下图所表示：

以后又弹出一个警告框，以下图所表示，点击确定关闭警告。

B.Artwork Control Form对话框以下图所表示：
在 General Parameters页面，Device type选择 Gerber RS274X； Format：Integer places 输入：3；Decimal places输入：5。其它参数使用默认。

点击 Film Control 标签切换到如所表示页面。
Film name：显示目前底片名称；
Rotation：底片旋转角度，通常 0；
Offset X、Y：底片偏移量，通常 0；
Undefine line width ：示定义宽度线条在输出底片时候采取宽度，能够设置一个非 0值，比如 10mil；
Shape bounding box：板子 Outline 外扩隔离线，只针对负片有效；
Plot mode：底片输出模式。Positive：正片；Negative 负片；
Film mirrored：底片是否需要镜像。
Draw missing pad apertures：若选择这项，表示当一个 Padstack没有对应 Flash。
D-code 时，系统能够采取较小宽度 Line D-code 填满此Padstack；
Use aperture Rotation：Gerber数据能使用镜头列表中镜头来旋转定义信息；
Suppress shape fill：选择此项表示 shape 外形不画出。
Vecto based pad behavitor：指定光绘底片使用基础为 Flash。

C.接下来需要在 Avalilable Film栏内增加底片资料：PCB 板每个层+ Top Silk,Bottom Silk+ Top soldermask,Bottom
Soldermask+Top Pastemask,Bottom Pastemask+ DRILL。
每个层面上底片内容为：
bottom
board geometry/outline
etch/bottom
pin/bottom
via class/bottom
drill
drawing format/outline
manufacturing /ncdrill-legend
manufacturing /ncdrill-figure
manufacturing /ncdlegend-1-4
board geometry/outline
mid1gnd
etch/ mid1gnd
pin/ mid1gnd
via class/ mid1gnd
board geometry/outline
mid2gnd
etch/ mid21gnd
pin/ mid2gnd
via class/ mid2gnd
board geometry/outline
paste_bottom
drawing format/outline
pin/paste_bottom
board geometry/outline
paste_top
drawing format/outline
pin/paste_top
board geometry/outline
silk_bottom
ref des/silkscreen_bottom
package geometry/silkscreen_bottom
board geometry//silkscreen_bottom
board geometry/outline
silk_top
ref des/silkscreen_top
package geometry/silkscreen_top
board geometry//silkscreen_top
board geometry/outline
sloder_bottom
via class/slodermask_bottom
pin/slodermask_bottom
package geometry/ slodermask_bottom
drawing format/outline
board geometry/slodermask_bottom
board geometry/outline
sloder_top
via class/slodermask_top
pin/slodermask_top
package geometry/ slodermask_top
drawing format/outline
board geometry/slodermask_top
board geometry/outline
top
board geometry/outline
etch/top
pin/top
via class/top

D.Avalilable Film栏中将 BOTTOM 展开，点中一条内容，右击选择 Add。弹出 Subclass Selection 对话框，点击BOARD GEOMETRY 类，将 OUTLINE 勾上，如左下图所表示。点击 OK关闭对话框。用一样方法为 TOP层底片增加 BOARD GEOMETRY/OUTLINE 增加好后如右下图所表示。
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，以下图所表示。在编辑框内输入底片名称，点击 OK关闭对话框。然后，用上面方法为新建底片 GND1 增加内容。

F.选择Manufacture->NC->NC Parameters。弹出 NC Parameters 对话框。如右下图所表示，将 Fomat 改成：3，5，然后点Close 关闭。
G.然后选择菜单 Manufacture->NC->Drill Customization更新设计文件。弹出 Drill Customization 对话框。以下图所表示。单击 Auto generate symbols按钮，然后弹出一个确定对话框，点击确定即可。然后点击 OK关闭 Drill Customization对话框。

H.选择菜单 Manufacture->NC->Drill Legend，弹出 Drill Legend 对话框。图左下图所表示，点击 OK关闭对话框。这时在鼠标光标上就会出现一个矩形表格，如右下图所表示。
I.选择菜单 Manufacture->NC->NC Drill，弹出 NC Drill 对话框，如左下图所表示。
J.选择菜单 Shape->Global Dynamic Params 弹出 Global Dynamic Parameters对话框。如右下图所表示。
点击 Void controls 标签，在 Artwork format 下拉框中选择 Gerber RS274X。点击 OK关闭。
K.选择菜单 Manufacture->Artwork，弹出Artwork control form对话框，以下图所表示：
L.点击 Select all 按钮选择全部底片，弹出 DBDoctor 对话框，将 Updata all DRC 和 Check shape outlines勾上，点击 Check 按钮后查看生成汇报，没有错误后，即可输出底片文件。
四、试验数据和结果：
最终向 PCB板厂提供文件为：
输出全部层面.art 文件(除了两个钢网层)
输出.drl 文件（板子上有钻孔时需要）
输出.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)
向贴片厂提供文件为:
两个 Pastemask 层.art 文件(TOP,BOTTOM)
art_aper.txt 文件 (可选)
place_txt.txt 文件 (可选)
附：Intel@82576PCB板光绘文件局部图

五、试验总结：
在本试验中要注意以下几点：1.依据板子上是否有金手指以确定是否要加工艺线；2.依据电镀工艺要求确定是否要加电镀用导电边框；3.依据喷锡工艺要求确定是否要加导电工艺线；4.依据钻孔工艺确定是否要加焊盘中心孔；5.依据后序工艺确定是否要加工艺定位孔；6.依据板子外型确定是否要加外形角线。
光绘文件十一个部分，要确保其完整性和正确性，不然无法进行工艺生产。

参考用版图：