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1、PADS制作4层PCBA板的练习 在这里使用Orcad和PADS9.3来进行4层板的PCBA制作。线路图参看博文“Allegro制作4层PCBA板的练习-非接触式传感器”步骤一： 软件的安装首先是关于安装，由于是来自不同家的软件，在license方面为存在冲突，不过据说Allegro16.5和PADS9.3共同安装不会产生冲突。Allegro16.5和之前的版本不同，16.5开始使用用户变量存放allegro的路径，系统变量存储mentor路径，这样不会打架；之前的版本都是用的系统变量，如果出现mentor的变量在前面，会无法开启allegro。我的方法是先装ALLEGRO再装PADS.如果要
2、先PADS的话，你装好PADS后，在环境变里找到“PATH=*”这一项，然后先把路径内容复制起来，等装完ALLEGRO后再把这些内粘贴到新的“PATH=*”里面就可以了。PADS9.3的认识PADS9.3的界面A.系统预设线宽设置B.整个板子Top正面限高及Bot背面限高C. Default Font ：设置预设字型D.一般文字线宽 (Line Width) 与大小 (Size)E.元件编号 (Reference Designators) 的线宽 (Line Width) 与大小 (Size)F.Hatch View在文件中的RMB是指Right Mouse Button(点鼠标右键）绘制板框
3、元件库选择焊盘，RMB(鼠标右键）-STEP and Repeat，可以对该焊盘进行复制。若选择Polar,可以将该PAD围成一圆形。在现有封装的基础上，改变焊盘选择该封装-RMB-Edit Decal,选择需要改变的焊盘，RMB-Properties.,点击Pad Stack,在Pad Stack Prooperties对话框中可以选择或者改变自己所需要的焊盘。File - Save Decal As.,可以将新焊盘重新命名并保存到自己的库中。选择零件-RMB-Save to Library,可以将该零件保存到自己的库中，如下图。规则设置铺铜设置以上图片摘自泓泰的 PADS9.3 LAYOU
4、T,由于本人是菜鸟，刚刚接触PADS9.3，故下载了些相关资料对其做了相关了解。更多信息请查看后面的相关资源。以下我们正式开始起航我们的4层板的PCBA制作吧。步骤一：创建封装 除了标准的0402封装的电阻电容以及标准的SOP-8封装的LMP7702，我们需要建立的封装还有4PIN的连接器CON4_146X50。Active触点（18个小触点，1个大触点（该触点在做PAD时添加对绿油的覆盖），另外关于板边的shileld 所添加的过孔我们以创建零件的方式来实现.首先创建一个属于自己的库，以便在新建立的库中调用新建立的零件。File-Library, 在Library Manager对话框中，点
5、Create New Lib.在这里我命名为PADS_David_lib.pt9。创建连接器，进入封装编辑器， Tools-PCB Decal Editor,打开工具栏中的Drafting Toolbar，选择Terminal工具,弹出Add Terminals对话框，选择ok,并放置焊盘。选中该焊盘，RMB-Pads stacks.,编辑焊盘。在这里我们要建立的是一个长宽分别为98.43mil,23.62mil的贴片方型PAD。在分别向下和向右新增焊盘。选中焊盘-RMB-Step and Repeat.-焊盘添加完毕，开始添加丝印，选择2D Line,并在指定位置绘制（可通过快捷命令s定位，
6、w定义线宽）以上是通过手工的方式生成的封装，当然我们也可以Wizard(向导）来生成。保存封装到指定零件库。File-Save Decal,创建Active大触点进入封装编辑器， Tools-PCB Decal Editor,创建新的封装，File-New Decal。进入封装编辑器， Tools-PCB Decal Editor,打开工具栏中的Drafting Toolbar，选择Terminal工具,弹出Add Terminals对话框，选择ok,并在原点放置焊盘（s 0 0)。或者随意放置，后续可以通过RMB-Properties.,调整该焊盘的放置位置。选中该焊盘，RMB-Pads S
7、tacks.,编辑焊盘。在这里我们要建立的是一个直径为1.524mm(60mil)的圆形PAD。建立圆形PAD完毕，可以添加直径为铜皮Tools-Options,在Design units中可以选择需要的单位。(查看铜皮尺寸的方法：RMB-Select Text/Drafting,选择铜皮边缘，RMB-Properties.,即可。Copper-RMB-Circle,绘制圆形铜皮保存封装到指定零件库。File-Save Decal,创建板添加有过孔的shileld（过孔为C0.5D0.3或C20D12)要求：以原点为圆心，半径为563mil,共100个焊盘数量首先将焊盘放置于（563，0)的位
8、置，选择该焊盘，RMB(鼠标右键）-STEP and Repeat， 选择Polar,对该焊盘进行复制。保存封装到指定零件库并命名为A100_C20D12。File-Save Decal,IC LMP7702封装的创建在这里，我们既可以手动创建它，也可以wizard向导来创建，当然由于此零件在其它PCB文件中已有运用，我们可以将其另存到我们指定的库中。打开具有此零件封装的PCB，RMB-Select Components,选中我们需要的焊盘后，RMB-Edit Decal,进入了封装编辑器，直接File -Save Decal As., 如下图，我们可以在Library栏调整到我们需要保存的库
9、路径中，Name of PCB Decal中可以重新命名该零件的封装。步骤二：创建板框及加载网络表创建板框板框我们既可以自己绘制也可以通过导入外部的dxf导入外部dxf的方法：选择工具栏中的Drafting Toolbar,再选择其下的import dxf file工具，选择所需的DXF外框文件即可。在这里我们的板框比较简单，只是一个以原点为圆心，半径为591mil的圆。选择工具栏中的Drafting Toolbar,再选择其下的Board Outline and Cutout工具, RMB-Circle,s(0 0)定位原点为圆心，s(591,0),定义圆半径为591mil.（可以通过pag
10、e up/down精确定位）注意：对于板框，我们可以选择select Board outline后，通过Dimension Toolbar量测其尺寸。如果需要添加无网络特性的通孔。我们可以用2D Line在指定位置绘制所需要的通孔，而后RMB - Properties,修改2D Line的Type为Board Cut Out,Width可以设置为5mil, Layer设置为All Layers,OK即可，后续铺铜的时候会自动回避该通孔。加载网络表由于我们的线路是采用ORCAD，而PCBA的制作用的是PADS9.3，在用ORCAD生成网络表的时候需要注意。进入ORCAD界面，Tools-Crea
11、te Netlist.,进入Other界面。在Formatters中我们选择orPadspcb.dll (Allegro 16.3),生成的网络表为ECG_LMP7702_SENSOR_PADS.NET，我们将后缀.NET修改为.asc,即ECG_LMP7702_SENSOR_PADS.ASC系统默认为, 请将后缀,net修改为,asc, 否则PADS不认可。网络表生成完毕，我们开始加载它。打开PADS LAYOUT，File - Imort.,选择刚刚我们生成的网络表 ECG_LMP7702_SENSOR_PADS.ASC步骤三：加载零件 首先要确保零件库中零件的名称与ORCAD中的封装保持
12、一致。网络导进来后，其零件也跟随着导进来。导入网表后出现如下错误。Cant find part Type item J2 A100_C20D12Cant find part Type item U1 SO8_50MIL原因分析，生成零件的时候没有同时生成Part Type,以A100_C20D12为例。我们可以进入封装编辑器，Tools-PCB Decal Editor,打开A100_C20D12的封装，并保存其Part Type.退出封装编辑器，重新导入网表，效果如下图。步骤四：叠层及其过孔的设置关于叠层，共4层板，Sensor层即ACTIVE层被Shileld层所包裹，TOP层为零件层关于
13、过孔，shileld和active均使用通空;TOP层所打的过孔为盲孔（V1-2）设置叠层，Set up - Layer Definition.,点modify,设置为4，OK，再OK即可。在Name中我们可以对各层重新命名。设置过孔， Set up - Pad Stacks.,在Setup - Design Rules. - Default - Routing中，我们可以观察到说设置的叠层结构和所添加的过孔。步骤五：布局按照走线最短和零件集中的原则进行布局，另外将4P连接器放置偏远点，其它零件集中以加屏蔽盖。PADS移动元件时的相关设置与命令。将零件从一面（如TOP面）移至另一面（如BOT面
14、），选种零件-RMB-Flib Side.将零件精确定位：选种需要移动的零件，RMB-Properties,将12个小触点排列在以原点为圆心，直径为865mil的圆上。将6个小触点排列在以原点为圆心，直径为375mil的圆上。可以先绘制草图，也可以先计算这12个点（6个点）的坐标位置，而后分别将小触点放置对应位置。在这里我们的线路图是18个独立的触点，在这里我们可以按照下面制作零件的方式来确定他们各自的坐标点，这样相较于绘制草图来讲会比较精准快捷。当然更为方便的方法是，可以先将这18个触点整体封包成一个零件，如下图所示。网络线不显示的设置Setup- Display Colors- conne
15、ction 的颜色选择和背景颜色一样就不显示了以下为布局后的效果图步骤六：布线走线集中在TOP层，BOT层不允许有走线。只有一个仅有的过孔（通孔）连到TOP层。另外4P连接器到屏蔽盖内零件的走线通过TOP到第二层的埋孔来连接。PADS走线时的相关设置与命令。设置网络颜色改变走线线宽添加过孔一般我们用L + # + Enter比较多，比如切换到第2层，走线时，直接输入快捷命令l2,再Enter即可。而且我们常用L + # + Enter来切换层。改变过孔类型：使用快捷键V ，在按Enter,将弹出vias对话框，此时我们可以选择走线过程中的过孔类型。设置过孔对：Setup - Drill Pai
16、rs查看间距步骤七：铺铜铺铜的相关设置与命令，工具栏走线完毕，开始铺铜选择工具栏Copper Pour,RMB-Circle, 圆心为原点s(0,0),在采用Flood即可进行铺铜。注意1. 若要删除pour outline,可使用快捷命令po2.有时我们会发现在GND层没法灌铜(copper pour)，那时因为我们没有地网络从TOP层连到GND层，我们可以打个过孔来实现。3. 铺铜时与相同网络过孔的连接 如L3，所铺的网络为shieled,周边过孔所用的网络也为shieled,如果按照前面的方法可能无法正常铺出铜箔。选择工具栏Copper Pour,RMB-Circle,用（Copper
17、Pour)绘制一个圆心为原点s(0,0)，半径大于outline的闭合区域。在Add Drafting中选择SHILELD网络后，再选择Options，勾选Flood over vias.在采用Flood即可进行铺铜(也即覆盖过孔进行灌铜）。绘制Soler Mask TOP线条覆铜(copper) 灌铜(copper pour) 以及Plane(平面层) 贴铜(Copper)功能贴铜/覆铜Copper 与灌铜Copper Pour 的不同点在于，画完Copper 的外形框之后，对其内部全部铺铜，而不避让任何的网络和元件等等目标；而Copper Pour 的外形框完成之后，进行Flood，它将以
18、完全间距的距离避开不同网络的焊盘、过孔等目标，而对于同一网络的目标，采用花孔或者Flood over 进行连接。覆铜(copper)：绘制一块实心铜，从而将覆盖区域内所有的连线和过孔连接起来，而不会考虑是否属于一个网络。用途：芯片需要大面积覆铜来散热。电源连接处需要尽可能的宽，可以同覆铜来实现。不具备自动避让功能。no plane灌铜(copper pour)：仅仅连接有相同网络的过孔，可以通过这个来连接，用于no plane的。具备自动避让功能的。必须使用铺铜的命令(COPPER POUR)，用法同外层线路，不会自动移除独立焊盘，可走线，不可以在大块铜皮上进行其他网络的分割。也就是说不能出现
19、大块铜皮包围小块铜皮的现象。可以走线。split/mixed(分割平面层)：用于split/mixed平面类型的，用Plane connect来进行连接。必须使用内层分割命令（PLane AREA)，可自动移除内层独立焊盘，可走线，可以方便的在大片铜皮上进行其他网络的分割，内层分割的智能化较高。可以走线。PADS中Flood和Hatch的区别 flood比较正确的说法应该叫灌铜，是指对用（Copper Pour)画幅出来的闭合区域根据设定规则进行铺铜的一个动作。而铺铜是指用Copper手动画铜皮。如何修剪铜皮首先用2D Line绘制需要削减的区域，再选择2D Line，RMB - Proper
20、ties, 将2D Line的Type修改为Copper Cut Out.注意：绘制完闭合的Copper Cut Out后，需要重新铺下铜如何处理丝印步骤八：验证设计资料首先验证设计资料Design VerificationTools - Verify Design - Clearance步骤九：生成钻孔文件和光绘文件File - ReportFile - CAM添加TOP层添加Drill层钻孔文件*.drl的生成在Define CAM Documents中点击Add, Document Name中选NC Drill,其默认只有Through vias,若有盲埋孔，可在Add Document
21、中点击Options,勾选Partial vias,并在Drill Pair中选择。如果Drill层有不同类型的过孔，我们可以生成多个Drill层以区分，如下图所示。添加钻孔标注文件依次添加钻孔标注文件，Drill-Top,Drill-L1,Drill-L3,Drill-Bot出gerber的层数及命名规则TSMD-正面钢网层TSILK-正面丝印TMASK-正面漏铜层L1-LnBSMD-背面钢网层BSILK-背面丝印BMASK-背面漏铜层drill_drawingNC_drill(a)TOP： （走线层,包括电源和地）PADS：Board Outline / Pads / Traces / V
22、ias /Copper(b) GND：Board Outline / Pads / Traces / Vias /Copper(e)VCC:Board Outline / Pads / Traces / Vias /Copper(f)BOTTOM：Board Outline / Pads / Traces / Vias /Copper(g) SILKSCREEN_TOP： (丝印层)TOP: Ref.Des,（注意：要将默认的Part Types取消）SILKSCREEN Top:Board Outline / Text / Lines /Outlines /Ref.Des(h) SILKSC
23、REEN_BOTTOM：BOT: Ref.Des,（注意：要将默认的Part Types取消）SILKSCREEN Bottom:Board Outline / Text / Lines /Outlines /Ref.Des(i)SOLDERMASK_TOP：（阻焊层，PCB不上绿油,即露出铜皮的部分）TOP: Pads, TestPointsSolder Mask Top:Board Outline / Pads / Lines /Copper(j)SOLDERMASK_BOTTOM：BOT: Pads, TestPointsSolder Mask Bottom:Board Outline
24、/ Pads / Lines /Copper(k)PASTEMASK_TOP：(for SMT) （钢网层，SMD元件表面贴装时要根据这一层涂锡膏）TOP: PadsPasteMask Top:Board Outline / Pads /Copper/ Lines /Text(l) PASTEMASK _BOTTOM：BOT: PadsPaste Mask Bottom:Board Outline / Pads /Copper/ Lines /Text(m)NCDRILL1-4： 鉆孔層NC Drill: Plated Pins,Non-Plated PinsThrough vias;(n)NCDRILL1-2： 鉆孔層NC Drill: Plated Pins,Non-Plated PinsPartial vias:TOP-GND(o)DRILL DRAWING： 鉆孔标注文件Drill-TopDrill Drawing:(Board)Top:Pads,vias,lines,textDrill Drawing:lines,text依次添加钻孔标注文件，Drill-Top,Drill-L1,Drill-L3,Drill-Bot输出格式的设置
