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PADS(POWER PCB)

PADS(POWER PCB)是业界主流的PCB设计平台,以其强大的交互式布局布线功能和易学易用等特点,在通信、半导体、消费电子、医疗电子等当前最活跃的工业领域得到了广泛的应用。PADS Layout/ Router支持完整的PCB设计流程,涵盖了从原理图网表导入,规则驱动下的交互式布局布线,DRC/DFT/DFM校验与分析,直到最后的生产文件(Gerber)、装配文件及物料清单(BOM)输出等全方位的功能需求,确保PCB工程师高效率地完成设计任务。

PADS(Power PCB)

PADS 是业界主流的PCB设计平台,以其强大的交互式布局布线功能和易学易用等特点,在通信、半导体、消费电子、医疗电子等当前最活跃的工业领域得到了广泛的应用。PADS Layout/ Router支持完整的PCB设计流程,涵盖了从原理图网表导入,规则驱动下的交互式布局布线,DRC/DFT/DFM校验与分析,直到最后的生产文件(Gerber)、装配文件及物料清单(BOM)输出等全方位的功能需求,确保PCB工程师高效率地完成设计任务。


 基本的PCB设计功能

封装向导:可根据用户输入的管脚数、管脚间距等标准信息,自动创建DIP/ SOIC/Polar/PLCC/BGA等多种封装。对于复杂的上千个管脚的IC器件,使用封装向导则只需几分钟,为封装库的创建和维护节约了大量时间。在PADS LayoutRouter中可以看到管脚的号码,同时支持数字字母组合管脚命名。

模拟PCB设计工具包:包含单/双面模拟PCB设计中常用的跳线(长度/角度可变)、泪滴(直线/曲线泪滴,尺寸可变)、异形焊盘等功能,以及圆形PCB设计中常用的极坐标布局方式、多个封装同步旋转、任意角度布线等功能。

RF电路设计:根据任何形状的走线自动创

建屏蔽过孔;根据任何形状的敷铜区域创建过孔阵列。

 

支持二维图形文件DXF文件的导入,可用来创建异形射频天线等。

电源分割与敷铜:可根据PCB的板框自动创建电源层敷铜边界,敷铜与板边缘以及敷铜之间的距离可以在设计规则中定义;在完整的敷铜区域上画分割线可将其一分为二,并分配不同的电源网络;支持不同电源网络的敷铜嵌套。

IDF接口:PADS Layout可通过IDF接口与Pro/ENGINEER® SolidWorks互换数据。PCB文件可以从PADS Layout导出至Pro/ENGINEER® SolidWorks,查看PCB的三维视图。

DXF接口:PADS Layout可以通过DXF接口与机械软件如AutoCAD互换数据。对于复杂的异型PCB外框,可以在AutoCAD中设计好,然后通过DXF文件传递给PADS Layout;也可以将PCB文件从PADS Layout导出至AutoCAD,进行详细的加工尺寸标注。

设计复用: 通过设计复用可以最大限度地利用现有的设计成果,如经典电路、多路并行信号处理模块、BGA器件的外围电路及外围线等,避免投入大量的时间进行重复性的工作。设计复用可以在原理图和PCB之间同步进行,复用出来的元器件和网络等信息在原理图与PCB之间保持一一对应,不会造成前后端设计数据不一致。

计文件中(/MakeLike Reuse设计复用应用于团队合作设计的场合更能突显其优势。首先根据项目的功能结构将其划分为多个电路模块,然后为每个团队成员分配一个或多个电路模块,进行从原理图到PCB的设计工作,最后,通过设计复用方式将团队各成员设计的电路模块保存为复用模块,最终加入到PCB设计文件中。

自动标注尺寸:

可快速标注水平、垂直、斜面尺寸,圆和圆弧的角度及直径,支持自定义公差。

汉字输入及TrueType Windows字体:

支持简体/繁体汉字输入及标准的MS Windows字体,便于中国用户在PCB上添加中文文字标注信息。

嵌入式连接OLE:

可以将整个设计的BOM或布局要求等文档资料嵌入到设计中,实际上通过嵌入的对象,建立了到对象工具的连接,例如:插入一个Excel的格式的BOM,你可以在PADS设计环境中调用Excel表格编辑环境来修改维护你的BOM

交互式布局布线功能

交互定位与模块化布局:通过交互定位(Cross Probe)可以将原理图与PCB的视图切换到设计最关心的地方,以便快速找出目前急需的元器件或网络。在布局设计时,同一电路模块的封装通常要一起考虑,软件提供了模块化的布局功能,可以自动将电路模块的所有元件依次自动“捕捉”到鼠标上,无需逐一查找,大大提高了布局效率。

正反标注:在原理图与PCB并行设计过程中,任何一方对设计数据的修改(ECO)操作,都可以通过正反标注来更新对方的数据。封装类型及属性、网表与设计规则等均可作为正反标注的内容,这样就确保了原理图和PCB数据的同步性和一致性,避免因人为错误造成设计反复。

层次式设计规则:PADS的物理设计规则分为三个层次,优先级最高的是元器件规则,可以根据PCB中的封装类型甚至个别元器件的特殊要求进行单独地布局布线约束,如扇出方式、管脚连出线的尺寸与角度等规则;优先级次之的是网络规则,可以将同种信号归纳为一个网络组,然后统一定义其布线方式,如线长、线宽、间距、布线层设置、可用过孔、最大过孔数及拓扑结构等规则,也可以对单个网络,乃至某个网络里的关键连接(通常是芯片管脚间的连接)进行特殊的布线规则定义;优先级最低的是通用规则,可对没有特殊要求的网络、元器件进行常规的布线参数定义。软件可以根据定义好的层次式规则对PCB上的网络和元器件进行规则驱动布线及DRC验证,提高设计的可靠性。 规则中关于Router功能的设置可以传递到Router设计环境,如器件扇出方式、差分对规则等。

交互式布线:通过业界最先进的人机交互式布线功能,把工程师的布线经验和电脑的布线算法有效地结合在一起。在布线过程中只需定义几个关键节点,其余的走线部分由软件根据空间尺寸及最短路径原则自动设计,并优化45度走线拐角;当布线空间有限时,可以用当前走线推挤沿途的布线及过孔,支持平移、垂直的推挤方向,所有被推开布线的形状和拐角都能自动优化。这种智能的交互式布线功能可以大幅度减轻手工调线的工作量,提高复杂的高密度互连的设计效率。

总线布线:在总线布线模式下,只需控制总线中一根信号的走线,其他信号会自动跟进,并在跟进过程中自动保持合理的拐角、间距及过孔排列。对数字电路PCB中的数据线/地址线设计尤为适用,使布线高效而美观。

布线预分析:

自动检查设置,如栅格设置、平面层网络焊盘进入方式、禁止布线层等。错误的设置会导致时间上的浪费。

设计验证:

设计验证检查设计中间距、连接性、最大过孔等规则,保证生产数据的正确无误。

自动变线宽布线:在走线过程中可以根据空间尺寸的变化自动调整线宽,从而保证安全间距。这样就能最大限度提高板面利用率,同时克服了手工调整线宽的低效率。

任意角度走线和焊盘进入方式:

任意角度走线可以使你在高密度布局环境中节省空间;任意角度焊盘进入方式(Pad entry)则为你将走线连接到焊盘时提供了更多选择方案,尤其当元器件PIN间距较小时,任意角度焊盘进入方式更使你在连接网络到焊盘时显的游刃有余。

SMD封装扇出向导:为多管脚的SOIC/QUAD/BGASMD封装提供了标准的扇出方案,如内/外侧扇出、同方向扇出、辐射及螺旋状扇出等;在不同的设计阶段可以选择扇出电源网络、信号网络;支持相邻管脚共享扇出;可以设置扇出线的最大长度;软件还支持焊盘上扇出(Via at SMD)的功能,解决高密度SMD封装的扇出问题。在同一PCB上可以使用多种扇出方案,提高了设计效率,使布线工作更加容易。

高速PCB设计功能

拓扑结构设计:拓扑结构的设计会影响到高速信号的阻抗匹配和时序。PADS支持常用的PCB网络拓扑结构,如点对点、紧凑树形、菊花链、星形、远端簇形及混合型拓扑;当元器件布局改变之后,软件会自动调整管脚连接顺序以保持原有的拓扑结构;用户也可以自己定义网络拓扑结构。在布线过程中,软件可以自动阻止违背拓扑结构的布线顺序,从而确保了信号的传输效果及产品的可靠性。

阻抗连续设计:对于长线传输的高速信号,传输线上的阻抗不连续也会导致严重的反射(过冲/欠冲)问题,影响电路工作状态。而传输线阻抗的不连续通常是由换层布线时引起的。PADS提供阻抗连续控制功能,可以对信号在外层和内层的布线宽度分别定义,并在换层布线时自动调整线宽,从而确保了传输线上的阻抗连续,降低信号反射,提高了系统的可靠性。

限长信号设计:网络的布线长度会影响信号的延迟时间,从而对系统的时序构成危害。PADS支持线长与延迟时间的换算,可以定义网络的最大布线长度。在走线过程中,软件会动态地提示当前长度,并预测最终长度,为选择合适的走线路径提供参考,还可以阻止“超长”的走线路径。从而保证信号的延迟不会对时序构成致命影响,提高了系统的稳定性。

时序匹配设计:对于有时序同步要求的网络组,如DDR系统中的DQ/DQS信号,必须保证其具备相同的布线延迟。PADS可以将此类信号定义为延迟匹配组,并设定相互间的长度公差,以确保延迟相同,满足时序同步的要求。在布线时,可以对延迟匹配信号进行交互式蛇形走线,从而达到规定的线长要求。PADS提供了监控窗口,可以检查线长匹配情况。软件还支持自动匹配,可以对选中的一个或一组信号自动走出蛇形线,以满足线长匹配的要求,提高系统稳定性。


差分对信号及其阻抗连续设计:差分对广泛应用于各类高速系统中,差分对布线时必须保证等长等间隙布线及阻抗连续。PADS支持差分对的定义与交互式布线,可以将相邻的两个网络、或网络中的关键连接(芯片到芯片间的连接)定义为差分对。在布线时,只需从一个差分管脚上引出连线,另一个管脚的连线会自动跟进,且保持差分规则里的线长、线宽及间距要求。软件还可以分别定义外层与内层的差分参数,确保差分对换层布线时其传输线系统的阻抗连续,降低信号反射,提高了系统的可靠性。

智能自动布线

PADS提供了基于形状的无网格布线器,可以在设计规则的驱动下,对多达64个信号层的PCB进行自动布线,拥有一流的布通率与布线速度。软件支持对自动布线执行步骤的定义,如布线前执行SMD封装扇出以提高布通率;布线后对不同的网络执行相应的优化操作以确保信号传输效果,包括对所有网络执行过孔优化,对两个焊盘之间的网络进行等间距排列优化,对高速网络执行线长匹配优化等;在布线过程中,支持布线顺序的定义,可对关键的网络类型、单个网络或元器件优先布线,布完之后将其保护从而不受其他布线的影响。每一步骤完成后,都可以让布线器暂停下来检查布线结果,如不满意可以随时中止自动布线进程,改善布线及优化顺序,重新执行。PADS具备的智能自动布线技术可以帮助PCB工程师保证信号质量的前提下,快速完成PCB布线工作,节约了大量的时间。


可测试性分析(DFT)与可制造性分析(DFF)功能

可测试性分析:可以自动为PCB上所有网络添加测试点,并优化测试点布线,可将无法添加测试点标示出来,警告其不可测试性。

可制造性分析:可以导入

PCB制造厂的加工能力数据,检查PCB设计,找出超过厂家加工能力的细节并给出警报。如在PCB上容易引起焊接搭桥的封装、蚀刻缺陷(Acid Trips)、铜皮/阻焊带(Copper/SolderMask Slivers)、环宽(Annular Ring)等制造障碍的设计细节。确保提交给PCB制造厂的设计文件和加工出来的印制板完全一致。


 

生产文件(Gerber)、自动装配文件与物料清单(BOM)输出

Gerber文件输出:支持RX274D/ RX274X等标准格式的生产文件输出,可选择每层文件的输出内容,能对输出层作镜像处理,支持对Gerber文件的预览。同时PADSMentor Graphics的辅助设计生产工具CAMCAD之间具有更好的兼容性,提供了和CAMCAD之间的软件接口,可直接将配置好的输出层传给CAMCAD。

自动装配文件输出:可为DyanpertUniversalPhillips等自动贴片/插片机器创建标准的元器件坐标文件。

物料清单(BOM)统计:可以根据用户的要求,输出WordExcel及文本格式的BOM文件。允许用户订制BOM表中的元器件属性信息排列格式,并可统计相同元器件的数量。软件同时支持BOM变量管理功能,可基于同一个设计输出多个对应不同规格产品要求的BOM文件。

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