PADSLayout的元器件的布线

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1、第 11 章 PADS Layout 的元器件的布线PADS Layout 采用自动和交互式的布线方法，采用先进的目标连接与嵌入(OLE)自动化功能，有机地集成了前后端的设计工具，包括最终的测试、准备和生产制造过程。PADS Layout 布线有自动布线和手工布线两种方式。本章将从布线规则开始，对如何利用PADS2007 软件实现元件布线进行详细的介绍。11.1 布线规则（Routing Rules）介绍设计规则（Design rules）允许将设计中的约束（Constraints ）直接输入到 PADS-Layout 中去。设计规则（Design rules）包括：(1) 安全间距规则（ C

2、learance Rules）：设置设计目标之间最小的空间距离。(2) 布线规则（ Routing Rules）：设置过孔类型、长度最短化类型和当前层。(3) 高速电路规则（ HighSpeed Rules）：设置高级规则，如平行、延时、电容和阻抗值。这些规则能在原理图中设置，也能在 PCB 中设置再反向传送到原理图中。下面主要从过孔类型的设置、长度最短化和当前层的设置三个方面来介绍一下布线的规则。布线规则的设置步骤如下：(1) 执行 SetupDesign Rules 菜单命令，如图 11-1 所示。(2) 执行完命令，将弹出 “Rules”对话框，如图 11-2 所示。图 11-1 选择

3、Design Rules 图 11-2 Rules 对话框从图中可以看出，设计规则里面包括 8 种规则，和一个生成报告，分别是 Default（缺省）规则、Class（类）规则、 Net（网络）规则、Group （组）规则、Pin Pairs（引脚对）规则、Decal （封装）规则、Component（元件）规则、Conditional Rules（条件规则）、Differential Pairs（不同管脚对）规则，和一个 Report（生成报告）。第 11 章 PADS Layout 的元器件的布线222应该注意的是：(1) 当没有指定任何规则时，默认的是 Default（缺省）规则。(2)

4、 其中 Class（类）规则、 Conditional Rules（条件规则）、Differential Pairs（不同管脚对）规则，这三种规则组成了（Extended Rule Set）扩展规则集。(3) 单击 Default 图标 时，将出现“Default Rules ”对话框，如图 11-3 所示。图 11-3 Default Rules 对话框从上图可以看出 Default Rules 包括：Clearance （安全间距）规则，Routing （布线）规则，Hi Speed（高速电路）规则，Fanout （扇出）规则， Pad Entry( 焊盘接入) 规则和Report（生成报

5、告）。(4) 单击 Routing 图标 ，将出现“Routing Rules：Default Rules”对话框，如图11-4 所示。图 11-4 Default Rules 对话框由上图可以看到： 在 Topology Type 这一栏中点选了 Serial Source ，表示如果有多个源管脚（ECL）的时候以串行方式放置。 在 Routing Options:这一栏中， 勾选了 Copper Sharing 下的 Via 和 Trace 表示布线规则（Routing Rules）介绍223布线允许连接到铜皮上。勾选 Auto Route 表示允许布线布到一个已经布好的连线上。勾选 Al

6、low Ripup 表示允许布线和重新布线。勾选 Allow Shove Protected 表示允许交互布线时推挤被固定或保护的网络。 在 Priority 的后面选择的是 3，表示设置自动布线时网络布线的优先级是 3。 Available Layers 表示显示设计中有效的层，上图中有效层设置的是 Ground Plane 和 Power Plane。 Selected Layers 表示选择希望布线的层，上图中希望布线的层是 Primary Component Side 和 Secondary Component Side。 在 Vias 这一栏中，Selected Vias 下的 ST

7、ANDARDVIA 表示希望选用标准的过孔。 在 Maximum number of vias 这一栏中点选 Unlimited vias 表示对使用过孔的数量没有限制。 单击 OK，设置完成，并关闭对话框。在完成上面 Routing Rules 的基本设置以后，下面来介绍一下过孔类型的设置。因为在布线规则中，过孔类型的设置也是一个很重要的设置。在 PADS Layout 中可以定义任意种过孔类型。在交互布线期间，可以指定使用哪一种过孔类型，或者说明某些网络使用某些指定的过孔类型。过孔类型的设置过程如下：(1) 执行 SetupPad Stack 菜单命令，如图 11-5 所示。(2) 执行完

8、命令，就会弹出“Pad Stacks Properties STANDARDVIA”对话框，如图 11-6 所示。第 11 章 PADS Layout 的元器件的布线224图 11-5 选择焊盘形状 图 11-6 STANDARDVIA 对话框 在 Pad Stack Type 列表处选择过孔（Via），缺省的名字 STANDARDVIA 将出现在封装名字（Decal Name）区域。 在 SH：SZ: 列表处首先选择开始 CNN55 ，并且在参数（Parameters ）区域设置它的焊盘直径为 55，修改当前标准的过孔定义，然后选择中间层，并把焊盘尺寸（Pad Size）改为 55，最后选择

9、结束层 并且改变焊盘尺寸(Pad Size)为 55。 在 Drill .列表处把过孔的钻孔尺寸（Drill Size）设置为 37。 设置完成，点击 OK，保存已经改变的焊盘形状的（Pad Stacks）设置，关闭对话框。下面简单的介绍一下布线规律：(1) 布线时要尽量的布短线，尤其是小信号。手动布线225(2) 当同一层布线改变方向时，应该走斜线。(3) 从焊接面看，组件的排列方位要尽可能与原理图保持一致，布线方向最好与电路图走线方向保持一致，这样做便于生产中的检查，调试及检修，因为在生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测。(4) 在印刷电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可

10、用“钻”、 “绕”两种办法来解决。所谓“钻”就是让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去，所谓“绕”就是从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去，如果在电路很复杂的情况下，可以用导线跨接的方式简化设计，解决交叉电路问题。 (5) 同一级电路的接地点应该尽量的靠近，本级晶体管的基极、发射极的接地点不能离得太远，否则会因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激，相比接地点离的远的电路，采用“一点接地法”的电路，工作较稳定，不易自激。 (6) 总地线必须严格按“高频中频低频”一级一级地按弱电到强电的顺序排列，切不可随便翻来覆去的乱接，一级与一级之间宁可接线长点，也要遵守这一规定。特别是变频头

11、、再生头、调频头的接地线的安排要求更为严格，如有不当就会产生自激导致无法工作。 随意调频头等高频电路常采用大面积包围式地线，以保证有良好的屏蔽效果。 (7) 强电流引线 如: 公共地线，功放电源引线等，应尽可能宽些，用来降低布线电阻及其电压降，可减小寄生耦合而产生的自激。 (8) 保持阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的走线容易发笛和吸收信号，引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈组件的基极走线、发射极引线等均属低阻抗走线，射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开，各自成一路，一直到功效末端再合起来，如两路地线连来连去，极易产生串音，使分离度下降。(9) 在多层印制板

12、布线时，由于在信号线层，剩下的没有布完的线已经不多，如果把这些剩下的线布在一个新的层上不但会增加一定的工作量，而且会造成很多不必要的麻烦和浪费。为解决这个矛盾，我们可以考虑在电源层或地线层上进行布线。为了保留地层的完整性最好是在电源层上布线。 11.2 手动布线在 PADS Layout 中，布线的方式有两种，手动布线和自动布线。手动布线就是使用者以手工的方式将图纸里的鼠线布成铜箔走线。就当今的电脑技术而言，手动布线仍然是 PADS Layout 工作最基本、最主要的手段。在手动布线方式中交互式布线是一个比较重要的布线方式。所谓交互式布线就是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，

13、来实现工作设计人员和电脑的交互式布线功能。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。第 11 章 PADS Layout 的元器件的布线226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。通常，在进行手动布线之前，首先，参照原理图进行预连线，看一下项目的可连通性怎样，布线是否符合电路模块要求，并根据原理图及实际情况进行器件调整，使其更加有利于走线。一、 交互布线(

14、1) 在 PADS Logic 界面上打开文件 “PADS ProjectsSamplesPREVIEW”，如图11-7 所示。图 11-7 打开文件(2) 单击按钮 ，工作界面就导入了电路图，如图 11-8 所示。(3) 执行 Tools/PADS Layout 菜单命令，如图 11-9 所示。(4) 执 行 完 命 令 ， 就 会 弹 出 “Connect to PADS Layout”对 话 框 ， 如 图 11-10 所 示 。(5) 单击按钮 将会弹出“PADS Layout Link”对话框，如图 11-11 所示。(6) 选择 Design 这一项，单击 按钮，发送网络列表。如图

15、 11-12 所示。手动布线227图 11-8 打开的 PREVIEW 的界面图 11-9 选择 PADS Layout 命令 图 11-10 Connect to PADS Layout 对话框图 11-11 PADS Layout Link 对话框 图 11-12 PADS Layout 的链接对话框(7) 单击按钮 ，将进入 PADS Layout 的界面，如图 11-13 所示。第 11 章 PADS Layout 的元器件的布线228图 11-13 PADS Layout 的界面(8) 在 PADS Layout 的工作界面中元件是叠放在一起的，为了把他们分开先把它们全部选中，如图

16、11-14 所示。(9) 全部选中后，执行 Tools/Disperse Components 菜单命令 ，如图 11-15 所示。图 11-14 被选中的元件 图 11-15 分离元件命令(10) 执行完命令将弹出“PADS Layout”对话框，如图 11-16 所示。图 11-16 开始分离手动布线229(11) 单击按钮 ，所有的元件将被分开，如图 11-17 所示。图 11-17 已经分离好的元件布局(12) 在未选择任何对象的状态下点击鼠标右键，选择 Select Traces/Pins/Unroutes 命令，如图 11-18 所示。图 11-18 选择 Select Traces/Pins/Unroutes 命令(13) 在 PADS Layout 工具栏的层组合 Layer Combo 框中，选中 主元件面 Primary Component Side，设置