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《PADS 9.5电路设计与仿真从入门到精通》——1.3 PADS 9.5简介

简介:

本节书摘来自异步社区《PADS 9.5电路设计与仿真从入门到精通》一书中的第1章,第1.3节,作者:耿立明 , 闫聪聪著,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

1.3 PADS 9.5简介

PADS 9.5电路设计与仿真从入门到精通
PADS(Personal Automated Design System)以PCB为主导产品,最著名的软件为PADS。PADS系列软件最初由PADS Software Inc.公司推出,后来几经易手,从Innoveda公司到现在的Mentor Graphics公司,目前已经成为Mentor Graphics旗下最犀利的电路设计与制板工具之一。

1.3.1 PADS的发展
作为世界顶级EDA厂商,Mentor Graphics公司最新推出的PADS 9.5电路设计与制板软件,秉承了PADS系列软件功能强劲、操作简单的一贯传统,在电子工程设计领域得到了广泛应用,已经成为当今最优秀的EDA软件之一。

PADS软件 是MentorGraphics公司的电路原理图和PCB设计工具软件。目前该软件是国内从事电路设计的工程师和技术人员主要使用的电路设计软件之一,是PCB设计高端用户最常用的工具软件。按时间先后:

PADS 2005——PADS 2007——PADS 9.0——PADS 9.1——PADS 9.2——PADS 9.3——PADS 9.4——PADS 9.5,没有PADS 2009。

MentorGraphics公司的PADS Layout/Router环境作为业界主流的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、消费电子和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 2005:稳定性比较好,但是很多新功能都没有。

PADS 2007:相比05增加了一些功能,比如能够在PCB中显示器件的管脚号,操作习惯也发生了一些变化;而且PADS 2007套装软体目前共有3个版本,分别为PADS PE、PADSXE及PADSSE,随着不同的版本而有更强大的功能,可适应各种不同的设计需求。

PADSSE功能包括了设计定义、版本配置及自动电路设计能力。PADSXE套装软体则增加了类比模拟及信号整合分析功能。如果使用者需要的是最高级及高速的功能,PADSSE则是最佳选择。PADS套装软体也包括了一个参数资料的资料库,让使用者可以安装该产品,并且快速开始设计,而不需要花时间及成本在资料库的开发上。MentorGraphics正和事业伙伴共同努力,以确定该资料库的高品质,并能有大量的支援元件,且可时时更新。

PADS 9.1:1.基于Windows平台的PCB设计环境,操作界面(GUI)简便直观、容易上手。2.兼容Protel/P-CAD/CADStar/Expedition设计。3.支持设计复用。4.优秀的RF设计功能。5.基于形状的无网格布线器,支持人机交互式布线功能。6.支持层次式规则及高速设计规则定义。7.规则驱动布线与DRC检验。8.智能自动布线。9.支持生产(Gerber)、自动装配及物料清单(BOM)文件输出。

PADS 9.2:相比以前的版本增加了一些比较重要的功能,比如能在PCB中显示Pad、Trace和Via的网络名,能够在Layout和Router之间快速切换等等,非常好用。最重要的一点是:支持Windows7系统。目前大多工程师使用的是PADS 2007,同时Pads实现了从高版本向低版本的兼容,例如PADS 2005能打开PADS 2007的工程文件。

目前,PADS系列软件最新版本为PADS 9.5,发布于2012年10月18日。主要包括PADS Logic 9.5和PADS Layout 9.5。

PADS Logic是一个功能强大、多页的原理图设计输入工具,为PADS Layout 9.5提供了一个高效、简单的设计环境。PADLayou/Router是复杂的、高速印制电路板的最终选择的设计环境。它是一个强有力的基于形状化、规则驱动的布局布线设计解决方案,它采用自动和交互式的布线方法,采用先进的目标链接与嵌入自动化功能,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。PADLayout支持Microsoft标准的编程界面,结合了自动化的方式,采用了一个Visual Basic程序和目标链接与嵌入功能。这些标准的接口界面使得与其他基于Windows的补充设计工具链接更加方便有效。它还能够很容易地客户化定制用户的设计工具和过程。

1.3.2 PADS 9.5的特性
PADS 9.5主要致力于自动或批处理方式的高速电路布线约束。作为高速电路的PCB设计的解决方案,其物理设计环境将成为一个“明确的高速电路设计”解决方案。为了满足高级的自动布线和交互式的高速布线工具市场需求,Innoveda于2012年10月推出了最新的PADS Logic 9.5、PADS Layout 9.5和PADS Router 9.5,这是Innoveda最新的基于Latium结构的快速交互式布线编辑器。下面对PADS Layout 9.5设计系统的主要功能做一些简要介绍。

1.用户定制的图形用户界面(GUI)
PADS Logic为设计者提供了更多的基于Latium结构的图形用户界面,包括用户定制工具栏、快捷键、菜单以及中文菜单。使设计者能够更多地对设计环境进行控制,使设计者的工作更加有效率。

2.PADS Router
PADS Router是一个强有力的、全新的高速电路自动布线工具。PADS Router提供了自动化的批处理方式进行差分对的布线、长度控制布线,包括最短长度、最长长度和长度匹配。约束规则可以定义在设计规则的任何层次上,自动布线器将完成设计者定义的这些约束。网络的拓扑结构能够被设置和保护,以确保关键的网络信号能够以期望的顺序和路径连接。管脚数量非常多和管脚非常细的器件在PADS Router中能够非常容易地进行自动布线,以保持元件的安全间距和布线规则。当建议的元件规则不能达到布通时,将自动采用这些安全间距和导线宽度规则。

PADS Router主要的功能特点如下。

采用高速电路网络的自动布线,减少了布线所需要的时间。
提供了设计的完整性,避免手工布线可能出现的错误。
采用了自动和易于使用的工具,提供了更好的布线控制能力。
采用Latium技术,具有非常高的性能。
网络拓扑结构的设置和保护。
减少了完成设计的时间,更少冲突。
确保所有的高速电路约束都能够满足。
确保具有更高设计密度的布通率。
3.设计验证
PADS Layout/Router 9.5提供了许多新的规则,并能够自动地进行布线。这些规则包括最小/最大长度、差分对元件安全间距和布线规则、网络连接顺序。新的验证工具允许以批处理方式检查这些规则,使得设计者的设计能够满足所有的约束规则。

4.高级封装工具集
PADS Layout 9.5可以使用高级的封装工具集(Advanced Packaging Toolkit),以前仅仅在PADSBGA中才有效,PADS Layout的用户现在通过使用其提供的高级功能模块,包括芯片、Die Flag和布线向导,可以设计含有裸芯片的元件,作为一个或一些芯片模块、板上系统。

其主要功能如下。

作为裸片芯片元件的衬底设计选件。
单芯片封装。
多芯片封装。
板上系统。
建立芯片。
Wire Bond布局。
自动的Trave Routing。
Die Flag 和Power Rings。
5.PADS 9.5新特点及功能扩展
(1)新增特点

PADS 9.5提供了与其他PCB设计软件、CAM加工软件、机械设计软件的接口,方便了不同设计环境下的数据转换和传递工作。

兼容Protel设计
PADS Layout 9.5具备Protel设计转换器,可与Protel进行PCB设计和封装库的双向数据转换。

支持OrCAD原理图网表
PAD Layout 9.5可导入OrCAD原理图网表,在PCB设计过程中可与OrCAD原理图进行正反标注和交互定位。

兼容Expedition与BoardStation设计
PAD Layout 9.5具备与Expedition的双向接口,可以直接读取或保存为Expedition格式的HKP文件和BoardStation(prt/cmp/net/wir/tra/tch)文件。

提供与CadenceSpacctra PCB布线器的接口
PAD Layout 9.5具备Spacctra Link模块,可将当前设计文件导出至Spacctra布线器中。

提供CAM350接口
PAD Layout(PowerPCB)集成了CAM加工软件的接口,可以直接启动CAM350,将当前设计生成光绘、钻孔数据传至CAM350中进行处理。

提供AutoCAD接口
PAD Layout 9.5支持AutoCAD的DXF文件格式,可以导入AutoCAD环境下的机械框图作为设计边框,也可将PCB设计导出至AutoCAD中进行标注处理等。

提供ProE接口
PAD Layout 9.5支持ProE格式的双向接口。

(2)PADS 9.5新增的功能

Shell:软件基本操作环境(图形界面),支持不超过任意规模的复杂PCB设计。
PCB Editor:基本PCB设计模块,包括手工布局布线、设计规则校验(DRC)、手工敷铜、工程修改命令(ECO)、焊盘及过孔库编辑、Gerber数据输出等功能。
Library Module:元器件库管理模块,支持对库文件的添加、删除,以及对库中元器件封装符号的添加、删除、编辑等操作,支持从PCB文件创建库文件的功能。
DXF Link:DXF格式文件的双向转换接口,可以导入在AutoCAD等机械软件中绘制的PCB板框,也可将当前PCB设计导出为DXF格式数据。
CCT Link:与Cadence Specctra PCB布线器进行数据转换的接口。
On-Line Design Rule Checking:实时设计规则检验模块,可以对设计者的操作进行实时监控,及时阻止可能违背线长、限宽、间距等设计规则的操作。设计者可根据需要启动/终止On-Line DRC。
Auto Dimensioning:自动尺寸标注模块,提供符合国际标准的自动尺寸标注功能,标注内容可以为元器件或PCB板框等设计内容的长度、半径、角度等参数。
Split Planes:电源层网络定义与分割模块,提供根据PCB板框创建敷铜边框、敷铜边框定义、电源分割等功能,支持电源网络嵌套。
CAM Plus:自动装配数据输出模块,支持Dyanpert、Universal、Phillips等格式的自动贴片插片机器。
Cluster Placement:自动布局模块,可将PCB上的所有元器件按照电路关系定义为不同模块,实现整个模块的集体移动、旋转等布局操作,支持自动布局。
Assembly Variants:生产料表的变量管理模块,支持从一个PCB设计衍生出不同规格的生产料表,以适应不同档次、型号产品备料、加工的需要,可以设置PCB上不同元器件的安装与否、替换型号等选项。
Physical Design Reuse(PDR):设计复用模块,支持对经典电路PCB模块的保存及在不同设计中重复调用,执行设计复用时,软件会自动检验当前原理图设计对复用模块中的元器件位号自动更新,保证复用前后原理图与PCB数据的一致性。
DFF Audit:可制造性检验模块,检查PCB上容易引起焊接搭桥、酸角(Acid Trips)、铜条/阻焊条(Copper/SolderMask Slivers)和孔环(Annular Ring)等制造障碍的设计细节。
Enhanced Analog Tool Kit with Array Placement:模拟PCB设计工具包,包含单/双面PCB设计中常用的跳线(长度/角度可变)、泪滴(直线/凹面泪滴,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、多个封装同步旋转、任意角度自动布线等功能。
PADS Router(FIRE):快速交互式手动布线器,可以对任意规模的复杂PCB使用交互式布线功能,支持总线布线、自动连接、布电路径规划、布线形状优化、动态布线/过孔推挤、自动居中、自动调整线宽等功能。
PADS Router HSD(FIRE HSD):快速交互式手动高速布线模块,支持差分对信号、交互式蛇形线、定长/限长信号和延时匹配组进行交互布线。
Enhanced DFT Audit:高级PCB可测试性检验模块,可以自动为PCB上所有网络添加测试点,并优化测试点布线,对于无法测试的网络进行标注。支持PCB的ICT(In Circuit Testing)自动测试设备,可以输出符合IPC标准的测试点数据。
Advanced RuleSet:高级设计规则定义模块,包括层次式设计规则定义、高速设计规则定义及信号阻抗与延时计算。通过此模块可以为PCB设计构造多级约束,如不同类型的网络、管脚对(PinPair)和封装可以使用不同的布局布线规则;可以进行差分对、限制最大串扰阻抗、定长/限长信号及延时匹配组、同一网络在不同层为实现阻抗连续进行自动调整线宽等设计规则的定义;也可以计算PCB布线的阻抗与延时。
IDF(ProE)Link:三维机械设计软件ProE的双向数据转换接口,可以将PCB设计文件导出至ProE中,察看PCB设计的立体显示效果,也可以导入在ProE中修改元器件平面尺寸、高度等参数;
PADS Autorouter(BlazeRouter):智能自动布线器,可对任意多层的复杂PCB进行自动布线、布线优化、元件扇出及过孔优化等操作。

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