第08步 Allegro检查及生成光绘文件的方法

Allegro检查及生成光绘文件的方法
1.拼版
（1）选择某一块板，点击Tools .. Create Module…
然后点选一块区域，输入0点坐标，一般选取板的左下边缘坐标，然后生成.mdd文件。

（2）将另一块板另存，然后直接导入前面生成的.mdd文件即可
（要先选中Library）
然后放入即可（最好用坐标导入）
（3）删除原来板的Outline，重新在两个板的外边缘加一个整体的Outline（Board Geometry）在需要切开的地方加入Dimension（Board Geometry）
最好将板做成如下图的形状
2.添加接地过孔
◆在PCB空隙处添加接地过孔，尽量使每层地填充均匀。

◆沿重要线两侧添加接地过孔，保证屏蔽效果。

◆沿PCB板边添加接地过孔，保证ESD效果。

3.添加丝印
◆丝印线宽最细为5 mil。

◆丝印文字高度最小为30 mil。

◆BOTTOM面文字做镜像。

◆添加必要的丝印说明，如板子名字（含版本）、日期、文字说明、Logo图片等。

◆所有丝印内容不得覆盖焊盘及裸露的铜箔，过孔尽量也不要覆盖。

◆调整丝印及文字
在PCB设计中遇到了元件文字的问题，看下图：
是不是相当的乱，从字面上可以看出好多叠加的文字，到底是怎么回事呢？我们先从元件的封装说起，我们使用Allegro在制作元件封装时，都是通过File-->New，然后在Drawing Type中选择Package Symbols创建的，这时的Allegro 菜单中会多一个Layout，而平时没有这个菜单，他专门负责上图中的文字。

在上图中的Layout中可以看到在Labels子菜单中还有六个选项：
∙RefDes这个是为了在放置时产生元件序号用的，是上图的C45。

∙Device这个是元件的名称，也就是上图中那一串非常小的字母。

∙Value这个是元件的真实值，也就是上图中104和105。

∙Tolerance是容许的误差值，一般不用。

∙Part Number是零件编号，一般不用。

那我们明白了PCB中的这些元件的文字了，假如出现这种情况：
是不是很乱啊，首先是看到那个蓝色的Ref Des太大了，都与元件重叠在一起了，怎么办？改变字体大小。

Setup->Text Sizes
Text Blk：字体编号
Photo Width：配置线宽
Width,Height：配置字体大小
改变字体大小：Edit->Change，然后在右边控制面板Find Tab里只选Text（只改变字体）
然后在右边控制面板Options Tab里Line Width添线的宽度和Text Block里选字体的大小。

一定要注意Options 标签中的Class选择Ref Des，并且Subclass 要设置如下：
最后选你准备改变的TEXT。

注意：框住要修改的所有TEXT可以批量修改。

可以从上图看出变小了，现在我们看起来感觉图还是很乱，怎么办？目前为止我们还不清楚其他的数值有用与否，不过宁可留到最后，就象学习LINUX的方式把事情推到最后处理，这里我们只需把其他的字体隐藏掉吧。

我们需要修改
Group选择Components，去掉Comp Value(元件的值)还有Dev Type(元件类型)还有Tolerance(容差)User Part(用户元件编号) 。

4.添加测试点
为重要信号添加测试点，如时钟信号。

5.检查过孔
◆如果电压差比较大，则过孔的Anti-Pad（阻焊盘）大一些，主要是为了考虑爬电距离与
电气间隙。

◆如果流经热风焊盘的电流比较大，则热风焊盘的开口宽度大一些。

6.Allegro PCB检查
主要执行命令：Tools→Reports或者Tools→Quick Reports→XXX来进行检查。

6.1.检查net完成情况
执行命令：Tools→Quick Reports→Unconnected Pins Report
上图为有未连接的Net的情况，点击蓝色处可以定位到错误处，而查看没有错误时的结果则如下图所示：
6.2.检查shape完成情况
执行命令：Tools→Quick Reports→Shape Dynamic State
查看shape的分配情况，即动态铜皮的电源分配情况：
查看“State”是否为Smooth状态，如果不是，则执行命令“Display→Status”。

点击“Update to Smooth”来更新shape。

执行命令：Tools→Quick Reports→Shape Islands
查看是否有孤岛存在：Total Islandson design: 0
执行命令：Tools→Quick Reports→Shape No Net
查看是否有shape没有分配Net：Total shapes nota net: 0
6.3.检查DRC情况
执行命令：Display→Status，查看现在PCB的情况。

注意出板时“Status”应该是全为绿色的。

◆点击“Update DRC”来更新DRC，或者执行Tools→Update DRC。

◆勾选上“On-Line DRC”来实时显示DRC错误。

◆执行“Setup→Design Parameters…”，在DRC marker size中修改DRC
标记显示的大小。

激活“Show Element”命令，在“Find”标签页勾选上“DRC error”，再点击需要查看的DRC错误标记来查看具体的DRC错误。

常见的DRC错误代码含义请看《Cadecce高速电路板设计与仿真》的647页附录B。

◆执行命令“Tools→Quick Reports→Design Rules Check Report”来进行
最后一次DRC错误检查。

6.4.查看绘图报告
执行命令：Tools→Quick Reports→Summary Drawing Report。

查看Connection :
Connection Completion:
Dangling Connection
6.5.查看悬空的线、过孔
执行命令：Tools→Quick Reports→Dangling Lines Report。

◆首先查看“Dangling Lines”。

点击蓝色字定位到具体坐标处。

删掉多余的线即可。

“Dangling lines”就是一些多余的小线段。

◆然后查看“DanglingVias”。

点击蓝色字定位到具体坐标处。

可见“Dummy Net”的过孔都显示出来了。

根据具体情况进行删除。

“Dangling vias”就是一些单面的孔，就是说本来孔是起到连接不同层的意义，但是如果只连接一层就是Dangling vias了。

◆然后查看“Antenna Vias”。

点击蓝色字定位到具体坐标处。

如果你做高速背板，例如：20层板卡走线从1层到3层的话，那3层到20层的过孔为多余的，可以使用背钻技术把多余的过孔钻掉。

有多余stub的过孔就是Antenna Via，普通板卡不需要关注。

盲埋孔的工艺和背钻（back drill）技术不一样，背钻的成本就是多打一次钻孔，只是控制钻孔的深度，这个成本比盲埋孔的成本低很多。

从3到20层之间再钻一次，可能孔径比第一次的稍微大一点点，把3到20层孔壁上的镀铜钻掉。

射频电路板中这种via会起到“天线”的作用，造成电磁干扰，对普通电路板没有影响。

因此普通电路板不需要关注这些过孔。

6.6.数据库检查
执行命令：Tools Database Check…。

全部都勾选上，点击“Check”，执行检查命令。

完成后点击“Viewlog…”来查看检查结果。

结果都是0就没有问题了。

至此PCB检查完毕。

7.Allegro生成光绘文件
光绘文件是PCB生产商用来生产PCB板的数据文件；LA YOUT工程师在PCB设计完成后需要在Allegro软件中生成光绘文件,最终和制板说明文件一起提供给制板商，用来生产PCB板。

Gerber文件是EIA的标准格式，分RS274-D和RS274-X两种，其中RS274-X 是RS274-D的扩展文件。

生产制造部门在条件许可的情况下，应当尽可能要求用户或设计部门提供RS274-X的Gerber文件，这样有利于各工序的生产准备。

目前LAYOUT工程师需要提供给PCB生产商的光绘文件主要包括以下文件：
以下内容将详细介绍如何生成这些光绘文件；在生成光绘之前，先按照附录1要求，对当前的PCB板进行叠层参数的设置。

7.1.准备工作
为了保证出片的正确性，需要在设计PCB 文件之前对一些系统参数进行设置，该设置包括图纸的精度、图片的尺寸、动态铺铜的格式。

1.设置图纸的精度
（1）选择“Setup” “Design Parameters…”
弹出“Design Parameter Editor”对话框。

（2）选择“Design”选项卡
⏹确定User Units，这里选择Millimeter
⏹确定Size，即图纸大小
⏹确定Accuracy，即精度
当User Units为Millimeter时，选择4
当User Units为Mils时，选择2
⏹Left X和Left Y为图纸的原点坐标
⏹Width和Height分别为图纸的宽度和高度
⏹其他根据你的尺寸自行定义，或默认即可
设置完成，单击“OK”按钮，使配置生效。

2.设置动态铺铜参数
（1）选择“Shape” “Global Dynamic Params…”
弹出“Global Dynamic Shape Parameters”对话框。

（2）选择“Shape fill”选项卡
⏹Dynamic fill选Smooth
Smooth 勾选后会自动填充、挖空。

运行DRC时，在所有的动态shape 中，产生底片输出效果的Shape外形
Rough 产生自动挖空的效果，不过只是大体的外形样子，没有产生底片输出效果
Disable 不执行填充、挖空。

（3）选择“Void controls”选项卡
⏹选择Artwork format 要与你的出片格式一致。

现在基本上PCB厂都是采
用Gerber RS274-X。

7.2.生成钻孔数据
1.生成钻孔符号
（1）选择“Manufacture”→“NC”→“Drill Customization…”。

弹出“Drill Customization”对话框。

（2）单击“Auto generate symbols”，会弹出一个提示框
点击“是（Y）”
可见“Symbol Figure”、“Symbol Size X”、“Symbol Size Y”这三列都更新了。

我们也可以自己修改“Symbol XXX”这四列的参数。

（3）修改“Symbol Characters”，如按顺序输入A、B、C、……
（4）单击“OK”，会弹出一个提示框
点击“是（Y）”。

这样，就为钻孔生成孔位配置符号了。

2.生成钻孔符号表
为了将来钻孔的时候做钻孔检查，需要出钻孔符号表。

（1）选择“Manufacture”→“NC”→“Drill Legend…”。

弹出“Drill Legend”对话框。

⏹Template file：输入统计表格的模板文件
若PCB设定单位为mils，则Template file默认为“default-mil.dlt”
若PCB设定单位为mm，则Template file默认为“default-mm.dlt”
即Template file的使用单位应与PCB设定单位一致。

⏹Legend title：钻孔图的名称，默认为“DRILL CHART”。

⏹Output unit：应与PCB设定单位一致。

这里选择Millimeter。

⏹Hole sorting method：孔种类的排序方法
By hole size：按孔的尺寸排序
✧Ascending：升序
✧Descending：降序
By plating status：按孔壁是否上锡排序
✧Plated first：孔壁上锡的孔优先
✧Non-plated first：孔壁未上锡的孔优先
⏹Legends：图例
Layer pair：依据层对
By layer：依据层
（2）保留所有默认设置，单击“OK”按钮。

然后系统会出现一个列表，选择适当位置，单击鼠标左键将其放置好。

修改显示颜色，在控制面板的“Options”页
⏹选择“Active Class”栏为“Manufacturing”
⏹选择“Active Subclass”栏为“Nclegend-1-4”
⏹右击左边的颜色按钮，选择合适颜色
在工作目录下可以查看“nclenged.log”文件，以了解制作过程是否存在问题或有其它警告信息，并了解最终的转换结果。

这一步主要为生产DRILL.ART文件做准备。

见《Cadecce高速电路板设计与仿真》的365页。

3.设置钻孔参数
（1）选择“Manufacture”→“NC”→“NC Parameters…”。

弹出“NC Parameters”对话框。

⏹Parameters file：输出NC 加工数据的名称和路径，默认名为
“nc_param.txt”。

⏹Output file：输出文件
Header：在输出文件中指定一个或多个ASCII 文件，默认值为“none”；
Leader：指定在纸带的引导长度；
Code：指定纸带的输出格式，默认为“ASCII”。

⏹Excellon format：钻孔格式
Format：输出NC DRILL 文件中坐标数据的格式。

默认为
2 - 3。

建议改为5-5，这样即便在非常复杂的项目中，也能
保证精度。

Offset X, Y：指定坐标数据与图纸原点的偏移量。

Coordinates：指定输出坐标是相对坐标，还是绝对坐标。

选用绝对值“Absolute”。

Output units：指定输出单位是英制（English），还是公制（Metric）。

应与PCB设定单位一致，这里选择Metric。

Leading zero suppression：指定输出坐标开头是否填“0”。

Trailing zero suppression：指定输出坐标末尾是否填“0”。

Equal coordinate suppression：指定相等坐标是否被禁止。

Enhanced Excellon format：选择在NC Drill 和NC Route 输出文件中产生头文件。

（2）“NC Parameters”对话框设置如下，单击“Close”按钮
生成nc_param.txt文件，如下图所示。

见《Cadecce高速电路板设计与仿真》的367页。

4.生成钻孔数据
（1）选择“Manufacture”→“NC”→“NC Drill…”。

弹出“NC Drill”对话框。

（2）保留所有默认设置，只勾选第3个选项“Repeat codes”。

单击“Drill”
按钮，建立“NC”钻孔。

生成“XXX-1-4.Drl”文件。

注：文件名XXX-1-4.Drl中的“-1-4”是在生成钻孔文件过程中自动增加的，表明为4层板。

可参考《Cadecce高速电路板设计与仿真》的368页。

5.生成NC Route数据
当板子上有椭圆孔或矩形孔时，需要出一个铣刀数据文件，需要执行这一步，生成NC Route 数据文件。

（1）选择“Manufacture”→“NC”→“NC Route…”。

弹出“NC Route”对话框。

（2）采用默认值，点击“Route”，系统会生成一个.rou后缀的铣刀数据文件
⏹当板子上有钻孔时，需要.drl文件
⏹当板子上有椭圆孔或矩形孔时，需要.rou文件
6.添加矩形框
选择“Setup→Areas→Photoplot Outline”命令，控制面板的“Options”标签页的设置如图所示：
添加这个矩形框后，光绘文件将在这个框内生成。

7.3.制作光绘文件
参考《Cadecce高速电路板设计与仿真》的352页。

1.设置加工文件参数
（1）选择“Manufacture”→“Artwork”。

弹出“Artwork Control Form”对话框，选择“General Parameters”标签页。

“General Parameters”标签页的选项说明见《Cadecce高速电路板设计与仿真》的355页。

（2）执行“Artwork”命令时，经常会出现2~3个警告
警告一：
这个警告是提示Artwork里面的底片格式与动态Shape里面的底片格式参数设置不一致。

只要将动态Shape里面的Artwork format与底片参数的Device Type 设置一致就可以了。

⏹警告二：
这个警告是提示Artwork里面的底片单位（英制，English）与PCB设定单位（公制，Metric）不一致。

只需将底片参数的Output units设置成与PCB设定单位一致就可以了。

这里选择Millimeter。

⏹警告三：
在“Artwork Control Form”对话框的“General Parameters”页面 选择“Devicetype”为PCB 行业较为通用的“Gerber RS274X”格式；
设置“Output units”为Millimeter，与PCB设定单位一致。

可能会出现如下提示信息，点击“确定”按钮。

这个警告提示生成光绘文件时，数据精度不够，建议调整。

然后根据PCB图纸的精度，设置Format的“Integer places”和“Decimal places”，一般建议设置为5 – 5。

详见附录2，PCB文件精度设置。

（3）“Artwork Control Form”对话框设置如下
单击“OK”按钮，生成art_param.txt文件，如下图所示。

2.光圈表及光绘格式文件
点击“Artwork Control Form”对话框的“General Parameters”页面中的“Aperture…”按钮，弹出如图所示的对话框：
点击“Edit…”命令，弹出如图所示的对话框：
将“Units”设置成与PCB设定单位一致。

这里选择Millimeter。

点击“Auto ”命令，再选择“Without Rotation（底片中的文字不能旋转）”；如果选择“With Rotation”，输出文件还会多产生一个旋转角度的文件。

这里选择“Without Rotation”模式。

单击“OK”按钮，产生art_aper.txt文件。

3.设置光绘底片文件
“Artwork Control Form”对话框的Film Control标签页的窗口Available films中显示了现有的光绘底片文件。

⏹Undefined line width：0线宽的定义值，也就是PCB上有些0线宽的
线段在转成底片时的线宽，一般设置为5~8mils
⏹Shape bounding box：默认值为100 mils，表示板子周边的隔离线（Anti
etch），由Shape的边缘往外扩100 mils（只有负片才有用）
⏹Plot mode：Positive为正片；Negative为负片
信号层（TOP、BOTTOM、Inner Signal）一般都用Positive
电源层（VCC）和地层（GND）一般使用Negative
⏹Film mirrored：底片稿镜像，一般情况不需要镜像（一般在负片时用）
⏹Full Contact Thermal-Reliefs：忽略过孔的ThermalRelief，用全连接的
方式（只有负片才有用）
⏹Suppress unconnected pads：去除未连接的焊盘Pad（一般内部信号
层可使用）
⏹Vector based pad behavior：此项默认选择。

对于Raster-based 数据，
若不选择此项，那么负片转出的隔离盘为被此处的孔掏空的样式。

选择此项转出的负片不选择此项转出的负片
（1）设置基于Gerber RS274X产生的光绘底片文件
注意：出Gerber RS274X时有一个口诀：“所见即所得”，意思是说目前看到的是什么即是未来Gerber的结果。

设置方式见《Cadecce高速电路板设计与仿真》的357页。

⏹设置BOTTOM层
单击“Available films”栏“BOTTOM”前的“+”号，默认情况下如图所示。

用鼠标右键单击“ETCH/BOTTOM”→从弹出菜单选择“Add”→弹出“Subclass Selection”对话框→选择“BOARD GEOMETRY”
前面的“+”号→选择“OUTLINE”
用鼠标右键单击“ETCH/BOTTOM”→从弹出菜单选择“Add”→弹出“Subclass Selection”对话框→选择“MANUFACTURING”前面的“+”号→选择“PHOTOPLOT_OUTLINE”
“Undefined line width”设置为5 mils，即0.127mm
“Plot mode”设置为Positive（正片）
BOTTOM层设置完成，效果如下图所示：
⏹设置信号层（TOP、Inner Signal）、电源层（VCC）以及地层（GND）
按照同样的方法为信号层（TOP、Inner Signal）、电源层（VCC）以及地层（GND）：
添加“BOARD GEOMETRY/OUTLINE”和“MANUFACTURING / PHOTOPLOT_OUTLINE”
设置“Undefined line width”为5 mils，即0.127 mm
信号层的“Plot mode”设置为Positive（正片）
电源层、地层的“Plot mode”设置为Negative（负片）
4.添加光绘底片文件
添加方式见《Cadecce高速电路板设计与仿真》的358-364页、369页。

⏹新建一个底片
用鼠标右键单击“BOTTOM”→从弹出菜单选择“Add”→弹出一个对话框→输入底片的名字，就可以新建一个底片了
⏹添加7个光绘底片
（1）SILKSCREEN_TOP（丝印层）
●ref_des/silkscreen_top
●package geometry/silkscreen_top
●board geometry/silkscreen_top
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
（2）SILKSCREEN_BOTTOM（丝印层）
●ref_des/silkscreen_bottom
●package geometry/silkscreen_bottom
●board geometry/silkscreen_bottom
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
（3）SOLDERMASK_TOP（阻焊层）
●via class/soldermask_top
●pin/soldermask_top
●package geometry/soldermask_top
●board geometry/soldermask_top
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
（4）SOLDERMASK _BOTTOM（阻焊层）
●via class/soldermask_bottom
●pin/soldermask_bottom
●package geometry/soldermask_bottom
●board geometry/soldermask_bottom
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
（5）PASTEMASK_TOP（锡膏防护层）
●via class/pastemask_top
●pin/pastemask_top
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
（6）PASTEMASK _BOTTOM（锡膏防护层）
●via class/pastemask_bottom
●pin/pastemask_bottom
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
（7）DRILL
●manufacturing/ncdrill_legend
●manufacturing/ncdrill_figure
●manufacturing/nclegend-1-4（可变）
●board geometry/dimension
●board geometry/outline
●manufacturing/photoplot_outline
drawing format/outline（可选）
drawing format/title_block（可选）
drawing format/title_data（可选）
⏹快速添加Gerber层
也可以通过“Add…”来添加，不过首先你需要保存FILM_SETUP参数文件。

保存方法为：
例如要保存SILKSCREEN_TOP层：用鼠标右键单击“SILKSCREEN_TOP”→从弹出菜单选择“Save”，即可保存到当前工程目录下，文件名为FILM_SETUP.txt，将文件名修改为SILKSCREEN_TOP.txt。

添加方法为：
单击“Artwork Control Form”对话框的Film Control标签页下的“Add…”按钮，选中需要加载的FILM_SETUP参数文件即可。

注意：
1、DRILL-2.txt，DRILL-4.txt分别为2层板和4层板的钻孔配置文件，需要在生成相应钻孔文件后再加载，否则加载无效；
2、多层板中电源平面、信号层的名字要求和ETCH中定义的名字保持一致,否则加载失败。

5.输出光绘底片文件
（1）单击“Artwork Control Form”对话框的Film Control标签页下的“Select all”按钮，选择所以底片文件。

（2）单击“Create Artwork”按钮，输出所有底片文件，在当前工程目录下生成。

输出方式见《Cadecce高速电路板设计与仿真》的371页。

7.4.其他
1.生成Assembly_top.pdf和Assembly_Bottom.pdf文件
2.生成ipc数据
执行File →Export →IPC 356…。

3.生成零件座标数据
执行File→Export →Placement…。

7.5.附录1
PCB 板叠层设置
1、在PCB设计软件Allegro中，选择菜单SETUP下的CROSS-SCETION…命令进行叠层设置。

下图为2层板的设置：
下图为4层板的设置：。