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設計更便利,工作有效率!

當我們使用 EDA 工具時,有些比較常用的動作或指令可能會隨著不同的區域或習慣而有著些許程度上的差異,所以 Allegro / OrCAD PCB 和 APD / SiP 提供了撰寫外掛程式的 Skill,外掛在程式上以提高方便性。而新版的 OrCAD Capture / CIS 也在 V16.5 之後提供了 Tcl/tk 讓我們可透過撰寫的程式,外掛在 Capture / CIS 上讓設計更便利,工作上更有效率。

映陽科技將一些較常用的功能設計成 GrasereWARE 系列並整理成三組程式:

FrontendPack

針對電子工程師在繪製線路圖的需求,掛載在 Capture / CIS 上,使 OrCAD Capture / CIS 的操作更加便利。

EnhancePack

針對 PCB 設計工程師設計佈線時的需求,應用在 Allegro / OrCAD PCB 程式上。主要含括整個 PCB Layout 流程的前、中、後三階段。

PackagePack

因應 Package 封裝設計的特殊需求,掛載在 APD / SiP 程式上,希望讓您在封裝設計上能更加便利。
( APD / SiP 的使用者也可同時掛載 EnhancePack )

OrCAD Capture / CIS 操作更便利

1. Capture Design Compare

在 Capture 的軟體中,針對修改完成的線路圖,可以跟前一版備份的線路圖做零件及連線關係的比對,並且在比對完之後,可透過簡單的顯示介面,了解到兩份電路圖之中的零件或 Net 差異。

2. NC-Part

使用者能在表格式的列表中很快的找到並定義不插件零件,並且宣告設定 NC-Part 後在圖面的零件顏色變化更加強了電路圖零件可多選設定功能;在 BOM 表的輸出上能做自動區隔標準零件與不插件零件的定義。可設定以搭配 V16.6 BOM_IGNORE=TRUE 的屬性使用。

NC-Part 操作動畫
3. Replace BUS Alias

以往 OrCAD Capture 使用者的必須個別編輯修改這些 BUS net 名稱,以達到重新命名宣告之動作。Replace BUS Alias 程式是希望使用者能夠快速的搜尋並且取代成新命名的 BUS net 名稱,並且可以依照 Replace by select / page / design 不同的模式下做的操作。

Replace BUS Alias 操作動畫
4. Import / Export Properties

輕鬆的將 Capture 線路圖中的 Part、Part Pin、Flat Net 的屬性 Export 成 Excel File,也可利用 Import 功能更新至線路圖中。利用其完整的介面、便利的欄位設定,可配合 Excel 對 OrCAD 線路圖上的屬性欄位做大規模的截取或刷新動作。

Import / Export Properties 操作動畫
5. OCC2INST

電路圖為平坦式或簡單的階層式電路設計時,電路圖屬性應該只有白色屬性且電路圖 Mode 為 Instance。但有時候電路圖卻出現白黃屬性,Mode 卻為 Occurrences,當出現此狀況其白黃屬性值有可能不同;目前 Capture / CIS 程式所提供的「Transfer Occ. Prop. to Instance」程式只能針對 PCB Footprint 與 Reference 零件屬性欄位做同步。OCC2INST 程式是當 Capture 要做 occurrences transfer to instance mode 時,讓使用者可以自訂 Occurrences 同步到 Instance 的屬性欄位。

OCC2INST 操作動畫
6. Reference Edit

Modify RefDes (圖1)

OrCAD Capture 電路圖零件 Reference 常會因為擺放位置或是連接的模組,需要在標準的 Reference Prefix 前方或後方增加特殊的字元定義,如 CE, CP, BC 等狀況,但通常這種狀況需要 Capture 使用者自行手動一顆一顆零件編輯 Reference 屬性。Reference Edit 「Modify RefDes」 功能,就是針對這種狀況,可以在線路圖 Page 中,將零件選取或對 Page 所有零件或對整個 Design 的 Reference Prefix 做變化設定。

Annotate RefDes (圖2)

OrCAD Capture 電路圖零件 Reference 在做序號的編輯時,有時 Capture 使用者需要一找電路圖模組方塊或是依照 Page 順序做特殊編碼,可對 Design or Signal Page 中的所有零件設定字串或針對電路圖 Page 中所框選的零件做特殊編輯。

(圖1)

(圖2)

7. Graser Allegro Netlist

用 3rd party 的方式由 OrCAD 轉出連線關係檔,可供 Allegro / OrCAD PCB 以 Other 方式載入連線關係之外,並可傳遞如線寬或鎖定等特殊屬性。

Graser Allegro Netlist 操作動畫

讓 Layout 設計更便利

以 PCB 的設計流程區分成以下部分

PCB Layout 前的零件庫資料建立、環境設定與限制區設置

1. Create Special Pad Shape

Allegro 對於 Pad 形狀只提供圓形、正方形、長方形、長圓形(Oval) 以及八邊形等幾個特定圖形,對於複雜一點的圖形需花費較多時間去創建或從其他作圖軟體產出圖形後再轉入 Allegro。本程式提供一些常用 Shape 圖形的繪製,對零件建立者而言方便許多。

2. Cut Off Silkscreen

在建立零件 Package symbol 或 Mechanical symbol 時,Silkscreen 層面上的圖形必須要避開 pad 或 pad 的 soldermask 一定距離,因此在建圖時就要算好避開的位置,此動作比較麻煩,而本程式讓使用者只要畫出整條線,經由本命令,可以很快地切斷 silkscreen 圖形線。

3. Board Outline

本功能主要是提供使用者可以在 Board file 中由單一操作介面的執行來快速建置相關的版框資料及限制區。

選定一個板子外框圖,程式自動依照所設置的各項與板邊距離之要求,完成各種圖形,包含 Route keepin、Package keepin、Testprobe keepout。其中 Package keepin 與 Testprobe keepout 還可依 照上下左右與板邊不同距離之設定。

4. Board Void

選定一個或數個板內挖空圖,程式自動依照所設置的各項與挖空邊距離之要求,完成各種圖形,包含 Route keepout、Testprobe keepout 與負片層之銅箔避開圖 (antietch line)。

5. Scale Shape

本命令讓用戶針對板子上選到的各個 Shape 物件做放大或縮小。

PCB Layout 過程中的物件查詢與修改

1. Place by Sheet No

本程式是依照線路圖 (Schematic) 上各頁 (sheet) 的 Part symbol 符號位置來擺放零件(一般稱為分頁),當 Layout 工程師在進行零件擺置 (placement) 時,能夠很方便地找到與某零件相關連接之其他零件,因此可以更快速地做 placement 動作。無論是 Capture 或 Concept HDL 作 Netin 都行。

2. Flip Design

把 Board file 整個設計作翻面 (Flip)。

3. No Probe by Component Height

本程式是讓用戶很方便地由零件高度來設置測試點避開區。

4. Pad Escape Cline Width

在走線時,如果 Net 所定的 Constraint 的 Minimum Line Width 比 Pad 還要寬時,可以很方便地從 Pin 走線時,將線寬改成與 Pad 一樣寬度,走一小段之後,又可以快速地變回原訂線寬。

Pad Escape Cline Width 操作動畫
5. Cline Cut

方便 Layout 人員在需要截斷 Cline 時,可直接框選就進行裁剪的操作,比標準指令操作上省卻許多步驟,且可一次切割多條 Cline,分成以線切斷或以區域切斷兩種。

6. Pin / Pin Length Report

本程式報告使用者所選 Net 所有接線的順序資料以及每對 Pin Pair 接線長度。

7. Cline Length

可讓 Layout 人員在圖面上直接查詢單條或多條 Cline 的走線長度。

8. Clinesegs Pair length

使用者僅需選取前後兩線段,程式算出包含中間所有線段長度。

9. Tune 10 Degree lines

提供快速方便的 10 度線調線功能。

本功能提供以比例方式或角度對應方式的調線功能及 undo 作業,使用者可自訂折線的線段長度或起摺的方向。

10. Mirror Cline at Same Layer

提讓用戶將選到的物件(包括 Cline 線段、零件 Symbol 以及 Via)再依據指定的對稱線作這些物件之位置 mirror 動作,放在相同層面,Symbol 以及 Via 不作反面放置。

11. Setup Testprep

讓使用者很方便地設置 Net 是否需要加測試點以及測試點數量。

12. TrueType Text Shape

讓使用者可以將電腦系統上的 TrueType 字型寫到 Allegro 上,生成的文字為 Shape 圖形或以直線描邊的圖形。

TrueType Text Shape操作動畫
13. Art Text

本程式是以 Allegro 本身的文字字型再做一些變化,例如斜體字、反白字、空心字、立體字,方便使用者應用於 board file 上。

14. Gold Plating

依照使用者所選 mask 防銲層面,對該 mask 範圍中 Top 或 Bottom 金屬層所露出的 Pin、Via、Etch 物件自動生成所需鍍金的 shape 範圍圖形。

PCB Layout 完成後總檢查,資料統計與輸出相關連結程式

1. Void Distance Check

讓用戶針對板子上各個 ETCH 層面 shape 物件內的 Void 之間的最小間距做檢查與報告,並且檢查兩 shape 間距。

2. Minimum Spacing Check

Board file 上如果沒有與 spacing 相關的 DRC 違規,我們仍然無法知道某 Net 在各層走線與相鄰 Net 之最小距離在何處,本命令讓使用者選到 Net 名稱後,報告此 Net 所有連接物件(包括 Pin、Via、Cline、Shape)與其他鄰近 Net 物件之最小距離。

3. Check Acute Angle

檢查 Board file 上的各 Etch 層走線(包含 Shape),將形成銳角者報告出來。

4. Silkscreen Audit

針對用戶指定的 silkscreen 底片層上層面的 text、refdes、line 以及 shape 物件做各種檢查,包括與 soldermask 間距,文字線寬、文字角度、Reference 位置錯置等等。

5. Testprep Audit

讓用戶檢查板子上測試點的距離以及測點 padstack 是否有作防焊開窗 (soldermask)。

6. Create VIP / VOP Mark

生成 VIP (Via In Pad) 以及 VOP (Via On Pad) 記號於指定的層面

7. Gerber Out Check

提供在 Layout 作業完畢後,準備輸出 Gerber 資料前的檢查作業。

確認整份資料的 DB 是否有問題,檔案上是否存在未完成或未連接定義的資料…,及整體最後的 DRC update 作業,最後再透過 DRC Walker 做最後的人工確認。本功能可以依據需求來勾選所要執行的項目,並批次執行。

8. Pin Count

Board file 上面所使用的 Pin 腳種類統計,系統提供 SMD Pin 及 Through Pin 這兩類零件 Pin 腳的統計數字,並可依腳數計算 layout 設計費用。

9. Reference Summary

讓使用者針對 Board File 的所有零件之 Reference 做一個總結報告。方便硬體工程師或組裝生產線人員參考使用。

10. Graser GTD

依據所設定底片資料產生提供給 GerbTool 使用的快速索引連結檔案。

在使用 GerbTool 載入 Gerber 資料進行檢查時,僅需要載入該連結檔案,GerbTool 就會依據 Board 的疊層順序將 Gerber 資料自動載入,並自動設定各層面的屬性。

High Speed Option

1. High Speed – Cross Void

在檢查用戶所選取的 Net 走線是否與 Void 或 Borad Outline 板框相距太近。

2. High Speed – Parallel Check

在檢查用戶所選取的高速 Net 走線在其他層相同位置之所有走線是否與其平行,其長度若超過指定長度,即算違規。

檢查完成,若有違規,點擊其中一項,畫面會自動平移到座標位置。

3. High Speed – Via AntiShape

檢查用戶所選取的 Differential Pair net (包含對應的 XNET) 走線於各個 Via 配對位置生成長圓形銅箔避開區,以及在 XNet串接之電容底下也作出銅箔避開區。

4. High Speed – CM Import

讓用戶可以在 Excel 定義 Constraint 再利用 CM Import 將定義載到 BRD 中。

可由 CM prepare 將 BRD 上的相關訊號等定義萃取到 EXCEL 檔案中。

可設定編輯 EXCEL 檔案來定義 Constraint , 定義時不會占用 Allegro License。

編輯好的 EXCEL 檔案可經由 CM Import 更新至 BRD 中。

PackagePack

對 APD / SiP 封裝設計的輔助工具

1. Check Acute Angle

檢查 Board file 上的各 Etch 層走線(包含 Shape),將形成銳角者報告出來。

2. Mesh Shape Check

檢查網狀銅之線寬粗細 / 網目大小 / 角度是否為 90 度

3. Gold Plating

依照使用者所選 mask 防銲層面,對該 mask 範圍中 Top 或 Bottom 金屬層所露出的 Pin、Via、Etch 物件自動生成所需鍍金的 shape 範圍圖形。

Gold Plating 操作動畫
4. Pin / Pin Length Report

本程式報告使用者所選 Net 所有接線的順序資料以及每對 Pin Pair 接線長度。

5. Copy Padstacks Pad

使用者可以很快地複製 Padstack 的某層 pad 圖形或者鑽孔圖形。

6. Replace Padstack

替換焊點或貫孔,讓可用框選和多選各焊點或貫孔之後以新 Padstack 替換。

7. Void Distance Check

讓用戶針對板子上各個 ETCH 層面 shape 物件內的 Void 之間的最小間距做檢查與報告,並且檢查兩 shape 間距。