第3章 PADS Layout 2007参数设置

正确应用PADS Layout软件必须正确地设置参数。这个参数根据用户设计需要来确定。本章将介绍PADS Layout中各种参数的设置。这部分内容在设计中是极为基础的，希望读者仔细阅读。

进行参数设置，就一定要打开【Options】对话框，如图3-1所示。打开方法为：选择菜单【Tools】→【Option】或者用快捷键<Ctrl+Enter>。这里共有11个选项卡，分别是：Global（全局）设置、Design（设计）设置、Router（布线）设置、Thermals（热焊盘）设置、Dimensioning（尺寸标注）设置、Teardrops（泪滴）设置、Drafting（绘图）设置、Grids（栅格）设置、Split/Mixed Plane（分割/混合平面）设置、Die Component（模具元件）设置，以及Via Patterns（孔排列）设置。

本章学习要点：

● 深刻理解系统的各种参数

● 学习如何根据设计来设定需要的参数

3.1 系统参数设置

系统的参数主要用于设置PADS Layout的工作环境，这些参数自始至终地影响着设计过程。理解系统参数是进行设计的基础。本节主要介绍Global、Drafting、Design、Routing、Split/Mixed Plane、Thermals、Teardrops、Die Component、Via Patterns，有关Grids参数设置请参考3.2节。

1.Global（全局）选项卡

图3-1显示的是Global选项卡。各个参数意义介绍如下。

（1）Cursor：光标。

（2）Style：光标的类型。分别为Normal、Small、Large、Full，读者可以自己试验，建议选用较大的光标，这样在设计过程中会带来一定的方便。Pick中定义单击鼠标最小选择的范围。

（3）Pick：捕捉半径，即捕捉多大范围内的对象。

（4）Diagonal：指针的形状是X形。

（5）Disable Double Click：取消双击操作。双击可以完成如添加过孔、打开属性对话框和完成绘制一个多边形等操作。

（6）Drag moves：拖取移动。可以选择不同的方式。

（7）Drag and attach：鼠标左键单击对象后，对象黏附在鼠标上，需要再次单击才能将对象放置下来。

（8）Drag and drop：鼠标左键选择对象时要一直按下左键，如果松开，则放下所选对象。

（9）No drag moves：不能用鼠标左键移动对象。

（10）Drawing：绘图。

● Keep same view on window resize：保持窗口与缩放无关。

● Active layer comes to front：绘制当前有效层。

（11）Minimum display：设置最小显示宽度，比这个宽度值小的线将以中心线的方式显示，这样可以节省内存和刷新的时间。

（12）OLE Document Server：对象连接与嵌入文件服务。

● Display OLE Object：显示OLE对象。

● Update On Redraw：更新插入的OLE对象。

● Draw Background：在OLE对象中，绘制背景颜色。

（13）Design units：设计单位，共有三种。熟悉设计单位，会对PCB板和元件相关的尺寸了解得更深刻。

● Mils：千分之一英寸。

● Metric：1毫米。

● Inches：英寸。

（14）Automatic backups：自动备份。这里可以定义备份的时间间隔和数目。

2.Drafting（绘图）选项卡

如图3-2所示。各个参数意义介绍如下。

（1）Default：默认线宽，这里为10mil。

（2）Prompt for net name at completion of copper：在设置完覆铜的范围后，弹出一个对话框，给铜皮选择一个net（网络）。

（3）Board component height restriction：板上元件高度限制，如果设计对某些高度有严格的限制，必须进行设置。

（4）Default font Text：；默认字体，高度和宽度。

（5）Text（文本）和Reference designators（参考标号）。

● Line：文本和参考标号的宽度。

● Size：文本和参考标号的高度。

（6）Hatch：填充的阴影

（7）View区下面3个选项意义如下。

● Normal：正常显示hatching（阴影）。

● No hatch：移出hatching。

● See through：用非交叉线显示hatching。

（8）Reverse for keepout：区别Keepout（禁止区）填充和其他区域填充的选项，使这两个区域的阴影不同。

（9）Flood：灌铜。

● Min.hatch Area：定义Flood填充显示的最小面积，例如在Global中选择单位是mil的情况下，在Min.hatch中输入10，则Flood显示的最小面积就是10平方mil。

● Smoothing：平滑半径。

（10）Display mode：显示模式。

● Pour outline：显示Copper pour和Hatching。

● Hatch outline：只显示Copper pour，不显示Hatching。

说明：Flood是针对填充的之前就已经定义好的Copper pout区域，Hatch只是Copper（铜皮）的一种填充方式，只能使用具有确定宽度和间距的水平线和垂直线。

3.Design（设计）选项卡

如图3-3所示。各个参数意义介绍如下。

（1）Stretch traces during component move：元件移动后，在元件新位置的管脚和移动前管脚的位置之间重新布线。

（2）Move preference：元件移动时，光标黏附在元件的方式。

● Move by origin：光标黏附在元件的原点。

● Move by cursor location：光标黏附在元件开始移动的位置。例如，元件在点（0，0），光标当前位置为（50，50），开始移动元件，移动后光标在（550，550），那么元件移动到（500，500）。

● Move by midpoint：光标黏附在元件的中心。

（3）Nudge：当使用Tools/Nudge component推挤元件的时候，选择推挤方式，避免元件重叠。

● Automatic：当完成元件移动后，自动推挤重叠部分。

● Prompt：提示的方式，让用户选择用什么方式推挤。如图3-4所示。

● Off：关闭推挤。

（4）Length minimize：长度最短化。

● During move：在移动元件的时候，自动计算管脚对之间飞线的长度，移动期间显示最近的可行连接。

● After move：在移动之后，计算飞线的长度。

● Off：不重新计算飞线长度。

（5）Group editing：组操作。

● Keep signal and part name：在使用Edit/Paste加入新的数据后，保持信号和元件的名字。

● Include traces not attached：在所选择的矩形区域内，选择所有连线，也包括那种和选择区域内任何元件都不连接的连线。

● Keep stitching vias：如果想避免删除覆铜区域内的过孔阵列或者是无网络的过孔，选中此项。

（6）Line/trace angle：2D线和走线的角度。

（7）Miters：倒角。为了使连线保持较好的电气特性，阻抗较为连续，使用拐角来优化电气特性。

● Diagonal：倾斜拐角。

● Arc：弧形拐角。

● Auto mite：自动拐角。Radio为半径，Angle为最大拐角的角度。

（8）On-line DRC：在线规则检测。这里做一些详细的介绍。

在布局和布线期间，可以打开实时设计规则检查，以确保你的设计约束在整个设计过程中都能够得到保证。这些交互的检查称为在线设计规则检查（On-line DRC）。可以在图3-3所示界面中设置，或者通过DR直接命令进行设置。

共有如下四种DRC方式。

● Prevent error：防止错误。在布局、布线和布线修改期间，禁止建立Violations（冲突），直接Modeless（无模）命令是DRP。

● Warn errors：警告方式。在布局、布线期间，生成出错信息报告，（DRC告警），但是允许继续建立空间冲突。在警告方式下的布线和修改禁止建立冲突或Trace Intersections（导线插入），就和Prevent一样，直接Modeless命令是DRW。

● Ignore clearance：忽略布线间距。在布线期间，防止导线的插入，但是其他的工作与DRC Off一样。你可以从DRC Ignore Clearance状态快速地切换到DRC Prevent状态，它比从DRC Off状态切换到DRC Prevent状态要快一点，因为DRC Ignore Clearance是DRC Prevent的一个子集，而DRC Off不是。直接Modeless命令是DRI。

● Off：关闭DRC。不进行检查。布局和布线期间允许冲突，可违反安全间距和插入导线，直接Modeless命令是DRO。

（9）Drill：定义孔内覆铜的厚度，用于补偿由于钻孔镀金使实际孔径减小的值。如果不希望使用该功能，可以在菜单【Setup】→【Pad Stacks】弹出的对话框中不选中Plated选项。

4.Routing（布线）选项卡

如图3-5所示。各个参数意义介绍如下。

（1）Options（选项）中的内容如下。

● Generate teardrops：自动添加泪滴。泪滴可以使焊盘与走线之间圆滑过渡，同时也使焊盘牢固，因此推荐使用该选项，泪滴形状可以单独设置。

● Show guard band：如果Design选项卡的On-line DRC设置为Prevent error，当违反布线间距的时候，就会显示一个八角形给予提示。

● Highlight current net：当你开始对选中的管脚对进行布线的时候，用额外的一个颜色高亮显示网络。

● Show drill hole：显示焊盘内径。

● Show tacks：在已布线上显示菱形标记。这种标记可以手动添加，使走线在使用Dynamic（自动）布线或者总线布线工具的时候，不被重新布线，即锁定走线。

● Show protection：当显示边框的模式（Outline View mode）开启的时候，受保护的布线正常显示；当显示边框的模式关闭的时候，受保护的线以显示边框的状态显示，如图3-6所示。

● Show test points：显示测试点。

● Lock test points：当移动元件时保护测试点。在以下三种情况下保护测试点：取消管脚对或网络；删除部分线段、过孔或者跳线；改变一段线所属的层。

● Show trace length：在光标附近显示线的长度，需要说明的是：状态栏始终显示布线的长度。

● Auto protect trace：在平滑、拉长、移动、推挤过程中自动保护布线，影响手动布线和Dynamic（自动）布线。

● Any angle pad entry：不管当前布线角度如何设定，允许走线和焊盘以任何角度连接。

（2）Layer pair：层对。手动添加过孔的时候，确定过孔的起始和结束层。如果添加过孔的当前层不是这两层之一，则PADS Layout自动将当前层跳到First所指定的层。

（3）Unrouted path double click：双击飞线进行布线。只有在On-line DRC设置为Prevent error的时候，这个选项才被使能。

（4）Smoothing control（平滑控制选项）。

Smooth bus route trace：平滑总线布线，而且这个选项优先于Design中的平滑选项。

Smooth pad entry/exit：在平滑过程中，走线与焊盘的连接方式由90度转为45度。

（5）Centering：PADS Router使用，定义一个最大的通道数目。

（6）Routing to length constraints：针对蛇形走线长度限制。G为（Gap）间隙，A为（Amplitude）幅度。例如：系统线宽是6mil，A为3，那么PADS Router就不会产生幅度小于18mil的折叠。

（7）Soft length rule：如果为了完成布线，忽略长度规则，可选中此项。

5.Split/Mixed Plane（分割/混合平面）选项卡

如图3-7所示。在设计PCB的时候，如果需要使用多种电源，就需要定义一个分割/混合平面层，也就是分出多个电源平面。

图3-7中各个参数意义如下。

（1）Save to PCB file：保存为PCB文件。

● Plane polygon outline：多边形平面的边框，仅保存混合的多变形平面区域的边框在一个小的PADS Layout文件中，这样可以减少保存的数据量。

● All plane data：在PADS Layout文件中保存所有混合平面的信息，这种方式会占据比较大的存储资源。

● Prompt to discard plane：在每次保存设计的时候，显示放弃平面数据对话框，只有当Plane polygon outline有效时才可选。

（2）Mixed plane display：混合平面显示。

● Plane polygon outline：仅显示多边形的边框。

● Plane thermal indicators：显示多边形的边框、热焊盘、反焊盘。

● Generated plane data：显示所有与混合平面相关的信息。

（3）Smoothing：平滑。这个选项只影响平面区域，而且与覆铜浇灌（Copper Pour）的平滑半径相互独立。

（4）Auto separate：混合平面中，平面之间的间距。

（5）Automatic actions：各种自动的行为。

● Remove isolated copper：移除与任何网络不相连的铜皮。

● Remove violating thermal spokes：移除违反安全间距的花孔连接线。

● Update unroute Visibility：当有连线连接到split/mixed平面上时，使这个飞线变为可见。

● Update thermal indicator visibility：实时更新热焊盘指示的可视性。

● Remove unused pads：移除未用焊盘，并用反焊盘代替。

● Preserve via pads on start and end layers：对盲孔和埋孔，如果焊盘在平面层上，不移出开始焊盘或结束焊盘。

● Create cutouts around embedded planes：如果一个平面在另一个平面内，则自动增加边界。

6.Thermals（热焊盘）选项卡

PCB设计过程中，常常需要大面积接地（电源），这种连接常用元件的管脚来实现，因此需要对连接管脚的处理进行综合考虑。就电气性能而言，元件管脚的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊盘装配就存在一些不良隐患，如：焊盘需要大功率加热器，但容易造成虚焊。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，也就是Thermals（热焊盘），这样可以使焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减小。需要说明的是：热焊盘在地层和电源层也常常被称为花孔。图3-8就是一个花孔。图3-9是热焊盘选项卡。

热焊盘分为两种：Drilled Thermals（通孔热焊盘）和Non-drilled Thermals（非通孔热焊盘），后者也叫表贴热焊盘。图3-9中主要参数意义说明如下。

（1）Drilled thermals：通孔热焊盘。

● Width：Spoke（焊盘连接线）的宽度。

● Min.spoke：热焊盘中心连接到平面的最少连接数，数值范围为1～4。

● Pad shape：选择焊盘的形状。有Round、Square、Rectangle和Oval 4种形状供选。

● Orthogonal：连线和焊盘的连接角度为正交。

● Diagonal：连线和焊盘的连接角度为对角线。

● Flood over：完全连接焊盘，不推荐。

● No connect：不形成热焊盘。

（2）Non-drilled thermals：表面贴装热焊盘，具体同上。

（3）Routed pad thermals：在已布线的连接处放置热焊盘。需要说明的是，通常热焊盘放在无走线处。

（4）Show general plane indicators：是否显示内层的热焊盘（对多层板而言），如果关闭此项，热焊盘就和普通焊盘一样。否则将会如图3-10所示，即在焊盘中间有一个“×”。

7.Via Patterns（孔排列）选项卡

如图3-11所示。这个选项卡只用于添加via shield和via stitch这两种过孔。

（1）When shielding：当作为屏蔽用途的孔，可称之为屏蔽孔。

● Add vias from net：选择连接到屏蔽孔的网络。

● Via：屏蔽孔的类型。由设计规则确定哪种类型的过孔在选择网络时可用，要想选择屏蔽孔的类型，必须先选择网络。

（2）Shielding spacing：确定屏蔽孔到它们所屏蔽的对象（走线或者某一形状）的间距，图3-12为屏蔽孔到走线的距离。注意：一定要选中Ignore via grid。否则，孔都在孔所对应的栅格上。

● Use design rules：由设计规则确定屏蔽孔到被屏蔽对象的距离。当屏蔽的是走线或者铜皮的时候，这个间距就根据Via to Trace或者Via to copper确定。

● Via to edge：孔到边沿的距离，在Specified value中输入一个0～1000（mil）之间的数值，0意味着孔与线（或者边沿）相连。如果这个间距比Via to Trace或者Via to Copper的间距小，就需要关闭DRC。如果DRC被设置为Prevent errors，将不会添加任何孔。

● Via to ground edge：孔到网络为GND（地）的铜皮的距离。

（3）When stitching shapes area：确定连接到某一网络的覆铜区域内过孔阵列的类型。

（4）Via to shape：孔到边界的距离。数值为0～1000（mil），如图3-13所示。

（5）Glue vias as they are added：当添加屏蔽孔或覆铜区域内的过孔阵列的时候，把这些过孔的属性设置Glued（黏附）。

8.Teardrops（泪滴）选项卡

Teardrops（泪滴）选项卡主要有Parameters和Shape等参数，如图3-14所示。

泪滴是用来加强走线与元件焊盘之间连接，使其趋于平稳过渡的一种手段，也解决了走线与焊盘之间的连接容易断裂的问题。在高频电路设计中，它的作用远远不止于此。

（1）Parameters：参数。

● Display teardrops：是否显示泪滴，取消选择可以增加刷新的速度。

● Auto adjust：自动调整泪滴。当出现如下情况时将进行调整：走线的拐角在焊盘或过孔内部，某段走线过短。

（2）Shape：泪滴的形状，读者可以自己进行试验。

9.Dimensioning（尺寸标注）选项卡

如图3-15所示。主要参数意义如下。

Dimensioning主要对尺寸标注的标注线和文字进行设置，包含General（一般设置）、Alignment and Arrow（标注线和标注箭头）和Text（标注文字）三方面。

（1）General：一般设置。

● Layers为标注文字和标注线所在的层；下面以图3-16为示例说明。

● Extension lines：延长线，线a和线b。Pick gap：选择的间距，本例中为D点到C点的距离，数值增大，长度从D向C缩短；Arrow Offset：C、E之间的距离；Width：线a和线b的宽度；

● Circle dimension：Radius为方式1，Diameter为方式2。也可以参照Preview中的预览。

（2）Alignment and Arrow：标注线和标注箭头。用户可以根据自己的需要进行设定，如图3-17所示，限于文章篇幅，这里不赘述。

（3）Text：标注文字。可以定义标注文字的高度、宽度、后缀，以及精度等。也可以设定文字和标注线之间的位置关系。如图3-18所示。

10.Die Component（模具元件）选项卡

如图3-19所示。这部分设置在芯片封装的时候使用，主要分为下面两部分。

（1）Create die data on Layers：在板层创建Die数据。

（2）Wire bond editor：Wire连接线编辑器。

3.2 设计规则参数设置

PADS Layout自一开始就提出了“设计即正确”的概念，也就是保证一次性设计正确。PADS之所以能做到这一点，是因为它有一个实时监控器（设计规则约束驱动器）。

PADS Layout有众多的设计规则，因为PADS Layout在各种规则之间引入了优先级管理的方式，所以下面将先介绍设计规则的优先级信息。PADS Layout的优先级共有32级，优先级最高的是Component（元件），然后是Decal（封装）。此外，还应该考虑Conditional（条件）规则，即在图3-20中列出的每一级规则之上加入对应的条件规则。实际顺序（由低到高）是：Default、Default with conditional layer rule、Class、Class with conditional rule等。这样就有了10级最低规则，具体的其他高等级的内容读者可参照帮助文件padslayout_concept.pdf。

本节将主要介绍在PADS Layout中设计规则的各种设置，选择菜单【Setup】→【Design Rules】，启动设计规则对话框，如图3-21所示。

从图3-21可以看出，PADS Layout的设计规则设置总共有9类，分别是：Default（默认）设置、Class（类）设置、Net（网络）设置、Group（组）设置、Pin Pairs（管脚对）设置、Decal（封装）设置、Component（元件）设置、Conditional Rules（条件规则）设置、Differential Pairs（差分对）设置。下面将分别进行介绍。

3.2.1 Default（默认）设置

单击Default对应的按钮打开如图3-22所示界面。

1.Clearance：安全间距规则

单击Clearance对应的按钮，打开如图3-23所示对话框。

（1）Same net：相同网络的过孔、表贴焊盘、走线、过孔焊盘之间的距离。

（2）Other：其他安全距离。

● Drill to drill：所有过孔之间的距离；

● Body to body：所有层中的所有元件边框之间的距离。

（3）Trace width：走线的宽度。包括最小值、推荐值、最大值。

（4）Clearance：定义各种安全间距。有Trace（走线）、Via（过孔）、Pad（焊盘）、SMD（表贴器件）、Text（文本）、Copper（铜皮）、Board（板框）、Drill（钻孔）。

2.Routing：走线规则

单击Routing对应的按钮，弹出如图3-24所示窗口，这个窗口用来设置走线规则。

（1）Topology type：在对网络进行布线或者移动元件时，指定某种拓扑结构来确定pin to pin布线的顺序。

● Protected：不改变网络连接的顺序。

● Minimized：在管脚间，以最短的距离对网络进行重新排序。

● Serial source：以从源到负载再到终端的顺序排列网络。

● Parallel source：同上，不同点在于从源到负载排列网络是以并排分支的方式。

● Mid-driven：把网络分为两个分支，每个分支按从源到负载到终端的顺序。如果是一个源，两个终端，那么这种方式意味着网络最短。

（2）Routing options：走线选项。

● Copper sharing：铜皮共享，分别为过孔共享铜皮和走线共享铜皮，如图3-25和图3-26所示。需要说明的是，这一规则只用于PADS Router中。

● Priority：分配优先级，从0～100，网络的优先级如果大于100，将最先布线。这个优先级只对SPECCTRA有效，对PADS Router无效，因为PADS Router中无优先级。

● Auto route：使能自动布线器，使之可以对网络布线。

● Allow ripup：重新对网络布线。

● Allow shove：把不受保护的走线移开，为新的走线腾出空间。在DRC为Warn或Prevent时，使能这个选项来推线。

● Allow shove protected：移开受保护的线，为新的走线腾出空间。

（3）Layer biasing：使能哪些层用来走线。

（4）Vias：使能哪些孔可以用来走线。所有通孔，选择Through；所有部分孔（盲孔和埋孔），选择Partial。

（5）Maximum number of vias：最大过孔数目。需要说明的是，可输入的过孔范围是0～50000，过孔数目过少将会增长布线时间、降低布线成功率。

3.High Speed：高速布线规则

在高速数字电路的设计过程中，一般在处理信号的相互连接时主要存在两个问题。一是在计算互连信号路径引入的传播延迟时要满足的时序要求，即控制建立时间和保持时间、关键的时序路径和时钟偏移，同时考虑通过互连信号路径引入的传播延迟。二是保持信号完整性。信号完整性一般受到阻抗不匹配的损害，即噪声、瞬时扰动、过冲、欠冲和串扰等都会破坏电路的设计。因此我们面临着对高速PCB设计的挑战。虽然用蛇形走线可以满足长度的要求，但是蛇形线会破坏信号质量、改变传输延迟，布线的时候应尽量避免使用。蛇形布线的时候要保证蛇形线的间距最少是线宽的两倍。

单击High Speed对应的按钮，打开如图3-27所示窗口，下面将详细介绍其中各个参数意义。

（1）Parallelism：平行，高速布线中要控制平行线的间距和长度。

● Parallelism：同一层中平行线的Length（长度）和Gap（间距）。

● Tandem：不同层中平行线的长度和间距。

（2）Aggressor：干扰源。电流较大和速率较高的信号可被认为是干扰源。

（3）Shielding：屏蔽。

如果设计没有平面层（可认为是电源层和地层），则屏蔽区域无效。PADS Layout不会自动对屏蔽网络进行布线，同时也不会检测屏蔽的规则。此外，屏蔽规则不会作用于用于屏蔽的孔（屏蔽孔）。

● Gap：屏蔽区域到要屏蔽的走线的距离。

（4）Use net：选择屏蔽用的网络。

（5）Rules：高速走线规则。Stub length可以参考图3-26（b）中的T-Junction到任何一个焊盘的距离。其他的参数根据具体的设计来确定。

（6）Matching：匹配走线。一些自动布线的软件可以自动布出具有匹配长度的走线，如差分线。Tolerance指两条匹配线之间长度之差的最大值。

4.Fanout：扇出规则

为了方便布线同时确保连接，有时需要添加一段走线和铜皮到表贴元件的焊盘上，称为扇出。Fanout对复杂的SMD（表贴元件）如BGA特别有用。不推荐对所有设计使用Fanout，因为这样会导致产生大量的过孔。由图3-28可以看出，Fanout的方式有很多种。下面给出各参数意义的详细说明。

（1）Alignment：对齐方式。

● Aligned：在PADS Layout的扇出栅格对齐扇出产生的过孔。

● Alternate：交替扇出过孔的方向。

● Muti-row：在元件有管脚的每一侧产生两排过孔。

（2）Direction：扇出走线的方向，有内侧、外侧、两侧三种。

（3）Via spacing：扇出过孔之间的距离。

● Use grid：扇出过孔在扇出栅格上。

● 1 trace：扇出的相邻过孔之间可以走一条线。

● 2 trace：扇出的相邻过孔之间可以走两条线。

（4）Pin sharing：设置管脚的共用，读者可以自行试验。

● Through pins：通孔焊盘。

● SMD pins：表贴焊盘。

● Vias：过孔。

● Traces：走线。

（5）Nets：扇出管脚的网络。

● Plane：平面网络。

● Signal：某个信号的网络。

● Unused pins：不属于以上两者的其他网络。

（6）Fanout length：扇出的长度，可以是Unlimited或者指定长度。

5.Pad Entry：焊盘输入设置

单击Pad Entry对应的按钮，弹出如图3-29所示窗口，这里会对焊盘与走线的连接方式进行设置。焊盘输入设置分为两部分，Pad entry quality和Via at SMD。

（1）Pad entry quality：焊盘与走线连接方式。

● Allow side exit：仅针对矩形焊盘，允许走线从矩形焊盘的宽引出。

● Allow Corner exit：仅针对矩形焊盘，允许走线从焊盘的角引出。

● Allow any angle exit：仅针对矩形和圆形焊盘，允许走线从焊盘的任何方向引出。

● Soft first corner rules：仅针对矩形焊盘和圆形焊盘，在忽略第一个拐角的安全间距的情况下，允许走线以小于90度的任何角度引出。

（2）Via at SMD：表贴元件焊盘上的过孔。有铜皮的表贴元件的焊盘不可有过孔，每个焊盘上有一个过孔。

● Fit inside：过孔必须在焊盘内部。

● Center：过孔必须在焊盘的几何中心。

● Ends：对于矩形和卵形焊盘，过孔必须放在焊盘的两边。

3.2.2 Class（类）设置

单击Class对应的按钮，弹出如图3-30所示的窗口。

前面的Default设置是针对整体而言的，实际设计中的设置，尤其是某些高速设置，都是针对特定的网络和管脚而言的。PADS Layout把这些网络合并在一起叫做Class（类），把具有相同规则的管脚合并在一起叫做Group（组）。具体步骤如下。

（1）输入类的名字，单击【Add】按钮，生成对应类；

（2）选择并添加类所包含的网络；

（3）对所定义的类设定Clearance、Routing、HiSpeed。

3.2.3 Net（网络）设置

上述的Class设置是对一部分网络的整体进行设置，如果想对某个单独的网络进行设置，同样会包括Clearance、Routing、HiSpeed三部分，这里不赘述。

3.2.4 Group（组）设置

Group设置跟Class的设置很相似，只是Group针对的是Pin Pairs（管脚对）。管脚对指的是连个元件脚之间的连接。

3.2.5 Pin Pairs（管脚对）设置

要对某个管脚对进行设置，需单击Pin Pairs对应的按钮，弹出如图3-31所示的窗口。这里需要说明一点，在选择某个连接之后，例如图3-31中选择U1.10-U2.10，在Clearance、Routing和High Speed对应的按钮下分别有一个绿色的多边形框。这说明选中的连接遵守以上三种默认规则。

3.2.6 Decal（封装）设置

设置PCB板中各封装的各种布线规则，包括Clearance（安全距离）、Routing（布线）、Fanout（扇出）、Pad Entry（焊盘入口），如图3-32所示。

3.2.7 Component（元件）设置

设置PCB板中各元件的各种布线规则，包括Clearance（安全距离）、Routing（布线）、Fanout（扇出）、Pad Entry（焊盘输入）。

3.2.8 Conditional Rule（条件规则）设置

当设计对象相邻（Adjacent）或者在一个确定层上的时候，使用条件规则对话框来设计安全间距规则和高速规则。例如，默认情况下网络之间的安全间距是X，可是当网络A和网络B相邻的时候，间距改为Y。单击Conditiond Rules对应的按钮，打开如图3-33所示窗口。

具体步骤如下。

（1）确定Source rule object（源规则对象），读者可以自己进行选择；

（2）确定Against rule object（相对规则对象），选择对象的时候，会自动列出比源规则优先级低的对象；

（3）确定适用条件规则的层，在Apply to layer中选择；

（4）在Current rule set中选择Clearance或者High speed后，单击【Create】按钮；

（5）在Existing rule sets里面可以编辑所生成的规则。

3.2.9 Differential Pairs（差分对）设置

定义差分对管脚，无论是在PADS Layout中还是在PADS Router中设置差分对规则，都仅应用于PADS Router中，单击对应按钮打开如图3-34所示的窗口。

这里有两个选项卡，Nets和Pin pairs。下面以Nets为例，说明创建差分对的步骤。

（1）在Available中选择可用网络，图3-34中选中的是A04和A05两个网络，单击【Add】按钮，Pairs中出现A04&A05（每个网络只能属于一个差分对）。

（2）设置属性，走线的最大和最小长度，以及所属层、线宽、间距，不可以删除图中的<All Layer>。

（3）设置Restrict layer changes during autorouting，选中表示只可以在一层上走线，当交互布线的时候层是可以改变的。

（4）设置Obstacles（障碍），Allow Pair to split around obstacles表示差分线遇到障碍时是否分开，允许后，可设置最多的障碍数和障碍的大小。需要说明的是障碍的数目和大小在Start zone和End zone处不在上述设置范围内，图3-35给出了一个差分线遇到障碍走线的示意图。

3.3 板层参数设置

从布线质量、布线难易程度和成本等方面考虑，必须恰当地选择PCB板的尺寸和布线层数，并且最好在设计初期就规划好。特别是在设计中使用高密度球栅阵列（BGA）集成电路的情况下，必须考虑这些器件布线所需的最少布线层数。近年来，多层板的成本已经大大降低，所以在开始设计时最好采用较多的电路层，并使覆铜均匀分布，以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则及空间要求，从而被迫添加新层。

在进行PCB设计的时候，设计者需要为各个层设定属性。PADS Layout中默认的层是两层，如果是多层板，就必须对层进行必要的设置。选择菜单【Setup】→【Layer Definition】命令，启动如图3-36所示的【Layers Setup】对话框，下面将要详细介绍各个选项。

（1）Lev.、Type、Dir.、Name：层的基本信息。

● Lev.：PCB板层的序号。

● Type：板层类型。CM——元件层；RT——布线层；PL——布线和CAM平面层；CP——元件和CAM平面层；CX——元件和分割/混合平面层；RX——布线和分割/混合平面层；SS——丝印层；GN——自定义层。

● Dir.：板层的走线方向。可以在Routing Direction中设定，H表示的是Horizontal（水平），V表示的是Vertical（垂直），A表示的是Any（任意方向），另外还有45或者-45。

● Name：板层名字，图3-36所示的是一个四层板，名字分别是：Primary Component Side、Ground Plane、Power Plane、Secondary Component Side。名字可以在Name文本框中修改。

（2）Electrical Layer Type：被DRC影响的布线层。其中Component为（元件层），Routing为布线层。在层的类型中，No Plane指除了CAM平面层和Split/Mixed平面层以外的平面层，一般指布线层。需要说明的是，在电源网络和地网络分别为一个的时候，电源层和地层一般设为CAM层，当电源网络大于一个时，电源层设置为Split/Mixed层，地层仍设置为CAM层。同时也需要将电源和地的网络分配给对应的电源层和底层。

（3）Associations：当选中一个元件层的时候，出现Associations选项，单击Associations对应的按钮，出现如图3-37所示的元件层连接对话框。这里可以设定连接到元件层的文件层。如丝印层、阻焊层等，这些可应用于最后的PCB板的制造过程中。

（5）Electrical Layers和Nonelectrical Layers：电性层和非电性层，前者与元件走线等有关，后者与电路的物理特性无关，是一些用于制造的资料。

● Modify：修改电性层（物理层）的数目，单击它将弹出如图3-38所示的对话框，在其中可以输入要设计的PCB板的层数。

● Reassign：重新分配，可以把以前层的数据传到新的层中，如图3-39所示。

从图3-39可以看出，当PCB由4层变为6层后，新增加的第四层和第五层上没有数据，所以在Has data下显示No，而其他层则显示Yes。

● Thickness：厚度，可以定义电性层和介质材料层的厚度及介电常数的信息。当验证设计的时候就要用到这里的信息。对于高速电路，一段走线将会是一段传输线，会通过广播的方式干扰相邻的走线，所以对于高速电路设计，设计规则的设置一定要格外注意。单击【Thickness】按钮，弹出如图3-40所示的对话框。可认为多层板是一些在两面都布好铜线的Substrate（基材），在它们中间加上（Prepreg）半固化片压制而成的。

该对话框中，Thickness为材料的厚度，可以看到图3-40 最下方的Copper Thickness Units（铜厚度单位）单位分别是mil和oz（盎司）。

● Dielectric：介电常数，这个数值直接影响到走线的阻抗和容抗等特性。

● Board Thickness：所设计的PCB板的厚度。

（5）Enable/Disable Layers：打开或关闭非电性层。

3.4 其他参数设置

PADS Layout的其他参数主要指Pad Stacks（焊盘）、Drill Pairs（钻孔对）、Jumper（跳线）和Display Colors（显示颜色）等的设置。此外，本节还将介绍一些ECO相关的参数设置。这些设置对PCB板的正确设计也是非常重要的，限于篇幅这里只做简单的介绍。

1.Pad Stacks

PADS Layout中，每一个设计都有着各种各样类型的焊盘，PADS Layout对焊盘的管理是通过对元件的封装管理来实现的，而不是通过对各种焊盘进行分类管理。也就是说，在一个PCB设计中，所用的元件有各种类型的焊盘，我们必须先选定某个封装，再设置或修改这个封装中的焊盘参数，从而修改所有具有这个封装的元件的焊盘。

选择菜单命令【Setup】→【Pad Stacks】，打开如图3-41所示的焊盘选项对话框，在Pad Stack Type中选择Decal（封装），这样便可显示系统中所有的焊盘。

先介绍一下一个系统所需要的各种焊盘。按照焊盘和电路板的接触深度，分为表贴式和通孔式；还可以按照焊盘的形状来进行划分，有圆的、方的，各样的形状均可；在图3-41中的Preview中可以看出，焊盘是由中间的一个“+”符号、一个深色的圆和一个浅色的圆环组成的。深色的圆为焊盘的孔部分，大小由Drill Size指定，当Drill Size为零时，表明这个焊盘是表贴式的。浅色的圆环部分有焊锡覆盖。Diameter（直径）为圆环的外圈的直径。

（1）Pins文本框中的All（P）指所有的焊盘，Plated指管脚是否镀铜。

（2）Sh.Sz.Layer：形状、大小（单位为mil）、层。以图3-41中的<CNN>60<Mounted Side>为例，<CNN>表示形状为圆形，60表示直径为60mil，<Mounted Side>表示焊盘在表贴层。此外，<RNN>和<SNN>分别表示焊盘的形状是矩形和正方形；<Inner Layers>和<Opposite Side>分别表示的是中间层和相对层。中间层的Pad Size常常要大一些，因为中间层常常要作为平面层（电源层或者地层）。对于通孔元件，我们还会增加一个25层，其大小一般比中间层的Pad大20mil。

（3）Slot Parameters：用于定义槽孔。

当选择Pad Stack Type为Via的时候，Through为通孔；Partial为部分孔，指盲孔和埋孔。

2.Drill Pairs

可以通过选择菜单命令【Setup】→【Drill Pairs】，打开【Drill Pairs Setup】对话框，如图3-42所示。

定义了任何一个Via（过孔）后，必须对钻孔对进行设置。首先要设置Starting Layer（起始层）和Ending Layer（结束层），以及这个钻孔所经历的层数。图3-42是一个四层板，分别是Primary Component Side、Ground Plane、Power Plane和Secondary Plane，图中定义的钻孔对从第一层一直到第四层，所以Number Columns (#)中是4。也可以对钻孔对进行添加、删除等操作。需要注意的是：盲孔定义不可是非法的。

3.Jumpers

跳线既可以在布线前也可以在布线后放置，PADS Layout把跳线看做Via（过孔）。每条跳线在两个Jumper Pins（跳线脚）之间的连接是没有任何电气特性的，PADS Router中可以装载和自动布跳线。选择菜单【Setup】→【Jumpers】，将打开如图3-43所示的对话框。

当添加一个Jumper到设计中的时候，系统使用的是Default（默认）设置，可以对这个默认的设置进行修改，也可以在设计中对某个跳线进行特殊的设置。默认属性的设置保存在powerpcb.ini文件中。设计者也可以通过打开跳线脚的属性对跳线的某个脚进行设置。

跳线的一些限制如下：

● 跳线不遵守在Default Design Rule（默认设计规则）中的距离之间的限制和DRC的限制；

● 丝印层上的跳线用户不可更改；

● 不可应用Find来查找跳线；

● 簇的放置忽略跳线；

● 对CAM文件的输出，必须先使能跳线所在层的元件边框，输出的跳线宽度是10mil，设计者不能更改这个数值。

（1）Jumper Sizes：这里可以对跳线的长度进行设定，Min.length（最小长度）、Max.length（最大长度）、Increment（增量）。

（2）Drill Size：过孔的大小。这个数值如果不为零，说明跳线的一个脚是一个通孔；如果为零，则说明跳线的这个脚是一个表贴的圆焊盘。

（3）Display Silk：对跳线显示丝印的边框。

4.ECO

ECO的全称是Engineering Change Order，即工程修改指令。ECO可以进行的操作包括：删除、添加、修改元件封装、元件、管脚对、焊盘叠、属性，以及设计规则。要想对一个设计进行这些操作，必须在ECO模式下。在ECO模式下，PADS Layout将这些操作记录在一个ECO文件中（.eco）。也可以通过选择【Tools】→【Compare ECO】命令来生成ECO文件。下面介绍ECO的参数设置，选择【Tools】→【ECO Options】命令，打开如图3-44所示的对话框。

（1）ECO file：ECO文件。

● Write ECO file：将所有操作记录到一个ECO文件中，这个文件可以用来在原理图和PCB中进行更新。

● Append to file：写ECO操作到一个已存在的ECO文件的尾部。

（2）Write ECO file after closing ECO toolbox：在关闭ECO工具栏离开ECO模式后，自动更新ECO文件。

（3）ECO Output Option：ECO输出选项。

● Attribute Expansion：从更高的设计层次记录各种属性，包括元件属性和网络属性。

● Output Only ECO Registered Parts：对只有ECO Register属性的元件记录工程修改。

● Output Decal Changes：用来记录对PCB封装的修改，如果选择了此项，PADS Layout对不在ECO模式下封装的操作是禁止的。例如，不可以在元件属性对话框中修改封装，否则将弹出如图3-45所示的对话框。

3.5 本章小结

本章介绍了PADS Layout 2007的各种参数设置方法，包括系统参数设置、设计规则参数设置、板层参数设置，以及其他类型参数设置。通过本章学习，读者可以系统地了解PADS Layout 2007的各种参数设置和技巧，对后续操作效率提高很有帮助。