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    Allegro Placement布局要点与技巧总结

    嘉宾介绍：黄勇，深圳市凡亿技术开发有限公司设计中心技术总监；凡亿教育创始人；PCB联盟网电子论坛特邀版主；长期致力于Cadence Allegro高速PCB设计与Cadence Allegro高速PCB设计视频教学；具备丰富的PCB设计实战经验，尤其擅长高速信号数字类、消费电子类产品的PCB设计。

    本次直播主要给学员讲解PCB布局要求与布局思路分析，在布局过程中需要考虑哪些方面，以及Allegro PCB布局常用命令和技巧，让学员轻松掌握PCB布局方法。

    参与直播您将获得以下干货分享：

1.了解PCB布局有哪些要求

2.怎么进行PCB布局设计

3.Allegro PCB布局常用命令和技巧

4.怎么进行设计方案考量与选择

    现在凡报名黄勇老师的直播课程，扫下方二维码进群，并在朋友圈转发本次直播的海报，便可获得：

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    您拥有十几年高密度PCB设计、SI/PI仿真以及PCB工程制造经验，到目前为止给您留下较深印象的是哪一个项目，谈谈印象深刻的缘由。

    从入行到现在，这十几年中做过的项目非常多，直接与间接参与的项目少说也有几千个，其实在每一次的技术革新进程中，都会出现一批很有挑战性的项目，例如DDR内存历次的更新换代所推动的核心系统设计技术升级，高速串行信号从5G、10G、28G、56Gbps的更新过程所推动的高速网络通讯等产品的产业升级等等。

    要说这其中印象较为深刻的，应该是前些年10G高速背板普及过程中的一批产品，当时正处于高速串行信号产业升级换代的关键节点，很多新产品都是采用的全新技术和系统设计，不管是对于SI仿真、PI仿真、还是高速PCB设计等环节都具有非常大的挑战。

    其中较具代表性的应数我国某型号**级计算机的系统设计项目，该机型曾连续稳居世界**算**名多年，为了完成该项目的系统设计，汉普在SI仿真分析和PCB设计与制造环节都做出了大量的投入，通过与客户的紧密合作，以及PCB制造单位的协同技术攻关，较终顺利完成了研发设计，整个系统设计开发与制造调试一次成功，为我国的**算事业发展做出了**的贡献。

    类似的典型技术突破项目还有很多，例如在近些年，汉普陆续完成了100G高速骨干网通讯产品，ATE半导体测试领域，现代大型医疗检测设备、舰船、航空**等领域，以及大数据中心，商用服务器，高速数据加速卡等等系列高端产品的设计开发。可以说每一款产品都代表了特定行业中的技术成员地位。

    通过下面的关键词直接从网络上Google或Baidu就能很容易的找到下面的资料，这里只是以参考文献的方式做一个整理以及简单的说明。

    介绍了六层板的布线技巧，非常实用，画多层板的强烈推荐。

    2、AN1258, "Op Amp Precision Design: PCB Layout Techniques", Microchip.我就是看着这个做运放的PCB的布局布线的，看了很多遍。

    3、John Ardizzoni. Apractical Guide to High-Speed Printed-Cricuit-Board Layout. Analog Dialogue.高速PCB设计的布局方法，简单看了看，老外写的东西**就是高。

    4、美国国家半导体公司. 简单开关电源PCB布局指南. 2002年7月.这是一份关于开关电源的布局布线技巧，文章内有一些理论性的解释。

    6、科通集团Cadence Allegro基础培训. 共6期.

    不得不说，对于使用Cadence绘制PCB的工程师们，科通集团的这份培训PPT可谓价值不菲啊（基于Cadence 16.5）。PPT中除了含有Allegro的使用技巧外，还有很多有价值的关于PCB设计中应该注意的一些问题（如：BGA的十字扇出、散热考虑等）。

    不得不说的设计经验

    如果设计的电路系统中包含FPGA器件，则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。（FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的）

    4层板从上到下依次为：信号平面层、地、电源、信号平面层；6层板从上到下依次为：信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板（优点是：防干扰辐射），**选择内电层走线，走不开选择平面层，禁止从地或电源层走线（原因：会分割电源层，产生寄生效应）。

    多电源系统的布线：如FPGA+DSP系统做6层板，一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

    3.3V一般是主电源，直接铺电源层，通过过孔很容易布通全局电源网络。

    5V一般可能是电源输入，只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗（你问我该多粗——能多粗就多粗，越粗越好）

    1.2V和1.8V是内核电源（如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难），布局时尽量将1.2V与1.8V分开，并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域，使用铜皮的方式连接，如下图：

    总之，因为电源网络遍布整个PCB，如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远，使用铺铜皮的方法是一种很好的选择！

    相邻层之间走线采用交叉方式：既可减少并行导线之间的电磁干扰（高中学的哦），又方便走线（参考资料1）。如下图为某PCB中相邻两层的走线，大致是一横一竖。

    PCB设计好资料分享，看到较后才知道是福利！PCB设计好资料分享，看到较后才知道是福利！

    模拟数字要隔离，怎么个隔离法？布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开，然后从AD芯片中间一刀切！

    模拟信号铺模拟地，模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。

    基于PCB设计软件的PCB设计也可看做是一种软件开发过程，软件工程较注重“迭代开发”的思想，我觉得PCB设计中也可以引入该思想，减少PCB错误的概率。

(1) 原理图检查，尤其注意器件的电源和地（电源和地是系统的血脉，不能有丝毫疏忽）

(2) PCB封装绘制（确认原理图中的管脚是否有误）

(3) PCB封装尺寸逐一确认后，添加验证标签，添加到本次设计封装库

(4) 导入网表，边布局边调整原理图中信号顺序（布局后不能再使用OrCAD的元件自动编号功能）

(5) 手工布线（边布边检查电源地网络，前面说过：电源网络使用铺铜方式，所以少用走线）

    总之，PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图（从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑）。

    晶振离芯片尽量近，且晶振下尽量不走线，铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。

    连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大，因此要边布线边调整原理图上的信号(但千万不能重新对元器件编号)

多板接插件的设计：

    (1) 使用排线连接：上下接口一致；(2) 直插座：上下接口镜像对称，

    模块连接信号的设计：

    (1) 若2个模块放置在PCB同一面，如下：管教序号大接小小接大（镜像连接信号）；(2) 若2个模块放在PCB不同面，则管教序号小接小大接大

    这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然，上面的方法不是定则，我总是说，凡事随需而变（这个只能自己领悟），只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。

教学牛：

    全案例项目式教学，内容是以4-20层板实例（蓝牙音箱、平板电脑、机器人、VR、通讯产品、行车记录仪等）和HDI实例（智能手表、手环、VR等）为主的高速PCB设计课程，行业内10年以上设计经验的*工程师手把手教学Cadence OrCAD及Allegro设计基础。

效果牛：

    培训完将熟悉整个PCB设计流程、规范，熟练使用Cadence Allegro设计软件。工作中能独立完成项目，*当一面，可相当于2-4年经验，直接上岗。