PCB软硬结合板全流程设计

写在前面

1. 文章可以学会整个PCB设计流程，具体内容不一定适合所有的板子，但是大体上差不多
2. 本来是为了写一个软硬结合板设计的zone使用，后面写成了全流程，所以内容很多。
3. 适合初学者，可以跟着一步一步看。了解allegro整个设计流程，算是比较规范化
4. 我也算深耕allegro PCB设计8年了，但是我也不能说功能都明白，有些也是初次使用研究，甚至有的我都是skill一键完成的，比如光绘设置，丝印调整，如果有错误的，请留言斧正。

PCB软硬结合板全流程设计

• 写在前面
• 1.1设置板框
• • [1.1.1 导入DXF](#1.1.1 导入DXF)
  • [1.1.2 制作板框](#1.1.2 制作板框)
  • [1.1.3 制作布局布线区](#1.1.3 制作布局布线区)
  • • [1.1.3.1. 制作布线区](#1.1.3.1. 制作布线区)
    • [1.1.3.2. 制作布局区域](#1.1.3.2. 制作布局区域)
    • [1.1.3.3. 返回结构](#1.1.3.3. 返回结构)
• [1.2. 导入网表放置器件](#1.2. 导入网表放置器件)
• • [1.2.1. 网表导入导出](#1.2.1. 网表导入导出)
  • [1.2.2. 放置器件](#1.2.2. 放置器件)
• [1.3. 开始布局](#1.3. 开始布局)
• [1.4. 设置软硬结合处禁布区](#1.4. 设置软硬结合处禁布区)
• [1.5. 设置层叠](#1.5. 设置层叠)
• • [1.5.1. 设计总层叠](#1.5.1. 设计总层叠)
  • [1.5.2. 设置软板层叠](#1.5.2. 设置软板层叠)
• [1.6. 设置软板区域Zone](#1.6. 设置软板区域Zone)
• [1.7. 规则设置](#1.7. 规则设置)
• • [1.7.1. 分别建立软板规则和硬板规则](#1.7.1. 分别建立软板规则和硬板规则)
  • [1.7.2. 创建Region-Class](#1.7.2. 创建Region-Class)
  • • [1.7.2.1. 创建net class](#1.7.2.1. 创建net class)
    • [1.7.2.2. 创建区域规则](#1.7.2.2. 创建区域规则)
    • [1.7.2.3. 创建分配Regoin-Class](#1.7.2.3. 创建分配Regoin-Class)
• [1.8. 软板区域Zone分配区域规则](#1.8. 软板区域Zone分配区域规则)
• [1.9. 开始布线](#1.9. 开始布线)
• [1.10. 丝印调整](#1.10. 丝印调整)
• • [1.10.1. 设置字号](#1.10.1. 设置字号)
  • [1.10.2. 调整位号字号](#1.10.2. 调整位号字号)
  • [1.10.3. 调整文字位置](#1.10.3. 调整文字位置)
  • • [1.10.3.1. 打开Label tune调整工具](#1.10.3.1. 打开Label tune调整工具)
    • [1.10.3.2. 主要调整介绍](#1.10.3.2. 主要调整介绍)
    • [1.10.3.3. 高级调整设置](#1.10.3.3. 高级调整设置)
    • [1.10.3.4. 开始调整](#1.10.3.4. 开始调整)
• [1.11 出钻孔表](#1.11 出钻孔表)
• • [1.11.1. 钻孔表设置](#1.11.1. 钻孔表设置)
  • [1.11.2. 生成钻孔表](#1.11.2. 生成钻孔表)
• [1.12. 光绘](#1.12. 光绘)
• • [1.12.1. 光绘设置](#1.12.1. 光绘设置)
  • • [1.12.1.1. 基本参数设置](#1.12.1.1. 基本参数设置)
    • [1.12.1.2. 添加光绘文件设置](#1.12.1.2. 添加光绘文件设置)
  • [1.12.2. 光绘输出](#1.12.2. 光绘输出)
• [1.13. 输出钻孔文件](#1.13. 输出钻孔文件)
• • [1.13.1. 钻孔参数](#1.13.1. 钻孔参数)
  • [1.13.2. 输出钻孔文件 .drill](#1.13.2. 输出钻孔文件 .drill)
  • [1.13.3. 输出异形孔文件](#1.13.3. 输出异形孔文件)
• [1.14. 坐标文件输出](#1.14. 坐标文件输出)
• • [1.15. 文件打包](#1.15. 文件打包)
• [1.16. 小拓展：软板弯起来](#1.16. 小拓展：软板弯起来)
• • [1.16.1. 设置弯曲位置](#1.16.1. 设置弯曲位置)
  • [1.16.2. 选择3D锚点](#1.16.2. 选择3D锚点)
  • [1.16.3. 打开3D视图](#1.16.3. 打开3D视图)

1.1设置板框

1.1.1 导入DXF

• 在菜单栏中选择file--->import --> DXF
  
• 设置导入的DXF层叠
  一般导入的Class位置都为Board Geometry ，然后新建一个SubClass 如:DXF_20250505,然后再映射到所有层。
  
• 最后点击import

1.1.2 制作板框

• 先复制导入的DXF线段出来再编辑，尽量不要在导入的DXF原线段编辑，避免操作失误，可以重新做板框。
  

• 使用闭合shape工具，把线段更改为闭合的shape，方便其他操作和修改
  

• 注意1：要选择Outline层之后，再框选线条。将得到闭合属性的Outline

• 注意2：如果线段不是闭合的，将无法完成Compose Shape命令操作

• 注意3：17.2以后的版本建议制作Design outline。方便3D视图。其实后期版本都应该去做Design outline，而不是制作一个outline。软件后期的板框外形主要是识别Design outline。可以在Class Board Geometry 下的 subclass中找到Design outline。方法是与制作outline一样的。为了向下兼容，通常我是两个都画了。

1.1.3 制作布局布线区

• 提醒：此区域都是属于辅助区域，制板文件实际不需要这两个线段的，所有观察有的brd文件都没有这两个区域。个人的建议是制作并打开显示，方便约束，尤其是布线区。强烈建议制作，后续布线，铺铜皮都会使用到。

1.1.3.1. 制作布线区

• 编辑菜单中，使用Z-copy命令，复制出Route Keepin---布线区。因为之前outline使用shape制作的，所以才能使用Z-copy命令复制。
• 原因：板厂制板时候，铜皮紧贴板边会出现铜皮毛刺，卷边问题，所以都会建议内缩铜皮，一般制板厂要求至少内缩8mil，或者10mil。如果出现V-CUT等拼版工艺，该位置的内缩会更大，所以建议是直接使用20mil。
  

1.1.3.2. 制作布局区域

• 同样的办法，设计制作Package Keepin---布局区域。
• 原因：布局区域主要是避免器件太靠近板边，在安装或者运输过程中出现撞件风险，所以至少内缩1mm ，方便布局的时候观察到板边的距离。DRC也会有报错提示。
  
  注意：制作的时候都可以把void勾选上，可以保证复制的外形是一致的。

1.1.3.3. 返回结构

• 制作完之后，把所有的信息都移动回结构上去。方便观察板框是否一致。
  

1.2. 导入网表放置器件

1.2.1. 网表导入导出

• 先在原理图中出好网表，然后在PCB界面中，点击菜单栏file---> Import ---> Logic/Netlist 导入网表。
  

1.2.2. 放置器件

• 菜单栏下Place---> Quickplce 快速放置器件。
  

1.3. 开始布局

• 这个就是根据结构和自己PCB情况自己布局了

1.4. 设置软硬结合处禁布区

1. 在软硬结合板的结合区位置，需要设置禁布区域，该位置不能有铜皮和过孔。这个跟DFM和板厂工艺有关系，不展开细说。根据自己板厂工艺调整。
   
2. 如图，画一个route keepout，top和botm都需要。位置属于软硬结合区开始，向硬板区域衍伸1mm。
   

1.5. 设置层叠

1.5.1. 设计总层叠

a) 点击快捷图标，打开层叠设置。先设置一个6层板。四层板也可以，个人根据自己的需求设置，材料厚度建议填写清楚。

• 把信息层叠信息都填好。
  

1.5.2. 设置软板层叠

a) 首先打开中间层显示模式。

b) 添加一个FPC层叠

c) 勾选软板层叠

• 注：可以在2-3层中间添加更多的材料，比如软板的覆盖膜，然后勾选，这样在3D视图中会更清晰。此处不做展示。

1.6. 设置软板区域Zone

1. 在Setup菜单下，选择Zone→Create
   
2. 绘画的铜皮框选全部软板区域。
   
3. 如果区域是异形，可在画布空白处右键，选择Add shape，然后开始绘圈出软板区域，然后右键Close，完成FPC绘画区域。
   

1.7. 规则设置

1.7.1. 分别建立软板规则和硬板规则

1. 根据自己的需求，建立阻抗规则

• 如图，我的FPC将会有3种阻抗，因此设计了3个规则，其他区域为常规阻抗。因为硬板和软板的板材不一样，所以每一种规则都建立两个，分别对应硬板区域规则和软板区域的规则。
• 阻抗线宽是自己根据层叠计算或者板厂提供哈。别乱写了。
  

1.7.2. 创建Region-Class

1.7.2.1. 创建net class

1. 首先创建对应阻抗的class ，右键空白处，创建class
   
2. 对创建好的class添加成员。
   
   
3. 选择对应匹配阻抗，注意我们都默认使用的是硬板区域的阻抗。
   

1.7.2.2. 创建区域规则

1. 右键创建区域规则，在弹出的窗口中键入区域规则名称。然后点OK
   
   
2. 为FPC区域匹配一个规则，并匹配规则。如下图，匹配FPC-50。表明了，该处区域如果是控50ohm的走线，会直接匹配FPC-50 区域的线宽。
   
   此使走线从硬板穿越到软板的时候，线宽就会自动调整了。
   

1.7.2.3. 创建分配Regoin-Class

1. 右键选中刚刚建立的FPC区域规则
   
2. 依次选中Class，如图，我选择了90ohm，100ohm，50ohm的Class，因为我的PCB中只有这3种阻抗。最后点击OK.
   
3. 在匹配阻抗的位置下拉，匹配对应的FPC区域的阻抗
   注意：50ohm的class可以不用添加了，因为创建FPC区域的时候默认添加了软板区域50ohm阻抗。所以不用重复了。
   

• 解释一下：我们已经画了一个区域规则，但是有多种阻抗线。区域规则一般只对应改变某一种线宽，比如我们最先分配的50ohm的线宽，硬板区域3mil，软板5mil，当你走线过去的时候，就会自动调整为5mil
• 但是，该区域还有其他走线，如果重复画区域规则，如下图，它不能直接清楚的知道优先那个阻抗,所以就只有一个线宽，单线可能和差分是相同线宽（当然，也可能是我技术不精，不知道怎么调整哈） 。
  
  所以我们就建立Region-Class。
• 这个表明了，本来匹配Diff100的差分走线阻抗，出现在FPC区域的时候，会变成匹配FPC-100的差分阻抗。这个时候，一个区域规则，就可以约束多种阻抗线了。

1.8. 软板区域Zone分配区域规则

• 之前我们创建Zone的时候，系统会在该区域默认划分一个区域规则，可以打开all的区域规则查看的。
  
• 菜单栏Setup 进入到Zones区域规则管理中，选择对应的该位置需要对应匹配的区域规则即可
  
• 注1：如果先建立好的规则，可以在建立ZONES的时候就直接匹配上，不用再次进去管理再匹配了，这个自己研究一下就行了，很简单的。
• 注2：创建ZONE时建立的REGION ALL是无法手动删除的，必须通过SETUP 进入到ZONES区域规则管理中，删除对应的ZONE才能删除该区域规则。不要乱删线条，否则后面可能就直接无法删除区域规则了。

1.9. 开始布线

• 一阵操作，布线完成。
  
  为了过回流焊，做了一个拼板，增加辅助边。
  
  *我发现这个调丝印细说内容很多，所以就先简单说说，后面再出专题吧。本次主要是走全流程。*

1.10. 丝印调整

1.10.1. 设置字号

我一般使用2，3号字体，参数设置如下:

1.10.2. 调整位号字号

1. 颜色管理器中打开位号显示
   
2. 使用变换change功能，修改字号
   
   然后鼠标框选画布中所有文本即可

1.10.3. 调整文字位置

1.10.3.1. 打开Label tune调整工具

1.10.3.2. 主要调整介绍

• 打开之后，在主要界面进行设置，设置内容主要是对象"refdes"、层面"silkgreen"、外框数据"Outline data"
  Outline data是表示获取器件大小的，比如refdes要放置在器件中间，异形器件中间怎么获取呢？就是从装配层Assembly的数据中获得中心位置，是不同于器件原点的。
  

1.10.3.3. 高级调整设置

• 在高级选项中，主要是针对文字旋转的角度设置。一般Bottom面都是使用0，或者270°。具体设置可以参考下图。
  

1.10.3.4. 开始调整

• 配置好label tune之后，框选器件，即可调整丝印
  
  
• 调整到这个程度之后，在使用move命令，手动移动丝印即可。
  

1.11 出钻孔表

1.11.1. 钻孔表设置

• 首先需要检查设置一下钻孔表，点击进入。一共四个参数类型
  
• 提示：一般我设置就检查3个：精度、标识、钻孔重复
• 精度这一块儿其实在设计封装的时候就应该填写清楚的。所以，有精度的钻孔我不会管，有的可能只能是正公差，所以负公差为0。其他为0，0的可以根据自己的情况去填一下，避免EQ板厂重复询问。
• 标识我会自己填字母做标识，有些也有用钻孔数字的，这个也可以自己填，其实对于生产没有什么影响。
• 钻孔重复，这是我之前工作的规范，钻孔不要出现重复，可能也不是必须。所以我还是会都检查重复，并和合并。方法如下图。
• 
• 填好钻孔表之后就点击OK

1.11.2. 生成钻孔表

• 参照下图设置即可。其他都保持默认。
  

1.12. 光绘

• 关于光绘设置这个点，大概很多新接触PCB的同学都会觉得有点复杂，因为不知道究竟要怎么去分别设置这些东西。其实大体就是如下几种
   线路层 ---（需光绘添加）
   钻孔文件 ---（需光绘添加）
   阻焊层 ----（需光绘添加）
   板框 --- （需光绘添加）
   丝印层 --- （需光绘添加）
   钢网层 --- （需光绘添加）
   坐标文件 --- （文件直出）
   装配图 --- （需光绘添加）
  黄色标记是制板厂需要的，无标记的是贴片厂需要的。这只是非常简单的分类，再细致一点，还需要光绘设置中把阻焊，钢网，钢网分为TOP层和Bottom层。具体分类打包可以参考下图
  

1.12.1. 光绘设置

1.12.1.1. 基本参数设置

1. 我们需要先设置参数
   
2. 然后返回光绘页面。我个人都是写了脚本，一键创建的光绘。所以原来默认的光绘设置我也不知道是啥样，就把之前的都删除了，重新添加。这里就教一下光绘添加的办法。

• 首先在右边设置参数。
  a. 设置默认线宽5mil
  b. 正负片根据自己设计图纸勾选，正片设计：✔Positive，负片设计：✔Negative
  

1.12.1.2. 添加光绘文件设置

1. 上面设置好参数并返回光绘设置页面后，可以不关闭窗口，直接点击颜色管理器。添加什么层，就打开对应的显示。比如，添加TOP走线层。
   
2. 添加光绘
   
3. 定义名称TOP。然后点击OK。此时光绘层中就包含了刚刚打开显示的层面。然后就是把我刚刚说的各种层都添加上，就算设置完成了。
   
4. 再比如添加sold层面，输入SOLD关键字，就会直接筛选与阻焊有关的层面，勾选他们之后，添加光绘。
   
   其他添加办法也是一样的。自己摸索一下。

另外我自己一般都是outline为单独的光绘层，所以这些地方我都没添加。我的个人建议是线路层outline不要添加，因为DFM的时候，如果走线铜皮有跟outline相切，会报短路。其他的层，如果丝印，阻焊各位想添加outline就添加吧，不重要。

1.12.2. 光绘输出

• 之前设置的时候忘记提醒一个设置，就是参数设置精度咱们设置为5，5.
  
• 设置完之后，建议挨个检查光绘设置是否是正确的。
  
• 然后选择所有的光辉层，点击Create Artwork
  

1.13. 输出钻孔文件

1.13.1. 钻孔参数

• 依照下图步骤，对钻孔参数设置
  
• Automatically create...这个是自动生成铣刀定义，主要是针对异形孔，非圆形孔的辅助定义文件。
• Enhanced Excellon... 这里是丰富Excellon文件内容，使其包含刀具转速，进给速度等其他信息。

1.13.2. 输出钻孔文件 .drill

1.在菜单栏Manufacture下进入NC ---> NC Drill

• Auto tool select 强烈建议勾选，会优化钻孔排序，板厂钻孔时会减少换刀头和移动距离。
• Include backdrill 如果有背钻孔请一定勾选。
  

1.13.3. 输出异形孔文件

• 这个很简单，从菜单栏进去之后，直接点Route，然后点击OK。就完成了。
  注意：如果PCB中没有存在异形孔，是不会有文件的。如果有，将会生成.rou文件。
  

1.14. 坐标文件输出

• 输出坐标文件，以供贴片厂贴片使用。
  提醒：
  a. 符号原点：其实就是自己建封装的时候，给封装设定的原点。
  b. 器件中心：一般以封装的place bound的中心作为原点。
  

1.15. 文件打包

可以考虑做打包文件。方便发给板厂或者贴片厂生产。

1.16. 小拓展：软板弯起来

在3D视图中，为了更好的观察软板弯折情况，通过下面的方法，可以得到一个很好的呈现。

1.16.1. 设置弯曲位置

1.16.2. 选择3D锚点

• 设置完之后，通过setup ---> Anchor 3D view设置一个3D查看的锚点。
  
• 注意看命令栏提示信息。我是输入了一个坐标，由于我的原点位置，所以知道这点在design outline内。各位也可以直接打开design outline图层，然后鼠标点选一个点。

1.16.3. 打开3D视图

1. 点击图标，进入3D视图窗口。
   
2. 在视图中右键，选择bend。
   
3. 设置弯曲角度