一套高速PCB设计攻略，满足电、机、磁、热等设计要求
一、导读
在当前信息爆炸的时代，随着新技术的不断创新，各种非常具有创意的电子产品如雨后春笋般涌现。PCB这一所有电子产品的必要载体，其密度不断加大，设计周期渐渐缩短，设计难度也指数级扩大，早已经从单纯的信号互联这种基本要求，转变成为：设计结束后，对DFM/DFT等高标准生产验证等等的极其严苛的设计需求。这就要求工程师需要具备更全面的PCB设计知识，在有限的项目开发周期内，协同并高效地完成PCB设计工作，及时发现问题及时改正并优化，来满足PCB对电、机、磁、热等设计的方方面面要求。可以说PCB设计的好坏，对电子产品的质量起着决定性作用。作者本人由于对PCB设计行业非常热爱，从大学毕业开始，就一直致力于PCB设计相关的工作。在十余年的学习工作中，积累了大量的PCB设计、生产及制造的全方位知识。作者编写《0基础学习高速PCB设计》教程（详细见下文）的初衷，希望PCB工程师在还没有接受过系统的软件使用培训时，可以通过本教程，像查字典一样，根据实际具体需求，快速地找到实现具体需求的前提条件，操作方法及注意事项等。本教程基于目前Mentor公司推出的Xpedition VX.2.6版本，详细介绍了在PCB设计过程中经常被用到的操作方法。提供了基于基础模块，快速实现从库封装创建到最后生成生产文件的全方面指导资料。可能很多朋友对Xpedition VX.2.6版本里的强大功能并不是很了解，或是听说过类似一些功能，但不清楚具体这些功能是如何实现的，笔者在Mentor推出VX.2.6的第一时间，就结合各种实际的应用场景，通过对各个功能模块反复测试及验证，精心总结并录制了40节视频课程，其中包含了设计原理，操作技巧以及注意事项等宝贵内容，供广大学者或工程师参考学习。
图1利用Xpedition快速完成复杂PCB设计图二、中心库创建
EDA中心库（Central Library）的创建对任何设计团队都是至关重要的，对器件的EDA图形设计必须要合乎标准，即要求方便使用，又要保证生产的良率。可以说中心库建设的优良，直接影响一个团队的PCB设计水平。本课程将详细讲解创建中心库的每一个元素的必要步骤以及从工作中总结出的高效的设计方法。
三、原理图设计
Xpedition Designer是原理图设计输入的完整解决方案，包括设计创建、设计定义和设计复用。提供强大的原理图输入功能，实现PCB网表的自动转换，支持LMS（Library Management System）库管理系统，确保快速而方便地选择最理想、最便宜同时也是最容易采购的器件；Xpedition Designer支持层次化分页式模块化设计，方便实现设计复用，缩短设计周期；集成的仿真和高速电路分析环境确保概念设计阶段电路功能和性能满足设计指标，从而减少失误导致的设计反复；设计数据集中管理确保企业内部从采购到生产各部门之间数据信息的高度一致性，进一步提高效率并且降低失误。设计师集成的桌面系统可研发团队在单一的、并行的、实时协同的环境中完成各项重要的设计创建任务。可定制化的项目导航器可根据需要，通过过滤层次化设计单元，器件，网络连接以及属性构建高度并行设计编辑部分，动态反映项目内容。支持与所有编辑工具的双向交叉点亮功能。它同时支持设计重用和兼容派生（Variant）技术，可加速设计交付，提高设计质量，降低产品成本。
新的client/server架构和数据结构支持企业级的协同设计，缩短开发周期
支持多属性编辑以及高级约束规则（包括物理规则和高速电气规则）传递
层次化设计输入管理
集成的LMS库管理以及BOM清单生成
通过提供有效的互连定义（ICE）缩短设计时间
设计数据查询与交叉索引功能
设计数据的检入、检出、锁定以及版本管理简单而便捷
支持设计复用和派生设计，减少上市时间提高产品性能，降低产品成本
集成的数字、模拟、数模混合仿真和高速电路分析环境
图3原理图综合工作编辑图
四、PCB设计
Xpedition® xPCB Layout是紧密集成的Xpedition Enterprise产品家族重要的组成部分。它将自动化的功能和易用特性有效结合，提供了设计师和工程师业界最先进的技术设计最复杂的PCB。xPCB Layout包括自动的布局规划和管理，自动协助布线技术以及可客制化的多重自动布线以及更多。xPCB Layout可以有效处理设计中巨大挑战如大量的设计约束、复杂布局和高速走线补偿，高性能的差分布线以及HDI/微过孔工艺，同时可以保证高质量的量产品质。业界领先的自动布线技术结合了布局规划和管理提供了单一的、强大的易用设计环境。Xpedition 的Layout解决方案是一公共的集成的环境，可以消除不同工具切换键的数据损失。设计师和工程师可以在单一设计、布局、布线环境中透过公共数据库轻松管理设计规则并协同工作。集成的约束管理可以让设计师和工程师输入丰富的物理和电气规则定义，并透过动态的和批量的规则验证确保设计质量。设计可通过整个设计周期一致的设计规则遵循，使得设计更快，生产改板次数更少。从最简单的作图任务，到复杂的高速约束定义，到布局，高密度布线直到可制造性设计，设计即正确方法有效缩短设计时间，提高生产力以及无以伦比的设计质量
主要特点：
单一集成的布局、布线和编辑环境可以缩短设计周期，提高生产力
公共的原理图和Layout数据库管理整个设计周期中物理规则和电气规则
自动的布局规划和管理有效提升布局效率
设计即正确方法可得到高质量结果，消除清理时间耗费
先进的、自动协助的交互布线包括任意角度和弧度布线
完全客户定义的多次约束驱动自动布线，确保设计即正确的设计结果
五、设计文档输出
PCB设计好并完成必要的检查后，需要将设计数据转化为可制造的生产数据。本章节将会详细介绍如何输出生产及项目存档的必要文件。其中包括了PCB制造文件，贴装文件，第三方设计评审文件，装配文件等等。可以使读者充分了解设计与生产之间的紧密关系，不仅做到知其然并且知其所以然，帮助大家成为一名优秀的设计人员。六、0基础学习高速PCB设计
以上是笔者关于PCB从库创建到设计过程中各个环节的详细介绍，希望对大家有所帮助，如有不当，欢迎批评指正。自2019年11月18日起，我将在仿真秀平台 独家首发《Mentor Xpedition精品课程40讲-0基础学习高速PCB设计》。当前我已经更新到第12期，感兴趣的朋友可以关注和订阅，一起交流学习和进步本人提供资料模型和学习答疑，希望对学习型工程师有所帮助吧！
1、你将获得
① 独立搭建原理图及PCB基础设计环境，有经验解决常见环境问题。
② 独立创建中心库，有能力设计各种符合生产制造标准的器件封装。
③ 学会原理图设计及基础操作方法，学习项目高效设计经验。
④ 从简单到复杂高速PCB设计方法，充分理解设计流程及掌握智能化设计方法。
⑤ 根据生产制造流程，自动输出合适的制造、评审及组装文档。
⑥ 订阅用户，可以及加入讲师个人的VIP学习群，与讲师持续交流。也可以联系小助手直接获得模型文件和资料。
④ 需对PCB设计及Xpedition软件系统学习的EDA工程师
3、课程定价
本系列课价值1000元，可开具发票，第1期免费试听。
第100名以外： 900元
吴岩，仿真秀专栏作者，2007年毕业于沈阳航空航天大学电子信息工程专业。曾在多家国际知名公司从事通信服务器及终端产品研发工作，后担任索尼移动EDA部门整体环境建设及优化设计流程工作，对大中型企业EDA的设计和验证环境的搭建有着丰富的经验。
2015年加入Mentor Graphics负责中国华北区板级解决方案技术支持业务，为客户提供综合板级解决方案，先进技术导入、应用培训等技术咨询及支持。
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