PCB设计工程师系列访谈

    访谈一：十年Allegro应用经验

    Allegro听说很多大公司都在用，我是不是该选这个？教程我是看了忘、忘了看，我该如何快速入门PCB设计？做PCB设计十年后的我是什么样子？你是否在步入这个行业后心里一直在寻找着这些问题的答案？那就快来一起分享具有10年Allegro应用经验、目前就职于STELCOM的马新利工程师的经验之谈。

    受访工程师简介：

    马新利（1979~），男，高级硬件工程师，曾就职于ANDA NETWORKSH3C等国内外公司，一直从事PCB设计工作。现任职于福建敏讯科技有限公司（STELCOM），研究方向为PCB设计。

    正文：

   【使用过的软件】
   
    从事PCB设计工作10年，用过allegro和PADS，主要应用的是allegro，当初使用该软件是应为公司指定。
   
    【关于这些软件】
   
    Allegro是我初学PCB就使用的一款软件，个人觉得其使用起来非常简单和人性化，操作界面简洁实用，对于初学者来说可以很快的上手，同时其功能也越来越强大，对于多层高密度板的布线有很大的优势。现在国内公司越来越多的公司选择使用该软件，如华为，中兴，烽火等大型通讯网络电子公司都将allegro作为主要布线工具。但是感觉其在自动布线和仿真方面做的稍有欠缺。

    访谈二：十年专注于PCB可靠性设计以及ZUKEN系列软件的应用

    据说NOKIA的全线产品还有一些电视机企业都应用的是ZUKEN软件，你有亲自尝试过么？今天我们一起来分享有着十年PCB可靠性设计以及ZUKEN系列软件应用经验的论坛达人（昵称riverpeak）的经验之谈，看看能给你带来哪些启示。

    受访工程师简介：

    郭江峰(1978年~)，男，现任某上市公司IT事业部高级PCB工程师，10年来一直专注PCB可靠性设计以及ZUKEN系列软件的应用。

    正文：

    【使用过的软件】
   
    我做PCB设计正好10年了，用过ZUKEN公司的全系列PCB工具，最初是使用CR-5000/PWS，后来公司又买了CR-5000/BD,换了工作还用过两年的CADSTAR以及业余使用MENTOR PADS，现在主要是用BD，自己没有选择软件机会，后来为了配合德国的合作伙伴还用过EAGLE，选择这些软件都是延续公司的设计。
   
    【关于这些软件】
   
    PWS是一款老牌的PCB软件，虽然WINDOWS版本已经很成熟但是还是基于UNIX的框架，使用比较繁琐，好在功能强大，现在还有一些老牌的日韩企业在使用，CADSTAR软件的优点是安装程序小，系统需求低，但是功能很强大，布线器里的推挤功能用起来在中档PCB软件里感觉是最好的。
   
    这里着重说下BD，BD软件是Board designer的简称，是最高端的PCB设计工具，别的软件有的功能他基本上都具备，突出的优点就是ARTWORK功能相当的强悍，也就是后期的图形处理，比如丝印和画异形图形和复杂外框都是有非常突出的表现；BD还有个特别好的模块就是BP, Board Producer,是专门做拼板用的工具，大家都知道，我们设计好了的板子最后都要做工程拼板处理，比如手机板都是3-4块一起生产，那么在BP中，就可以单独设计拼板，设计好外框以及在实际的组装中需要用到的工艺都给他加进来，而单独的一个单板相当于PCB的一个模块，指向一个路径就可以导入了，如果单独的单板有需要修改的，那么再在拼板里确认更新了就可以出新的数据了，这个功能在手机行业里是非常实用的；当然了CR-5000的高速走线功能还是有一些不是很尽人意的地方，不过ZUKEN公司已经注意到了，相信他们在以后的版本会更加完善的。BD还有一个ADM模块，是为了DFM而设计的，只要把规则文件设置进去，那么用ADM检查一遍之后，这个板子基本上可生产性是非常好的，这对大批量的生产提高良品率是非常有必要的。
    

 

图1 单个PCB版图

 

图2 拼版图，最后输出gerber的时候直接导入到最新的PCB文件
       

    【设计过程中的困扰】
   
    现在最大的困扰就是对DFM/DFBA的困扰，现在ADM模块可以很好的解决这个困扰，前提是有详细的规则设置。需要把现有的PCB生产工艺应用到设计规则当中。否则做出来的设计不一定适合生产。
   
    【软件选择的重要性】
   
    很多人说软件只是一个工具，做出什么样的板子是个人能力的事，我比较赞同后半句，俗话说，工艺善其事，必先利其器。如果你能力再高，没有好的工具也只能是望板兴叹。很多工程师还停留在protel99se的层面，他们不愿意去使用最新的PCB工具，甚至有一种抵触情绪，我也研究过protel99se，这个软件除了容易上手之外我真没发现别的优点。如果说Protel99se真的够大多数人用的话，Altium 为什么还要继续升级成高的版本呢？别的软件为什么还有那么高的占有率，所以我认为软件的选择非常的重要。一款好的PCB软件可以规范公司的物料管理，可以规范PCB封装库，可以规范设计规则，规范生产工艺，如果哪条没有按照规范设计，最后软件会提醒改正，如果不改正那么后期会无法正常输出相应的生产文件。

   
    【致初学者】
   
    初学者最先入门的就是软件工具的使用，系统的学会一款PCB设计软件的使用之后就可以进行具体的设计，如果有时间的话最好找一个公司定型的产品，把旧的走线布局都打乱，自己照着画一遍，中间会有很多问题出现，有了问题就可以解决问题，解决问题的过程就是学习的过程，最后请资深工程师看你的设计和旧的设计区别，这样上手非常快。
   
    【致企业选型】
   
    企业选购软件一般有及个途径和依据：
   
    1）根据企业的资金承受能力定位软件的档次；
   
    2）根据现有工程师的实际经验选购软件，比如大部分人对一款软件的功能比较认同，虽然市场上同样档次的软件也有不少，那么实际的使用经验就占了主要的依据；
   
    3）如果有的设计公司参考设计比较多，那么最好还是采用供应商的软件，和他们一致即可，这样供应商的方案拿过来做一些修改就可以继续做新的产品了。[page]

    访谈三：制出好板子，经验是王道

    最早流入国内的EDA软件非PROTEL莫属了，它同样将无数早期EDA工程师带入到该领域。你接触到最有资历的EDA工程师从事设计的工作年限是多久？10年？15年？今天的受访者可是具有30年PCB设计工作经验的老前辈啦，快来看看从他的视角看PCB设计软件是怎样的。

    受访工程师简介：

    冯广荣，男， 总工程师，就职于深圳市凯利数字技术有限公司，研究方向为工业控制和自动化。参加工作40余年，曾在北京航空航天大学攻读飞机制造专业，完后又在北京大学攻读计算机专业。毕业后在航空部从事飞机制造工作十余年。85年来深圳专业从事工业自动化软硬件设计。先后担任过车间主任、工程师、外企高管、大学兼职教授，后创办了深圳市凯利数字技术有限公司。

    正文：

   【使用过的软件】

    从事PCB设计约30年，用过PROTEL,PADS。主要是PROTEL。选择该软件是一开始接触加习惯。

    【关于这些软件】
   
    PCB的主要功能就是画电路板，但PROTEL后来的版本却把大量和PCB无关或关系不大的内容加了进来，其实在使用中很少用到那些功能。

    【设计过程中的困扰】
   
    PCB设计中最大的问题是EMC,随着密度越来越大，这问题就越严重，虽然现在也提出了不少措施，但都是些原则性的东西，最终还是要靠经验才能制出好板子。

    【软件选择的重要性】
   
    现在流行的几个主要软件各有千秋，很难说谁好谁坏，但PADS似乎在国际上流行得更普遍，许多大公司给出的参考设计都是用PADS，所以，如果重新选择的话，个人认为还是选PADS好一些，会在工作中省去很多麻烦。

    【致初学者】
   
    初学者用低版本的软件更容易上手，特别是设计简单电路板，用低版本反而快得多。据我所知，现在还有不少人用DOS版本的PROTEL。

    【致企业选型】
   
    在我看来，一般企业使用什么软件很大程度上受软件公司的宣传所左右，这个跟软件公司的推广策略有很大关系，因为软件用户在没有真正使用之前，很难判断相似的软件到底哪个好。[page]

    访谈四：工具没有好坏，只要适合自己就是最好的

    PCB工具的选择到底重不重要？大学里就学过protel，据说现在依然很多工程师在用，到底怎么样呢？让我们一起来听听有着八年多PCB设计经验的游洋工程师的意见。

    受访工程师简介：

    游洋，从事PCB设计工作八年有余，现就职于武汉oplink。

    正文：

    【使用过的软件】
   
    我用过的软件有protel、pads、cadence等。这是由于在设计的过程中，经常需要参考别人的板子，而别人的板子各种各样的格式都有，所以这些软件都用到了。而且这三个软件是我电脑上必备的工具。不过Protel在win7下有点兼容问题，可以用Altium Designer替代。具体版本就是：protel 99se、pads2009，spb15.5。
   
    【关于这些软件】
   
    我个人认为protel简单、易上手，特别是在做1000以内pin的低速板子比较有优势，一般超过1万pin的板子用protel来做就比较困难：第一容易出错，因为protel很随意，不严谨导致容易出低级错误，有的软件就需要选好几个菜单，容易设置就意味着容易出错。第二资源消耗大，估计1万pin的板子用protel做需要顶级配置的电脑，一般电脑跑步起来。pads也很灵活，较protel稍难上手，现在功能越来越强大，比如可做SI仿真；spb上手难，但很严谨，所以用它做复杂的高速板比较不容易出错，不过用它做简单的小板会觉得比较啰嗦，很多大公司也都是采用spb。
   
    【软件选择的重要性】
   
    软件说到底都是工具，工具没有好坏，只要适合自己就是最好的。因此软件选择并不是很重要，关键是设计思想。工具只是把你的设计思想表达出来、落实下来。用protel一样可以做出很好的板子,用spb一样会画出很差的板子。
   
    【致初学者】
   
    建议初学者学protel，容易树立信心。熟手要尝试多种软件，找到自己喜欢的。
   
    pcb设计说简单也很简单，如果深入研究下去可以牵涉到很多知识，在掌握一种PCB软件之后，要多学习信号完整性分析以及EMC等方面的知识，只有掌握了这些知识并能灵活运用才能上档次。
   
    【致企业选型】
   
    企业可依据自己产品的需求，如果产品比较简单就选protel之类的工具，如果比较复杂就考虑pads或者spb。合理选择工具可以提高工作效率。用protel画复杂的板子或者用spb画简单的板子都会降低效率。[page]

    访谈五：从项目特点或者习惯来使用工具

    不管学什么工具，最主要是要按照正规的流程来使用，掌握电子设计最根本的设计理念和知识。PCB设计是电子设计工程师，特别是硬件工程师必备的技能之一，设计师需要从前端的原理到工厂加工实现全流程去学习和掌握，这才能设计出合格的产品。

    受访工程师简介：

    黄捷，2001年毕业于电子科技大学，现为AcconSys公司SDD产品经理，主要负责PCB及系统仿真设计产品的服务和支持工作，在加入AcconSys之前，曾在华为公司从事高速PCB设计工作。

    正文：

    【使用过的软件】
   
    Cadence（ Allegro）、Mentor （Expedition、PADS、Boardstation）、Protel等
   
    【关于这些软件】

    个人认为Cadence Allegro和Mentor Graphic Expedition/Boardstation适合企业或者团队应用，而PADS和Protel更适合个人及小团队的工作模式。
     
    Expedition/Boardstation系列是MentorGraphics公司主流的企业级PCB设计流程，主要强调多人协同工作、与企业信息化平台的融合、从生产到制造的全流程解决方案。比如独特的多人实时协同在线的PCB设计和原理图设计，几个设计师可以同时通过网络实现实时的协同设计，可以大大的提高设计效率。还有实现了PCB和FPGA一体化设计环境的I/O Designer更是改变了数字电路设计的传统流程。与物资管理系统/ERP/PDM/PLM等信息系统的集成可以实现管理平台与设计工具的融合，提高设计软件的应用效率，这也是很多大型企业长期使用的重要原因。MentorGraphics在去年收购Valor之后，更是能提供从设计到生产全流程的EDA公司。仿真软件HyperLynx系列也是硬件工程师的必备工具之一，HyperLynx支持SI、PI、Thermal、Timing、EMC等多种高速高密电路板仿真的需求，而且还能兼容其他EDA工具的数据，所以应用范围相当广泛。
   
    Allegro是Cadence公司的主流PCB设计软件，主要是以Allegro PCB为主，提供原理图输入、SI/PI仿真等功能等，功能强大，特别是在布线布局工具这一块提供了比较好的设计环境。
   
    PADS系列作为MentorGraphics公司的中低端PCB工具，功能完整，好学易用，能够从最基本的设计输入扩展到高端的仿真功能，仍是中小企业的首选PCB工具。
   
    【软件选择的重要性】
   
    如果对于个人来说，软件选择并不是特别重要，你可以根据项目特点或者习惯来使用工具。但是对于企业，则需要考虑更多的问题，比如现有数据的继承、未来的发展，以及跟企业其他环境或者流程的融合。比如经常用到大规模的FPGA，则需要考虑采用I/O Designer等工具来提高效率和设计质量；如果希望对工程师的元器件选用进行控制，则应该多考虑EDA工具与物资数据库的集成而不仅仅是考虑设计工具本身的功能。
   
   【致初学者】
   
    不管学什么工具，最主要是要按照正规的流程来使用，掌握电子设计最根本的设计理念和知识。PCB设计是电子设计工程师，特别是硬件工程师必备的技能之一，设计师需要从前端的原理到工厂加工实现全流程去学习和掌握，这才能设计出合格的产品。对于初学者来说，设计工具可以选择主流、大公司的产品来学习，这样对自己以后的发展或者产品的质量都是有帮助的。
   
    【致企业选型】
   
    针对自身的需求做充分调研，选择有实力的合作伙伴。
   
    主流的PCB设计工具就是不多的几家国外厂商来提供的，企业可以根据规模和设计复杂度来选择合适的工具，另外也需要考虑厂商在本地的支持和服务能力。