重要的一课：铺铜

 

说到电源，真是头疼，设计2410板子的PCB之初不知道电源应该怎么设，所有也就放下了，后来在看书的过程中也接触到了铺铜，但是没有细看，结果是用时才知道很重要，为了加深理解，需要写下这篇学习的过程。

首先要理解什么是正片和负片，结合网上的资料来理解一下

正片实际就是能在底片上能看到的就是存在的

负片实际上就是在底片看到的就是不存在的

呵呵，梳理一下，正片和负片从名字上就看出是相反的，下面的二张图最能说明区别了，很容易理解

上图是正片，黑色部分是铺铜，白色部分是过孔和焊盘。

上图是负片，白色空白部分是铺铜，而黑色区域是过孔或者焊盘。

正片的优点是如果移动元件或者过孔需要重新铺铜，有较全面的DRC校验。

负片的优点是移动元件或者过孔不需重新铺铜，自动更新铺铜，没有全面的DRC校验。

 

可以在上图看到热风焊盘，分为正热风焊盘和负热风焊盘

这二种焊盘是针对内层中的正片或者负片的。也可以在选择焊盘时预览。

接着要理解动态铜箔和静态铜箔的概念和区别

所谓动态就是能自动避让元件或者过孔，所谓静态就是要手动避让，其实他们有不同的设置主要是对动态铜箔的设置，可以通过shape->Global Dynamic Params来设置铜箔的参数。

铺铜的主要步骤是建立Shape.

我们先学习一下如何建立Shape,可以在菜单栏上看到Shape

下面根据Cadence的一本书中的实例来看看，如何为平面层建立Shape

使用Shape的菜单项为VCC电源层建立Shape

点击Shape->Polygon命令，并在options选项中设置为下

注意Assign net name我们设置新建的Shape的网络名为Vcc并且为静态的Static solid

然后在Route Keepin区域中沿着边缘绘制出这个Shape形状。

使用Z-copy命令为GND地层建立Shape

在Edit-Z-Copy命令

修改Options如图

然后点击刚才设置的VCC的Shape创建完毕

选择Shape菜单中的Select Shape or Void，然后用鼠标选中刚才创建的GND　shape并右键选中Assign Net为复制成的GND Shape创建网络名，具体的Options为

至此我们使用二种方法制作了VCC和GND的Shape

 

接着我们要为了适应不同的电压对铺铜平面进行分割

我们可以使用Add->line的Anti Etch对铺铜平面进行分割

使用Anti Etch来分割平面

使用Add->line命令，并且设置Active Class为Anti Etch，线宽为20，然后在已经建立Shape的平面上，画出想要分隔的范围，再用Edit->Split Plane->Create

然后选择你分配给的电压网络，例如我这里是1.8V

点击OK完成Shape的分隔

 

图中画的有些粗糙，只是为了练习用来说明用。

下面来做一个建立动态Shape的练习，刚刚创建的GND的Shape是一个静态的，可以在那个Options中看到是没有设置动态选项

建立动态Shape

使用Setup->Cross - Section命令设置底片的格式为“Positive"正片格式，然后使用Shape->"Global Dynamic Parameter命令设置动态Shape的相关参数，再使用Editor->Z-Copy命令复制制作新的GND层的Shape,

一定要注意这次选择上Create dynamic shape以创建动态的Shape

然后选择Shape->Select Shape or Void命令设置网络名称为GND.选择Done后制作完成。

另外可以使用使用Shape->"Global Dynamic Parameter命令或者Shape->Select Shape or Void修改已经建好的动态Shape

使用多边形分隔平面

其实在上面建立VCC层的Shape时我们就使用了多边形的命令，只不过只是说沿着Route Keepin布线允许区域完整的走了一圈，现在可以根据个人需要设计多边形的分隔平面。

还是使用Shape -> Polygon命令来创建，创建完成后可使用Shape->Select Shape or Void来选中刚创建的Shape并右键选择Raise Priority来改变Shape的优先级，也就是谁的级别高，级别高的Shape在移动时可以推挤级别低的Shape并保持隔离带

 

增加挖空的多边形

使用Shape -> Manual Void -> Polygon命令在需要对Shape进行挖空的地方绘制多边形，并且可以使用Shape->Manual Void ->Move移动，Copy拷贝，Delete删除创建的挖空，也可以通过修改Global Dynamic Parameters命令中的Void controls内的相关参数来设置直插和过孔的挖空情况，例如可以将直插元件的挖空连起来

转换Shape的动、静态

选择Shape->Change Shape Type然后通过填写Options中的Shape Fill Type为动态或者静态就可以实现转换。

编辑边界并添加Trace

通过使用Shape->Edit Boundary修改边界，使用布线命令Route ->Connect来增加Trace并且使用过孔使Trace与目标元件相连

删除孤铜

我理解孤铜是指铺铜过程中产生的不平滑而且具有毛刺的形状，也有多余的部分。在网上竟然没有查到他的解释，只是感觉他能够对铺铜造成一定的负面影响，比如信号的干扰等。可以使用Shape->Delete Islands来删除孤铜。可设置某个层的也可以对全部层进行此操作。

分隔复杂的平面

比较复杂的平面是让铺铜区域包含多个铺铜区域，或者是划分成多个铺铜区域。常用的做法使用增加Anti Etch来划分成二个或者多个部分。能定义分割的平面为正片还是负片模式。

定义复杂平面并把它输出底片

定义复杂平面可以使用上面练习中的方法在一个平面层上利用Shape->Polygon来画多边形，然后使用Manufacturing->Artwork命令，弹出Artwork Control Form窗口

在Film Control中选择GND，然后点击Create Artwork生成Photoplot.log文件。

添加负平面Shape并孤铜检查

象上面练习中的使用Z-Copy命令创建GND平面层的方法来创建一个负平面的Shape，

然后使用Shape->Select Shape or Void来修改一下相关的设置

假如出现如书上的热风焊盘连在一起的情况

点击Setup -Constraints设置Negative plane islands为ON就打开了负负平面孤铜的约束检查功能

这时候会在图上那一圈相连的焊盘上出现DRC的标志

利用Display->Element并对Find页面中仅选择DRC Markers，点击DRC的错误标志，就会显示详细的错误内容，可以看到一个很明显的错误是"SHAPE_ISLAND_OVERSIZE”，是说明孤铜超过尺寸了，下面对出现错误的焊盘进行修改

使用Tools->Padstack->Modify Design Padstack命令然后用鼠标单击出现问题的焊盘，单击Options中的Edit按钮，就会弹出Pad Designer编辑器，这时候改变

更变相关层的AntiPad的Width，使它小一些，然后执行下面操作完成修改

到此重要的铺铜这一课算是补上了，但是总结一下，发现可能练习的比较乱而杂，希望学习的朋友多看几遍