Техническое описание PADS Standard Plus

Скачать в формате PDF

PADS STANDARD PLUS
ДОСТУПНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

ОБЗОР

PADS – это интуитивная программная среда, предназначенная для разработки печатных плат. Она позволяет проектировать печатные платы быстрее и лучше с предельной экономией средств.

Пакет PADS Standard Plus создан специально для независимых инженеров, которым необходим более полный маршрут разработки с расширенным набором инструментов, включая ускоренную трассировку, интегрированные средства анализа и верификации, что гарантирует быстрый и качественный результат в срок.

В состав PADS входят удобные трансляторы библиотек и дизайнов из большинства популярных САПР электроники – Allegro®, Altium® Designer, Protel®, CADSTAR®, OrCAD® и P-CAD®.

ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Легкость в освоении и использовании
  • Проверенная технология для разработки печатных плат, анализа и верификации
  • Точное решение сложных задач
  • Сокращение сроков проектирования
  • Полная 3D-визуализация предотвращает ошибки и конфликты в сборке

Фото 1. PADS Standard Plus – это простое и законченное решение для разработчиков печатных плат, которым необходима высокая производительность труда

Разработка схем

PADS содержит широкие возможности для системного проектирования и описания. Простота и интуитивность при разработке схемы достигается благодаря удобным средствам навигации, полной поддержке иерархии, наличию стартовой библиотеки, мощным инструментам управления атрибутами компонентов и правилами проектирования. Высокая эффективность и производительность редактора схем обеспечиваются полной прямой и обратной аннотацией с редактором топологии, а также прямой связью с инструментами анализа целостности сигналов.

Центральная база данных PADS включает в себя все правила (ограничения) с проверкой в реальном времени. Благодаря многоуровневой иерархии и удобному табличному интерфейсу система DRC позволяет эффективно управлять ограничениями в проекте. Ограничения могут быть заданы для различных объектов цепей: индивидуально, для классов и групп, пар выводов, слоев, как условие и для компонентов. Правила для высокоскоростных цепей позволяют описать дифференциальные пары, согласованные длины проводников в шинах, минимальные и максимальные значения длины, включая поддержку трассировки интерфейсов DDRx (виртуальные выводы и цепи).

Управление компонентами

В PADS входит система управления компонентами, где вся информация содержится в одной таблице. Это исключает наличие избыточных данных, неструктурированных библиотек и значительно экономит время. База компонентов PADS легко интегрируется с корпоративными PDM/PLM/MRP-системами.

В качестве источника данных могут выступать как популярные офисные программы Microsoft Excel®, Access®, так и мощные СУБД, например, SQL, Oracle Database, Firebird и др. База данных компонентов PADS может быть настроена для работы географически распределенных проектных команд как единый источник информации о компонентах.

Система управления компонентами PADS гарантирует целостность базы данных, ее своевременное обновление и, как следствие, отсутствие дорогостоящих ошибок на поздних стадиях проектирования.

Фото 2. Во все конфигурации PADS входит интуитивная навигация внутри проекта и схемы, полная поддержка иерархии, мощные средства контроля правил и управления атрибутами, а всплывающие видеоподсказки упрощают освоение

PartQuest

Непосредственно через PADS вы получаете доступ к порталу www.partquest.com, созданному при поддержке крупнейшего поставщика электронных компонентов Digi-Key®. На данном портале вы можете быстро найти интересующие вас компоненты в каталоге Digi-Key, приобрести их и скачать готовые библиотеки символов УГО, посадочных мест напрямую в корпоративную библиотеку PADS. PartQuest – это 36 5000 оригинальных компонентов с полной библиотечной информацией, включая атрибуты. Новые компоненты добавляются на регулярной основе.

Archive Management

В PADS можно легко заархивировать проектные данные, чтобы позже восстановить их и при необходимости внести изменения.

Вы не должны беспокоиться за сохранность проектных данных при многовариантном проектировании (например, при исследовании различных правил проектирования, использовании разнообразных опций моделирования или опций размещения компонентов), так как PADS автоматически создает архивы для каждого варианта, экономя ваше время и деньги.

Все проекты и их варианты могут храниться в одном или нескольких хранилищах (репозиториях), где доступен поиск и предварительный просмотр любых проектных данных. Можно восстанавливать данные, создавать новые проекты из архивов и сравнивать версии. Данный инструмент повышает уровень взаимодействия внутри проектной команды.

Вы можете добавлять комментарии и информацию к любому объекту проекта при помощи инструмента интеллектуального выделения. Такие метки группируются логически по номеру или заголовку.

Фото 3. PADS позволяет создать интуитивно понятный отчет о различиях между версиями топологии, добавить подчеркивания и закладки в проект для будущего быстрого поиска

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ

Аналоговое моделирование

PADS позволяет снизить стоимость разработки и исключить дорогостоящее перепроектирование схем благодаря встроенным возможностям аналогового моделирования и верификации.

Можно создать единую схему с параметрами для моделирования и дизайна печатной платы, что значительно сократит сроки разработки.

Возможности моделирования PADS включают стандартные и расширенные виды анализа: по постоянному току, частотный анализ, исследование переходных процессов, статистический анализ методом Монте-Карло и многовариантный анализ с вариацией параметров.

В PADS легко выводятся любые графики и осциллограммы, для обработки которых доступны различные инструменты. Калькулятор характеристик и средства измерений позволяют мгновенно проверять и оценивать ваш проект. Сравнение результатов проводится путем наложения графиков для разных стадий моделирования. Доступен широкий набор форматов вывода графических данных, например, вдоль временной оси, цифровые сигналы, диаграммы Смита и Боде.

В библиотеках PADS содержатся тысячи популярных компонентов с проверенными SPICE-моделями. При необходимости есть возможность импортировать и сконвертировать имеющиеся библиотеки PSpice. Встроенный генератор символов с технологией «drag-and-drop» позволяет быстро создать новый символ компонента по его SPICE-модели.

Фото 4. Мощные средства моделирования аналоговых и смешанных электрических принципиальных схем делают PADS Standard Plus комплексной системой проектирования и значительно ускоряют проектирование печатных плат

Анализ целостности сигналов

Анализ целостности сигналов (SI) становится неотъемлемой частью разработки современной быстродействующей аппаратуры. Высокие скорости работы новых микросхем приводят к возникновению паразитных эффектов в печатном монтаже. Различные проблемы, такие как искажение сигналов в связи с превышением верхнего или нижнего допустимого уровня определения логического состояния, многократное срабатывание, перекрестные помехи в линиях передачи и проблемы тайминга всегда возникают при наличии цифровых сигналов высоких частот. Средства HyperLynx SI полностью интегрированы в схемотехнический и топологический редакторы.

На предтопологическом уровне вы можете спрогнозировать появление критических проблем на плате. Посттопологический анализ проводится на трех ключевых этапах работы: при размещении компонентов, после трассировки критических цепей и после завершения трассировки всей платы. Вам не надо быть специалистом по целостности сигналов, чтобы задать ограничения для трассировки, проверить готовую плату и убедиться в том, что она соответствует заявленным характеристикам. Средства PADS SI просты в использовании и не требуют долгой подготовки.

Фото 5. PADS Standard Plus включает в себя технологии анализа целостности сигналов HyperLynx SI – ведущее на рынке средство верификации на предтопологическом и посттопологическом уровне

Тепловой анализ

PADS содержит уникальные средства для теплового анализа печатных плат. Вы можете провести анализ тепла после размещения компонентов, при частичной или полной трассировке. В качестве результатов на экран выводятся температурные профили, градиенты и изотермические карты для платы и компонентов. Это позволяет выявить места перегрева уже на ранних стадиях разработки. При тепловом анализе учитывается теплопроводность, конвекция и радиация, что позволяет подобрать оптимальный способ охлаждения для всех «горячих точек» на плате.

Фото 6. Тепловой анализ доступен непосредственно из топологического редактора PADS Standard Plus

Редактор топологии (PCB Layout)

PADS экономит массу времени благодаря мощным средствам создания топологии и возможностям трассировки. Всеобъемлющая система контроля правил проектирования в реальном времени с механизмом двустороннего перекрестного выбора объектов топологии (цепей, классов цепей, дифференциальных пар и т.д.) гарантируют соответствие ваших плат заявленным требованиям.

Фото 7. В любую версию PADS входят средства работы с радиочастотной топологией, при помощи которых можно значительно ускорить проектирование

При помощи PADS вы можете снизить дорогостоящие доработки на этапе физического макетирования и производства. В PADS доступны широкие средства работы с разделенными и смешанными полигонами питания и заземления (плэйнами), а также инструменты для создания произвольных термобарьеров. Возможности по созданию радиочастотной топологии включают такие средства как прошивку экранирующих полигонов переходными отверстиями вдоль копланарного волновода и заполнение отверстиями выбранного региона согласно вашим правилам.

Поддерживается создание полигонов сложных форм и угловые фаски для радиочастотных трактов.

Вы также можете сэкономить значительное количество времени, используя средства копирования фрагментов топологии для многоканальных проектов или продублировав схему для создания новых проектов.

Автоматическая простановка размеров, прямой импорт DXF и редактор компонентов, мощные средства контроля технологичности для производства, создание вариантов сборки и инструменты редактирования в 3D – неотъемлемые части PADS Standard Plus. Дополнительные возможности включают утилиты для создания корпуса и подключения кристаллов микросхем, контроль тестопригодности, поддержку форматов IDF, IDX, STEP для взаимодействия с ведущими механическими САПР.

3D-визуализация и редактирование

PADS Standard Plus содержит возможности просмотра и редактирования печатной платы в трехмерном виде. Вы получаете фотореалистичное отображение всей сборки платы, включая компоненты, контактные площадки, трассы, шелкографию, паяльную маску и многое другое. 3D-визуализация работает синхронно с 2D-режимом. Можно работать в обоих режимах одновременно.

Возможности PADS 3D позволяют быстро находить конфликты между компонентами или механическими деталями.

В 3D-режиме вы можете размещать компоненты, измерять расстояния и запускать проверку зазоров в соответствии с заданными ограничениями. Задействуйте онлайн или пакетный режим работы системы DRC, делая процесс создания топологии быстрым и эффективным.

Библиотеку 3D-модели можно импортировать в формате STEP для компонентов, деталей крепления и корпуса, а также импортировать готовые сборки плат в 3D, делая их использование легким и быстрым в любом проекте. Также можно экспортировать вашу сборку платы в STEP, 3D PDF, JPEG и другие форматы для более эффективного электромеханического дизайна и создания документации.

Фото 8. PADS 3D – это встроенные средства визуализации и редактирования печатной платы в трехмерном виде с фотореалистичным качеством. В PADS 3D можно не только видеть полную сборку электронного модуля со всеми механическими деталями крепления, охлаждения и корпуса, но и проверять зазоры между всеми объектами

Трассировка

PADS обладает удобными и функциональными средствами интерактивной трассировки для любых элементов дизайна – цифровых, аналоговых, смешанных, радиочастотных. Вы можете выбирать различные параметры трассировки, включая угол проводников, обход/расталкивание препятствий, замену проложенных трасс на новые и многое другое.

Фото 9. В состав PADS Standard Plus входят инструменты для работы с высокоскоростными цепями, шинами и дифференциальными парами. Например, при подстройке сигналов по длине в соответствии с ограничениями, заданными в Constraint Manager, вы можете наблюдать цветовую индикацию и изменения параметров в специальной таблице PADS Router

Заданные в Constraint Manager проектные ограничения определяют требования к длине и ширине трасс и упрощают интерактивную трассировку дифференциальных пар. Интуитивные графические средства мониторинга позволяют в реальном времени проводить визуальный контроль параметров трассировки, например, соответствие длины сигналов заданным ограничениям.

Фото 10. PADS Standard Plus – это передовые инструменты создания топологии, полностью соответствующие концепции управляемой ограничениями трассировки. В сквозной маршрут PADS входит мощный табличный редактор ограничений Constraint Manager, позволяющий наряду со стандартными правилами контролировать набор правил для высокоскоростных цепей

Проверенные алгоритмы трассировки позволяют вести гибкое проектирование под управлением широкого набора ограничений между объектами или группами объектов, таких как компоненты, слои, цепи и переходные отверстия. Благодаря встроенному автоматическому трассировщику выполнение многих операций значительно упрощается, например, создание фэнаутов, трассировка отдельных сигналов, компонентов или их групп.

После трассировки критических цепей вы можете воспользоваться средствами HyperLynx для посттопологического анализа целостности сигналов, чтобы убедиться в том, что ваш дизайн соответствует заданным критериям перед отправкой его на производство.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

(Advanced PCB Option)

Для ускорения разработки и повышения технологичности можно подключить PADS Advanced PCB Option – опцию, расширяющую возможности редактора топологии.

Автоматическая трассировка высокоскоростных цепей

Встроенный редактор для автоматической и интерактивной трассировки PCD Router повышает удобство работы с высокоскоростными цепями. При помощи PCB Router можно быстро и качественно трассировать дифференциальные пары, ограниченные по длине сигналы и шины. PCB Router также работает на основе заданных ограничений в Constraint Manager.

Средства разработки корпусов микросхем

Средства PADS Advanced Packaging значительно снижают время на проектирование и улучшают качество дизайна. PADS автоматизирует ключевые аспекты дизайна корпусов, такие как размещение кристалла, трассировку и подключение выводов между кристаллом и корпусом, создание перевернутого кристалла (flip-chip) и генерацию отчета для улучшения качества на финальной стадии разработки. PADS облегчает разработку и размещение компонентов кристалла на плате по технологии COB (chip-on-board) и многокристальных модулей (MCM), матричных корпусов с шариковыми выводами (BGAs) и корпусов в размер кристалла.

Фото 11. Средства PADS Advanced Packaging снижают время разработки корпусов микросхем и значительно ускоряют интеграцию бескорпусных микросхем на печатную плату

Варианты корпусирования внутрикорпусных соединений и мастер трассировки значительно облегчают создание корпусов микросхем.

Проектирование с учетом тестопригодности

PADS может автоматически расставлять тестовые точки в процессе трассировки и оптимизировать их размещение. Вы можете настроить правила для входа сигналов в контактные площадки выводов компонентов и размещения переходных отверстий под планарными выводами, а затем провести посттрассировочный аудит и верификацию готовой топологии с применением тестовых точек.

Фото 12. Аудит тестопригодности (DFT) снижает дорогостоящие итерации проектирования и гарантирует возможность тестирования ваших плат после производства

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПЦИИ

Взаимодействие с САПР механики

PADS при использовании опции MCAD collaboration имеет двусторонний интерфейс со всеми известными САПР механики (MCAD) посредством новейшего формата обмена данных IDX. Данный формат предполагает предварительный просмотр и согласование каждого изменения в проекте с последующим утверждением. Такой итерационный процесс может быть запущен на любом этапе разработки. Каждый инженер работает в своей среде проектирования над общей электромеханической системой, что делает взаимодействие максимально эффективным и удобным. В PADS встроены возможности электромеханического дизайна с фотореалистичной 3D-визуализацией платы и корпуса, что упрощает инженеру последовательный итеративный обмен данными с MCAD. Быстрое и эффективное взаимодействие обеспечивает скорейший выход готового продукта на рынок с одновременным снижением его стоимости.

Фото 13. PADS поддерживает все популярные форматы обмена данных с MCAD системами – DXF, DWG, STEP, IDF. Дополнительная опция MCAD Collaboration позволяет обмениваться данными с MCAD при помощи новейшего формата IDX на основе двустороннего интерфейса с пошаговым просмотром и согласованием изменений

Проектирование с учетом технологии производства (DFM)

При помощи опции DFM анализа в маршруте проектирования PADS вы можете минимизировать ошибки на производстве, уменьшить количество и сроки выхода новых версий с доработками. Адаптация проекта под выбранное производство имеет решающее значение, поскольку производители печатных плат ценят высокую пропускную способность больше, чем качество. Поэтому о некоторых изменениях в проекте, сделанных для ускорения производства, вам могут не сообщить.

Фото 14. Средства PADS DFM Analysis повышают технологичность проектов, снижают вероятность появления брака на производстве и количество доработок. C PADS DFMA можно быть уверенным в том, что ваш дизайн полностью соответствует требованиям выбранного производства

Для улучшения качества проекта важно найти и решить проблемы, такие как тонкие перемычки защитного резиста, нежелательное вскрытие меди в паяльной маске, некорректное расстояние между тестовыми точками в проекте. Проверяя проект на соответствие технологиям производства и сборки, вы экономите деньги и ускоряете выход вашего продукта на рынок. Анализ PADS DFM включает более чем 100 наиболее часто используемых правил производства и сборки, позволяющих выявить проблемы, которые тормозят производство.

Настраиваемый пользовательский интерфейс

PADS содержит отличные возможности для настройки меню, панелей инструментов и горячих клавиш для удобства работы. Он позволяет создавать собственные панели инструментов или использовать уже имеющиеся, добавлять новые команды путем перетаскивания и вставки новых иконок на данные панели. В настройках пользовательского интерфейса также поддерживается создание и восстановление шаблонов рабочей среды и инструментов управления. Каждый пользователь может загрузить свои готовые настройки интерфейса при использовании одного компьютера. Поддерживается специальная среда для создания собственных макросов на языке Visual Basic (VB) и C++.

Почему Mentor Graphics?

Компания Mentor Graphics была основана в 1981 году. Сегодня Mentor Graphics – один из лидеров в индустрии автоматизации проектирования электроники с оборотом более 1 миллиарда долларов. Технологии Mentor Graphics завоевали популярность среди отечественных специалистов.

Компания «Оркада» предлагает широкий спектр решений Mentor Graphics:

  • проектирование кабельных систем;
  • проектирование и синтез ПЛИС;
  • функциональная верификация;
  • проектирование и моделирование заказных ИМС;
  • постпроизводственное тестирование микросхем;
  • инженерный анализ;
  • проектирование печатных плат;
  • высокоуровневый синтез систем на кристалле;
  • системный уровень проектирования;
  • встраиваемое программное обеспечение;
  • предпроизводственная подготовка печатных плат;
  • микроэлектромеханические системы (МЭМС);
  • транспортные системы и интернет вещей (IoT).

Наша цель сегодня – предоставить заказчику современные комплексные технологии для проектирования и моделирования электронных систем и оборудования!