PCB设计软件综述

1、PCBig计软件综述(2011版)2011-06-30 17:36:57作者：周雪花来源:e-works关键字：PCB0引言PCB (Printed Circuit Board ),中文名称为印制电路板，又称印刷电 路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件 电气连接的提供者。自从人类第一次连接碳片和硅片形成可工作电子产品以来 PC屋直是电子行业的支柱。PC瞅计从开始的手工绘制到现在越大规模元件库， 强大自动布局布线等功能，越来越方便我们工程师进行线路板设计工作。PCBS计具体的可以分为几个部分的，即原理图设计、PCBlayout、电路模拟仿真、CAM 工程软件、抄

2、板软件等。在 PC瞅计软件中，一般都包含了原理图设计和 PCB 设计两大模块，一些强大的PCBS计软件甚至将以上的模块都包括在内。本文当 中，我们主要讲的PCBS计软件，指的是原理图设计和PCBlayout这两部分。每个产业之所以会盛兴衰败都一定有它的时空背景存在，PCET业发展到目前为止也是有一段历史的轨迹可循。 从开始的众家厂商在自己擅长的领域发 展，到后期不断地修改和完善，或优存劣汰、或收购兼并、或强强联合，现在在 国内被人们熟知的厂商屈指可数：Altium、Cadence Mentor、Zuken、Cadsoft以及国产的上海青越等。下面将分厂家对目前的主流PCBa件进行介绍。1 Al

3、tium Protel 系列衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率， 也就是它的普及和流行程度，那么Altium Protel当之无愧地排在众多PCB®计 软件的前面。Protel系列，较早就在国内开始使用，基本上所有高校的电子专 业都开设相关课程，甚至许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写 着要求会使用PROTELAltium曾声称中国有73%勺工程师和80%勺电子工程相关 专业在校学生正在使用其所提供的解决方案，而目前正版率只有3%£右。当然，关于触目惊心的盗版问题，e-works也深表痛心，确实目前也没找到较好的规避 方案，但是可以看出

4、该软件在国内应用的广泛性。10图 1 Altum DesignerProtel是PROTEL现为Altium ）公司在1985年推出的PCB®计软件， 从最初的Protel fo DOS ,再升级为Protel for Windows ,然后在1998年，推 出protel 98 ,在1999年推出了划时代的protel 99 及其升级版protel 99 se , 在2002年推出protel DXP此后Altium从定点软件产品发布向连续流发布 方式转移，基本上每年都有新版本发布，后有发布以Altium Designer+季节命名的版本，最新版本是2011年3月新发布的Altiu

5、m Designer 10 。目前，使用Protel 99se进行PCB设计工作的人员，数量还相当巨大。 protel 99se 对PCBiS计行业的贡献相当巨大。无论是广泛使用的Protel99还是后续的各个版本，均提供了一个集成的设计环境，包括了原理图设计和PCB布线工具，集成的设计文档管理，支持通过网络进行工作组协同设计功能。自 Protel DXP/DXP2004F始，提供了全新的 FPGA 设计的功能；自 Altium Designer 6.0开始，将设计流程、集成化 PCB设计、可编程器件（如FPGA设计和基于 处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起；自 Altium Desig

6、ner 6.8 开始， 添加了三维PCB可视化和导航技术，通过该功能，设计师可以随时查看板卡的精 确成型，以及与设计团队的其他成员共享信息；在发布 Altium Designer 10时, 同时推出基于互联网的 Altium Vaults 和AltiumLive 。Altium Vaults 构成了 Altium智能数据管理技术的核心，它存储并管理电子设计数据；AltiumLive 是一款适用于下载、交易和共享电子设计内容的在线环境。当然也有工程师对Protel系列软件存有抱怨，比如运行时占据大多数系 统资源、对系统配置要求较高、菜单过于繁琐、不适合高速PCBS计、公司企业特别是外企使用较少等

7、等，但因它是绝大多数国内工程师的"第一次亲密接触”的软件，还是有相当多的工程师可能出于恋旧情节或者先入为主的原因，对 Altium Protel情有独钟，即使是Altium有升级版本，也不会随意更换。总之， 这是一款很不错的适合从企业到个人的PCBS计软件。【关于Atium Altium （前称Protel国际）有限公司由 Nick Matrin于1985年始创于 澳大利亚塔斯马尼亚岛的霍巴特，开发基于计算机的软件，来辅助进行印制电路板（PCB设计。2003年建立中国代表处，加强中国转售商网络2 Cadence 产品Cadence公司的产品是 concept/allegro 和收购来

8、的 orcad。Cadence公 司将orcad的强项原理图设计capture C_S和CADENCE来的原理图设计 concept HDL , PCBX具allegro 及其它看刁仿真等工具一起推出并统称为 CADENCE PS现在叫 SPBcadenceLK*k*Swim3tM为血3Till tDLLCfWIrifi CADiHCt fTIlHKK t l4fMPt3NlMI5 AHI AVAllJklU图 2 Cadence SPB2.1 Cadence AllegroCadence Allegro现在几乎成为高速板设计中实际上的工业标准，最新 版本是2011年5月发布的Allegro

9、16.5 。和它前端产品Capture的结合，可 完成高速、高密度、多层的复杂PCB设计布线工作。为了推广整个先进EDA市 场，Allegro 提供了 OrCADPCBEditor、PADS、P-CAD 等接口，让想转换 PCB Layout软件的使用者，对于旧有的图档能顺利转换至 Allegro 中。Allegro 有 着操作方便、接口友好、功能强大（比如仿真方面，信号完整性仿真、电源完整 性仿真都能做。）、整合性好等诸多优点，在做 pcb高速板方面牢牢占据着霸主 地位，这个世界上60%勺电脑主板40%勺手机主板可都是拿 Allegro画的，广泛 地用于通信领域和PC行业，它被誉为是高端PC

10、E具中的流行者。Cadence Allegro 系统互连设计平台通过IC、封装和PCB之间的约束驱 动的协同设计，实现降低成本并加速上市时间。 SPB （Silicon-package-board ） 产品线目前已经包含在 Allegro平台内，所有产品名已经变更。2.2 Cadence OrCAD CaptureOrCAD Capture 是被称为全球最多人使用的线路图绘图程序+画原理图的最厉害的软件，之所以被推荐是应该它的库比较多，元件不需要你建，而且易与其它软件(如：Ansoft、Mento的软件)集成，各种工具交互比较容易。它针对设计一个新的模拟电路、修改现有的一个PCB 的线路图、或

11、者绘制一个HDL 模块的方框图，都提供了所需要的全部功能，并能迅速地验证您的设计。OrCADCapture 作为设计输入工具，运行在PC 平台，用于FPGA 、 PCB 和 OrCADPSpice 设计应用中，它是业界第一个真正基于Windows 环境的线路图输入程序，易于使用的功能及特点已使其成为线路图输入的工业标准。可利用 OrCAD Capture 来连结 Cadence OrCAD PCB Editor、 Allegro 或 其它的Layout软件，来完成PCB®计。注意：Cadence公司的产品这几年变化很快，存在了Orcad/SPB/PSD等多个系列，很多人初学者就会困惑

12、 Orcad、SP的口 PS/什么？其实三者都是 Cadence公司基于capture和allegro 的PCBiS计套件，区别仅在于软件配置。 Orcad 的配置是低端产品，存在价格低的优点，但是在 Orcad 中 Allegro 的功能比较弱，只有各项基本功能而没有constrain manager ，如果需要SI 或者constrain manager呢，就需要另外的增加配置了。PSDH SPB的早期叫法。Cadence】Cadence 公司成立于1988年 5月， 总部位于美国加州圣荷塞市。Cadence公司的电子设计自动化产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证， IC

13、 综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC 设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCBS计和硬件仿真建模等。1992年进入中国大陆及香港市 场，然后陆续建立了北京、上海、深圳、香港四个办事处以及北京研发中心、上 海研发中心。3 Mentor 产品Mentor 公司的产品是boardstation(EN) 和 expeditionpcb(WG) 以及收购来的pads(powerPCB)。PCBT具MENTOR经逐渐的在整合到一起，最高端的就 是 Board Station RE 和 WG勺 PCBX具 Expedition PCB 无缝切换，说起 PCBT 具不得不提的就是teamPCEff

14、台，他们可以让几个PCBX程师在不同的客户端共 同设计一个PCB这样可以大大的提高产品设计进度。P*DS图 3 Mentor PADS3.1 Mentor ENMentor EN 即 Mentor Board Station, 是 Mentor Graphics 推出的高端 专业原理图和PCB设计软件，既支持Unix系统也支持 Windows系统（Win2000和 Win XP）,其中EN是Enterprise 的简写。EN的原理图是BA超级繁琐，但是功 能还是很强大的。是只考虑工期不考虑成本，总是做 8层12层pcb的通讯和 军工研究所的首选，也有很多大型电IT公司，如Intel ,朗讯，伟

15、创力，西门 子，波导使用Mentor EN进行PCB设计，但国内会使用的 Mentor EN的工程师并 不是很多，而且其学习难度较大，不建议自学。3.2 Mentor WGMentor WG 即 Mentor Expedition ,是 Mentor Graphics 公司推出的基 于Windows界面的高端PCE®计工具，同时也被工程师们认定是拉线最顺畅的软 件，被誉为拉线之王，它的自动布线功能非常强大，布线规则设计非常专业；是 最好的布线工具。另外，Mentor DxDesigner （ViewDraw的升级版本）是Mentor Graphics公司推出的原理图输入工具，其功能强

16、大，界面友好，可以支持多种 PCBLayout 工具，如：Mentor Expedition , Mentor Board Station , PowerPCB Cadence Allegro ,和 Zuken 等。Mentor DxDesigner + Mentor WG 是 Mentor Graphics公司如今推荐的原理图和 PCBS计流程。3.3 Mentor PADS 系列PowerLogic和PowerPC味品被Mentor Graphics 公司收购后，更名为 PAD繇列，版本升级升的非常快，先前的有PADS2005 PADS2007PADS目前最新的版本PADS9.4,不过也有

17、工程师反映运行最稳定还是 PADSZ005,包括：原 理图工具PADS_ogic、PCBX具PADS_ayout和自动布线工具 PAD国outer。PADS 系列低端的PCBft件中最优秀的一款，其界面友好、容易上手、功能强大而深受 中小企业的青睐，在中小企业用户占有很大的市场份额。PADSR大的优势就是手机产品设计，虽然说他功能简单，但是山寨机基本上都是用它搞定的，国内的设计公司有80%都是用它。不足是其本身没有仿真，做高速板时，要结合其他专用仿真工具，如hyperlynx ，另外原理图绘制元件库很少。【关于Mentor】Mentor Graphics （明导国际）成立于1981 年，总部位

18、于美国俄勒冈州威尔逊维尔。Mentor 是电子设计自动化技术的领导产商，它提供完整的软件和硬件设计解决方案，让客户能在短时间内，以最低的成本，在市场上推出功能强大的电子产品。Mentor Graphics 拥有世界级的研发部门，在全球有67个办事处， 与世界知名的电子产品制造商、供应商及半导体产商结成战略联盟，开发新的设计解决方案服务于现代高科技。中国总部设立于上海金茂大厦，分别在北京和深圳设有销售据点。4 ZUKEN 产品Zuken公司的高端产品是 Cr5000,低端产品是CADSTAR 。图 4 ZUKEN cadsoft4.1 Zuken CR5000CR5000 的原理图工具是 SD

19、（System Design） , PCB 工具是 BD （Board Design）目前最新版本是11.0。 除了日资和与日本有业务往来的企业外还有很多公司用zuken 的软件， 国内的一些研究所以及一些老的电视机企业在用，LG 也在用 ZUKEN 的工具，特别是NOKIA全线手机设计工具都用了ZUKEN 的软件，还有日系的数码相机都是用CR5000 设计的。据使用过的工程师反映CR5000 的优点有：手工layout 设计方面，CR5000 非常棒，包括走线，铺铜，DRC ，快捷键，鼠标手势等，特别是圆弧线很好用，渐变平滑过渡走线；有专门的拼板工具；可以直接的给不同网络设定颜色，这个功能在

20、查看走线趋势和分析走线时很实用；可以自动绕等长线；虽然CR5000 环境配置比较繁琐，但配好后很好用，很少出问题。当然也反映有些不足：入门难；价格高（好像每个License 就要 10 万美元；升级频繁（按说这个不算缺点吧，但是每升一次级就要就要交一次钱）；供用户自己编辑或二次开发的能力不是十分强大；做封装库效率稍底，尤其是做pin 很多的 symbol 时；技术支持和售后服务不是很理想。4.2 Zuken CADSTARCADSTAR 安装文件小，特别是由原理图转到PCB 时 ,功能确实强大，可以原理图和PCB之间随意跳转，而且成功转出网络表后出错的机会就没有了，因为他对原理图的正确要求非常

21、高。用户能够对零部件和元件的版本进行管理，储存PCB 设计中包含的零部件资讯，安装复杂层堆栈以满足埋孔和盲孔技术需求，并执行阻抗受控布线工作。最新版本为CADSTAR 12.0 还具有扩展式ODB+ 生产输出功能，可使用多种颜色标注网路，并在设计编辑器中添加了现场可编程门阵列（FPGA）设计整合功能及全面整合零部件库管理器。另外， PWS 是 ZUKEN 下线产品，但是一直还在升级，因为老的客户还在继续使用。Zuken】ZUKEN INC. （株式会社图研）公司成立于1976 年，总部设在日本横滨，是EDA 行业唯一一家专门从事PCB/MCM/Hybrid 和 IC 封装设计软件开发、销售和提

22、供支持服务的著名厂商。 ZUKEN 公司是行业中唯一能够提供电路设计、逻辑仿真、系统后分析、生产加工、工艺设计和测试一体化全面解决方案的EDA 厂家。 ZUKEN 公司在全球十几个国家和地区设有 28 个分公司和办事处，在日本本部、美国和英国设有三个软件研发中心，ZUKEN 公司于 1993 年 8 月在中国北京设立办事处，并根据业务发展于2000 年 6 月设立上海办事处。5 Cadsoft EAGLEEAGLE软件是e络盟全资德国子公司 CadSoft开发的一款畅销欧美的原理图和PCB版图设计工具。EAGLE 软件提供3 个主要功能：原理图编辑器、布局器和和自动布线器，让电子设计工程师按照

23、个人意愿随意"组合"数据，无需在原理图和布线图之间转换。最新版EAGLE 软件 "DesignLink" 接口， EAGLE DesignLink 接口简化设计流程电子设计工程师无需离开设计环境，便可订购超过40 万件电子产品。图 5 Cadsoft EAGLE在一个外国工程师的博客里这样写到："虽然CadSoft Eagle在2010年才被各种杂志和组织承认是PCB 软件，但是它现在已是名副其实的前三名。好的一面是提供非试用版的免费版，虽然确是有一些限制，但是很适合新手。同时它也是一款市场上为数不多的可以在Windows, Linux 和 M

24、ac 平台上运行的PCB 软件。 "该工具的主要特点是价格低、易于上手、安装程序很小（只有十几M ） 、自带了很多器件库 （3D 元器件超级逼真）、自带教材。据称，一般情况下电子设计工程师一个星期内就可以上手 EAGLE 工具， EAGLE 深受诸如西门子、博世等公司PCB 设计工程师青睐，因为在实际工作中，这些设计的复杂度并不高，而易于上手是该工具受欢迎的主要原因。也有反应不好的就是PCB 走线不是特好用。【关于Cadsoft】CadSoft 是英国 Premier Farnell 集团的全资德国子公司，Premier Farnell 集团有限公司向全球电子设计工程师、维修工程师和

25、采购人员提供高品质服务、多渠道的关键产品、资讯、软件和技术解决方案。EAGLE 目前在欧美有4 万客户，于2011 年 3 月正式进军中国，标准版 4500RMB ，专业版1 万 RMB 。6 青越锋产品用途：主要用于从事电子电器设备仪器仪表等电子行业电路原理图的绘制、查看、电路板 PCB 设计工作以及兼容查看编辑其他工程文件等。图 6 青越锋产品模块：整个软件由四部分组成：原理图编辑器（Schdoc）,原理图库（Schlib） , PCB编辑器（Pcbdoc）， PCB 元件封装库（PCblib） 。更多资料请参看：近距离接触国产PCB 电路板设计软件-青越锋-【关于上海青越】青越软件有限公

26、司是一家从事电子设计自动化（EDA）软件开发的专业公司，自身拥有强大的技术力量团队，公司放眼于无限发展的未来，凭借一流的经营理念，管理模式，和领先的技术优势，战略眼光，以开发推广功能强大的国产EDA 软件-青越锋，作为自身坚定不移的长期发展战略。作为民族软件产业的一份子，青越人深知肩负的历史使命，凭借多年来对行业的潜心研究，凭借自己的不懈努力，青越人推出了完全自主知识产权的EDA 软件-青越锋。7 大公司PCB 设计工具的应用方案IntelConcept+Allegro+ SpecctraQuestDell DXD+ Allegro + SQ 原理图也有一部分是CaptureHuawei vi

27、ewdraw+ Allegro + SpecctraQuest+ExpedationZTEConcept+Allegro+ SpecctraQuest+ExpedationUTConcept+Allegro+ SpecctraQuest 手机部用的是POWERPCBCsico Concept+Allegro+ SpecctraQuestHpConcept+Allegro+ SpecctraQuest 从 Boardstation 转成 Alllegro 流程MotoConcept+Allegro+ SpecctraQuest 从 Boardstation 转成 Alllegro 流程Nokia

28、 mentor BA+ ZUKEN BDCHIPCON ( TI ) CADSTAR8 结束语在以上所介绍的主流的设计软件各个软件各有千秋，且都具备完成一般电子设计工作的能力。 软件的挑选固然重要，但用PCB 软件设计PCB 是一项非常依赖理论知识和经验技巧的任务，况且对于PCB 设计软件的使用，也符合一般熟能生巧的规律，所以希望大家好好练好基本功，经过数年PCB 设计高手可能就是你。编者按：选择一个好的PCB 设计工具，对进行 PCB 设计工作可以起到事半功倍的效果。e-works撰写本文旨在介绍主流的PCB 设计软件，给大家在挑选软件时作一个参考。当然，市面上各式各样的PCB 设计软件很多

29、，有些还是免费的，大家在选择的时候,根据本身的条件进行选择,也许一句广告语"没有最好的，只有最合适的。"，在这也是实用的。e-works EDA 栏目( -，如果大家在这方面有任何需要，可以联系我们，也可以进入e-works 论坛 (- 产品创新数字化 -EDA和各位学习电子设计自动化的朋友们交流。1、protel无疑是最早接触的 eda软件了，在大部分大学里都有protel软件的课程，但是不得不承认，protel 在 eda 软件家族中的确是最低端的软件之一，制作单面板，两层板尚能得心应手，但是 4 层就开始感觉到不好用了，更多层就更不必说了，如果面对高频高速的多层板，能

30、用protel 做出高质量的板子的人是相当不错的：)protel 在未来的日子会不会被淘汰不好说，现在使用protel 的人还是有相当的市场的。学习 PROTEL 是学习高端PCB 软件的基础。2、 pads 即 powerpcb ，我把它称作低端中的无冕之王，它是我认为在所有低端的pcb 软件中最优秀的一款，好用，易上手，做出的板子质量不会比wg， allegro 等逊色，现在市场上使用范围最广的一款eda 软件，适合大多数中小型企业的需求。3、 orcad orcad 的 pcb 比 protel 还要差，但是orcad 的原理图设计部分capture CIS 被业界视为最优秀的原理图工具

31、之一，界面好看，易上手，操作方便，仿真等功能强大，如果和dxdesigner 相比在使用方面，我觉得是占上风的，只是dx 有非常好的管理功能，集成环境，原理图复用等功能。4、wg mentor公司的产品，最新出了WG2005 ,基于 windows平台，在中高端的几个软件在功能方面没有很大优劣差别的情况下，只有拉线爽的软件才是好软件，而WG2005正是拉线最爽的软件，被誉为拉线之王，它的自动布线功能非常强大，布线规则设计非常专业， expeditionPCB 是 WG 的 pcb 核心部分，WG2005 包含了 DX， DC， DV， LIB ， EXP 等部分部分。5、en同为mentor公

32、司的产品，最新推出的 EN2004 ,因为是基于unix平台的产品，而且市面上没有中文教材，软件学习难度较大，令很多人望而却步；它的专业程度决定了它不适合中小型企业，特别是小型企业，因为没有这个需要，一碗水就能熄灭的火干吗要爬山走远路去更远的河里去取，对不对， 况且这个软件本来就是为大型企业设计的，因此没有这个需要的朋友不必去费心费力的，如果工作需要的话就另当别论了，原理图是epd2004,基本上，它最重要的是集成管理体系。6、 allegro 高速板设计中实际上的工业标准！学 protel99se 吧，有大把的* 软件，大把的书，大把的资料，大把的人教你。缺点是它的敷铜功能太弱智，自动走线也

33、太弱智，注定做不了大板。只画双面板当然是protel99se 最简单，上手最快了。power PCB 也可以，比protel 高级一点点，可以对付大多数的高速板。allegro 和 mentor 专门做大板，因为它规则严谨，功能强大，但比较难上手，* 版也要一百多米。allegro 就是颜色单调了点，刚开始有点不习惯。但它的自动走线，修线，绕等长，走差分，多线并走，修铜皮等功能用起来都非常的爽。mentor 是由图形设计软件转变来的，颜色非常丰富，走线功能也非常强大，据说它的走线功能是这些 eda软件里最强大的了。mentor 和 power pcb 是同一个公司的产品，小日本最喜欢用mentor， 因为那是他们自己的软件。allegro和orcad是candenc