PCB Editor软件Class与Sub-Class笔记
- 前言
- 一、什么是 Class 和 Sub-Class?
- 1.1 Class(类)—— 大类划分
- 1.2 Sub-Class(子类)—— 类下的细分项
- 1.3 Class 与 Sub-Class 的关系
- 二、PCB 的层结构是如何形成的?
- 三、Sub-Class 分类详解
- 四、PCB 设计与显示面板详解
- Board Geometry(板级几何 BrdGeo)
- Package Geometry(封装几何 PkgGeo,器件封装内部)
- Ref Des(位号层)
前言
在 PCB 设计中,层管理是布局布线的基础。很多新手打开 Allegro 的 Visibility 面板时,面对满屏的层名称会感到困惑——什么是 Class?什么是 Sub-Class?它们之间是什么关系?为什么有的层叫 Top、有的叫 Inner、还有一个 All?
本文将从 Class 和 Sub-Class 的基本概念出发,结合软件界面截图,系统讲解 Allegro 中层管理的层级结构、常用层分类以及 Plane(平面)的概念,帮你彻底搞懂 PCB Editor 的层管理逻辑。
一、什么是 Class 和 Sub-Class?
1.1 Class(类)—— 大类划分
在 PCB Editor 中,Class就是我们常说的"层"的大类划分。比如 PCB 板的顶层、底层、机械层、阻焊层等概念,都属于 Class 级别的分类。
图 1:Class 大类划分示意图
1.2 Sub-Class(子类)—— 类下的细分项
在一个 Class 之下,可以有多个子项,这些子项统称为Sub-Class(子类)。例如,在 “Signal” 这个 Class 下,可能有 Top Signal、Bottom Signal、Inner1 Signal 等多个 Sub-Class。
图 2:Sub-Class 子类细分示意图
1.3 Class 与 Sub-Class 的关系
简单来说:
- Class代表一个大类(如 Signal、Plane、Mechanical 等)
- Sub-Class代表该类下的具体子类(如 Top、Bottom、Inner1 等)
打个比方:Class 就像"水果"这个大类,而 Sub-Class 就是"苹果"、"香蕉"等具体品种。在 Allegro 的 Color Dialog 界面中,左侧列表展示的就是 Class 层级结构,右侧则是该 Class 下所有 Sub-Class 的详细显示设置。
二、PCB 的层结构是如何形成的?
PCB 的物理结构是通过多个几何层(Geometry)叠加形成的。在 Allegro 中,我们主要关注两个核心概念:
- Board Geometry:指 PCB 板本身的几何层,包括板框、丝印、阻焊等。
- Package Geometry:指器件封装的几何层,包括器件的丝印、装配图、焊盘信息等。
理解这两个概念非常重要:Board Geometry 是"板子"的属性,而 Package Geometry 是"器件"的属性。当你在 PCB 上放置一个器件时,它的丝印、装配图等实际上是从 Package Geometry 中调用的。
三、Sub-Class 分类详解
| Sub-Class | 说明 |
|---|---|
| Top | 顶层信号层,通常用于放置器件和走线 |
| Bottom | 底层信号层,通常用于放置器件和走线 |
| Inner | 中间信号层,四层板及以上才有 |
| All | 所有层的集合,用于跨层操作 |
我们最常接触的 Sub-Class 包括:
1.电气走线
- Etch:敷铜层,用于绘制具有电气属性的走线或铜皮。
- Anti-Etch:反蚀刻层,用于对铜皮进行切割或避让。
“All” 层是一个非常实用的设计。举个例子:在进行电源或地平面的分割时,如果你使用的是 12 层板,难道需要在每一层都画一次分割带吗?显然不现实。通过定义 “All” 层,你可以在所有层上一次性完成分割操作,极大提升效率。
2.工艺装配
四、PCB 设计与显示面板详解
最常用的几个 Sub-Class 包括:
Board Geometry(板级几何 BrdGeo)
Design_Outline
PCB设计外形框,结构对接用,给结构工程师确认PCB边界,不输出Gerber,用于3D检查、结构约束,很多公司和Outline画一模一样。Outline
实际PCB板框/切割轮廓,输出Gerber,板厂按这个轮廓切割PCB板子;挖槽、板外形都放这里。> 重点:出光绘必须包含Outline。Silkscreen_Top / Silkscreen_Bottom(板级丝印)
顶层/底层丝印层,放板上Logo、版本号、禁止区域文字、板子外形丝印,注意:器件的丝印在Package‑Geometry下面,不是这里。Soldermask_Top / Soldermask_Bottom(板级阻焊)
顶层/底层阻焊开窗。绿油(阻焊漆)需要露铜的地方,就画在这里。焊盘会自动生成阻焊,也可以手动绘制阻焊开窗、阻焊禁止区域。Gerber输出,给板厂做绿油工艺。
Package Geometry(封装几何 PkgGeo,器件封装内部)
Pastemask_Top / Pastemask_Bottom
钢网层(锡膏层),SMT贴片用。定义钢网开孔大小,用来刷锡膏;PCB板厂不处理,发给贴片厂做钢网。SMD焊盘自动生成钢网,也可手动修改钢网开口大小。Place_Bound_Top / Place_Bound_Bottom
器件摆放边界(Placement Boundary)。
- 器件占位框,DRC检查器件间距、器件重叠;
- 3D仿真的器件占位;
- 约束器件禁止摆放区域;
重要:封装必须画Place_Bound,否则布局DRC不会报器件干涉。
Silkscreen_Top / Silkscreen_Bottom(封装丝印)
器件封装丝印:元件轮廓、1脚标记、极性标记。封装内部丝印画在这里,不是Board‑Geometry的丝印。Soldermask_Top / Soldermask_Bottom(封装阻焊)
封装焊盘对应的阻焊开窗,一般焊盘自动生成,特殊器件可以手动修改阻焊大小。
Ref Des(位号层)
RefDes = Reference Designator,器件位号(R1、C2、U3等)。
Assembly_Top/Assembly_Bottom:装配图位号,用于输出装配图纸,给SMT贴片机识别,不印在PCB实物上;Display_Top/Bottom:屏幕显示用,不出光绘。Silkscreen_Top/Silkscreen_Bottom:丝印上显示的位号,输出Gerber,板子上印出来的字符;
plan是什么意思呢?plan是我们添加完class后,class有一个区域显示,这个东西叫做plan。