如何选择最适合自己的PCB Layout工具?

国内的PCB Layout软件市场几乎被三家瓜分,分别是Altium、西门子EDA(原Mentor)、Cadence,他们都是业内知名的电路设计与PCB布局软件,都具有强大的功能和广泛的应用。这些软件在不同行业中有着不同的使用情况和市场份额,也有各自的优缺点。


通过对他们的比较和分析,可以帮助用户更好地选择适合自己的软件,提高工作效率和设计质量。


除此之外还有一些小众的Layout软件,比如Zuken、Eagle、某某在线画板之类的,这类软件使用的人群不多,这里只是简单介绍一下,不做过多论述。


Altium Designer


Altium Designer在中国拥有广泛的用户群体和领导地位。其易学易用、综合性强、协同设计高效等特点,以及大量的原理图符号和PCB封装,使得该软件成为了国内电子设计界的热门选择。


同时,该软件在高校教学中也得到广泛应用,这进一步增加了AD在国内的市场占有率。由于在学生时代就接触到AD,并且在毕业后继续使用该软件,很多工程师对该软件非常熟悉,从而使得AD在国内的市场份额更加稳定。



Altium Designer的综合性是其最大的特色之一。该软件集成了原理图设计、PCB布局、仿真分析等多种功能模块,用户可以在同一个软件中完成整个电路设计流程。


另外,AD的易用性也非常突出,其中包括菜单支持中文化、黄白页面等经典界面设计,以及可视化的层次结构原理图和直接预览对应的PCB封装等特点,使得新手也能够很快上手使用该软件。同时,AD还与著名仿真软件厂商CST合作,可以进行高效的电磁仿真分析,为用户提供更全面的设计解决方案。



Altium Designer支持使用自带的流程向导快速创建封装库,对于复杂的封装设计,用户也可以使用第三方供应商提供的PCB封装库,使得用户不需要花费大量时间去进行封装设计。


同时,AD注重简单易用的设计理念,在PCB布局设计方面,该软件突出了一些Layout工程师关注的核心功能,如电路板尺寸、层数、元器件布局等,让初学者可以更加轻松地入门和操作。


相对于其他EDA软件,Altium Designer在PCB布局方面的功能确实有些弱势。AD的规则管理器对用户的自由度较高,但约束性不够强,容易因为规则约束问题造成设计失误。在推挤、铺铜等各方面也相对不够突出。同时,在处理高速信号方面,使用AD的确会有更大的设计难度。


此外,AD对电脑的性能要求也比较高,特别是进行大型设计时会比较吃力,但这一点在新版本中已经得到了较大的优化,减轻了硬件压力。



总的来说,Altium Designer在易用性方面非常突出,有着最多的用户群体和学习资料,适合新手入门。此外,AD在近年来的发展中也取得了很大进步,在PCB布局设计方面加入了很多新的功能,如3D显示等,使得该软件更加方便实用。但是,该软件也应该重视其在PCB设计方面的劣势,这并不是说它不好,而是相对于一些其他Layout软件来说还有提升的空间,特别是在处理高速信号等方面。


西门子EDA


Mentor Graphics于2016年被西门子(SIEMENS)收购,推出的PCB软件主要有Xpedition和Pads两种版本。其中,Xpedition是该公司的高端PCB设计软件,适用于复杂电路板设计,支持多种嵌入式系统和高速信号仿真分析等功能。而Pads则包含了PADS Professional和PADS Standard两个版本,它们都是面向普通工程师的中低端PCB设计软件,特点是易用性强、功能简单实用,适用于小型电路板设计和快速原型制作。



与Altium Designer相比,Mentor Graphics的PCB软件在一些功能模块上具有更强的专业性和高级性能。



PADS Standard虽然在Mentor Graphics的产品中属于低端PCB软件系列,但其易用性强、功能实用等特点使得该软件在国内拥有较高的市场占有率。由于PADS Standard专注于满足小型电路板设计和快速原型制作的需求,其操作简单且性能稳定,非常适合初学者和小型企业使用。可以说,PADS Standard代表了低端PCB软件的最高水平,并具有一定的竞争优势。


PADS Standard主体分为原理图、PCB布局和布线三部分,用户可以在同一个软件平台中完成整个电路设计流程。该软件操作简单、易学易用,上手快,并且具有较高的成品质量。


同时,PADS Standard还支持中文版,让用户更方便地进行操作和使用。在国内沿海地区,尤其是深圳等地,PADS Standard拥有较高的市场占有率,广泛应用于小型企业和个人创客的电路板设计和生产。


PADS Standard在Mentor Graphics公司的产品定位中是低端PCB软件,因此在资源配置方面相对不够强大。同时,该软件界面设计有些跟不上时代,功能不够丰富,缺乏一些高级的电路板设计工具。


近些年来,PADS Standard在国内市场的份额也受到了其他PCB软件的挤压,并呈现逐渐下降的趋势。



Mentor Graphics的高端PCB设计软件Xpedition在国内用户数量较少,主要应用于研究所和军工单位等领域。该软件功能强大,支持多人协同设计和独立画板,操作流畅、舒适,特别是拉线功能得到用户一致好评,被称为“拉线王”。然而,由于该软件过于小众,导致学习资料相对较少,对初学者来说学习难度较大。同时,该软件价格昂贵,需要大量的硬件资源和培训成本,限制了它在普通企业和个人创客中的使用。




Cadence


Altium Designer在国内市场上的占有率较高,但在全球范围内,Cadence公司的PCB设计软件Allegro仍然是Layout软件领域的老大。Allegro以其强大的功能、高效的性能和广泛的应用领域而著名,适用于各类电路板设计,尤其是高速信号处理和嵌入式系统开发等领域。



Cadence公司在PCB设计方面主要有两个组件,分别是OrCAD和Allegro。OrCAD作为原理图设计的行业标准,在库管理工具CIS方面拥有业内最完善的功能,可以直接在库中关联器件的价格、成本、资料、大小等各种信息。而Allegro则以其严谨的规则管理器和良好的性能优化闻名于业,可以确保产品的高度可用性。虽然布线功能相对于某些其他软件来说略显不足,但也是一流的存在。


同时,该软件还支持通过Skill进行功能扩展,可以通过安装Skill给软件带来无数可能,定制出最适合用户的工具。对于高速高密度的电路板设计来说,使用Allegro更能发挥出其优势,取得更好的设计效果。



虽然Allegro作为一个强大的PCB设计软件备受赞誉,但它的学习曲线相对陡峭,并不是很友好。其封装库的创建较为繁琐,需要在不同的工具中分别进行PAD和Symbol的创建。


同时,该软件对其他EDA工具的兼容性也比较差,不能直接打开其他软件绘制的PCB文件,需要进行多次转换。此外,Allegro不同版本之间的兼容性也存在一定问题,这给用户带来了一定的麻烦。最近几个版本中,Allegro的3D显示效果有了很大提高,使得用户可以更方便地查看电路板的布局和设计细节。




近些年来,Cadence公司的市场份额正在逐步增加。由于Allegro在一些行业领域的广泛应用,其相关的学习资料仍然比较丰富,适合有一定经验的设计师使用。


然而,由于该软件没有中文版,对初学者来说会存在一定的难度。同时,与Altium Designer等软件相比,Allegro的逻辑和操作方式存在较大的差异,需要用户进行一定的适应。


总体来说,Allegro作为一款强大的PCB设计软件,可以满足各种高端电路板设计需求,但对于初学者来说,学习成本较高,需要投入更多的时间和精力去掌握。


为了解决”卡脖子”的问题,当下中国大力提倡EDA国产化,在PCB Layout工具上主要有立创EDA、RedEDA等。



立创EDA是一款基于云端在线设计的国产PCB设计工具,全新的交互式布线引擎,流畅,不卡顿,具有完全的独立自主知识产权,中文界面专为中国人设计,易于上手。而且拥有超过100多万在线免费元件库并实时更新,可在设计过程中检查元器件库存、价格并立即下单购买,缩短设计周期。




RedEDA是上海弘快科技完全自主研发的电子自动化设计工具,于2021年10月1日发布。


其中原理图工具RedSCH具有简洁的界面和实用风格,可以满足电子原理图工程师的设计工作。包括从原理图符号库的创建、原理图symbol布局和连线、设计规则的检查和网表和BOM的输出,都可以很高效的完成;PCB设计工具RedPCB为用户提供PCB互连设计环境,包含从封装库创建、网表导入、结构数据导入、布局布线、约束规则、DRC检查、Gerber文件输出为用户提供一个强大的设计基础;RedPKG是封装基板设计工具,精度支持到纳米级别。可以满足用户进行FP、WB等类型封装的设计。除了支持常规的网表导入之外,还支持Excel表格模板导入的方式,让整个设计更加高效。


当然,目前国内PCB Layout工具在用户体验和功能方面与国外主流软件相比还有很大的提升空间。因此,如果想要进一步扩大市场份额,需要加强技术研发,提高软件的质量和性能,并打通与上下游、周边协同设计软件的连接。


总结


评判哪一款软件最好用并不是一个客观的话题,因为每个人在使用软件时都有自己的需求和习惯。不同的软件具有各自的优缺点、适用场景和用户群体,没有绝对的优劣之分。因此,在选择PCB设计软件时,应该根据自己的实际需求和经验水平,选择一个适合自己的工具。


整体来说在中国,Altium Designer、PADS Standard、Mentor Graphics Xpedition和Cadence Allegro是较为主流的PCB Layout软件。


其中,Alitum Designer由于其丰富的学习资源和在学校的推广,简单易学,价格较低,适用于快速原型制作,使得它的使用人数非常广泛。该软件适合于简单的PCB板绘制和小型企业使用,因此主要用户群体是学生和中小企业。


PADS Standard也同样用户界面相对简洁明了,适合于中小企业使用,而Xpedition和Allegro拥有高级功能、快速布局和优化性能等方面的技术,则更适合于资金实力雄厚的大型公司和研究机构等高端用户。



总体来说,在中国的PCB Layout市场上,用户类型多样、需求差异较大。因此,各PCB Layout软件公司需要不断改进和创新,以满足不同用户的需求。同时,价格、易用性和功能性等因素也会影响用户的选择。


如果是新入门Layout想要了解一个行业或领域中主流的PCB设计软件,可以通过浏览相关的招聘网站来获取信息。


在招聘广告中,通常会明确要求应聘者具备哪些PCB设计软件的使用经验和技能,这反映了当前市场上最受欢迎的软件。因此,浏览这些招聘网站可以让人们对当前市场上最热门的PCB设计软件有一个较为清晰的认识,有助于选择适合自己的工具。


需要注意的是,不同的地区和行业对PCB设计软件的需求可能存在差异,也需要根据实际情况进行选择。

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页面更新:2024-05-02

标签:工具   电路板   布局   原理图   性能   需求   简单   功能   用户   软件

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