7.3 原理图符号(Symbol)库的建立
在Shortcuts栏中单击
图标,启动Xpedition Library Manager。在Xpedition Library Manager中可以打开已有的中心库,从中可以查看Symbol、Cell、Part、Padstacks等设计元素。
设计师也可选择新建中心库,选择File→New菜单命令,系统会弹出Select a new Central Library directory窗口,设置新中心库的路径。新建文件夹并将其命名为SiP_lib2020,然后双击鼠标左键进入此文件夹(这点需要注意)。进入文件夹后,页面下方的Flow type选项框中默认选择Xpedition Designer/Xpedition Layout选项,保持不变,如图7-6所示。单击OK按钮后,稍等片刻,系统会自动复制一些基本的库元素到新建的中心库中。
中心库建立完成后,在Symbols目录下已经有了三个分区。这三个分区是系统自动生成的,分别是Borders、builtin和Globals,其中包含了原理图图框、连接符、电源、地符号等元素,创建完成的中心库如图7-7所示。

图7-6 新建中心库

图7-7 创建完成的中心库
接下来,在中心库中创建新的Symbol,为了便于区分,需要新建一个分区。在Symbols上单击鼠标右键选择New Partition,在弹出窗口中输入SiP_SYM,单击OK按钮后,可看到SiP_SYM文件夹出现在列表中。在SiP_SYM上单击鼠标右键,选择符号向导(Symbol Wizard),在弹出的对话框中输入Sym1,如图7-8所示。
单击OK按钮后,出现向导窗口Symbol Wizard Step1,按默认选择block type为module,并在Will you Fracture the symbol into smaller中选择Do not fracture symbol,即不做符号拆分;单击“下一步”按钮,在Step2中选择Symbol名称和路径,保持默认即可;单击“下一步”按钮,在Step3中设置Symbol的一些参数,如引脚的长度、间距、引脚号的可见性及位置属性,以及Symbol中的字体参数等,这里同样保持默认值。
单击“下一步”按钮,在Step4中主要设置Symbol的5个基本属性,如图7-9所示。

图7-8 通过Symbol Wizard创建新的Symbol

图7-9 设置Symbol的5个基本属性
① Part Number,元器件号,在一个中心库中具有唯一性。
② Ref Designator,参考位号,“U?”表明该Symbol在原理图中以U为前缀进行排序,设计师可进行修改,如“N?”“R?”等。
③ PARTS,元器件信息,表明在一个PART中包含几个同样的Symbol。
④ Level,Symbol层次,通常保持STD即可。
⑤ PKG_TYPE,封装类型,Symbol对应的版图设计单元的名称。
将Part Number属性更改为Part001,将PKG_TYPE属性改为Die_Cell1,其他保持不变。
单击“下一步”按钮,Step5主要用于设置Symbol引脚的属性,如图7-10所示。Step5共有11项,其中前4项Pin Name(引脚名)、Pin Number(引脚号)、Type(输入输出类型)、Symbol Side(引脚位置)比较重要,需要根据Symbol引脚的相关属性进行填写。
这里采用比较快捷简便的方法建立原理图符号库,即复制粘贴法。
在介绍复制粘贴法之前,先介绍在Excel表格中管理Symbol和Cell数据的方法。
SiP设计中所有元器件的属性信息都可以通过Excel表格来管理,将一个项目中所用到的元器件属性信息按照图7-11所示方式进行管理,图中左侧为Cell属性区,右侧为Symbol属性区。将不同的元器件分成不同的Sheet,如图中的Die1、Die2、Die3、Package等。在实际设计中,最好用元器件的实际名称来命名Sheet,这样更便于区分。
Symbol和Cell的信息均来自芯片供应商,这些信息可能是Excel格式,也可能是PDF等其他格式。无论采用何种格式,都先将其中的有用信息复制粘贴到Excel中,并按照图7-11的方式进行排列。需要注意的是,Symbol中的引脚名不能重复,所以需要重新命名。为了保留原始的引脚名,我们创建两列,分别是“引脚名(原始)”和“引脚名(去重复)”,后面是引脚号、输入输出和引脚位置属性。

图7-10 设置Symbol引脚的属性

图7-11 在Excel表格中管理元器件属性信息
将重复的引脚名重新命名,如芯片有很多引脚名为VSS,则将其更名为VSS1、VSS2、VSS3等,以此类推。
Excel表格中左侧的Cell属性区包含创建Cell所需要的重要信息,通过Die Wizard导入这些信息即可进行Cell的自动创建。
在创建Symbol时,参考图7-11,选取Symbol属性区中虚线包围的区域,按<Contrl+C>组合键复制,然后将鼠标光标放置在Symbol Wizard窗口Pin Name的第一行,按<Contrl+V>组合键,即可将Excel表格中的Symbol信息粘贴到Symbol Wizard中,如图7-12所示。可以看出,其他7列虽然没有粘贴信息,但系统也按照默认值显示了。这时在Symbol Wizard窗口的右侧可以看到Symbol的预览图。
单击“完成”按钮,原理图Symbol创建成功,系统自动打开Symbol Editor窗口。在Symbol Editor中可对Symbol进行调整(如图7-13所示),例如,修改外框形状,调整引脚的位置、字体等,使Symbol尽可能简洁美观,从而提高原理图设计的质量和可读性。

图7-12 将Excel表格中的Symbol信息粘贴到Symbol Wizard中

图7-13 在Symbol Editor中调整Symbol
此时,在Xpedition Library Manager主界面中,可以看到Sym1已经出现在SiP_SYM分区下面,在右侧的视图窗格也显示出该符号的预览图,如图7-14所示。
采用同样的方法可以创建其他芯片的Symbol以及SiP封装(BGA、QFP等)的Symbol。可以先在Excel中编辑Symbol信息,再通过复制并粘贴到Symbol Wizard中的方法来创建。至于电阻、电感、电容等无源元器件,属于标准元器件,其Symbol可从其他库中导入或者手工创建。

图7-14 创建完成后的符号Sym1