0引言
PCB（PrintedCircuitBoard），中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。自從人類第一次連接碳片和硅片形成可工作電子產(chǎn)品以來PCB一直是電子行業(yè)的支柱。PCB設計從開始的手工繪制到現(xiàn)在越大規(guī)模元件庫，強大自動布局布線等功能，越來越方便我們工程師進行線路板設計工作。PCB設計具體的可以分為幾個部分的，即原理圖設計、PCBlayout、電路模擬仿真、CAM工程軟件、抄板軟件等。在PCB設計軟件中，一般都包含了原理圖設計和PCB設計兩大模塊，一些強大的PCB設計軟件甚至將以上的模塊都包括在內(nèi)。本文當中，我們主要講的PCB設計軟件，指的是原理圖設計和PCBlayout這兩部分。
每個產(chǎn)業(yè)之所以會盛興衰敗都一定有它的時空背景存在，PCB產(chǎn)業(yè)發(fā)展到目前為止也是有一段歷史的軌跡可循。從開始的眾家廠商在自己擅長的領域發(fā)展，到后期不斷地修改和完善，或優(yōu)存劣汰、或收購兼并、或強強聯(lián)合，現(xiàn)在在國內(nèi)被人們熟知的廠商屈指可數(shù)：Altium、Cadence、Mentor、Zuken、Cadsoft以及國產(chǎn)的上海青越等。下面將分廠家對目前的主流PCB軟件進行介紹。
1AltiumProtel系列
衡量一個軟件的優(yōu)劣，其中一個很現(xiàn)實的標準就是看它的市場占有率，也就是它的普及和流行程度，那么AltiumProtel當之無愧地排在眾多PCB設計軟件的前面。Protel系列，較早就在國內(nèi)開始使用，基本上所有高校的電子專業(yè)都開設相關課程，甚至許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。Altium曾聲稱中國有73%的工程師和80%的電子工程相關專業(yè)在校學生正在使用其所提供的解決方案，而目前正版率只有3%左右。當然，關于觸目驚心的盜版問題，e-works也深表痛心，確實目前也沒找到較好的規(guī)避方案，但是可以看出該軟件在國內(nèi)應用的廣泛性。
Protel是PROTEL（現(xiàn)為Altium）公司在1985年推出的PCB設計軟件，從最初的ProtelfoDOS，再升級為ProtelforWindows，然后在1998年，推出protel98，在1999年推出了劃時代的protel99及其升級版protel99se，在2002年推出protelDXP……此后Altium從定點軟件產(chǎn)品發(fā)布向連續(xù)流發(fā)布方式轉(zhuǎn)移，基本上每年都有新版本發(fā)布，后有發(fā)布以AltiumDesigner+季節(jié)命名的版本，最新版本是2011年3月新發(fā)布的AltiumDesigner10。
目前，使用Protel99se進行PCB設計工作的人員，數(shù)量還相當巨大。protel99se對PCB設計行業(yè)的貢獻相當巨大。無論是廣泛使用的Protel99還是后續(xù)的各個版本，均提供了一個集成的設計環(huán)境，包括了原理圖設計和PCB布線工具，集成的設計文檔管理，支持通過網(wǎng)絡進行工作組協(xié)同設計功能。自ProtelDXP/DXP2004開始，提供了全新的FPGA設計的功能；自AltiumDesigner6.0開始，將設計流程、集成化PCB設計、可編程器件（如FPGA）設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起；自AltiumDesigner6.8開始，添加了三維PCB可視化和導航技術(shù)，通過該功能，設計師可以隨時查看板卡的精確成型，以及與設計團隊的其他成員共享信息；在發(fā)布AltiumDesigner10時，同時推出基于互聯(lián)網(wǎng)的AltiumVaults和AltiumLive。AltiumVaults構(gòu)成了Altium智能數(shù)據(jù)管理技術(shù)的核心，它存儲并管理電子設計數(shù)據(jù)；AltiumLive是一款適用于下載、交易和共享電子設計內(nèi)容的在線環(huán)境。
當然也有工程師對Protel系列軟件存有抱怨，比如運行時占據(jù)大多數(shù)系統(tǒng)資源、對系統(tǒng)配置要求較高、菜單過于繁瑣、不適合高速PCB設計、公司企業(yè)特別是外企使用較少等等，但因它是絕大多數(shù)國內(nèi)工程師的"第一次親密接觸"的軟件，還是有相當多的工程師可能出于戀舊情節(jié)或者先入為主的原因，對AltiumProtel情有獨鐘，即使是Altium有升級版本，也不會隨意更換?？傊@是一款很不錯的適合從企業(yè)到個人的PCB設計軟件。
【關于Atium】
Altium（前稱Protel國際）有限公司由NickMatrin于1985年始創(chuàng)于澳大利亞塔斯馬尼亞島的霍巴特，開發(fā)基于計算機的軟件，來輔助進行印制電路板（PCB）設計。2003年建立中國代表處，加強中國轉(zhuǎn)售商網(wǎng)絡。
2 Cadence產(chǎn)品
Cadence公司的產(chǎn)品是concept/allegro和收購來的orcad。Cadence公司將orcad的強項原理圖設計captureCIS和CADENCE原來的原理圖設計conceptHDL，PCB工具allegro及其它信號仿真等工具一起推出并統(tǒng)稱為CADENCEPSD,現(xiàn)在叫SPB。
2.1CadenceAllegro
CadenceAllegro現(xiàn)在幾乎成為高速板設計中實際上的工業(yè)標準，最新版本是2011年5月發(fā)布的Allegro16.5。和它前端產(chǎn)品Capture的結(jié)合，可完成高速、高密度、多層的復雜PCB設計布線工作。為了推廣整個先進EDA市場，Allegro提供了OrCADPCBEditor、PADS、P-CAD等接口，讓想轉(zhuǎn)換PCBLayout軟件的使用者，對于舊有的圖檔能順利轉(zhuǎn)換至Allegro中。Allegro有著操作方便、接口友好、功能強大（比如仿真方面，信號完整性仿真、電源完整性仿真都能做。）、整合性好等諸多優(yōu)點，在做pcb高速板方面牢牢占據(jù)著霸主地位，這個世界上60%的電腦主板40%的手機主板可都是拿Allegro畫的，廣泛地用于通信領域和PC行業(yè)，它被譽為是高端PCB工具中的流行者。
CadenceAllegro系統(tǒng)互連設計平臺通過IC、封裝和PCB之間的約束驅(qū)動的協(xié)同設計，實現(xiàn)降低成本并加速上市時間。SPB（Silicon-package-board）產(chǎn)品線目前已經(jīng)包含在Allegro平臺內(nèi)，所有產(chǎn)品名已經(jīng)變更。
2.2CadenceOrCADCapture
OrCADCapture是被稱為全球最多人使用的線路圖繪圖程序+畫原理圖的最厲害的軟件，之所以被推薦是應該它的庫比較多，元件不需要你建，而且易與其它軟件（如：Ansoft、Mento的軟件）集成，各種工具交互比較容易。它針對設計一個新的模擬電路、修改現(xiàn)有的一個PCB的線路圖、或者繪制一個HDL模塊的方框圖，都提供了所需要的全部功能，并能迅速地驗證您的設計。OrCADCapture作為設計輸入工具，運行在PC平臺，用于FPGA、PCB和OrCADPSpice設計應用中，它是業(yè)界第一個真正基于Windows環(huán)境的線路圖輸入程序，易于使用的功能及特點已使其成為線路圖輸入的工業(yè)標準。
可利用OrCADCapture來連結(jié)CadenceOrCADPCBEditor、Allegro或其它的Layout軟件，來完成PCB設計。
注意：Cadence公司的產(chǎn)品這幾年變化很快，存在了Orcad/SPB/PSD等多個系列，很多人初學者就會困惑Orcad、SPB和PSD是什么？其實三者都是Cadence公司基于capture和allegro的PCB設計套件，區(qū)別僅在于軟件配置。Orcad的配置是低端產(chǎn)品，存在價格低的優(yōu)點，但是在Orcad中Allegro的功能比較弱，只有各項基本功能而沒有constrainmanager，如果需要SI或者constrainmanager呢，就需要另外的增加配置了。PSD是SPB的早期叫法。
【關于Cadence】
Cadence公司成立于1988年5月，總部位于美國加州圣荷塞市。Cadence公司的電子設計自動化產(chǎn)品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統(tǒng)級設計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設計，全定制集成電路設計，IC物理驗證，PCB設計和硬件仿真建模等。1992年進入中國大陸及香港市場，然后陸續(xù)建立了北京、上海、深圳、香港四個辦事處以及北京研發(fā)中心、上海研發(fā)中心。
3Mentor產(chǎn)品
Mentor公司的產(chǎn)品是boardstation(EN)和expeditionpcb(WG)以及收購來的pads(powerPCB)。PCB工具MENTOR已經(jīng)逐漸的在整合到一起，最高端的就是BoardStationRE和WG的PCB工具ExpeditionPCB無縫切換，說起PCB工具不得不提的就是teamPCB平臺，他們可以讓幾個PCB工程師在不同的客戶端共同設計一個PCB，這樣可以大大的提高產(chǎn)品設計進度。
3.1MentorEN
MentorEN即MentorBoardStation,是MentorGraphics推出的高端專業(yè)原理圖和PCB設計軟件，既支持Unix系統(tǒng)也支持Windows系統(tǒng)（Win2000和WinXP)，其中EN是Enterprise的簡寫。EN的原理圖是BA，超級繁瑣，但是功能還是很強大的。是只考慮工期不考慮成本，總是做8層～12層pcb的通訊和軍工研究所的首選，也有很多大型電IT公司，如Intel，朗訊，偉創(chuàng)力，西門子，波導使用MentorEN進行PCB設計，但國內(nèi)會使用的MentorEN的工程師并不是很多，而且其學習難度較大，不建議自學。
3.2MentorWG
MentorWG即MentorExpedition，是MentorGraphics公司推出的基于Windows界面的高端PCB設計工具，同時也被工程師們認定是拉線最順暢的軟件，被譽為拉線之王，它的自動布線功能非常強大，布線規(guī)則設計非常專業(yè)；是最好的布線工具。另外，MentorDxDesigner（ViewDraw的升級版本）是MentorGraphics公司推出的原理圖輸入工具，其功能強大，界面友好，可以支持多種PCBLayout工具，如：MentorExpedition，MentorBoardStation，PowerPCB，CadenceAllegro，和Zuken等。MentorDxDesigner+MentorWG是MentorGraphics公司如今推薦的原理圖和PCB設計流程。
3.3MentorPADS系列
PowerLogic和PowerPCB產(chǎn)品被MentorGraphics公司收購后，更名為PADS系列，版本升級升的非?？欤惹暗挠蠵ADS2005、PADS2007PADS，目前最新的版本PADS9.4，不過也有工程師反映運行最穩(wěn)定還是PADS2005，包括：原理圖工具PADSLogic、PCB工具PADSLayout和自動布線工具PADSRouter。PADS系列低端的PCB軟件中最優(yōu)秀的一款，其界面友好、容易上手、功能強大而深受中小企業(yè)的青睞，在中小企業(yè)用戶占有很大的市場份額。PADS最大的優(yōu)勢就是手機產(chǎn)品設計，雖然說他功能簡單，但是山寨機基本上都是用它搞定的，國內(nèi)的設計公司有80%都是用它。不足是其本身沒有仿真，做高速板時，要結(jié)合其他專用仿真工具，如hyperlynx，另外原理圖繪制元件庫很少。
【關于Mentor】
MentorGraphics（明導國際）成立于1981年，總部位于美國俄勒岡州威爾遜維爾。Mentor是電子設計自動化技術(shù)的領導產(chǎn)商，它提供完整的軟件和硬件設計解決方案，讓客戶能在短時間內(nèi)，以最低的成本，在市場上推出功能強大的電子產(chǎn)品。MentorGraphics擁有世界級的研發(fā)部門，在全球有67個辦事處，與世界知名的電子產(chǎn)品制造商、供應商及半導體產(chǎn)商結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，開發(fā)新的設計解決方案服務于現(xiàn)代高科技。中國總部設立于上海金茂大廈，分別在北京和深圳設有銷售據(jù)點。
4ZUKEN產(chǎn)品
Zuken公司的高端產(chǎn)品是Cr5000,低端產(chǎn)品是CADSTAR。
4.1ZukenCR5000
CR5000的原理圖工具是SD（SystemDesign）,PCB工具是BD（BoardDesign）目前最新版本是11.0。除了日資和與日本有業(yè)務往來的企業(yè)外還有很多公司用zuken的軟件，國內(nèi)的一些研究所以及一些老的電視機企業(yè)在用，LG也在用ZUKEN的工具，特別是NOKIA全線手機設計工具都用了ZUKEN的軟件，還有日系的數(shù)碼相機都是用CR5000設計的。
據(jù)使用過的工程師反映CR5000的優(yōu)點有：手工layout設計方面，CR5000非常棒，包括走線，鋪銅，DRC，快捷鍵，鼠標手勢等，特別是圓弧線很好用，漸變平滑過渡走線；有專門的拼板工具；可以直接的給不同網(wǎng)絡設定顏色，這個功能在查看走線趨勢和分析走線時很實用；可以自動繞等長線；雖然CR5000環(huán)境配置比較繁瑣，但配好后很好用，很少出問題。
當然也反映有些不足：入門難；價格高（好像每個License就要10萬美元；升級頻繁（按說這個不算缺點吧，但是每升一次級就要就要交一次錢）；供用戶自己編輯或二次開發(fā)的能力不是十分強大；做封裝庫效率稍底，尤其是做pin很多的symbol時；技術(shù)支持和售后服務不是很理想。
4.2ZukenCADSTAR
CADSTAR安裝文件小，特別是由原理圖轉(zhuǎn)到PCB時,功能確實強大，可以原理圖和PCB之間隨意跳轉(zhuǎn)，而且成功轉(zhuǎn)出網(wǎng)絡表后出錯的機會就沒有了，因為他對原理圖的正確要求非常高。用戶能夠?qū)α悴考驮陌姹具M行管理，儲存PCB設計中包含的零部件資訊，安裝復雜層堆棧以滿足埋孔和盲孔技術(shù)需求，并執(zhí)行阻抗受控布線工作。最新版本為CADSTAR12.0還具有擴展式ODB++生產(chǎn)輸出功能，可使用多種顏色標注網(wǎng)路，并在設計編輯器中添加了現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）設計整合功能及全面整合零部件庫管理器。
另外，PWS是ZUKEN下線產(chǎn)品，但是一直還在升級，因為老的客戶還在繼續(xù)使用。
【關于Zuken】
ZUKENINC.（株式會社圖研）公司成立于1976年，總部設在日本橫濱，是EDA行業(yè)唯一一家專門從事PCB/MCM/Hybrid和IC封裝設計軟件開發(fā)、銷售和提供支持服務的著名廠商。ZUKEN公司是行業(yè)中唯一能夠提供電路設計、邏輯仿真、系統(tǒng)后分析、生產(chǎn)加工、工藝設計和測試一體化全面解決方案的EDA廠家。ZUKEN公司在全球十幾個國家
和地區(qū)設有28個分公司和辦事處，在日本本部、美國和英國設有三個軟件研發(fā)中心，ZUKEN公司于1993年8月在中國北京設立辦事處，并根據(jù)業(yè)務發(fā)展于2000年6月設立上海辦事處。
5 CadsoftEAGLE
EAGLE軟件是e絡盟全資德國子公司CadSoft開發(fā)的一款暢銷歐美的原理圖和PCB版圖設計工具。EAGLE軟件提供3個主要功能：原理圖編輯器、布局器和和自動布線器，讓電子設計工程師按照個人意愿隨意"組合"數(shù)據(jù)，無需在原理圖和布線圖之間轉(zhuǎn)換。最新版EAGLE軟件5.10.0版本集成了"DesignLink"接口，EAGLEDesignLink接口簡化設計流程電子設計工程師無需離開設計環(huán)境，便可訂購超過40萬件電子產(chǎn)品。
在一個外國工程師的博客里這樣寫到："雖然CadSoftEagle在2010年才被各種雜志和組織承認是PCB軟件，但是它現(xiàn)在已是名副其實的前三名。好的一面是提供非試用版的免費版，雖然確是有一些限制，但是很適合新手。同時它也是一款市場上為數(shù)不多的可以在Windows,Linux和Mac平臺上運行的PCB軟件。"
該工具的主要特點是價格低、易于上手、安裝程序很?。ㄖ挥惺畮譓）、自帶了很多器件庫(3D元器件超級逼真)、自帶教材。據(jù)稱，一般情況下電子設計工程師一個星期內(nèi)就可以上手EAGLE工具，EAGLE深受諸如西門子、博世等公司PCB設計工程師青睞，因為在實際工作中，這些設計的復雜度并不高，而易于上手是該工具受歡迎的主要原因。也有反應不好的就是PCB走線不是特好用。
【關于Cadsoft】
CadSoft是英國PremierFarnell集團的全資德國子公司，PremierFarnell集團有限公司向全球電子設計工程師、維修工程師和采購人員提供高品質(zhì)服務、多渠道的關鍵產(chǎn)品、資訊、軟件和技術(shù)解決方案。EAGLE目前在歐美有4萬客戶，于2011年3月正式進軍中國，標準版4500RMB，專業(yè)版1萬RMB。
6青越鋒
產(chǎn)品用途：主要用于從事電子電器設備儀器儀表等電子行業(yè)電路原理圖的繪制、查看、電路板PCB設計工作以及兼容查看編輯其他工程文件等。
產(chǎn)品模塊：整個軟件由四部分組成：原理圖編輯器(Schdoc)，原理圖庫(Schlib)，PCB編輯器(Pcbdoc)，PCB元件封裝庫(PCblib)。更多資料請參看：近距離接觸國產(chǎn)PCB電路板設計軟件--青越鋒http://articles.e-works.net.cn/EDA/Article86415_1.htm
【關于上海青越】
青越軟件有限公司是一家從事電子設計自動化（EDA）軟件開發(fā)的專業(yè)公司，自身擁有強大的技術(shù)力量團隊，公司放眼于無限發(fā)展的未來，憑借一流的經(jīng)營理念，管理模式，和領先的技術(shù)優(yōu)勢，戰(zhàn)略眼光，以開發(fā)推廣功能強大的國產(chǎn)EDA軟件-青越鋒，作為自身堅定不移的長期發(fā)展戰(zhàn)略。作為民族軟件產(chǎn)業(yè)的一份子，青越人深知肩負的歷史使命，憑借多年來對行業(yè)的潛心研究，憑借自己的不懈努力，青越人推出了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的EDA軟件--青越鋒。
7大公司PCB設計工具的應用方案
IntelConcept+Allegro+SpecctraQuest
DellDXD+Allegro+SQ原理圖也有一部分是Capture
Huaweiviewdraw+Allegro+SpecctraQuest+Expedation
ZTEConcept+Allegro+SpecctraQuest+Expedation
UTConcept+Allegro+SpecctraQuest手機部用的是POWERPCB
CsicoConcept+Allegro+SpecctraQuest
HpConcept+Allegro+SpecctraQuest從Boardstation轉(zhuǎn)成Alllegro流程
MotoConcept+Allegro+SpecctraQuest從Boardstation轉(zhuǎn)成Alllegro流程
NokiamentorBA+ZUKENBD
CHIPCON（TI）CADSTAR
8結(jié)束語
在以上所介紹的主流的設計軟件各個軟件各有千秋，且都具備完成一般電子設計工作的能力。軟件的挑選固然重要，但用PCB軟件設計PCB是一項非常依賴理論知識和經(jīng)驗技巧的任務，況且對于PCB設計軟件的使用，也符合一般熟能生巧的規(guī)律，所以希望大家好好練好基本功，經(jīng)過數(shù)年PCB設計高手可能就是你。