Cadence spb16.3学习笔记3__封装.docx

Cadence学习笔记3_封装IPC软件计算后导出下面是STM32F103RCT6（64脚QFP封装）数据手册的封装尺寸：STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE Package characteristicsFigure 71. LQFP64 10 x 10 mm 64 pin low-profile Figure 72. Recommended footprintTable 72.LQFP64 10 x 10 mm 64 pin low-profile quad flat package mechanical dataSymbolmillimetersinches(1)MinTypMaxMinTypMaxA 1.6000.0630A10.0500.1500.00200.0059A21.3501.4001.4500.05310.05510.0571b0.1700.2200.2700.00670.00870.0106c0.090 0.2000.00350.0079D 11.80012.000 12.2000.46460.47240.4803D1 9.80010.000 10.2000.38580.39370.4016D.7.500E 11.80012.000 12.2000.46460.47240.4803E1 9.80010.00 10.2000.38580.39370.4016e0.5000.0197k03.5703.57 L0.4500.6000.750.01770.02360.0295L1 1.000 0.0394ccc0.0800.0031NNumber of pins64然后打开IPC，在Calculate中打开SMD Calculator，选择QFP封装，双击或者点击ok，出现计算界面，如下图：此时在左侧窗口填上相应的数据，然后光标停在任意一个数据中回车，就可以计算出其余的尺寸了。注意到这里的单位是毫米Millimeters，所以应该对应数据手册中的毫米而不是英尺。Pitch(P)在图中是引脚中心的间距，对应于数据手册中的e，值为0.5。A和B分别是两个方向上的引脚数量，都是16，下面给出了提示，如果是矩形芯片的话，A应该小于B。Pin Count(for search)是引脚总数，填64。L1和L2表示包括引脚的芯片宽度和长度，对应芯片手册的D和E，最小值是11.8，最大值是12.2。T是引脚长度，对应于数据手册中的L，最小值为0.45，最大值为0.75。W表示焊盘的宽度，对应于数据手册中的b，最小值为0.17，最大值为0.27。A和B表示不包括引脚的芯片宽度和长度，对应芯片手册的D1和E1，最小值为9.8，最大值为10.2。H表示芯片的高度，对应于芯片手册中的A，最大值为1.6，不用填最小值。K表示芯片离PCB板的高度，对应于芯片手册中的A1，最小值为0.05，不用填最大值。填完之后光标放在任意一个框中回车，就可以计算出其余的数据了。可以看见IPC软件自动给这个封装命名了，打开Land Pattern就可以看到装配边框、丝印边框、Place_Bound_Top等的数据，如下图左。 点击Wizard图标，可以导出这个封装。导出封装前需要进行一些选项设置，可以每次都设置一下，也可以在工具栏“Preferences”里面统一设置一下，点击下面的“Preferences”图标后，会出现一个设置的窗口，在WizardCAD Tools下面选择自己的工具，这里选择Allegro，对应右边选择软件版本，Version选择16.3，设置好封装的输出路径，其余默认即可。之后选择WizardOptions，对应右边勾选Write data to PLB，表示每次导出封装时都会保存到库里，下面接着是默认的库D:Program FilesMentorGraphics9.5PADSSDD_HOMELPWizardCAD DataWizard.plb09，专门用来保存导出的封装，接着选择Allegro工具，下面勾选要输出的数据，一般全都选上，最后点击右下角“Save and Close”，如下图：点击“Wizard”图标时弹出的窗口如下，各个选项前面已经设置好了，这里不用再设置，如果要改变一些设置，在这里改就可以了，比如说知道库里已经有了这个封装，这里就不用勾选，“Write data to PLB09 file”，但是仅对本次操作有效，最后点击“Create and Close”图标，会弹出一系列窗口，自动完成整个过程。导出后生成的文件如上图右。如果库里已经有了这个封装，会提示该如何操作，可以“Overwrite”或者是“Copy”，选择Copy会在库里在生成一个一样的封装，这样不好，选择Overwrite会覆盖原来的封装，所以一般是选择回写或取消。导出后如果点击Find图标，然后选择这个库，一般是在最后一个，可以找到这个封装，双击打开即可。PCB Editor封装向导此处省略一万字根据IPC软件的数据一步一步的制作1.准备焊盘：以STM32F103RCT6为例，在IPC中计算好之后，会生成封装名为QFP50P1200X1200X160-64N的封装，包含了所有的数据信息，打开焊盘的数据信息，如下图打开Cadence的Pad Designer，制作两个焊盘，其中圆形的是机械焊盘，参数设置如下图：方形的是用于64个引脚的焊盘，参数设置如下图：2.设置图纸大小和栅格点：在PCB Editor新建一个Package symbol，点击Browse选择一个位置保存，如下图：在工具栏Setu Design Parameters下面的Design选项卡，设置单位为毫米Millimeter，Size为Other，表示可以用自己设置的图纸大小，下面的Left X表示图纸左边的坐标，Lower Y表示图纸下边的坐标，Width和Heigth表示图纸的宽度和高度，Left X的绝对值不应该超过Width，Lower Y的绝对值不应该超过Heigth，最好是设置为一半大小，这样的话，原点就在图纸的中心位置了。注意此时下面的类型是Package的。如下图：然后在Display选项卡，勾选Grids on显示栅格点，如果都是用命令输入坐标的话，显示不显示都可以，点击Setup Grids设置栅格点的大小，也就是每两个点之间的距离，默认的是2.5400，这里改为0.0254，也就是1mil，如下图：栅格点的设置也可以在SetupGrids下面打开。3.放置引脚（焊盘）：在图纸里面添加焊盘，点击工具栏LayoutPins或者工具栏的放置引脚图标，如下图：此时会在窗口右边的Options里看到下面的界面，点击右上角的小图标可以将这个Options选项卡放在最前，如下图，其中Connect表示电气连接，Mechanical表示机械连接，先放两个圆形的机械焊盘，所以选择Mechanical Padstack可以选择需要的焊盘，点击选择焊盘，此时输入c100m200k200即可，如下图：Copy mode表示同时放置多个焊盘时，焊盘的摆放的方式，Rectangular表示像矩形一样横着或者是竖着摆放，Polar表示像圆形一样摆放，也就是许多的焊盘都在同一个圆上，这里的两个焊盘是一个一个摆放的，默认即可。接下来的两行，X行Qty列表示X方向上摆放的焊盘数量，默认为1，Spacing列表示两个焊盘的焊盘中心的间距，如果是一个焊盘就不用管了，Order表示同时摆放多个焊盘时，焊盘编号的增长方向，Right表示向右增长，Left表示向左增长，如果是一个焊盘就不用管了，下面的Y行和X行的意义一样。Rotation项表示焊盘的旋转角度，这里不用旋转，默认的0即可。接下来，看到IPC中的焊盘坐标，图形中间的十字星表示原点在封装中心，FID1和FID2表示两个圆形机械焊盘，Location X和Location Y表示坐标，Rotation表示旋转的角度，Pad Stack表示使用的焊盘，如下图：回到PCB Editor，这里的焊盘已经选好了，直接在PCB Editor下面的命令窗口输入坐标然后回车即可，分别是x -5.7 -5.7和x 5.7 5.7，然后在图纸上鼠标右击选择Done（如果要继续放置焊盘，就不用右击选择Done，如果刚才右击选择Done了，下次放置焊盘要再一次点击工具栏LayoutPins或者工具栏的放置引脚图标），此时就有了两个圆形机械焊盘，中心的十字星表示原点位置，如下图： 接着放置方形焊盘，Options里面选择connect，Padstack选择rectx1_50y0_30，然后呢，先放左侧的一列，X方向的数量是1个，引脚间距和方向都是默认的，Y方向上16个，引脚间距0.5，这个需要看IPC中的Pitch(P)选项，方向向下Down，旋转角度Rotation为0，Pin#表示要放置的第一个引脚的编号，因为是第一个引脚，所以这里是1，而且这一项一般都会根据引脚数量自动的变化，不用管，Inc表示引脚编号的增量，一般是1，Text block表示引脚编号的字体，默认为1即可，Offset X和Y表示引脚编号相对于引脚中心的偏移量，这里都是0，如下图：然后在命令行输入第一个引脚的坐标回车，x -5.7 3.75，就放好了左侧16个引脚，如下图：接着放置下方的16个，设置如下，记得引脚旋转90度的操作方法，就是先在这里设置90度，然后在图纸中左键鼠标上的焊盘，出现一个线，然后拉着这个线逆时针90度即可，不过这样一般不太好使，有时候会弄倒了，所以旋转引脚的时候，最好在放置一侧之后鼠标右击选择Done，然后重新点击工具栏LayoutPins或者工具栏的放置引脚图标，设置好需要的旋转角度，如下图，会自动将引脚旋转90度。然后输入第17个引脚的坐标，即在命令行输入x -3.75 -5.7，放置好后如下图：鼠标右键选择Done，点击工具栏LayoutPins或者工具栏的放置引脚图标，接着同样的方法放置右侧的16个引脚，记得Y轴的方向是向上的，选择Up，其余设置如下：命令行输入x 5.7 -3.75，放置好后如下：鼠标右键选择Done，点击工具栏LayoutPins或者工具栏的放置引脚图标，接着同样的方法放置上侧的16个引脚，记得X轴的方向是向左的，选择Left，引脚旋转90度，其余设置如下：命令行输入x 3.75 5.7，放置好后如下：4.装配边框：装配边框其实就是Package Geometry类下面的子类Assembly_Top，工具栏AddLine或者左侧线形图标，此时Options会变成下面的选项，选择Package Geometry和Assembly_Top，线宽Line width设为0.1，如下图： 为什么线宽设置为0.1，这个是参考IPC标准的，点击Global Settings，如下图，看到Silkscreen Line Width为0.2，表示丝印边框的线宽为0.2，Asy Line Width为0.1，表示Assembly_Top的线宽为0.1，即装配边框的线宽为0.1，Courtyard Line Width为0.05，表示Place_Bound_Top线宽为0.05，实际上，设置Place_Bound_Top时一般用矩形，也就是说不用设置线宽，所以这一项不会用到。一般的，装配边框线宽都0.1，丝印边框线宽都是0.2，不必每次都查。设置好参数后，在IPC中查看Assembly_Top层的边框大小，点击左侧的Component看到参数，点击上方选择Assembly Top查看Assembly_Top层的边框，旁边的Layers可以看到每一层的颜色设置，Assembly_Top层是黄色，图形中看到这个黄色边框的长为Anom，宽为Bnom，也就是左侧的参数A和B的平均值都是10，nom是什么意思不用追究，注意到图形中有一个黄色的小圆圈，表示这一层要画一个这样的圆圈，由于没有给出这个圆圈的原点坐标和半径值，所以不用那么精确，大致画出即可。图形中的引脚都是黄色的，不用管。回到PCB Editor，在命令行输入命令x -5 -5，表示线的起点在坐标（-5，-5），注意到原点是在图形的中心位置，然后输入命令ix 10，表示线向右走10mm，iy 10表示线向上走10mm，ix -10表示线向左走10mm，iy -10表示线向下走10mm，最后鼠标右击Done，这样就画出了装配边框。再画一个小圆圈，目测IPC中小圆圈的原点的Y坐标与第一个引脚接近，半径大概设为0.7，工具栏AddCircle，输入命令x-3.7 3.75和x -4.4 3.75，也可以不用输入命令，直接在图纸中点击第一个点作为圆的中心，再点击一个点作为圆上一点，画好的装配边框如下图：5.丝印边框：丝印边框就是Pakage Geometry类下面的子类Silkscreen_Top，先查看IPC中的丝印边框大小，左侧选择Land Pattern，上方选择Silkscreen Top，点击Layers看到Silkscreen_Top层是白色的，图形中的R1和R2表示丝印边框的长和宽，左侧看到R1和R2都是9.2，图中还有两个白色的原点，也没有具体的坐标值，目测画出即可，但是使用Line型的。工具栏AddLine或者左侧线形图标，此时Options会变成下面的选项，选择Pakage Geometry类下面的子类Silkscreen_Top，设置线宽为0.2，其余的默认，设置如下，命令行输入命令x -4.6 -4.6表示线的起点在坐标（-4.6，-4.6），ix 9.2表示线向右走9.2mm，iy 9.2表示线向上走9.2mm，ix -9.2表示线向左走9.2mm，iy -9.2表示线向下走9.2mm，鼠标右击选择Done结束画线。继续在工具栏选择AddLine或者左侧线型图标，将线宽改为0.4，在第一个引脚上方点一下，出现一个细长的线后再点一下，如下图右，再鼠标右击选择Done，此时就出现一个原点了，同样的用线型画一个较大的圆圈，只是线宽改为0.8，如果画出的圆圈是两个圆圈的重叠，可以右击删除一个。至于线宽为什么是0.4和0.8，不用深究，都是目测的，和IPC中的圆圈大小接近就可以了。此时丝印边框就画好了，如下图： 6.Place_Bound_Top：其实这一层就是元件占据的空间大小，放置元件摆放时重叠，只要包含元件所有的内容即可。在IPC的上方选择Courtyard看到图形中的V1和V2，左侧显示大小都是13.4，表示Place_Bound_Top层的大小为13.4x13.4，回到PCB Editor，在工具栏选择AddRectangle，或者左侧矩形图标，Options选择Pakage Geometry类下面的子类Place_Bound_Top，命令行输入x -6.7 -6.7表示矩形左下角的在坐标（-6.7，-6.7），输入x 6.7 6.7表示矩形右上角的在坐标（6.7，6.7），鼠标右键选择Done完成，如下图：7.参考编号：工具栏LayoutLabelsRefDes或者工具栏放置参考编号图标，Options选择类RefDes下面的子类Assembly_Top，其余默认即可，如下图左，在元件中心输入REF，大小写都行，软件会自动变成大写的，然后Options选择类RefDes下面的子类Silkscreen_Top，如下图右，在元件左上角输入REF，大小写都行，软件会自动变成大写的，鼠标右击选择Done，画好的参考编号如下图： 8.器件值Value：工具栏LayoutLabelsValue，Options选择类Component下面的子类Assembly_Top，如下图左，其余默认，在元件正下方输入*，然后在Options选择类Component下面的子类Silkscreen_Top，如下图右，在元件右下方输入*，画好的器件值如下图： 9.Device：LayoutLabelsDevice，Options选择类Device Type下面的子类Assembly_Top，其余默认，如下图，元件中心输入DEV，大小写都行，软件会自动变成大写的，画好后如下图：10.创建Device文件：工具栏FileCreate Device