电子CAD--- PCB封装库的管理与创建

1、电子线路电子线路CADCAD 第三课：第三课：PCBPCB封装库的管理与创建封装库的管理与创建1 1 封装的概念封装的概念 手工创建元器件封装模型手工创建元器件封装模型 PCBPCB元器件封装创建向导元器件封装创建向导 IPCIPC封装创建向导封装创建向导 封装的概念封装的概念 PCB PCB 封装库的设计不像原理图封装库设计那样随意，原理图封装库只封装库的设计不像原理图封装库设计那样随意，原理图封装库只 要讲究美观、协调和方便就行了，而要讲究美观、协调和方便就行了，而 PCB PCB 封装库则只有一条原则，封装库则只有一条原则， 就是准确就是准确。工程师设计出来的封装首先必须保证要和官方的元

2、件封装。工程师设计出来的封装首先必须保证要和官方的元件封装 规格书上的尺寸一致，规格书上的尺寸一致，以以保证元件能准确无误地焊接到保证元件能准确无误地焊接到 PCB PCB 板上板上， 其次才讲究丝印的美观性，还有一条就是留有适当的尺寸余地其次才讲究丝印的美观性，还有一条就是留有适当的尺寸余地。 创建创建PCB库文件库文件 手动方式创建手动方式创建 手工创建元器件封装模型手工创建元器件封装模型 6 通过菜单或工程面板（推荐）向工程中添加通过菜单或工程面板（推荐）向工程中添加PCB库文件库文件 在工程面板中，右键单击工程在工程面板中，右键单击工程 - Add New to Project - P

3、CB Library 加入工程中的加入工程中的PCB库文件会在工程面板中归到新类别库文件会在工程面板中归到新类别“Libraries”中中 新建的文件并不直接在硬盘中创建文件，需要保存新建的文件并不直接在硬盘中创建文件，需要保存 与原理图库文件一样，与原理图库文件一样， PCB库文件也有三种存在形式：库文件也有三种存在形式： 作为某个作为某个PCB工程中的文件，为工程中的文件，为PCB工程提供元件封装工程提供元件封装 作为独立文件，可在工作区中被任何工程、元件和作为独立文件，可在工作区中被任何工程、元件和PCB文件使用文件使用 作为集成库工程中的文件，与其他库文件（如原理图文件、仿真模型文件等

4、）一作为集成库工程中的文件，与其他库文件（如原理图文件、仿真模型文件等）一 起被编译成集成库起被编译成集成库 创建创建PCB库文件库文件 手动方式创建手动方式创建 Altium DesignerAltium Designer为为PCBPCB设计提供了比较齐全的各类直插元器件和设计提供了比较齐全的各类直插元器件和SMDSMD元器件的封装元器件的封装 库，这些封装库位于库，这些封装库位于Altium DesignerAltium Designer安装盘符下安装盘符下 Program FilesAltium Program FilesAltium Designer Winter 09LibraryP

5、cbDesigner Winter 09LibraryPcb文件夹中。文件夹中。 封装可以从封装可以从PCB EditorPCB Editor复制到复制到PCBPCB库，从一个库，从一个PCBPCB库复制到另一个库复制到另一个PCBPCB库，也可以是库，也可以是 通过通过PCB Library EditorPCB Library Editor的的PCB Component WizardPCB Component Wizard或绘图工具画出来的。在一个或绘图工具画出来的。在一个 PCBPCB设计中，如果所有的封装已经放置好，设计者可以在设计中，如果所有的封装已经放置好，设计者可以在PCB Edi

6、torPCB Editor中执行中执行Design Design Make PCB Library Make PCB Library命令生成一个只包含所有当前封装的命令生成一个只包含所有当前封装的PCBPCB库。库。 PCB 封装编辑环境介绍 单击单击 File FileNewNewLibraryLibraryPCBPCBLibrary Library 将会在当前工程里新建一个将会在当前工程里新建一个 PCB PCB 封装的库文件，并同时打开封装的库文件，并同时打开 PCB PCB 封装库的编辑介面，界面上除显示菜封装库的编辑介面，界面上除显示菜 单栏和常用快捷菜单图标外，还显示了常用工具快捷

7、菜单，在左下角显示了单栏和常用快捷菜单图标外，还显示了常用工具快捷菜单，在左下角显示了 当前光标的坐标信息，紧接着是命令栏信息，在编辑区的左上角的悬浮窗口当前光标的坐标信息，紧接着是命令栏信息，在编辑区的左上角的悬浮窗口 显示了当前光标坐标信息和常用快捷键提示，编辑区的下方显示了编辑层堆显示了当前光标坐标信息和常用快捷键提示，编辑区的下方显示了编辑层堆 栈，其他区和默认界面风格一样。如下图所示：栈，其他区和默认界面风格一样。如下图所示： 9 PCBPCB库库(PCB Library)(PCB Library)面板面板 PCBPCB库面板是管理库面板是管理PCBPCB库的最主要功能区库的最主要功

8、能区 包含多个区域包含多个区域 封装选择（查找）过滤器封装选择（查找）过滤器 封装列表封装列表 封装中的元素列表封装中的元素列表 封装图形封装图形 封装列表 罗列封装并提 供对封装的创 建、删除和编 辑功能 元素列表 罗列封装中的 元素，并提供 对它们的编辑 功能 选择（查找） 过滤器 10 PCBPCB库图纸选项库图纸选项 快捷键快捷键“T - O”T - O” 其中关于栅格的概念与原理图中的栅格概念相似，不再赘述其中关于栅格的概念与原理图中的栅格概念相似，不再赘述 在在PCBPCB库或库或PCBPCB图纸中：图纸中： 按按“G”G”键可快速设置捕捉栅格键可快速设置捕捉栅格 拖动单个元件时，

9、按拖动单个元件时，按“G”G”键可快速设置元件栅格键可快速设置元件栅格 单位，可选 公制或英制 捕捉栅格 光标移动的 栅格，可XY 轴单独设置 元件栅格 拖动元件时的 栅格，可XY 轴单独设置 电气栅格 选择电气对象 时光标的栅格 视图栅格 图纸上显示的格子， 便于绘制时定位 11 层的概念层的概念 信号层信号层 机械层机械层 丝印层丝印层 助焊层助焊层 阻焊层阻焊层 禁止布线层禁止布线层 穿透层穿透层 PCB PCB 封装编辑环境常用设置：封装编辑环境常用设置： 在进行在进行 PCB PCB 封装设时通常两个功能要经常用到，它们分别是：设置原点和封装设时通常两个功能要经常用到，它们分别是：设

10、置原点和 更改栅格大小。更改栅格大小。 l 原点是进行原点是进行 PCB PCB 封装和封装和 PCB PCB 板设计时的重要参考点板设计时的重要参考点。 1 1、绝对原点，是软件系统默认的、绝对原点，是软件系统默认的 2 2、用户自己定义原点，单击、用户自己定义原点，单击 Edit EditSetSetReference Reference 菜单，在该菜单下有三菜单，在该菜单下有三 个字菜单，分别是指定义封装的第一脚为原点、定义封装的正中心为原点、个字菜单，分别是指定义封装的第一脚为原点、定义封装的正中心为原点、 用户指自己指定一个地方为原点。用户指自己指定一个地方为原点。 l 设置栅格：栅

11、格分步长栅格和可视栅格，步长栅格是光标拖动一个物体或定设置栅格：栅格分步长栅格和可视栅格，步长栅格是光标拖动一个物体或定 位一个物体时每次移动的距离，可视栅格即在编辑区显示的正方形的栅格。位一个物体时每次移动的距离，可视栅格即在编辑区显示的正方形的栅格。 可按可按G G跳出对话框跳出对话框Grid MangerGrid Manger进行修改或可按进行修改或可按 SHIFT+CTRL+G SHIFT+CTRL+G 键即弹出步长键即弹出步长 栅格设置对话框，直接输入数字按回车键即可改变栅格大小。栅格设置对话框，直接输入数字按回车键即可改变栅格大小。 切换计量单位：切换计量单位： AD AD软件支持

12、公制和英制单位计量，可按软件支持公制和英制单位计量，可按 Q Q 键或单击菜单键或单击菜单ViewViewToggleToggleUnits Units 进入公制和英制单位的切换。进入公制和英制单位的切换。 13 PCB PCB 封装设置工具介绍封装设置工具介绍 菜单快捷菜单快捷“P”P” 包含以下工具：包含以下工具： Arc (Center)Arc (Center)：绘制时先定圆心的任意角度圆弧：绘制时先定圆心的任意角度圆弧 Arc (Edge)Arc (Edge)：绘制时先定起点的：绘制时先定起点的9090度圆弧度圆弧 Arc (And Angle)Arc (And Angle)：绘制时先

13、定起点的任意角度圆弧：绘制时先定起点的任意角度圆弧 Full CircleFull Circle：圆：圆 FillFill：矩形填充：矩形填充 Solid RegionSolid Region：多边形填充：多边形填充 3D Body3D Body：3D3D外形外形 LineLine：线条：线条 StringString：字符串：字符串 PadPad：焊盘：焊盘 ViaVia：过孔：过孔 Polygon Pour CutoutPolygon Pour Cutout：禁止铺铜区：禁止铺铜区 Keepout.Keepout.：指定在：指定在KeepoutKeepout层放置的层放置的 上述除上述除3

14、D3D外形外的所有对象几乎可放置在任意层（取决于实际外形外的所有对象几乎可放置在任意层（取决于实际 意义），它们是否具有电气意义（是否导电）取决于被放置的意义），它们是否具有电气意义（是否导电）取决于被放置的 层是否为电气层，如有电气意义连接到什么网络取决于与元件层是否为电气层，如有电气意义连接到什么网络取决于与元件 引脚的对应关系（对于焊盘）或绘制引脚的对应关系（对于焊盘）或绘制PCBPCB时对其的设置时对其的设置 14 绘制封装绘制封装 封装应绘制在封装库图纸中的封装应绘制在封装库图纸中的原点原点处，该原点是在处，该原点是在PCBPCB中放置该封装时，中放置该封装时， 光标拖动的光标拖动的

15、定位点定位点 元件放置在顶层或底层，可在元件放置在顶层或底层，可在PCBPCB设计阶段自由更改。制作封装时，应设计阶段自由更改。制作封装时，应一一 律将其放置在顶层律将其放置在顶层，所以，所以 应在顶层丝印层绘制图形应在顶层丝印层绘制图形 贴片元件的焊盘应放置在顶层贴片元件的焊盘应放置在顶层 对于穿孔元件，不论元件在顶层或底层，焊盘均在对于穿孔元件，不论元件在顶层或底层，焊盘均在MultiMulti层层 焊盘的类型焊盘的类型 贴片焊盘贴片焊盘 矩形、圆形、八边形、圆角矩形矩形、圆形、八边形、圆角矩形 穿孔焊盘穿孔焊盘 焊盘形状：矩形、圆形、八边形、圆角矩形焊盘形状：矩形、圆形、八边形、圆角矩形

16、 孔形状：圆孔、方孔、槽形孔孔形状：圆孔、方孔、槽形孔 PCB 封装设计建议 a. 通孔型元件建议孔直径比元件管脚直径大0.2mm 0.3mm左右，焊盘铜 皮外沿一般是0.3mm1mm（相当于直径应该加0.6mm2mm）宽大元件 可再大一点，对于设计单面板的，则最小铜皮外沿应大于1mm以防止起铜 皮。 b.贴片元件普通阻容元件焊盘的长度可比管脚长一倍，宽度比焊盘标准尺寸 大5mil 10mil，但对于芯片类的元件，宽度应设计成和典型值一样宽，不需 要加宽。 c.大型的多管脚高密度管脚类的元件应在封装的对角处加mark定位点。 d.封装的焊盘的中心应以元件的占位宽度作为中心。 e.丝印最少应离焊

17、盘10mil的间距，以保证做出PCB板后能完整显示丝印 形状。 f.尽量使用圆孔，或槽形孔，方形孔不建议使用，因为方形孔需要冲压，无 法保证精度，且加工费也会比圆孔和槽形孔高。 PCB 封装设计实例1：1/4W金属膜电阻的PCB封装设计 18 封装实例封装实例2 2：AD7886AD7886的封装的封装“SC70-6SC70-6” 封装名 封装高度，根据 Datasheet中的 描述填写 封装描述，根据 自己的需要，填 写一些相关描述 新建的PCB库文件中，会 包含一个空的新封装 “PCBCOMPONENT_ 1”，可直接编辑这个封装 得到第一个新封装，也可 在新建封装后将其删除 19 放置焊

18、盘放置焊盘 最重要，焊盘放置是否正确，关系到元件是否最重要，焊盘放置是否正确，关系到元件是否 能够被正确焊接到能够被正确焊接到PCBPCB板，因此焊盘位置需要严板，因此焊盘位置需要严 格对应于器件引脚的位置。格对应于器件引脚的位置。 根据根据datasheetdatasheet中推荐的焊盘尺寸和位置放置中推荐的焊盘尺寸和位置放置 “P - P”P - P”放置焊盘，按放置焊盘，按“Tab”Tab”键设置属性。键设置属性。 焊盘编号，需与 元件库中的元件 引脚相对应 所在层，对于贴 片元件的焊盘， 一律为顶层 焊盘形状尺寸 焊盘位置 在放置焊盘时不 用理会它，放置 后可以直接设置 以改变焊盘位置

19、 20 放置焊盘放置焊盘 拖动鼠标，将修改好尺寸的焊盘放置到正确位拖动鼠标，将修改好尺寸的焊盘放置到正确位 置置 拖动时，按拖动时，按“G”G”键修改栅格至合适值（键修改栅格至合适值（0.05mm0.05mm ），以方便放置），以方便放置 拖动时，还可使用光标键（上下左右）精确移动拖动时，还可使用光标键（上下左右）精确移动 焊盘焊盘 根据根据datasheetdatasheet中描述，计算六个焊盘的坐标：中描述，计算六个焊盘的坐标： (-0.65, -1.1)(-0.65, -1.1)、(0, -1.1)(0, -1.1)、(0.65, -1.1)(0.65, -1.1) (0.65, 1.1

20、)(0.65, 1.1)、(0, 1.1)(0, 1.1)、(-0.65, 1.1)(-0.65, 1.1) 21 绘制外形轮廓绘制外形轮廓 一般需要将元件封装的外形示意图绘制在丝印层一般需要将元件封装的外形示意图绘制在丝印层 外形示意图仅是示意性的，外形示意图仅是示意性的，如果绘制时与焊盘冲突，需绕过焊盘，或断开绘制如果绘制时与焊盘冲突，需绕过焊盘，或断开绘制 在编辑环境的下方单击在编辑环境的下方单击“TopOverlay”TopOverlay”，选择顶层丝印层为当前层，选择顶层丝印层为当前层 “P - L”P - L”使用线条工具绘制一个矩形边框使用线条工具绘制一个矩形边框 尺寸尺寸2.1

21、mm2.1mm1.3mm1.3mm，并使矩形边框中心位于原点处，并使矩形边框中心位于原点处 可按可按“G”G”键更改捕捉栅格为键更改捕捉栅格为0.05mm0.05mm后绘制后绘制 可按可按“Tab”Tab”键修改属性，将线宽改为键修改属性，将线宽改为0.2mm0.2mm 因长边与焊盘冲突，这里不绘制长边，也可以缩小这个矩形因长边与焊盘冲突，这里不绘制长边，也可以缩小这个矩形 22 使用封装使用封装 现在可以在原理图库中的元件现在可以在原理图库中的元件“ADS7886”ADS7886”属性里引用这个封装了属性里引用这个封装了 工程中自制的库， 会自动被引用 PCB PCB 封装设计实例封装设计实

22、例3 3：（贴片元件：（贴片元件DDPAK DDPAK 封装）封装） 本例将设计一个常见的本例将设计一个常见的 DDPAK DDPAK 封装，其官方数据手册资料如下图所示封装，其官方数据手册资料如下图所示 第一步：放置焊盘并设置焊盘属性参数第一步：放置焊盘并设置焊盘属性参数 第二步：第二步： 放置热焊盘：这类大电流元件除了管脚焊盘外通常还有一个热焊盘，根据官放置热焊盘：这类大电流元件除了管脚焊盘外通常还有一个热焊盘，根据官 方数据手册可知，其最大宽度库方数据手册可知，其最大宽度库245mil，长度我们将其设置为，长度我们将其设置为345mil，焊，焊 盘编号设为盘编号设为2#，通常热焊盘与中间

23、管脚是连通的。设置好之后如下图所示：，通常热焊盘与中间管脚是连通的。设置好之后如下图所示： 第二步：第二步： 放置热焊盘：这类大电流元件除了管脚焊盘外通常还有一个热焊盘，根据官放置热焊盘：这类大电流元件除了管脚焊盘外通常还有一个热焊盘，根据官 方数据手册可知，其最大宽度库方数据手册可知，其最大宽度库245mil，长度我们将其设置为，长度我们将其设置为345mil，焊，焊 盘编号设为盘编号设为2#，通常热焊盘与中间管脚是连通的。设置好之后如下图所示：，通常热焊盘与中间管脚是连通的。设置好之后如下图所示： 第二步：第二步： 放置热焊盘：这类大电流元件除了管脚焊盘外通常还有一个热焊盘，根据官放置热焊

24、盘：这类大电流元件除了管脚焊盘外通常还有一个热焊盘，根据官 方数据手册可知，其最大宽度库方数据手册可知，其最大宽度库245mil，长度我们将其设置为，长度我们将其设置为345mil，焊，焊 盘编号设为盘编号设为2#，通常热焊盘与中间管脚是连通的。设置好之后如下图所示：，通常热焊盘与中间管脚是连通的。设置好之后如下图所示： 第三步：画元件丝印：第三步：画元件丝印： 该元件的最大宽度是该元件的最大宽度是420mil，因此我们从原点开始分别在，因此我们从原点开始分别在X=210mil和和 X= 210mil处拐角沿着参考线画出该元件的丝印。如下图所示：连通的。设处拐角沿着参考线画出该元件的丝印。如下

25、图所示：连通的。设 置好之后如下图所示：置好之后如下图所示： 第第四四步：删除参考线重新命名元件封装步：删除参考线重新命名元件封装 对于标准的对于标准的PCB元器件封装，元器件封装，AltiumDesigner为用户提供了为用户提供了PCB元元 器件封装向导，帮助用户完成器件封装向导，帮助用户完成PCB元器件封装的制作。元器件封装的制作。PCB ComponentWizard使设计者在输入一系列设置后就可以建立一个器使设计者在输入一系列设置后就可以建立一个器 件封装件封装。 演示演示Capacitor、DIP封装封装 PCB元器件封装创建向导元器件封装创建向导 IPCFootprintWizard用于创建用于创建IPC器件封装。器件封装。IPCFootprint Wizard不参考封装尺寸，