第9章制作元件封装

第9章制作元件封装第9章制作元件封装9.1启动PCB元件封装编辑器9.2PCB元件封装编辑器概述9.3创建新的元件封装9.4PCB元件封装管理9.5创建项目元件封装库本章小结思考与练习第9章制作元件封装9.1启动PCB元件封装编辑器PCB元件封装编辑器的启动步骤如下：①打开一个设计数据库，执行菜单命令File|New命令，在新建文件对话框中，选择PCBLibraryDocument（PCB库文件）图标，单击OK按钮，则在该设计数据库中建立了一个默认名为PCBLIB1.LIB的文件，此时可更改文件名。②打开该文件，就进入PCB元件封装编辑器的工作界面。第9章制作元件封装图9.1新建设计数据库对话框第9章制作元件封装图9.2创建设计数据库后的窗口第9章制作元件封装图9.3新建文件对话框第9章制作元件封装图9.4新建元件封装库文件第9章制作元件封装图9.5元件封装编辑器主窗口第9章制作元件封装9.2PCB元件封装编辑器概述在设计管理器窗口中按下“BrowsePCBLib”按钮，便出现如图9.6所示元件封装编辑器的编辑界面。主菜单栏主工具栏PCB元件库管理器状态栏放置工具栏工作窗口图9.6元件封装编辑器界面第9章制作元件封装1．主菜单PCB元件封装编辑器的主菜单如图9.7所示，主要是给设计人员提供编辑、绘图命令，以便于创建一个新元件。每个菜单下均有相应的子菜单，某些子菜单下还有多级子菜单。图9.7主菜单第9章制作元件封装主菜单中的各菜单命令功能如下：File：用于文件的管理、文件的存储、文件的输出打印等操作；Edit：用于各项编辑功能，如删除、移动等；View：用于画面管理，如画面的放大、缩小和各种工具栏的打开与关闭等；Place：用于绘图命令，如在工作界面上放置一个圆弧、导线、焊盘等；Tools：在设计的过程中提供各种方便的工具；Reports：用于产生报表；Help：用于提供帮助文件；Window：用于已打开窗口的排列方式、切换当前工作窗口等。第9章制作元件封装2．主工具栏主工具栏如图9.9所示，它提供了各种图标操作方式，可以方便、快捷地执行各项功能，如打印、存盘等。图9.9主工具栏第9章制作元件封装对主工具栏可进行如下操作：（1）显示主工具栏：执行菜单命令“View\Toolsbars\MainToolbar”，主工具栏就被打开，显示在主窗口中。（2）调整主工具栏的位置：将鼠标指针移到主工具栏中的任一按钮上，单击鼠标右键，就会弹出一个如图9.9所示的快捷菜单，执行某个快捷菜单命令，就可将主工具栏放置在主窗口的左边、右边、顶部或底部位置。（3）关闭主工具栏：只要执行快捷菜单命令“Hide”或执行菜单命令“View\Toolsbars\MainToolbar”即可关闭。第9章制作元件封装图9.9快捷菜单命令第9章制作元件封装3．绘图工具栏绘图工具栏（PlacementTools）如图9.10所示，它的作用类似于菜单命令“Place”，用于在工作平面上放置各种图元焊点、线段、圆弧等。图9.10绘图工具栏第9章制作元件封装4．元件编辑区在设计窗口的空白处，有一个类似平面直角坐标系的绘图页，划分为四个象限，通常情况下，在第四象限进行元件封装的编辑工作，因此又称之为编辑区。5．状态栏和命令行状态栏和命令行显示在主窗口的最下方，如图9.11所示。它们用于指示当前系统所处的状态和正在执行的命令，打开或关闭状态栏和命令行，可分别通过执行菜单命令“View\StatusBar”和“View\CommandStatus”来完成。图9.11状态栏和命令行第9章制作元件封装6．快捷菜单在编辑区的空白处单击鼠标右键，则屏幕上会弹出如图9.12所示的快捷菜单。利用快捷菜单进行编辑，将使操作变得方便快捷，其效果就相当与使用主菜单进行操作。图9.12快捷菜单第9章制作元件封装7．元件封装库管理器元件封装库管理器主要用于对元件封装库进行管理。PCB元件封装编辑器界面的放大、缩小处理可以通过“View”菜单进行，也可以通过选择主工具栏上的放大按钮和缩小按钮来实现画面的放大与缩小。第9章制作元件封装9.3创建新的元件封装创建PCB元件封装图常用两种方法：手工创建和利用向导创建。下面通过一个双列直插式9脚的元件封装为实例，来讲述创建元件封装的具体过程。9.3.1元件封装参数设置启动Protel99SE并进入PCB元件封装编辑器的编辑界面，在创建新的元件封装前，往往需要先设置一些基本参数，如计量单位、过孔的内孔层和鼠标移动的最小间距等。但是创建元件封装不需要设置布局区域，因为系统会自动开辟一个区域供用户使用。第9章制作元件封装1．工作层面参数设置设置工作层面参数的操作步骤如下：（1）执行“Tools\LibraryOptions”命令，系统将弹出工作层面参数设置对话框，如图9.13所示；（2）在Layers标签页，可以设置元件封装的层参数。一般可以选中PadHoles（焊盘内孔）和ViaHoles（过孔）两个复选框，其他则保留默认值；（3）单击Options标签，进入Options标签页，如图9.14所示。在该对话框中可设置Snap（格点）、ElectricalGrid（电气栅格）和Measurement（计量单位）等，计量单位有英制和米制两种。（4）设置结束后，单击该对话框中的“OK”按钮，即完成对工作层面参数新的设置。第9章制作元件封装图9.13工作层参数设置对话框第9章制作元件封装图9.14Options标签页对话框第9章制作元件封装2．系统参数设置设置系统参数的操作步骤如下：（1）执行菜单命令“Tools\Preferences”，系统将弹出Preferences设置对话框。如图9.15所示。它共有6个标签页，即Options标签页、Display标签页、Colors标签页、Show/Hide标签页、Defaults标签页、SignalIntegrity标签页，一般只设定Options标签页的各项参数即可。当设置元件颜色时，通常顶层丝印层(TopOverLayer)颜色为深绿色，PadHoles颜色设置为白色（White），颜色设置可以通过Colors标签页实现。工作层面参数和系统参数设置完毕后，就可以开始创建新的元件封装了。第9章制作元件封装图9.15Preferences设置对话框第9章制作元件封装9.3.2手工创建新的元件封装手工创建元件封装实际上就是利用Protel99SE提供的绘图工具，按照实际的尺寸绘制出该元件封装。下面，我们通过创建大家熟悉的DIP9元件封装，来讲解手工创建元件封装的操作步骤。DIP9元件封装如图9.16所示。第9章制作元件封装图9.16DIP9元件封装图形尺寸为：焊盘的垂直间距100mil，水平间距300mil，外形轮廓框长400mil，宽200mil，距焊盘50mil，圆弧半径25mil。第9章制作元件封装手工创建的一般步骤如下：（1）建立新元件画面单击PCB元件库管理器中的Add按钮，或执行菜单命令Tools|NewComponent，系统弹出ComponentWizard对话框，单击Cancal按钮，则建立了一个新的编辑画面，新元件的默认名是PCBCOMPONENT_1。（注：如果是新建一个PCB元件库，系统自动打开一个新的画面，可以省略这一步）第9章制作元件封装（2）放置焊盘①首先执行“Place\Pad”菜单命令，如图9.16所示。也可以单击绘图工具栏中按钮。②执行该命令后，光标变为十字，中间带有一个焊盘。随着光标的移动，焊盘跟着移动，移动光标到坐标原点，单击鼠标左键放置第一个焊盘。③在焊盘中心出现焊盘序号，如果是第一次放置的焊盘，其序号为0，这时系统仍然处于放置焊盘的编辑状态，可以继续放置其它7个焊盘，如图9.19所示。单击鼠标右键或按键盘上的Esc键，即可结束放置焊盘。第9章制作元件封装图9.16“Place\Pad”菜单命令第9章制作元件封装图9.17放置的全部焊盘第9章制作元件封装④将光标移动到已绘制好的第一个焊盘上，双击鼠标左键，即会弹出如图9.19所示焊盘属性对话框。在该对话框中，可以对焊盘的有关参数进行设置：第9章制作元件封装图9.19焊盘属性对话框X-Size和Y-Size：用来设置焊盘的横、纵向尺寸；Shape：用来选择设置焊盘的外形（有圆形、正四边形和正八边形）；Designator：指示焊盘的序号，可以在栏中进行修改，这里将它改为1，再依次将其他焊盘的序号分别改为2~9。Layer：设置元件封装所在的层面，针脚式元件封装层面设置必须是MulitLayer，STM元件封装层面设置必须为单一表面，如TopLayer或BottomLayer；X-Location和Y-Location：指示焊盘所在的位置坐标，对它们重新设置可以调整焊盘的位置。第9章制作元件封装⑤利用焊盘属性对话框中的全局编辑功能，统一修改焊盘的尺寸。设焊盘的直径设为50mil，通孔直径设为32mil。设置方法如图9.19所示。图9.20设置所有焊盘的参数第9章制作元件封装确认对话框第9章制作元件封装本例焊盘的属性设置如图9.19所示。方形焊盘和圆形焊盘可以在Shape编辑框中选定。其他选项参数取默认值。根据元件引脚之间的实际间距将其设定为垂直距离为100mil，水平距离为300mil，1号焊盘放置于（0，0）点，并相应放置其他焊盘。图9.21第9章制作元件封装（3）绘制外形轮廓①将工作层切换为顶层丝印（TopOverLay）。②执行菜单命令Place|Track，或单击放置工具栏的按钮，开始绘制元件的边框。边框长为400mil，宽为200mil，每边距焊盘50mil。执行该命令后，鼠标光标变为鼠标指针和一个带小方点的大“十”字形。将鼠标指针移到合适的位置，单击鼠标左键来确定元件封装外形轮廓线的起点，然后绘制元件的外形轮廓，如图9.22所示。在本例中，左上角坐标为（50，50），右下角坐标为（250，-350）。上端开口的坐标分别为（125，50）和（175，50）。第9章制作元件封装图9.22元件封装外形轮廓第9章制作元件封装③因为圆弧半径为25mil，将捕获栅格从20mil设为5mil，以便于捕获位置。单击主工具栏的按钮，在弹出的对话框输入5mil即可。④利用中心法绘制圆弧。圆心坐标为（150，50），半径为25mil，圆弧形状为半圆。执行菜单命令Place|Arc(Center)，或单击放置工具栏的按钮即可绘制圆弧。本例中，执行菜单命令“Place\Arc(Center)”后，将鼠标指针移到合适的位置，单击鼠标左键来确定圆心位置（150，40），移动鼠标指针，即出现一个半径随鼠标指针移动而变化的预画圆，单击鼠标左键来确定圆半径(30mil)，将鼠示指针移到预画圆的左端（起始角为190°），单击鼠标左键来确定圆弧的起点，再将鼠标指针移到预画圆的右端（终止角为360°）单击鼠标左键来确定圆弧的终点，元件封装顶部的半圆弧就绘制好了。此时元件封装图形如图9.23所示。第9章制作元件封装图9.23完整的元件封装图形第9章制作元件封装（4）设置元件参考坐标在菜单Edit|SetReference下,设置参考坐标的命令有三个，Pin1：设置引脚1为参考点；Center：将元件的中心作为参考点；Location：设计者选择一个位置作为参考点。本例选择引脚1为参考点。第9章制作元件封装图9.24设置元件参考坐标第9章制作元件封装（5）命名与保存①命名：用鼠标左键单击PCB元件库管理器中的Rename按钮，弹出重命名元件对话框，如图9.25所示。在对话框中输入新建元件封装的名称，单击OK按钮即可。本例命名为DIP9。图9.25元件封装重命名对话框第9章制作元件封装②保存：执行菜单命令File|Save，或单击主工具栏的按钮，可将新建元件封装保存在元件封装库中，在需要的时候可任意调用该元件。第9章制作元件封装9.3.3利用向导创建元件封装Protel99SE提供了元件封装生成向导。根据设计者的要求，由系统很方