protel制作元件及元件封装

第6章制作元件及元件封装第6章制作元件及元件封装6.1元件及元件封装概述6.2创建新的元件库6.3原理图元件制作实例6.4创建新的元件封装库6.5元件封装制作实例思考题与练习题第6章制作元件及元件封装6.1元件及元件封装概述6.1.1元件概述1.原理图的组成原理图主要由两大部分组成：原理图元件和元件间的连线，其他内容都是辅助部分，如标注文字等。原理图元件代表实际的元器件，连线代表实际的物理导线，因此一张原理图中完全包含了元器件及其连接关系。这两部分信息就是原理图中包含的基本内容。第6章制作元件及元件封装2.原理图元件的组成原理图元件(以后简称为元件)由两大部分组成：用以标识元件功能的标识图和元件引脚。1)标识图标识图仅仅起着提示元件功能的作用，并没有什么实质作用。实际上，没有标识图或者随便绘制标识图都不会影响原理图的正确性。图6.1是ProtelDXP提供的一个继电器的标识图。第6章制作元件及元件封装图6.1继电器标识图第6章制作元件及元件封装2)引脚引脚是元件的核心部分。元件图中的每一根引脚都要和实际元器件的引脚对上号，而这些引脚在元件图中的位置是不重要的。每一根引脚都包含序号和名称等信息。引脚序号用来区分各个引脚，引脚名称用来提示引脚功能。图6.2为A/D转换器TLC549的引脚图。引脚序号是必须有的，而且不同引脚的序号不能相同。引脚名称根据需要设置，名称能反映该引脚的功能。第6章制作元件及元件封装图6.2原理图元件的引脚示例第6章制作元件及元件封装6.1.2原理图元件的制作过程为一个实际元件绘制原理图库时，为了保证正确和高效，一般建议遵循以下步骤。1.收集必要的资料所需收集的资料主要包括元件的引脚功能。这个工作一般来说困难不太大，但是某些初学者可能会感觉不知如何下手。第6章制作元件及元件封装2.绘制元件标识图如果是集成电路等引脚较多的元件，因为功能复杂，不可能用标识图表达清楚，往往是画个方框代表。如果是引脚较少的分立元件，一般尽量画出能够表达元件功能的标识图，这对于电路图的阅读会有很大帮助。第6章制作元件及元件封装3.添加引脚并编辑引脚信息在绘制好的标识图的合适位置添加引脚，此时的引脚信息是由ProtelDXP自动设置的，往往不正确，需要手工编辑修改为合适的内容。引脚排列应遵循以下规则：(1)电源引脚放在元件上部，地线引脚放在元件下部。(2)输入引脚放在元件左边，输出引脚放在元件右边。(3)功能相关的引脚靠近排列，功能不相关的引脚保持一定间隙。第6章制作元件及元件封装6.1.3元件封装概述1.元件与元件封装的关系元件封装是指元件焊接到电路板时所指的外形和焊盘位置。既然元件封装只是元件的外形和焊盘位置，那么纯粹的元件封装仅仅是空间的概念，因此，不同的元件可以共用同一个元件封装。如普通电阻的封装AXAIL-0.4在外形和焊盘位置的分布与普通二极管DIODE-0.4的封装基本一样，两者可以共用一个封装，如图6.3所示。第6章制作元件及元件封装图6.3两种相似的封装第6章制作元件及元件封装另一方面，同种元件也可以有不同的封装，比如电阻。因为电阻的功率不同，所以电阻的外形和焊盘间距也不同。常用电阻的封装形式有AXIAL-0.3、AXIAL-0.4、AXIAL-0.6等，如图6.4所示。第6章制作元件及元件封装图6.4常用电阻封装第6章制作元件及元件封装2.元件封装外形常见元件封装外形通常有：单列直插式封装、双列直插式封装、Z形直插式封装、扁平封装、四列直插式封装和三引脚封装。在元件封装外形名称中它们的英文缩写如表6.1所示。图6.5～6.9为元件封装外形图。第6章制作元件及元件封装表6.1元件封装外形名称第6章制作元件及元件封装图6.5SIP封装图6.6DIP封装第6章制作元件及元件封装图6.7TO封装图6.8PLAT封装第6章制作元件及元件封装图6.9QIL封装第6章制作元件及元件封装从元件引脚封装类型上区分，主要有针脚式元件封装和表面粘贴式(STM)元件封装。针脚式封装元件焊接时先要将元件针脚插入焊盘导通孔，然后再焊锡。第6章制作元件及元件封装3.常用元件封装名称简介在制作元件封装之前，先介绍一些有关元件封装名称的基本常识。(1)元件封装材料缩写。通常，元件的封装材料主要有三种：塑料、陶瓷和金属。这些材料在元件封装的名称里通常用表6.2所示的字母代替。(2)常用封装名称简介。一般来讲，元件封装的外形加上材料就可以构成封装的名称了。表6.3所列的是常用的元件封装名称。第6章制作元件及元件封装表6.2元件封装材料缩写第6章制作元件及元件封装表6.3常用的元件封装名称第6章制作元件及元件封装第6章制作元件及元件封装6.1.4元件封装的制作过程1)收集必要的资料在开始制作封装之前，需要收集的资料主要包括该元件的封装信息。这个工作往往和收集原理图元件同时进行，因为用户手册一般都有元件的封装信息，当然上网查询也可以。如果用以上方法仍找不到元器件的封装信息，只能先买回器件，通过测量得到器件的尺寸(用游标卡尺量取正确的尺寸)。在PCB上假如使用英制单位，应注意公制和英制单位的转换。它们之间的转换关系是：1in＝1000mil＝2.54cm第6章制作元件及元件封装2)绘制元件外形轮廓在制作元件封装的过程中，首先应绘制出元件的外形轮廓，外形轮廓在PCB的丝印层(TopOverlay)上显示出该元件的顶视图。外形轮廓在放置元件时非常有用，如果轮廓足够精确，PCB上元件排列就很整齐。轮廓不要画得太大，否则会占用过多的PCB的空间。第6章制作元件及元件封装3)放置元件引脚焊盘焊盘需要的信息比较多，如焊盘外形、焊盘大小、焊盘序号、焊盘内孔大小、焊盘所在的工作层等。需要注意的是元件外形和焊盘位置之间的相对位置。元件外形容易测量，焊盘分布也容易测量，但两者之间的相对位置却难以准确测量。第6章制作元件及元件封装6.2创建新的元件库6.2.1创建一个新的元件库制作元件和建立元件库是使用ProtelDXP的元件库编辑器来进行的。用户可以创建一个新的元件库作为自己使用的专用库，把平时自己创建的新元件放置到这个专用库中，供绘制原理图时使用。第6章制作元件及元件封装首先创建一个新项目“MyPCB.PRJPCB”，在此项目管理环境下，执行【File】/【New】/【SchematicLibrary】命令，就可以进入原理图元件库编辑器工作界面，如图6.10所示。第6章制作元件及元件封装图6.10元件库编辑器第6章制作元件及元件封装执行文件另存命令【File】/【SaveAs】，在弹出如图6.11所示的对话框中，修改文件名为“Myuse”，单击按钮，此时一个新的元件库“Myuse.SCHLIB”创建完毕。第6章制作元件及元件封装图6.11创建新的元件库第6章制作元件及元件封装6.2.2元件库编辑器元件库编辑器与原理图设计编辑器界面相似，主要由元件库编辑管理器、主工具栏、菜单、常用工具栏、编辑区等组成。不同的是在编辑区有一十字坐标轴，而不是网格。元件库编辑器提供了两个重要的工具栏，即绘制图形工具栏和IEEE工具栏。下面简单地介绍元件库编辑器的组成及其界面的管理，使用户对元件库编辑器有一个简单的了解。第6章制作元件及元件封装图6.10是元件库编辑器的编辑界面，可以看出，整个编辑器可以分为以下几个部分：(1)主菜单。编辑器的主菜单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。(2)元件编辑区(ComponentsEditorPanel)。元件编辑区主要用于创建一个新元件，将元件放置到工作平面上，用于更新元件库，添加或删除元件库中的元件等各项操作。第6章制作元件及元件封装图6.12元件库编辑管理器第6章制作元件及元件封装(3)主工具栏(MainToolbars)。主工具栏为用户提供了各种图标操作方式，可以让用户方便、快捷地执行命令和各项功能，如打印、存盘等操作均可以通过主工具栏来实现。(4)绘图工具栏(PlacementTools)。元件库编辑器提供的绘图工具同以往所接触到的绘图工具是一样的，它的作用类似于菜单命令“Place”，就是在工作平面上放置各种图元，如线段、圆弧等。第6章制作元件及元件封装(5)元件库编辑管理器。元件库编辑管理器主要用于对元件库进行管理。单击项目管理器下面的“LibraryEditor”标签，则可以进入元件库编辑管理器，如图6.12所示。(6)状态栏与命令行。在屏幕最下方为状态栏和命令行，它们用于提示用户当前系统所处的状态和正在执行的命令。第6章制作元件及元件封装6.2.3绘图工具的使用与第5章介绍的原理图绘制一样，制作元件也可以用绘图工具来进行。常用的绘图工具包括一般绘图工具和IEEE工具。第6章制作元件及元件封装1.一般绘图工具栏图6.13为元件库编辑器中的绘图工具栏，通过【Place】菜单命令也可以找到绘图工具栏上各个按钮所对应的选项。绘图工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【SchLibDrawing】来实现。表6.4介绍了绘图工具栏中各个按钮的功能及对应的菜单选项。第6章制作元件及元件封装图6.13绘图工具栏第6章制作元件及元件封装表6.4绘图工具栏的按钮及其功能第6章制作元件及元件封装第6章制作元件及元件封装2. IEEE工具栏图6.14为元件库编辑器中的IEEE工具栏，IEEE工具栏上的命令也对应【Place】菜单上【IEEESymbols】子菜单的各命令。IEEE工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【SchLibIEEE】来实现。IEEE工具栏中各个按钮的功能见表6.5。第6章制作元件及元件封装图6.14IEEE工具栏第6章制作元件及元件封装表6.5IEEE工具栏的按钮及其功能第6章制作元件及元件封装第6章制作元件及元件封装6.3原理图元件制作实例6.3.1制作模拟元件1.制作稳压二极管制作稳压二极管的操作步骤如下：(1)在项目管理器(Projects)面板中双击“Myuse.SCHLIB”文件名，打开新创建的库文件，准备添加元件。第6章制作元件及元件封装(2)执行菜单命令【Tools】/【NewComponent】，弹出如图6.15所示的对话框。输入新元件名称“DZENER”，然后单击按钮，这时库里面会出现一个名为“DZENER”的空元件，如图6.16所示。第6章制作元件及元件封装图6.15设置元件名第6章制作元件及元件封装图6.16库中显示空元件名第6章制作元件及元件封装(3)用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，开始绘制线条，这时候鼠标变成十字形。在靠近基准位置的地方绘制出稳压二极管的外形，如图6.17所示(图中十字线为基准位置)。在绘制线条的过程中，如果发现不能绘制斜线，可以在画线的同时(不释放鼠标)按一下或者多下空格键切换画线模式。第6章制作元件及元件封装图6.17稳压二极管的外形第6章制作元件及元件封装(4)修改线宽。用鼠标双击刚绘制好的外形连线，弹出线条的属性对话框，如图6.18所示。(5)在绘图工具栏中用鼠标单击按钮，为稳压管添加引脚。稳压二极管有两根引脚，刚添加的引脚如图6.19所示。第6章制作元件及元件封装图6.18线条的属性对话框第6章制作元件及元件封装图6.19添加引脚第6章制作元件及元件封装(6)编辑引脚属性。双击某一引脚，弹出如图6.20所示的修改引脚属性对话框。对话框中“Designator”表示引脚标号，“DisplayName”表示引脚名称。同时可修改引脚的长度“Length”、位置坐标“LocationX/Y”、旋转角度“Orientation”、颜色“Color”和隐藏“Hidden”等引脚属性。第6章制作元件及元件封装图6.20修改引脚属性对话框第6章制作元件及元件封装(7)在绘图工具栏中用鼠标单击按钮，根据光标提示依次选中稳压管三角形的三个端点，如图6.22所示。单击鼠标右键后，完成放置填充区工作。然后双击刚放置的填充区，在弹出如图6.23所示的对话框中选择适当的颜色。第6章制作元件及元件封装图6.21引