电路板板元件封装的制作

课程描述：主要讲述元件封装的制作方法,同时介绍元件封装编辑器及元件封装管理方式。第9讲元件封装的制作▲了解元件封装编辑器▲熟练掌握元件封装的制作知识点及技能点9.1元件封装编辑器9.2创建元件封装9.3生成项目元件封装库主要内容元件封装知识（补充）元件封装定义：元器件的外形和引脚分布图组成：外形和焊盘外形（包含标注信息）：在丝印层（TopOverlay）焊盘：穿孔焊盘，涉及到穿孔的每层贴片元件的焊盘，在顶层TopLayer绘制同一元器件可以有多种封装形式，而多个不同元器件可以有相同的封装形式常见封装形式1.分立元件的封装电阻：分为直插式封装和贴片封装直插式电阻主要关心指标：焊盘中心距，电阻直径，焊盘大小和焊盘孔大小R2012－080508表示：元件长度（10mil）05表示：元件宽度（10mil）AXIAL－0.40.4表示：焊盘中心距为400mil电容分类：电解电容和无极性电容（瓷片电容、CCB电容、涤纶电容等）RB7.6-15焊盘间距为7.6mm，外径为15mmPOLAR0.8封装分为直插式和贴片式电容量较大时，如几十uF时，选直插式封装C3225－1210CC2012－0805贴片电解电容容量较小的电解电容，几uF到几十uF，可以选择直插式封装也可选贴片式封装容量更小的电容，一般选瓷片电容、涤纶电容，为无极性的无极性电容确定电容使用的封装主要关心的指标：焊盘中心距：要合适焊盘大小：焊盘大小要大于焊盘过孔焊盘孔大小：要大于引脚电容极性：对于电解电容，应在封装图上注明正负极二极管DIODE－0.7LED－1封装类似于电阻，但是二极管有正负极发光二极管三极管BCY－W3BCY－W3/H.7三极管有NPN和PNP两种类型，同一容量等级的NPN和PNP物理外形完全一样，三极管的功率越大，体积越大。BGA球形栅格阵列QUAD方形贴片封装包含，QFP系列PGA引脚栅格阵列LCC无引脚芯片LCC(Leadlesschipcarrier)。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC用封装2.集成电路封装选择元件封装的基本原则器件支持的封装最重要的因素，设计者不可能选择器件本身不支持的封装。机箱的空间的大小机箱空间的大小决定PCB板的尺寸大小和外形，PCB最终要安装到机箱中。制作成本永远要考虑的问题，小规模生产时，贴片器件比直插式封装插成本高（焊接成本高），但是在大规模生产时，使用贴片器件的成本有可能比传统封装成本低。器件的发热对于某些功率较大的集成芯片，需要外加散热片，甚至还需要带风扇。焊接工具在焊接贴片封装器件时，需专用的焊接设备，普通电烙铁不合适。高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室9.1.1启动元件封装编辑器执行菜单命令［File］/［New］/［PCBLibrary］，启动元件封装编辑器，新建元件封装库默认文件名为PcbLib1.PcbLib。执行菜单命令［File］/［Save］或单击主工具栏按钮，保存元件封装库文件。9.1元件封装编辑器主工具栏9.1.2元件封装编辑器的组成9.1元件封装编辑器主菜单元件封装管理器PCBLibPlacement工具栏图层控制按钮元件封装编辑工作区面板控制按钮状态栏–A、菜单栏–B、主工具栏–C、PCBLibPlacement工具栏–D、元件封装编辑工作区•元件封装编辑工作区用于编辑、创建一个新的元件封装。9.1.2元件封装编辑器的组成E、面板控制按钮F、元件封装管理器•元件封装管理器主要用于对元件封装库文件进行管理9.1.2元件封装编辑器的组成G、状态栏状态栏位于屏幕左下方，用于提示系统所处状态、光标位置、正在执行的命令等。–启动元件封装管理器在元件封装编辑器界面中，单击编辑器界面下部的PcbLibrary控制按钮。–浏览元件封装•元件封装掩膜框（Mask）用于过滤库中元件封装，显示满足要求的所有元件封装。•单击元件封装列表框内某项封装，则在元件封装编辑器界面中显示该元件的封装。–添加新的元件封装•添加新的元件封装的方法是执行［Tools］/［NewComponent］命令。9.1.3元件封装管理器–删除元件封装•选择要删除的元件封装，［Tools］/［RemoveComponent］命令。–元件封装重命名•单击要修改名称的元件封装，执行［Tools］/［ComponentProperties］命令。–放置元件封装•选择要放置的元件封装，执行［Tools］/［PlaceComponent…］。9.1.3元件封装管理器9.2创建元件封装以DIP-14为例介绍创建元件封装过程。创建元件封装有两种途径：手工创建和利用元件封装向导创建。9.2.1手工创建元件封装（1）启动元件封装编辑器（2）板面选项设置执行［Tools］/［LibraryOptions］菜单命令，系统将弹出板面选项设置对话框。度量单位为英制电气栅格属性为8milSnapGrid设为双100milComponentGrid设为双100mil可视栅格设置为Lines、100mil、1000mil等9.2.1手工创建元件封装（3）系统参数设置执行[Tools]/[Preferences]菜单命令，系统将弹出系统参数设置对话框。（4）重命名元件封装执行[Tools]/[ComponentProperties]菜单命令，在弹出的对话框中输入新元件封装名称DIP14，单击OK，完成新元件封装命名工作。（5）放置焊盘•执行［Edit］/［Jump］/［Reference］命令，以（0，0）光标为中心显示页面。•单击PCBLibPlacement工具栏中的按钮，或执行［Place］/［Pad］命令，光标变为十字形状，中间拖动一个焊盘。•按下Tab键弹出焊盘参数设置对话框。对焊盘形状、大小进行设置。将焊盘序号设为1，形状设为方形，焊盘通孔直径设为30mil，焊盘X和Y尺寸均设为62mil。•将光标移到（0，0）点，单击左键，完成DIP14封装第1个焊盘的放置。•再按Tab键，将焊盘形状设为圆形，其它不变，按OK退出。9.2.1手工创建元件封装焊盘参数设置对话框9.2.1手工创建元件封装•将光标移至（100mi，0mi）放置第2个焊盘，并依次在（200mi，0mi）、（300mi，0mi）、（400mi，0mi）、（500mi，0mi）、（600mi，0mi）、（600mi，300mi）、（500mi，300mi）、（400mi，300mi）、（300mi，300mi）、（200mi，300mi）、（100mi，300mi）、（0mi，300mi）位置放置第3至14焊点。9.2.1手工创建元件封装9.2.1手工创建元件封装（6）绘制封装外形•打开板面选项设置对话框，将SnapGrid设为双5mil。•将图层转换的顶层丝印层TopOverlay。•单击PCBLibPlacement工具栏中的按钮，光标变为十字形状。•按下Tab键，系统弹出参数设置对话框，将线条宽度设为5mil，图层仍为TopOverlay。•用直线功能绘制出封装外形的外框。•画圆弧–单击PCBLibPlacement工具栏中的按钮。–再按Tab按钮，系统弹出圆弧参数设置对话框。–将Arc宽度设为5mil，图层为TopOverlay不变。–绘制元件封装外形的圆弧。9.2.1手工创建元件封装•设置封装参考点–可根据需要需重新设立元件封装参考点。–执行［Edit］/［SetReference］/［Pin1］指定元件封装参考点为元件封装的1号脚。–执行［Edit］/［SetReference］/［Center］指定元件封装参考点为元件封装的中心。–执行［Edit］/［SetReference]/[Location］取图形任一点为元件封装参考点。•其他–为保证所作封装复合设计规则要求，可执行［Reports］/［ComponentRuleCheck］命令，检查封装设计是否存在错误。9.2.1手工创建元件封装9.2.2利用向导创建元件封装（1）执行［Tools］/［NewComponent］命令，系统弹出元件封装向导对话框。（2）单击Next按钮，在该对话框选择元件封装样式以及度量单位•选择DIP封装样式，单位选择Imperial(英制）9.2.2利用向导创建元件封装（3）单击Next按钮，系统弹出焊盘尺寸设置对话框。•单击需要修改的尺寸，输入新的尺寸。我们将通孔尺寸改为30mil,外轮廓尺寸改为62mil。9.2.2利用向导创建元件封装（4）单击Next按钮，进行焊盘水平和垂直间距设置。•这里我们将水平间距改为300mil,垂直间距为100mil。9.2.2利用向导创建元件封装（5）单击Next按钮，进行元件封装外形轮廓线宽度设置。•我们将外形线宽度改为5mil。9.2.2利用向导创建元件封装（6）单击Next按钮，设置元件管脚总体数量。•我们将元件管脚总数设为14。9.2.2利用向导创建元件封装（7）单击Next按钮，设置新元件元件封装名称。•我们将元件封装默认文件名DIP14改为DIP-14。9.2.2利用向导创建元件封装（8）单击Next按钮，系统弹出完成元件封装制作对话框。9.2.2利用向导创建元件封装（9）单击Finish按钮，完成新的DIP-14元件封装制作。系统自动在元件封装编辑界面打开DIP-14元件封装，以供用户进一步修改。9.2.2利用向导创建元件封装注意外形尺寸以及焊盘的大小、位置必须与实际尺寸相同，避免出现安装空间不够、焊盘位置与器件引脚不匹配。设计者在设计前必须获得器件的精确尺寸，设计者可以从厂家获得所购器件的详细资料，也可直接测量器件的精确尺寸。器件的外形绘制在丝印层上，不具备电气特性，只是在PCB上印制图形。9.3生成项目元件封装库为便于文件管理，以及其它项目借用本项目元件封装，常常需要生成项目元件封装库。所谓项目元件封装库是指按照本项目电路板上的所有元件生成的一个元件封装库。•生成项目元件封装库的步骤：–打开项目中的PCB文件；–执行［Design］/［MakeProjectLibrary］命令，系统自动切换到元件封装库编辑器，生成以当前PCB文件名为文件名，后缀为.PcbLib的项目元件封装库。系统自动整理电路板上的元件并载入该项目元件封装库。◆元件封装编辑器◆制作元件封装的流程及操作重点和难点本章小结•本章主要介绍了印制电路板元件封装库建立的方法，以及元件封装编辑器的组成、元件封装的管理方法（添加、删除、重命名、放置元件等）。•着重讲述了创建新的元件封装的两种方法：手工创建元件封装和利用封装向导创建元件封装。高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室利用两种创建元件封装的方法创建一个DIP20封装。上机操作