Altium Designer使用精通教程 第四章(PCB封装库绘制)
一、PCB库概述
1、PCB封装简介
一个元件的封装需要包含下图所示的几个组件,其中浅灰色部分为丝印,用于帮助焊接工程师区分元件的正反向。
2、PCB库简介
一个元件符号要想落实到实物上,那么它必须要有对应的封装,这个封装需要在PCB库中体现,并且原理图中的元件要与其对应的封装绑定,否则无法转换PCB。
二、PCB库封装增删
1、添加封装
选择左边栏的“PCB Library”选项卡,点击“Add”,即可添加一个封装进入原理图库,双击封装项可以更改其名字。
2、删除封装
选择左边栏的“PCB Library”选项卡,单击目标封装,再点击“Delete”,完成确认后即可从PCB库中删除目标封装。
三、封装组件放置
1、组件放置
(1)快捷工具栏中基本都包含封装绘制所需的工具,同类工具合并在一个选项,右键工具可以切换另一个同类工具作为默认工具。
(2)点击快捷工具栏中的工具,再左键点击画布,即可在光标处放置相应的组件,操作方法和放置元件较为类似。
2、组件属性修改
(1)双击画布上的组件即可对其属性进行编辑,如所在层Layer、标识符Designator、焊盘形状Shape等。
(2)双击画布上的组件,然后左键对其进行拖拽,即可移动组件的位置。
(3)取消输入法的前提下,框选若干组件后按下A,可以选择不同方式对齐所框选的组件,如等间距对齐(平均分布)等。
3、组件介绍
(1)AD支持的组件有焊盘、基本图形等。
(2)在快捷工具栏中选择放置焊盘工具,可在画布上放置焊盘,双击它可设置其属性:
①“Layer”选项可以改变焊盘的层(如果是通孔焊盘选择“Multi-Layer”,如果是表贴焊盘选择顶层“Top Layer”或者底层“Bottom Layer”)。
②“X-Size”和“Y-Size”选项分别修改焊盘的横坐标宽度和纵坐标高度。
③“Hole information->Hole Size”项目可以修改焊盘内孔的直径。
④“Round”选项可以使内孔的形状为圆孔;“Rect”选项可以使内孔的形状为正方形孔,当选中此项时,“Rotation”选项可以输入内孔的旋转角度;“Slot”选项可以使内孔的形状为椭圆形孔,当选中此项时,“Rotation”选项可以输入内孔的旋转角度,“Length”选项可以输入椭圆形的长度(注意:此项的值要大于内孔直径“Hole Size”的值)。
⑤“Size and Shape-> Shape”选项可以修改焊盘的形状(“Round”为圆形、“Rectangular”为方形、“Octagonal”为八边形、“Rounded Rectangle”为圆角正方形),X/Y用来修改焊盘的大小。
(3)在快捷工具栏中选择放置线条(类)工具,可在画布上绘制线条,但需注意此线条应位于丝印层,它不带有电气特性。
4、板层切换
(1)在窗口下边栏可以切换当前所在板层。
(2)双击元件后,可对其Layer属性进行编辑,更改元件所在图层(其中Multi-Layer为多层)。
5、快捷操作及常规属性设置
(1)按下快捷键Ctrl+End可将光标和视图跳转到参考点的位置,也可将其认为是画布原点。
(2)点开右边属性栏,可设置一些常规属性:
①通过配置“Other->Unit”属性可以修改全局使用的长度单位,“mils”选项为毫英寸作为单位,“mm”选项为毫米作为单位。(按快捷键Q也可实现两个单位的来回切换)
②通过配置“Grid Manager-> Properties->Step->Step X”选项中的“X”和“Y”分别可以设定鼠标移动的横坐标和纵坐标的最小移动距离,具体可根据元件具体尺寸需要进行设定。(下图所示窗口可以直接按Ctrl+G快捷键打开)
四、封装创建实操
1、常见CHIP封装的创建(以SOD-123为例)
(1)添加封装,命名为“SOD-123”。
(2)使用放置焊盘工具放置两个表贴焊盘,二者尽量围绕原点对称(当然,也可以其中一个焊盘放置在原点上,便于后续距离测量)。
(2)设置焊盘的长为0.65mm、宽为0.5mm,形状为矩形。
(3)利用Ctrl+M快捷键键可以进行距离的测量,按下快捷键后,鼠标变成十字光标,单击左键可以确定测量的起点位置,再单击左键可以确定测量的终点位置,接着显示的长度即是起点位置与终点位置的距离值(右键空白区域,选择“清除过滤器”即可将距离标识全部移除)。按照官方定义,需要设置两个焊盘的距离为3.3mm。
(4)将当前板层切换为顶层丝印层,根据数据手册绘制丝印即可,丝印的精度要求往往比焊盘更低。
2、常见IC类封装的创建(以SOP-8为例)
(1)添加封装,命名为“SOP-8”。
(2)使用放置焊盘工具放置一个表贴焊盘,设置焊盘的长为0.4mm、宽为1.05mm,形状为圆形。
(3)选中焊盘,按下Ctrl+C后点击焊盘中心点(光标的绿色十字消失后才意味着复制成功),再在菜单栏中选择“编辑”→“特殊粘贴”,在弹出的窗口中选择“粘贴阵列...”。
(4)根据官方数据手册配置需要复制的焊盘数量及间距,其中文本增量指的是焊盘编号增量。
(5)再点击焊盘中心点,即可批量等间距复制若干焊盘,这时原始的焊盘上会重叠一个副本焊盘,点击它后按下Delete即可。
(6)复制四个焊盘,调整焊盘位置和序号,使封装中心点与画布中心点重合。
(7)将当前板层切换为顶层丝印层,根据数据手册绘制丝印即可,丝印的精度要求往往比焊盘更低。
(8)若不希望丝印与焊盘重叠,可选择菜单栏“编辑”→“裁剪导线”,将重叠部分的丝印切割出来,然后将其删除。
五、利用IPC封装创建向导快速创建封装
选择菜单栏“工具”→“IPC Compliant Footprint Wizard...”,可以打开IPC插件,其中有若干经典封装预设(当然,其覆盖率不高,不可能所有封装都依赖IPC生成),工程师可以选择一种预设,然后根据提示以及官方数据手册配置相应的参数,再疯狂点击“Next”即可生成封装。
IPC生成封装时还可选择封装风格:当板子布局较密时,可选择Level C-封装适合高密度板子;当板子布局较稀疏时,可选择Level A-封装适合低密度板子;一般情况下选择Level B-封装大小适中即可。
六、PCB封装的直接调用
1、PCB中提取PCB库
(1)打开一张PCB文件后,在菜单栏中选择“设计”→“生成PCB库”,此时AD将会对PCB中的所有元件封装进行分类整理,形成一个临时PCB库。
(2)Ctrl+A选中所有封装,通过CV操作可将临时PCB库中的封装全部添加至目标PCB库中。
2、PCB中提取PCB封装
打开一张PCB文件后,选中其中一个元件封装后按下Ctrl+C,然后使用Ctrl+V即可将选中的封装添加至目标PCB库中。
七、3D模型
1、3D模型的创建
(1)打开一个封装,选择菜单栏“放置”→“3D元件体”,可以在封装上绘制3D模型,可以对放置的3D元件体进行属性编辑,Overall Height为3D元件体的高度,Standoff Height为3D元件体的悬浮高度。
(2)按下Ctrl+D,可以将视图切换为3D,鼠标右键可以在二维平面移动视图,按住Shift键后鼠标右键可以旋转视图。
(3)在绘制元件体过程中按下Ctrl+Shift+Space可以切换元件体拐点的形状为直角/圆角。
(4)可以更改3D元件体的形状为圆柱体、球体等。
2、3D模型的导入
打开一个封装,选择菜单栏“放置”→“3D元件体”,可以在封装上绘制3D模型,然后对放置的3D元件体进行属性编辑,选择形状为通用,可以直接导入外部文件的3D模型。