2.4.1 PCB元件封装及元件库的制作

电子线路板设计与制作
工作1
做一个DIP-8的封装
DC/DC 变换器控制电路— MC34063
电子线路板设计与制作
电子线路板设计与制作
尺寸
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。 焊盘外径62 mil，孔 35mil，默认线宽10mil。 1Mil=千分之一英寸,约等 于0.00254厘米=0.0254毫 米
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项目二
印制电路板设计
任务四 PCB元件封装及元件库的制作
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电子线路板设计与制作
任务四
PCB元件封装及元件库的制作
• 知识要求
– 掌握PCB元器件库编辑器的基本操作。 – 掌握用PCB元器件库编辑器绘制元器件封装。
• 技能
– 学会创建PCB新元件。 – 学会创建PCB元件库。
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⑿Edge Connectors（边沿连接） Edge Connectors为边沿连接封装，是接插件的一种，常 用于两块板之间的连接，便于一体化设计，如计算机中的PCI 接口板。
PCB元件库文件界面
单击主工具栏的
按钮，设置锁定栅格为10mil。
电子线路板设计与制作 步骤二 放置焊盘 ① 执行菜单命令Place|Pad，或单击放置工 焊盘直径 具栏的 按钮。 ② 按Tab键系统弹出焊盘的属性对话框。按 要求设置焊盘的有关参数。 ③ 按要求放置焊盘。 ④ 将焊盘1的焊盘形状设置为矩形 （Rectangle），以标识它为元件的起始焊盘。
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步骤四 设置元件参考坐标 Edit|Set Reference|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 步骤五 命名与保存 命名：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DIP-8。
电子线路板设计与制作 (2)DIODE（二极管） 二极管的封装与电阻类似，不同之处在于 二极管有正负极的分别。
电子线路板设计与制作 ⑶Capacitors（电容） 电容一般只有两个管脚，通常分为电解电容和无极性电容两种， 封装形式也有插针式封装和贴片式封装两种。一般而言，电容的体 积与耐压值和容量成正比。
电子线路板设计与制作 其他一些封装的介绍 ⑹PGA（引脚栅格阵列封装） PGA 是一种传统的封装形式，其引脚从芯片底部垂直引出，且 整齐地分布在芯片四周，早期的80X86CPU均是这种封装形式。
电子线路板设计与制作 ⑺SPGA（错列引脚栅格阵列封装） SPGA与PGA封装相似，区别在其引脚排列方式为错开 排列，利于引脚出线，
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工作2
制作数码管的封装
元件名为SHUMA。 • 1mil=0.0254mm • 测量。 • 绘图。
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如何解决问题？
电子线路板设计与制作 焊孔大小的设计标准
•
焊盘的内孔一般不小于0.6mm，因为小于0.6mm的孔开 模冲孔时不易加工，通常情况下以金属引脚直径值加上 0.2mm作为焊盘内孔直径，如电阻的金属引脚直径为 0.5mm时，其焊盘内孔直径对应为0.7mm，焊盘直径取 决于内孔直径，如下表： • 实际孔直径(mm) 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 焊盘直径(mm) 1.5 1.5 1.5 2 2.5 3.0 3.5 4
h
RB.2/.4（极性电容类）
i DB9/M（D型连接器）
j TO-92B（小功率三极管）
k LCC16（贴片元件类）
l DIP16（双列直插类）
m TO-220（三极管类）
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怎样绘制元件封装？
在开始绘制封装之前，首先要做的准备工作是收集元器件的封 装信息。 封装信息主要来源于元器件生产厂家提供的用户手册。若没有 所需元器件的用户手册，可以上网查找元器件信息，一般通过访问 元件厂商或供应商的网站可以获得相应信息。在查找中也可以通过 搜索引擎进行，如www.google.com或www.21ic.com等。 如果有些元件找不到相关资料，则只能依靠实际测量，一般要 配备游标卡尺，测量时要准确，特别是集成块的管脚间距。 元件封装设计时还必须注意元器件的轮廓设计，元器件的外形 轮廓一般放在PCB的丝印层上，要求要与实际元器件的轮廓大小一 致。如果元件的外形轮廓画得太大，浪费了PCB的空间；如果画得 太小，元件可能无法安装。
默 认
选择Next
电子线路板设计与制作 这里我们设为10mil。 ⑥ 单击Next按钮，弹出设置元件引脚数量的对话框，如图所示。 这里设置为8。
设置元件引脚数量
选择Next
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⑦ 单击 Next按钮，弹出设置元件封装名称对话框，如图对话框。 这里设置为 DIP8_2。
设置元件封装名称
选择Next
电子线路板设计与制作 ⑧ 单击Next按钮，系统弹出完成对话框，单击Finish按钮，生 成的新元件封装如图所示。
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任务四
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任务五
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复习常见封装
⑴Resistors（电阻） 电阻只有两个管脚，有插针式 和贴片式两种封装。随着电阻功 率的不同，电阻的体积大小不同， 对应的封装尺寸也不同。插针式 电阻的命名一般以 “AXIAL”开 头；贴片式电阻的命名可自由定 义。
复习
• 元件的封装由元件的投影轮廓、管脚对应的 焊盘、元件标号和标注字符等组成。
+
a AXIAL0.4（电阻类） b DIODE0.4（二极管类） c RAD0.4（无极性电容类） d FUSE（保险管）
e XATAL1（晶振类）
f VR5（电位器类）
g SIP8（单列直插类）
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⑽BGA（球形栅格阵列封装） BGA为球形栅格阵列封装，与PGA类似，主要区别在于这种封 装中的引脚只是一个焊锡球状，焊接时熔化在焊盘上，无需打孔。 ⑾SBGA（错列球形栅格阵列封装） SBGA 与 BGA封装相似，区别在于其引脚排列方式为错开排列， 利于引脚出线.
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电子线路板设计与制作 ⑻LCC（无引出脚芯片封装）LCC是一种贴片式封装，这种封装 的芯片的引脚在芯片的底部向内弯曲，紧贴于芯片体，从芯片顶部 看下去，几乎看不到引脚. 这种封装方式节省了制板空间，但焊接 困难，需要采用回流焊工艺，要使用专用设备。 ⑼ QUAD （方形贴片封装） QUAD为方形贴片封装，与 LCC 封 装类似，但引脚没有向内弯曲，而是向外伸展，焊接方便。QUAD封 装包括QFG系列.
焊盘号
焊盘通孔直
电子线路板设计与制作 步骤三 绘制外形轮廓 ① 将工作层切换为顶层丝印层（TopOverLay）。 ② 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。方法：单击主工具栏的按钮，在弹出的对话框输入5mil ③ 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。 ④ 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。以圆弧为起点，边框长为400mil，宽为200mil， 每边距焊盘50mil。 完成绘制外形轮廓的元件封装的效果如图所示。
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选择Next
电子线路板设计与制作 ② 单击Next按钮，弹出如图所示的元件封装样式列表框。系统提 供了12种元件封装的样式供设计者选择. 选择Dual in-line Package（DIP 双列直插封装）
选 择
选择Next
电子线路板设计与制作 ③ 单击Next按钮，弹出如图所示的设置焊盘尺寸的对话框。 将焊盘直径改为50mil，通孔直径改为32mil。
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操作步骤
• 步骤一 启动元件封装库编辑器 ①File 文件====New Design …… 新建设计 ②File 文件== New……新建文件
新建的PCB元件 库文件图标
选择PCB Library Document图标
电子线路板设计与制作 ③元件封装库编辑器
系统建立了一个新的 编辑画面，新元件的 默认名是 PCBCOMPONENT_1。
电子线路板设计与制作 ⑷DIP（双列直插封装） DIP为目前常见的IC封装形式，制作时应注意管脚数、同一列 管脚的间距及两排管脚间的间距等。
电子线路板设计与制作 ⑸SOP（双列小贴片封装） SOP是一种贴片的双列封装形式，几乎 每一种DIP封装的芯片均有对应的SOP封装，与DIP封装相比， SOP封装的芯片体积大大减少。
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• 数码管参考 尺寸。
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再次建立新元件画面
• 执行菜单命令Tools | New Component，系统弹出Component Wizard对话框
选择Cancel
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工作3
使用向导创建元件封装
Байду номын сангаас
① 在元件封装库编辑器中，执 行菜单命令Tools|New Component，或在PCB元件库管 理器中单击Add按钮，系统弹出 如下页图所示的元件封装生成 向导。
修改焊盘尺寸
选择Next
电子线路板设计与制作 单击Next按钮，弹出如图所示 ④ 单击Next按钮，弹出设置引脚间距对话框，如图所示。这里 设置水平间距为300mil，垂直间距为100mil。
修改焊盘间距
选择Next
电子线路板设计与制作 ⑤ 单击Next按钮，弹出设置元件外形轮廓线宽对话框,如图所 示。这里设为10mil。