4-DXP元器件制作

能。
第4 章
制作元件及元件封装
图4.2 原理图元件的引脚示例
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4.1.2 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。
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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4.2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4.3所列的是常 用的元件封装名称。
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第4章 制作元件及元件封装
4.1 元件及元件封装概述 4.2 创建新的元件库
4.3 原理图元件制作实例
4.4 创建新的元件封装库
4.5 元件封装制作实例
思考题与练习题
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4.1 元件及元件封装概述
4.1.1 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
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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(Top Overlay)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。
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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。
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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
如图：AXIAL-0.3代表两 个焊盘间的尺寸是300mil
图4.4 常用电阻封装
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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4.1所示。图4.5～4.9为元件封装外形图。 表4.1 元件封装外形名称
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表4.2 元件封装材料缩写
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表4.3 常用的元件封装名称
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元件封装的编号
– 原则为：元件类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外型尺
寸。
– 例如电阻的封装为AXIAL-0.4，表示此元件封装为轴 状，两焊盘间的距离为400mil（100mil=2.54mm）； DIP-4表示双列直插式元件封装，4个焊盘引脚，两焊 盘间的距离为100mil。 标准电阻：RES1、RES2；封装：AXIAL-0.3到AXIAL-1.0
4.2.1 创建一个新的元件库 制作元件和建立元件库是使用Protel DXP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。
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首先创建一个新项目“MyPCB.PRJPCB”，在此项目 管理环境下，执行【File】/【New】/【Schematic
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串并口类原理图中常用的名称为DB系列，引脚封装形式为DB和MD 系列。 晶体振荡器：CRYSTAL； 封装：XTAL1 发光二极管：LED； 封装：可以采用电容的封装（RAD0.1-0.4） 发光数码管：DPY； 拨动开关：SW DIP； 按键开关：SW-PB： 变压器：TRANS1——TRANS5 封装：自己做
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。
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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4.1是Protel DXP 提供的一个继电器的标识图。 图4.1 继电器标识图
4.1.3 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
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图4.5 SIP封装
图4.6 DIP封装
图4.9 QIL封装 图4.8 PLAT封装 图4.7 TO封装
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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。
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二极管：DIODE（普通二极管）、DIODE SCHOTTKY（ 肖特基二极管）、DUIDE TUNNEL（隧道二极管） DIODE VARCTOR（变容二极管）ZENER1~3（稳压 二极管） 封装：DIODE0.4和DIODE 0.7
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三极管：NPN，NPN1和PNP，PNP1； 引脚封装：TO-18、TO-92A（普通三极管）TO-220H（大功率三极管）TO-3（大功率 达林顿管） 以上的封装为三角形结构。T0-226为直线形，我们常用的9013、9014管脚排列是直线 型的，所以一般三极管都采用TO-126
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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，元件封装
4.2 创建新的元件库
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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4.2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
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。
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图4.12 元件库编辑管理器
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(3) 主工具栏(Main Toolbars)。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(Placement Tools)。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。
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电容：CAP（无极性电容）、ELECTRO1或ELECTRO2（极性电容 ）、可变电容CAPVAR
封装：无极性电容为RAD0.1到RAD0.4，
有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0.
电感：INDUCTOR、INDUCTOR1、INDUCTOR2（普通 电感），INDUCTOR VAR、INDUCTOR3、 INDUCTOR4（可变电感）
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双列直插式元件封装：DIP-4
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表面贴装式
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常用元器件的封装小结
标准电阻：RES1、RES2； 封装：AXIAL0.3到AXIAL1.0 两端口可变电阻：RES3、RES4； 封装：AXIAL0.3到AXIAL1.0 三端口可变电阻：RESISTOR TAPPED，POT1，POT2； 封装：VR1-VR5
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4.1.4 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： 1 in＝1000 mil＝2.54 cm
“Myuse.SCHLIB”创建完毕。
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图4.11 创建新的元件库
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4.2.2 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，
息是由Protel DXP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。
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Library】命令，就可以进入原理图元件库编辑器工作
界面，如图4.10所示。
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图4.10 元件库编辑器
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执行文件另存命令【File】/【Save As】，在弹出 如图4.11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
的封装基本一样，两者可以共用一个封 装，如图4.3所示。 图4.3 两种相似的封装
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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4.4所示。
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。
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图 4.10 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(Components Editor Panel)。元件编辑
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效应管：JFETN（N沟道结型场效应管），JFETP（P沟道 结型场效应管）MOSFETN（N沟道增强型管） MOSFETP（P沟道增强型管） 引脚封装形式与三极管同。
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整流桥原理图中常用的名称为BRIDGE1和BRIDGE2，引脚封装形式 为D系列，如D44，D37，D46等 单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列，从CON1到CON60， 引脚封装形式为SIP系列，从SIP2到SIP20 双列直插元件原理图中常用的名称为根据功能的不同而不同，引脚 封装形式DIP系列， 不如40管脚的单片机封装为DIP40
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(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“Library Editor”标签，则可以进入元件库编辑管理器，如图4.12 所示。 (6) 状态栏与命令行。在屏幕最下方为状态栏和命