第3章 元器件及其封装的设计(实例：呼吸灯单面混装PCB)
《PCB设计与制作》 第7章 PCB的制作(实例：呼吸灯、流水灯)
10．使用烙铁时，为了避免烫坏其他东西，在焊接间隙都应将烙铁 放在烙铁架上。女生在焊接时应将长发扎到脑后，放置烙铁烧伤头发。
3．每次开机前应检查水、电的供应和加注情况是否在规定的范围 内，一定要确保电通水满的条件下再开机。操作过程中，确保用水用电 安全，水电同时使用时一定要保持一定的安全距离，避免漏电和火灾的 发生。
4．如有外接辅助设备设施的要确定辅助设备的运转正常后再开启 设备。
5．使用腐蚀机等有化学液体的设备时，必须戴手套与口罩，杜绝 不戴手套接触化学药品。
步骤7：修补防蚀图形
（a）转印完成有缺陷的图形 用油性笔
（b）修补完成的图形
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤8：蚀刻电路板
蚀刻电路板是利用腐蚀液去除覆铜板上的未被防蚀刻油墨覆盖的铜 箔，最终留下被油墨盖住的线路图形和焊盘。常用的小型PCB腐蚀机如 图所示，蚀刻电路板前需将腐蚀液预热至45℃~55℃左右。实训室中 采用喷淋式腐蚀机的腐蚀时间一般30~90秒左右。
（1）将待裁剪板材放入裁板 平面后，左手将板材往前移动 到与定位尺顶齐。
（2）根据所需尺寸大小，移 动板材通过定位尺来确定裁剪 尺寸。
（3）左手按住待裁剪板材， 右手压下压杆，即完成了一块 板材的剪裁。
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤3：使用数控钻孔机床对电路板钻孔
电源开关键
紧急制动键
如果发现制作完成的电路板铜箔面有氧化层，一般情况下可用橡皮 擦去除氧化层，这样不易损伤铜箔。如果橡皮不易擦净的，可先用 细砂纸轻轻打磨，再用橡皮擦，直至铜箔面光洁如新。
元器件封装制作
封装名称：T0
3
2
1
5 SOT89 元器件封装制作
1.35cm
1
0
2
3
6 DIP系列封装制作
封装尺寸图
制作DIP12封装
焊盘大小：1.2mm,0.6mm
1
12
焊盘间距：2.54mm
2
11
3
10 两排焊盘间距：15.24mm
4
9
5
8
6
7
利用封装向导制作 DIP40 封装
1
40
2
39
3
电阻的封装形式 300 mil
在顶层丝印层（top overlay） 绘制轮廓外形 按尺寸放置多层焊盘（插件式元器件） 在顶层放置放置焊盘（贴片式元器件）
新增加一个 元器件
3 电容封装的制作
1
2
300 mil
封装名称：RAD
RAD-0.3 RAD-0.4 RAD-0.7
4 三极管封装的制作
元器件封装制作
一 元器件封装与元器件的关系
元器件 原理图
元器件封装 PCB板
二 封装库及元器件封装的创建 1 封装库的创建 在当前项目文件下创建封装库文件
2 封装库编辑界面的认识
封装库编辑环境下的控制面板的启动
封装作图工具
2 插件式电阻封装的制作 封装名称：AXIAL
AXIAL-0.3 AXIAL-0.4 AXIAL-0.5 AXIAL-0.738来自4375
36
6
35
7
34
8
33
9
32
10
31
11
30
12
29
13
28
14
元器件封装设计
元器件封装设计是电子工程领域中非常重要的一环，它涉及到将电子元器件（例如集成电路芯片、晶体管、二极管等）封装成具有特定功能和外部引脚的实际器件。
以下是进行元器件封装设计时需要考虑的一些关键因素：
1. 功能需求：首先需要明确元器件的功能需求，包括输入输出接口、工作电压、工作温度范围等。
2. 封装材料选型：根据元器件的工作环境和性能需求，选择合适的封装材料，如塑料、陶瓷、金属等。
3. 引脚布局设计：设计元器件的引脚布局，确保布线方便，最小化电磁干扰，并符合标准封装规范。
4. 散热设计：对于功率较大的元器件，需要考虑散热设计，包括散热片的设计和散热通路的优化。
5. 封装尺寸：根据应用场景和空间限制，确定封装的尺寸和外形。
6. 导热和电磁兼容性：确保封装设计符合导热和电磁兼容的要求，避免因为封装设计而影响元器件的性能。
7. 可靠性考虑：封装设计需要考虑元器件的长期稳定性和可靠性，防止因封装问题引起的元器件故障。
8. 环保要求：封装设计需要符合相关的环保要求，避免使用对环境有害的材料。
9. 自动化生产考虑：设计封装时需要考虑是否适合大规模自动化生产，以提高生产效率和降低生产成本。
10. 标准符合性：最后，封装设计需要符合相关的标准和规范，确保产品符合行业标准和法规要求。
以上是进行元器件封装设计时需要考虑的一些关键因素，这些因素需要综合考虑，以确保设计出符合功能需求、性能稳定、可靠性高，并且符合相关标准和规范的封装方案。
制作元器件的PCB封装
▪ 4、建立My integrated Library.Intlib的集成库文件
▪ 在Project面板中双击元器件的原理图cyschlib1.schlib，打开 原理图库文件面板SCH Library，如图9—13所示。
图9—4 设置元器件焊盘尺寸
2021/9/17
5
▪ 4、设置元器件焊盘相对位置和间距
▪ 单击Next按钮，即可弹出如图9—5所示的设置元器件焊盘相对位置和间 距的对话框。根据AD9059BRS的技术说明书上的介绍，设置 AD9059BRS的焊盘相对位置为：相邻焊盘的间距为25.6mil，相对的焊 盘间距为260 mil。
表面粘贴封装
图9—3 元器件封装外形的对话框
2021/9/17
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
▪ 3、设置元器件焊盘尺寸
▪ 单击Next按钮，即可弹出9—4所示的设置元器件焊盘尺寸的对话框。根 据AD9059BRS的技术说明书上的介绍，设置AD9059BRS的焊盘尺寸为： 长60mil,宽15mil。只需在对话框的相应标注上单击即可对焊盘尺寸进行 编辑。
2021/9/17
图9—13 原理图库文件面板
14
▪ 在SCH Library面板的最下面Model列表框中，单击Add按钮， 即可弹出如图9—14所示的Add New Model对话框。
▪ 在该下拉列表中有多种元器件的模型，现在选择Footprint元 器件封装形式。
图9—14 Add New Model对话框
▪ 利用创建向导设置完成元器件封装形式的各项参数后，系统 即可生成如图9-10所示的AD9059BRS的元器件封装形式。
PCB元件封装PPT优秀课件
PLCC封装 BGA
QFP封装
• 零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的 外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此不同
的元件可共用同一零件封装，同种元件也可有不
同的零件封装。像电阻，有传统的针插式，这种
• 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指 标是芯片面积与封装面积之比，这个比值 越接近1越好。封装时主要考虑的因素： 1、 芯片面积与封装面积之比为提高封装效 率，尽量接近1:1； 2、 引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距 离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；
3、 基于散热的要求，封装越薄越好。
• 封装主要分封装知识
• 器件封装，就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引 到外部接头处,以便与其它器件连接。封装形式是指 安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安 装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面 的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封 装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的 导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部 电路的连接。因为芯片必须与外界隔离，以防止空 气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。 另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由 于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发 挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造， 因此它是至关重要的。
电解电容
• 电位器：POT1,POT2；封装属性为VR-1到 VR-5。
• 二极管：封装属性为DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4。 DIODE-0.4(小功率），DIODE-0.7(大功 率）。
PCB板元器件制作封装3--使用元件向导制作元件的封装
PCB板元器件制作封装3--使用元件向导制作元件的封装PCB制作封装3--使用元件向导制作元件的封装（IPC Component Footprint Wizard）①、在原有的制作元件封装的页面上（这是将所有元件封装制作在同一个元件封装库内），单击菜单栏上的Tools -->>②、在出现的下拉菜单上点击IPC Component Footprint Wizard，接着就会一个对话框③、点击对话框上的Next，出现的新的对话框上选择PQFP格式的芯片格式（四边都有伸出来的引脚），然后点击Next④、在新出现的页面上修改需要修改尺寸，比如E对应尺寸、D对应的尺寸、A1对应的尺寸、A对应的尺寸，选择Side of D，然后点击Next⑤、在新出现的页面上修改需要修改尺寸，比如B、L、e、E1、D1、E、D分别对应的尺寸和引脚数，左下角就会出现This package has 数字 leads，数字就会变为你想要的数字，接着点击Next，⑥、在新出现的页面上修改散热焊盘（如果添加导热层就勾选Add Thermal Pad）需要修改尺寸（正方形或者长方形），添加勾选过之后才可以修改需要尺寸，接着点击Next，⑦、在新出现的页面上修改（取消Use calculated values之前才可以图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，接着点击Next，⑧、在新出现的页面上修改（取消Use default values之前才可以图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，接着点击Next，⑨、在新出现的页面上修改（取消Use calculatedcomponent tolerances之前才可以图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，接着点击Next，⑩、在新出现的页面上修改（取消Use default values之前才可以图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，接着点击Next，11、在新出现的页面上修改（取消Use calculated footprint values之前才可以图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，焊盘的形状默认选择为Rounded（也可以选择为方形的），接着点击Next，12、在新出现的页面上修改（取消Use calculated silkscreen dimensions之前才可以图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，Silkscreen Line Width默认为0.2mm（四周边框丝印的宽度可以修改为0.1mm）接着点击Next，13、在新出现的页面上修改（取消之前的勾选向才可以修改图示部位的尺寸）需要修改的尺寸，默认不修改，接着点击Next，14、在新出现的页面取消use suggested values勾选，修改name后名字以及描述Description后面方框内的文字（也可以不改），接着点击Next，15、勾选Current PCBLib File就是默认在当前元件库里面（也可以建在其他里面），接着点击Next，最后点击Finish完成。
PCB元器件封装设计
5.3 手工制作元器件封装
手工制作元器件封装适用于制作非标准、复杂的元器件 封装。
5-7
一、收集元器件的精确数据
元器件的精确数据主要内容如下。 • 元器件外形尺寸。 • 焊盘间距。指的是焊盘中心的距离，在测量时可测量
元器件引脚中心之间的间距。 • 焊盘大小。焊盘大小又包括焊盘的外形尺寸和焊盘的
手工制作元器件封装的基本流程
收集元器件的精确数据 新建元器件封装库文件 设置图纸区域工作参数
新建元器件 绘制元器件外形 放置元器件焊盘 调整焊盘间距
添加注释 给元器件命名 保存元器件
5-5
5.2 利用生成向导创建元器件封装
利用生成向导创建元器件封装适用于制作标准的元器件 封装。
系统提供了如下12种标准的封装。
孔径尺寸。焊盘的孔径应当略大于元器件的引脚，如 果设计允许的话，可将焊盘孔径设置为元器件引脚尺 寸的1.2至1.5倍大小，而焊盘外形又应比焊盘孔径略 大，可比孔径大1mm左右。
5-8
二、设置环境参数
5-9
综合实例：制作带散热器的三端稳压源的元器件封装
带散热器的三端稳压源元器件封装
5-10
拓展练习一：利用生成向导创建BGA10x10-56的 元器件封装
BGA10x10-56元器件封装
5-11
拓展练习二：制作接插件CN8的元器件封装
接插件CN8元器件封装
5-12
一、概念辨析
• 元器件外形：元器件安装到电路板上后，在电路板上的投影即为元 器件的外形。
• 焊盘：主要用于安装元器件的引脚，并通过它与电路板上其他的导 电图件连接。
• 元器件封装：元器件封装指的是实际元器件焊接到电路板上时，在 电路板上所显示的外形和焊点位置关系的集合。
第7章 PCB的制作(实例：呼吸灯、流水灯)
10．使用烙铁时，为了避免烫坏其他东西，在焊接间隙都应将烙铁 放在烙铁架上。女生在焊接时应将长发扎到脑后，放置烙铁烧伤头发。
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤4：覆铜板抛光
抛光机的操作方法：（1）准备工件（如PCB板）。 （2）连接好抛光机电源线，并打开进水阀门及抛光机电源开关。注意：必须打 开进水阀门，否则电机会因为过热而烧坏。 （3）按下面板上“传动”和“抛光”按钮，抛光机开始运行。
（4）根据板材厚度调节抛光机上侧压力 调节旋钮。
（5）进料：将工件（如PCB板）平放在 送料台上，轻轻用手推送到位，随后转动组 件 自动完成传送。
（6）完成抛光后，抛光机后部有出料台， 工件会自动弹出到出料台。注意：出料后请 及时取回工件。 （7）关闭“抛光”和“传动”按钮，关闭 进水阀门及抛光机电源开关。
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤5：热转印图形的转帖处理 热转印就是利用静电成像原理，将PCB的线路图形打印
在含树脂静电墨粉的热转印纸上，通过静电热转印，将热转 印纸上的图案（其实是碳粉）转印到覆铜板上，形成电路板 的防蚀图层。
（1）打印热转印图形
图7-11 激光打印机
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤5：热转印图形的转帖处理 （2）热转印纸的转帖操作
（1）将待裁剪板材放入裁板 平面后，左手将板材往前移动 到与定位尺顶齐。
（2）根据所需尺寸大小，移 动板材通过定位尺来确定裁剪 尺寸。
Pcb元件库的制作专题培训课件
创建新的元件封装
一般手工创建元件封装时需要先 设置封装参数，然后再放置图形 对象，最好设定插入参考点。
1．元件封装参数设置 (1)选择Tools→Library Options菜单命令，如图1 所示。
(2)弹出文档参数对话框， 如图2所示。在Layers选项 卡中设置元件封装层参数， 选中Pad Holes和Via Holes。
(1)单击元件管理器主窗口下面 的Add按钮，或选择 Tools→New Component菜 单命令，启动如图所示的元件 封装定义向导。
(2)单击Next按钮，进入如图 所示的界面，这里提供了12种 基本封装类型。
(3)下面需要对所选基本封装类 型的具体尺寸进行定义，这一 过程中需要定义的参数随所选 封装类型不同而不同，下面以 SOP类型的封装为例进行介绍。 如图所示。
(3)放置好的第一个焊盘如图2 所示，继续放置焊盘，再次按 下Tab键，进行属性设置。
创建新的元件封装
(4) 第二个焊盘形状为圆形 (Round)，位置为(0mil， 100mil)，如图1所示。
(5) 依次放置本列其他焊盘， 间距100mil，另一列焊盘间 隔300mil，第七个焊盘的属 性如图2所示。
创建新的元件封装
2．放置元件
(1)首先绘制焊盘，选择 Place→Pad菜单命令，如图1 所示。也可以单击工具栏 放置焊盘图标。
(2)为将焊盘放置在固定位置， 再放置前按下Tab键，弹出焊 盘属性对话框，设置焊盘位置 为(0mil，0mil)、焊盘直径为 60mil、内孔直径为30mil、 编号(Designator)为1、形状 (Shape)为方形(Rectangle)， 如图3所示。
(12)在弹出的重命名对话框中输入 新的元件名称，如图11.32所示。
制作元件封装_实验报告
一、实验目的1. 理解元件封装的概念及其在电路设计中的重要性。
2. 掌握元件封装的设计原则和规范。
3. 学会使用Altium Designer软件进行元件封装的设计与制作。
4. 提高电路设计过程中的工作效率和准确性。
二、实验原理元件封装是指将电子元件的引脚与电路板上的焊盘相对应的一种结构形式。
在电路设计中，元件封装起着至关重要的作用，它关系到电路的稳定性、可靠性和维修性。
良好的元件封装设计可以提高电路的性能，降低故障率。
三、实验内容1. 实验准备（1）Altium Designer软件；（2）PCB设计规范；（3）常用元件封装库。
2. 实验步骤（1）打开Altium Designer软件，创建一个新的PCB项目。
（2）在项目浏览器中，找到“库”文件夹，右键点击“库”，选择“新建库”。
（3）在弹出的对话框中，输入库的名称，选择库的类型（如PCB库），点击“确定”。
（4）在新建的库中，右键点击“PCB库”，选择“新建元件”。
（5）在弹出的对话框中，输入元件的名称，选择元件的类型（如SOP、TQFP等），点击“确定”。
（6）在元件编辑器中，根据元件的实物图片或规格书，绘制元件的轮廓。
（7）设置元件的引脚编号、名称和焊盘尺寸。
（8）根据PCB设计规范，设置元件的过孔、焊盘间距等参数。
（9）绘制元件的丝印、字符等信息。
（10）保存元件封装。
（11）将制作好的元件封装导入到PCB设计中，验证封装的正确性。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过使用Altium Designer软件，成功制作了多个常用元件的封装，并验证了封装的正确性。
2. 实验分析（1）元件封装的设计原则在设计元件封装时，应遵循以下原则：1）符合PCB设计规范，确保电路的稳定性和可靠性；2）方便焊接，减小焊接难度；3）方便维修，提高电路的维修性；4）美观大方，提高电路的视觉效果。
（2）元件封装的规范在设计元件封装时，应参照以下规范：1）元件的尺寸、形状、引脚间距等应符合国家标准或行业标准；2）焊盘尺寸、过孔间距、字符等信息应符合PCB设计规范；3）元件的丝印、字符等信息应清晰易读。
《PCB设计与制作》 第7章 PCB的制作(实例：呼吸灯、流水灯)
7.1.1 制作PCB的安全操作要求
6．使用钻床时，不要戴手套或披散长发操作钻床。 7．工作进行中要随时观察注意，有无异常声音、异味和不正常动 作的出现。如发现有异常现象，应及时关闭电源停止设备的运转并报修。 避免更大事故的发生。
8．禁止将杂物放入设备的配电柜和控制箱内，保持配电柜和控制 箱内部的环境整洁干燥。避免内部电路发生短路漏电现象。
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤2：按PCB尺寸对覆铜板进行裁板
本例中用第3章中设计的呼吸灯，选用单面覆铜板。裁板的边长要 大于设计的PCB图2cm左右。如本例呼吸灯的PCB设计的大小为 30mm×30mm，可以裁剪覆铜板的大小为60mm×50mm。
图7-5所示为精密手动裁板机 的示意图，裁板步骤具体如下：
主轴电机键
雕刻机手柄
主机箱
钻孔雕刻机体
7.1.2 呼吸灯电路的单面PCB制作
步骤3：使用数控钻孔机床对电路板钻孔
1.启动并换好钻头 2.将覆铜板铜箔面朝上贴好。 3.在手柄上设相对零点
①按下“确定”回机械原点。 ②点X±或Y±，使钻头对准板子的左下角 ③按下手柄的“轴启动/停”键，轴启动以保护钻头，点“Z-”使 钻头下调，使钻头距离板子1~1.5mm左右，再按下“轴启动/停” 键，停止轴转动 ④坐标清零：点“XY->0”清零XY，点“Z->0”清零Z
3．每次开机前应检查水、电的供应和加注情况是否在规定的范围 内，一定要确保电通水满的条件下再开机。操作过程中，确保用水用电 安全，水电同时使用时一定要保持一定的安全距离，避免漏电定辅助设备的运转正常后再开启 设备。
5．使用腐蚀机等有化学液体的设备时，必须戴手套与口罩，杜绝 不戴手套接触化学药品。
项目3_流水彩灯单面PCB设计(PPT56页)
任务3.5 SCH网络表的产生及阅读
任务3.6 手动完成PCB单面布线
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这些任务就是实际的ＰＣＢ图的设计过程。一个任务 的完成，再做另一个任务。
主要由教师带领下一边讲解操作，学生一边跟随实践 操作，采用小步骤教学。
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任务3.1 创建项目文件，并在项目中创建原理图文件
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定义:网络标号一般由字母或者数字组成，
具有相同网络标号的导线，其电气上是相 连的。
作用：原理图中，有时需要连接的元器件
距离较远，或被其他导线隔着，不便直接 连接导线，此处可使用网络标号（Net Label）建立电气连接，便于读者阅读电路
图。
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2021/5/12 图3-17 放置网络标号
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任务3.2.1 加载元器件库
(2)删除元件库 载入过多的元件库，会占用一定的系统资源，降低软 件的运行速度，在绘制原理图时还需要把一些不再使用的元件库卸载。
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图3-13 卸载多余的元件库
任务3.2.2 Search法查找元器件
对于不知道元器件所在的元器件库名称，可利用元器件的S earch法进行查找。
3-19 a 错误信息报告面板【Messages】
图3-19b 编译错误面板【Compile Errors】
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任务3.3 编译检查原理图
图3-20 查看编译结果
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3.4 生成元器件清单报表
对于比较复杂的原理 图，单凭人工统计元器 件很容易出错。为了方 便购买元器件，可利用 Protel DXP 2004提供的 报表功能生成元件报表 清单，操作如右图所示。
PCBA组装流程设计与元件封装
一、PCBA组装流程设计1．全SMD布局设计随着元器件封装技术的发展，基本上各类元器件都可以用表面组装封装，因此，尽可能采用全SMD设计，有利于简化工艺和提高组装密度。
根据元器件数量以及设计要求，可以设计为单面全SMD或双面全SMD布局（见图1）。
图1双面SMD布局设计对于双面全SMD布局，布局在底面的元器件应该满足顶面焊接时不会掉下来的最基本要求。
装配工艺流程如下。
（1）底面：印刷焊膏→贴片→再流焊接。
（2）顶面：印刷焊膏→贴片→再流焊接。
之所以先焊接底面，是因为一般底面上所布局的SMD考虑到了不能掉下来的焊接要求。
2．顶面混装，底面SMD布局设计这是目前常见的布局形式，根据插装元器件的焊接方法，可以细分为三类布局，即波峰焊接、托盘选择性波峰焊接和移动喷嘴选择性波峰焊接或手工焊接。
由于焊接工艺不同，设计要求略有不同。
1）底面采用波峰焊接的布局设计底面采用波峰焊接的布局设计如图2所示，这类布局适合复杂表面组装元器件（不适合波峰焊接的SMD）可以在一面布局下的情况。
图2 底面采用波峰焊接的布局设计波峰焊接的布局设计，其上的SMD必须先点胶固定。
采用的装配工艺流程如下：（1）顶面：印刷焊膏→贴片→再流焊接。
（2）底面：点胶→贴片→固化。
（3）顶面：插件。
（4）底面：波峰焊接。
之所以先焊接顶面，一方面，因为裸的PCB在焊接前比较平整；另一方面，因为底面胶的固化温度比较低（≤150℃），不会对顶面上已经焊接好的元件构成不良影响。
2）底面采用托盘选择性波峰焊接的布局设计底面采用托盘选择性波峰焊接的布局设计如图3所示，这类布局适合SMD数量多、一面布局不下，又有不少插装元器件的情况。
图3 底面采用托盘选择性波峰焊接的布局设计底面布局要求比较多，一是SMD元件不能太高；二是波峰焊接元器件与托盘保护的SMD之间的间隔要满足工装、温度的设计要求。
托盘选择性波峰焊接的布局设计，其装配工艺流程如下：（1）底面：印刷焊膏→贴片→再流焊接。
元器件原理图及其封装
请制作以下元件的原理图封装和PCB封装：：1 数码管的原理图如图示为七段数码管的原理图，引脚编号设置为1--8依次对应内部的a—g 引脚长度为10 引脚间距取两个空格对应的封装：焊盘外径设置为60mil 内径设置为35mil各焊孔中心间距均为100mil 外面黄色框框为实际的元件轮廓大小这里设置为宽240mil 长480mil 注意：封装的焊盘编号要与原理图的引脚编号相对应否则会出现电气冲突下图是晶振的原理图（这里引脚号没有给出请大家自行标为1脚和2脚需对应封装库的引脚编号）焊盘大小设置为：外径70mil 内径35mil 焊孔中心间距200mil外部轮廓设置为直线长度为200mil 直线间距200mil 两边圆弧半径100mil下图是电容的原理图引脚设置为1和2下面是典型的无极性电容的封装形式焊盘外径70mil 内径30mil 焊孔中心距120mil 外部轮廓半径120mil 下图是二极管的原理图二极管的封装和上例中电容封装形式一样下图是常用电阻的原理图和封装图引脚标号为1，2焊盘设置为外径70mil 内径35mil 焊孔中心距为200mil 轮廓设置为长300mil 宽100mil 下图为串口通信芯片max232的原理图引脚编号1—16 引脚长为20 引脚间距为1格下面是max232的封装形式为DIP-16封装焊盘设置为外径X：100mil Y: 60mil 内径40mil上下焊孔中心距100mi 左右焊孔中心距320mil 中间用黄色线条画出轮廓附 Protel 零件库中常用的零器件及封装类别名称零件名称零件英文名称常用编号封装封装说明电阻 RES1/RES2 R? AXIAL0.3-AXIAL1.0 数字表示焊盘间距电阻排 RESPACK1/RESPACK2 RESPACK3/RESPACK4可变电阻 RES3/RES4电位器 POT1或POT2 VR1- VR 5 数字表示管脚形状电感 INDUCTOR L? AXIAL0.3 用电阻封装代替继电器 RELAY-DPDT/ RELAY-DPST RELAY-SPDT/ RELAY-SPST无极性电容 CAP C? RAD0.1-RAD0.4 数字表示电容量电解电容 CAPACITOR POL RB.2/.4或 RB.3/.6或 RB.4/.8或 RB.5/1.0或斜杠前数字表示焊盘间距，斜杠后数字表电容外直径。
电子元器件封装简介及图解
电子元器件封装简介及图解部分元件参考封装元件封装是指在PCB编辑器中，为了将元器件固定、安装于电路板，而绘制的与元器件管脚相对应的焊盘、元件外形等。
由于它的主要作用是将元件固定、焊接在电路板上，因此它对焊盘大小、焊盘间距、焊盘孔大小、焊盘序号等参数有非常严格的要求，元器件的封装、元器件实物、原理图元件管脚序号三者之间必须保持严格的对应关系，如图6.8所示，否则直接关系到制作电路板的成败和质量。
小技巧一般双列直插集成电路元件封装的第一脚焊盘为方形，以便于元件安装和检测，与此对应集成块表面的第一脚位置有小点标志。
由图6.8可知，元件封装一般由二部分组成：焊盘和外形轮廓，其中最关键的组成部分是和元件管脚一一对应的焊盘，它的形状和参数如图6.9所示。
焊盘的作用是将元件管脚固定焊接在电路板的铜箔导线上，因此它的各参数直接关系到焊点的质量和电路板的可靠性，一般包含如下参数：焊盘长度（X-Size）、焊盘宽度（Y-Size）、孔径（Hole Size）、序号（Designator）、形状（Shape）等。
在PCB编辑器中双击焊盘，即可打开焊盘属性对话框，可以修改或设置焊盘各属性。
在元件封装中，除了焊盘本身的参数至关重要外，焊盘之间的距离也必须严格和元件实物管脚之间距离保持一致，否则在进行元件装配、焊接时将可能存在元件无法安装等严重问题，元件封装的合理选择非常重要。
图6.8 元件封装与元件实物、原理图元件的对应关系图6.9 PCB板中的焊盘1元件封装的另一组成部分为外形轮廓，相对于焊盘而言，它的参数要求没有焊盘参数那么严格，一般就是从元件顶部向底部看下去所形成的外部轮廓俯视图，它一般在顶层丝印层（Top Overlayer）绘制，默认颜色为黄色。
外形轮廓主要用于标志元件在电路板上所占面积大小和安装极性，从而便于元件的整体布局，同时还便于元件的安装。
在Protel DXP 安装目录下的“*:\Program Files\Altium\Library\”目录中，存放着大量的PCB元件封装库，在不同的元件封装库中又含有许多不同种类、不同尺寸大小的PCB元件封装，熟练了解Protel DXP 元件封装库的各种封装是正确、快速地为元件选用合适封装的前提，而合适的选择元件封装是成功制作电路板的第一步。
pcb 封装库中元件封装的设计方法与步骤
pcb 封装库中元件封装的设计方法与步骤元件封装，作为PCB设计中的重要组成部分，它的设计质量直接影响到整个电路板的性能。
本文将介绍元件封装的设计方法与步骤，帮助您更好地完成PCB设计工作。
一、确定封装类型首先，您需要确定您的元件所需的封装类型。
常见的封装类型有SMD（表面贴装器件）、DIP（双列直插式封装）、SOIC（小外形集成电路封装）等。
选择合适的封装类型，需要考虑元件的尺寸、引脚间距、电路板布线要求等因素。
二、获取元件数据在确定封装类型后，您需要获取元件的数据手册或技术规格书，了解元件的详细尺寸、引脚间距、电气参数等信息。
这些数据对于后续的封装设计至关重要。
三、设计封装外形根据元件数据手册提供的信息，使用CAD软件开始设计元件的封装外形。
您需要按照数据手册中的尺寸要求，精确绘制元件的外形轮廓和引脚布局。
同时，您还需要考虑到元件在PCB上的放置方向和焊盘的排列。
四、添加焊盘和丝印层完成封装外形设计后，您需要添加焊盘和丝印层。
焊盘是用于连接元件引脚和PCB焊盘的金属化孔，而丝印层则用于标识元件的型号、规格等信息。
在添加焊盘和丝印层时，您需要考虑到元件的电气性能和焊接工艺要求。
五、设置约束规则在完成封装设计后，您需要设置约束规则，以确保PCB布线的质量和可靠性。
约束规则包括间距约束、线宽约束、过孔大小和数量约束等。
这些规则的设置需要根据PCB制造工艺的要求和元件的电气性能来决定。
六、导出封装模型最后，您需要将封装模型导出为PCB设计软件能够识别的格式，如IPC-D-356格式或Gerber格式。
导出的模型应包括元件的封装外形、焊盘位置、丝印层等信息，以便在PCB布线软件中进行使用。
通过以上六个步骤，您可以完成PCB封装库中元件封装的设计工作。
在设计过程中，您需要综合考虑元件的尺寸、电气性能和焊接工艺要求等因素，以确保设计的封装能够满足实际应用的需求。
同时，您还需要不断进行优化和改进，以提高PCB设计的可靠性和性能。
第3章 元器件及其封装的设计(实例：呼吸灯单面混装PCB)
练习：设计RB.1/.2封装
1mil=0.0254mm，1mm≈40mil （教材P104步骤3）
步骤3：用向导创建电容RB.1/.2的封装
选择电容元件PCB向导 直插式(Through Hole) 有极性(Polarised) 径向(Radial) 封装名称： RB.1/.2 ①脚为阳(正)极
步骤2：用向导创建LED5.0元件封装
点击：工具T/C元器件向导
1 电容封装 2 电阻封装 3 二极管封装 4 双列直插式封装 5 与DIP对应的小型贴片封装
Capacitors Resistors Diodes Dual In-line Packages (DIP) Small Outline Packages (SOP)
信息文字：放置特殊文本，深蓝色⑥、楷体、加粗、小四号
特殊字符串 =Title
=Auther =Document Number
=Sheet Number
录入信息 ***电路原理图
姓名 学号 1 （第几张）
特殊字符串 =Organization
=address1 =address2 =Sheet Total
11 球形栅格列陈封装
Ball Grid Arrays (BGA)
12 错列的BGA封装
Staggered Ball Grid Arrays (SBGA)
QUAD LCC Edge Connector PGA BGA
步骤2：用向导创建LED5.0元件封装
孔径设置比实际大0.3，焊盘为孔径的2倍。 选择电容元件PCB向导
模式工具栏 元件符号绘图区
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步骤2：用向导创建LED5.0元件封装
6 方阵贴片式封装
Quad Packs (QUAD)
7 无引线芯片载体式封装 Leadless Chip Carriers (LCC)
8 边沿连接的接插件封装 Edge Connectors
9 引脚栅格列阵式封装
Pin Grid Arrays(PGA)
10 错列引脚栅格阵列式封装 Staggered Pin Grid Arrays (SPGA)
击右键→粘贴 元件形状修改方法：
双击三角形，去掉填充色√ 手工添加绘制三角形中间的横线 元件参数修改方法： 双击元件列表框中的LED0，修改库名称及注释为LED
步骤3：绘制电位器POT
点击“工具”→“新器件”→改名为“POT”
绘制矩形：尺寸20×10，无填充色，边界蓝色229，线宽：small 绘制三角形：用多边形工具 顶点坐标为： ①②③管脚长度：20,20,10
2. 编译结束后，系统会生成一个新的同名集成库后缀为 “.IinLib”，并自动添加到“Libraries”（库）面板中。
3. 执行菜单【File】（文件）→【Save All】（保存全部） 命令，保存创建完成的元件集成库。
3.4 设计自定义原理图模板
【操作步骤】 呼吸灯电路原理图设计实例
步骤1：设置原理图模板 步骤2：修改原理图标题栏参数 步骤3：元件布局 步骤4：绘制呼吸灯电路原理图 步骤5：编译电路原理图并输出材料清单
在“库”右侧的下拉框中选择“POT ”元件封装，此时 右侧的预览框中会显示绘制好的封装图形，确认无误后点 击确定按钮，返回再点击确定即可添加该元件封装模型。
3.3 创建元件集成库
【操作步骤】 呼吸灯电路的集成库设计实例
步骤1：创建元件集成库 步骤2：导入原理图库文件和封装库 步骤3：编译、保存元件集成库
模式工具栏 元件符号绘图区
实用工具栏
元件封装预览区
元件模型列表框
SCH Library（原理图库）面板
元器件列表框 元件别名框
元件引脚列表框 元件模型框 制造厂商栏
步骤2：修改LED为国标符号
在原理图中放置一个LED0，选中该元件后复制 打开原理图库，在SCH Library面板的元件列表框中，点
元件信息：
默认序号：RP? 注释\元件名： POT 描述：电位器
步骤3：绘制电位器POT
执行：报告R/R器件规则检查 执行：报告R/C器件，查看元件管脚信息
8765 C C -NI2 VtuO2+NI2 D N G+NI1-NI1tuO1 4321
步骤4：创建LM358元件符号
LM358器件（双运放）：
步骤1：新建工程、原理图库
1. 新建工程，名为“呼吸灯工程.PrjPCB” 2. 新建原理图，名为“电路原理图. SchDoc” 3. 点击“文件”→“新建”→“库”→“原理图库”，名
为“原理图库. SchLib”，并保存在“呼吸灯工程”文 件夹中
原理图元件库设计界面（P83的3.1.1）
原理图库面板
第3章 元器件及其封装的设计
【项目】仿制呼吸灯电路的单面混装PCB
3.1 创建元件库与设计元件符号 3.2 创建元件封装库与设计元件封装 3.3 创建元件集成库 3.4 设计自定义原理图模板 3.5 元件在单面电路板上的布局
引导学习项目实例
认识项目：呼吸灯
呼吸灯电路的结构：呼吸灯电路的核心是LM358运算放 大器，和外围电路构成三角波产生电路。
Library”（集成库），修改集成库的名称为“元件集成 库.LibPkg”。 4. 同时勾选上“Create Project Folder”自动创建一个 与集成库同名的文件夹。
步骤2：导入原理图库文件和封装库
1. 点击“文件”→“打开” → 找到呼吸灯工程的“原理图库. SchLib” 和“封装库. PCBLib”。
步骤1：新建封装库文件
打开 “呼吸灯工程.PrjPCB” 点击“新建”→“库”→“PCB元件库”，改名为
“封装库.PcbLib”，并保存在呼吸灯工程文件夹中
PCB封装库设计界面（教材P94的3.2.1）
PCB库面板
PCB库 放置工具栏
元件封装列表框
元件封装绘图区
元件封装预览区
层标签
PCB封装库设计界面
认识项目：呼吸灯
电路功能：
呼吸灯就是三角波产生电路，电压变化使LED有暗逐渐 变亮，再由亮逐渐变暗，像是在呼吸一样！
认识项目：呼吸灯
项目任务：客户提供呼吸灯的电路原理图及电路样品，要 求按样品进行抄板复制。
3.1 创建元件库与设计元件符号
【操作步骤】 呼吸灯电路的元件符号设计实例
步骤1：创建工程及原理图库 步骤2：修改发光二极管的元件符号 步骤3：设计电位器元件符号 步骤4：创建LM358元件符号
替代全部匹配参数
步骤3：修改原理图标题栏参数
在原理图编辑器中，点击【Design】（设计）→ 【Document Option】（文档选项），或按快捷键 D→O，在文档选项对话框中选择第二个“参数”选项 卡中，将“Title”的参数修改为“呼吸灯电路原理图”， 修改完成的标题栏如图所示。
步骤4：绘制呼吸灯电路原理图
元件集成库
元件集成库
元件符号设计
新建元件符号库 新建元件符号，并命名 绘制元件图形（矩形） 放置引脚，设置引脚属性
设置元件默认参数
元件封装设计
新建元件PCB封装库 新建元件封装
放置焊盘，设置焊盘参数 放置元件丝印层外观图形
元件封装命名
步骤1：创建元件集成库
1. 关闭“呼吸灯工程”。 2. 执行菜单【 文件】→【新建】→【Project】命令。 3. 选择“Project Type”（工程类型）为“Integrated
录入信息 班级
学校+组名 第1组
1 （共几张）
步骤1：新建原理图模板
6. 在标题栏中插入LOGO
选择实用工具栏中绘图工具箱的
按钮，插入LOGO图像
（注意图片要存放在PCB作业文件夹中，以后不能移动）
将模板保存好，并关闭。
步骤2：设置原理图模板
在原理图中调用自定义模板，打开“呼吸灯工程. PrjPCB”，打 开“电路原理图.SchDoc” 点击菜单栏设计→通用模板→ 选择保存在PCB作业文件夹中的 “自定义模板.SchDot”
测量焊盘距离 （ CTRL+M）
编辑→设置参 考点→定位
1 3
2
步骤6：将封装模型添加到对应的元件符号中
打开 “原理图库.SchLib”文件，选中元件符号。
步骤6：将封装模型添加到对应的元件符号中
在弹出的“PCB模型”对话框中，点击名称文本框右侧的 【浏览】按钮，弹出图示的“浏览库”对话框。
步骤1：新建原理图模板
1. 新建原理图 (不用工程)，保存为模板“自定义模 板.SchDot”，存放在自己的PCB作业文件夹目录下
原理图环境参数设置要求： 可见栅格设为：10；捕捉栅格：10；电气栅格：4 图纸尺寸：自定义1000×720 ，横向 不显示默认标题栏
步骤1：新建原理图模板
2. 点击设计D→O文档选项 图纸栅格设置:
mm
3
2 1
1 3
2
步骤5：手工绘制电位器POT封装
点击“工具”→“新的空元件”，封装名为POT 切换公制单位，按 Q 键，Grid设置为0.5mm 放置三个焊盘（孔径0.9mm），设置1号焊盘为原点 绘制外边框在顶层丝印层Top Over Layer 输入元件属性信息点击：工具T/E元件属性
步骤2：用向导创建LED5.0元件封装
点击：工具T/C元器件向导
1 电容封装 2 电阻封装 3 二极管封装 4 双列直插式封装 5 与DIP对应的小型贴片封装
Capacitors Resistors Diodes Dual In-line Packages (DIP) Small Outline Packages (SOP)
直插式(Through Hole) 有极性(Polarised) 径向(Radial) 封装名称：LED5.0 ①脚为阳(正)极
练习：设计RB.1/.2封装
1mil=0.0254mm，1mm≈40mil （教材P104步骤3）
步骤3：用向导创建电容RB.1/.2的封装
选择电容元件PCB向导 直插式(Through Hole) 有极性(Polarised) 径向(Radial) 封装名称： RB.1/.2 ①脚为阳(正)极
信息文字：放置特殊文本，深蓝色⑥、楷体、加粗、小四号
特殊字符串 =Title
=Auther =Document Number
=Sheet Number
录入信息 ***电路原理图
姓名 学号 1 （第几张）
特殊字符串 =Organization
=address1 =address2 =Sheet Total
11 球形栅格列陈封装
Ball Grid Arrays (BGA)
12 错列的BGA封装
Staggered Ball Grid Arrays (SBGA)
QUAD LCC Edge Connector PGA BGA
步骤2：用向导创建LED5.0元件封装
孔径设置比实际大0.3，焊盘为孔径的2倍。 选择电容元件PCB向导
点击“工具”→“新器件”→改名为“LM358”
绘制矩形：尺寸60×50 管脚长度：20 设置电气类型如元件报表示 元件信息：
默认序号：U? 注释\元件名： LM358
怎么将绘制的元件符号放置在原理图纸上？
方法一：在原理图库编辑器中的SCH Library面板 的元件列表框中选中元件名称，点击【放置】按钮。
2. 将这两个库拖到“元件集成库” 工程中，形成两个超链接文档。 3. 把这2个库直接另存到元件集成库文件夹中，可以去掉文档上超链接