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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第6章 PCB元件設計,6.1 繪制元件封裝的準備工作,6.2 PCB元件設計基本界面,6.3 采用設計向導方式設計元件封裝,6.4 采用手工繪制方式設計元件封裝,6.5 編輯元件封裝,6.6 元件封裝常見問題,本章小結,6.1 繪制元件封裝的準備工作,返回,6.2 PC
2、B元件設計基本界面,在PCB99SE中，執(zhí)行菜單FileNew，在出現的對話框中單擊 圖標 ，進入PCB元件庫編輯器，并自動新建一個元件庫PCBLIB1.LIB,，,如圖6-1所示。,1.新建元件庫,進入PCB元件庫編輯器后，系統自動新建一個元件庫，該元件庫的缺省文件名為PCBLIB1，庫文件名可以修改。同時，在元件庫中，程序已經自動新建了一個名為PCBCOMPONENT_1的元件，,返回,可以用菜單ToolsRename Component來更名。,2.元件庫管理器,PCB元件庫編輯器中的元件庫管理器與原理圖庫元件管理器類似，在設計管理器中選中Browse PCBLib可以打開元件庫管理器，
3、在元件庫管理器中可以對元件進行編輯操作，元件管理器如圖6-2所示。,6.3 采用設計向導方式設計元件封裝,6.3.1 常用的元件標準封裝,Protel99SE的封裝設計向導可以設計常見的標準封裝，主要有以下幾類。,Resistors（電阻）,電阻只有兩個管腳，有插針式和貼片式兩種封裝。隨著電阻功率的不同，電阻的體積大小不同，對應的封裝尺寸也不同。插針式電阻的命名一般以“AXIAL”開頭；貼片式電阻的命名可自由定義。圖6-3所示為兩種類型的電阻封裝。,Diodes（二極管）,二極管的封裝與電阻類似，不同之處在于二極管有正負極的分別。圖6-4所示為二極管的封裝。,Capacitors（電容）,電容
4、一般只有兩個管腳，通常分為電解電容和無極性電容兩種，封裝形式也有插針式封裝和貼片式封裝兩種。一般而言，電容的體積與耐壓值和容量成正比。圖6-5所示為電容封裝。,DIP（雙列直插封裝）,DIP為目前常見的IC封裝形式，制作時應注意管腳數、同一列管腳的間距及兩排管腳間的間距等。圖6-6所示為DIP封裝圖,。,SOP（雙列小貼片封裝）,SOP是一種貼片的雙列封裝形式，幾乎每一種DIP封裝的芯片均有對應的SOP封裝，與DIP封裝相比，SOP封裝的芯片體積大大減少。圖6-7所示為SOP封裝圖。,PGA（引腳柵格陣列封裝）,PGA是一種傳統的封裝形式，其引腳從芯片底部垂直引出，且整齊地分布在芯片四周，早期
5、的80X86CPU均是這種封裝形式。圖6-8所示為PGA封裝圖。,SPGA（錯列引腳柵格陣列封裝）,SPGA與PGA封裝相似，區(qū)別在其引腳排列方式為錯開排列，利于引腳出線，如圖6-9所示。,LCC（無引出腳芯片封裝）,LCC是一種貼片式封裝，這種封裝的芯片的引腳在芯片的底部向內彎曲，緊貼于芯片體，從芯片頂部看下去，幾乎看不到引腳，如圖6-10所示。,這種封裝方式節(jié)省了制板空間，但焊接困難，需要采用回流焊工藝，要使用專用設備。,QUAD（方形貼片封裝）,QUAD為方形貼片封裝，與LCC封裝類似，但引腳沒有向內彎曲，而是向外伸展，焊接方便。QUAD封裝包括QFG系列，如圖6-11所示。,BGA（球
6、形柵格陣列封裝）,BGA為球形柵格陣列封裝，與PGA類似，主要區(qū)別在于這種封裝中的引腳只是一個焊錫球狀，焊接時熔化在焊盤上，無需打孔，如圖6-12所示。,SBGA（錯列球形柵格陣列封裝）,SBGA與BGA封裝相似，區(qū)別在于其引腳排列方式為錯開排列，利于引腳出線，如圖6-13所示。,Edge Connectors（邊沿連接）,Edge Connectors為邊沿連接封裝，是接插件的一種，常用于兩塊板之間的連接，便于一體化設計，如計算機中的PCI接口板。其封裝如圖6-14所示。,6.3.2 使用設計向導繪制元件封裝實例,采用設計向導繪制元件一般針對符合通用的標準元件。下面以設計雙列直插式16腳IC
7、的封裝DIP16為例介紹采用向導方式設計元件。,進入元件庫編輯器后，執(zhí)行菜單ToolsNew Component新建元件，屏幕彈出元件設計向導，如圖6-15所示，選擇Next進入設計向導（若選擇Cancel則進入手工設計狀態(tài)）。,圖6-15 利用向導創(chuàng)建元件,圖6-16 設定元件基本封裝,單擊Next按鈕，進入元件設計向導，屏幕彈出圖6-16所示的對話框，用于設定元件的基本封裝，共有12種供選擇，包括電阻、電容、二極管、連接器及常用的集成電路封裝等，圖中選中的為雙列直插式元件DIP，對話框下方的下拉列表框用于設置使用的單位制。,選中元件的基本封裝后，單擊Next按鈕，屏幕彈出圖6-17所示的對
8、話框，用于設定焊盤的直徑和孔徑，可直接修改圖中的尺寸。,圖6-17 設置焊盤尺寸,圖6-18 設置焊盤間距,定義好焊盤間距后，單擊Next按鈕，屏幕彈出圖6-19所示的對話框，用于設置元件邊框的線寬，圖中設置為10mil。,定義好線寬后，單擊Next按鈕，屏幕彈出圖6-20所示的對話框，用于設置元件的管腳數，圖中設置為16。,圖6-19 設置邊框的線寬,圖6-20 設置元件的管腳數,定義管腳數后，單擊Next按鈕，屏幕彈出圖6-21所示的對話框，用于設置元件封裝名，圖中設置為DIP16。名稱設置完畢，單擊Next按鈕，屏幕彈出設計結束對話框，單擊Finish按鈕結束元件設計，屏幕顯示剛設計好的
9、元件，如圖6-22所示。,采用設計向導可以快速繪制元件的封裝形式，繪制時應了解元件的外形尺寸，并合理選用基本封裝。對于集成塊應特別注意元件的管腳間距和相鄰兩排管腳的間距，并根據管腳大小設置好焊盤尺寸及孔徑。,圖6-21 設置元件名稱,圖6-22 設計好的DIP16,返回,6.4 采用手工繪制方式設計元件封裝,手工繪制方式一般用于不規(guī)則的或不通用的元件設計，如果設計的元件是通用的，符合通用的標準，可以通過設計向導快速設計元件。,設計元件封裝，實際就是利用PCB元件庫編輯器的放置工具，在工作區(qū)按照元件的實際尺寸放置焊盤、連線等各種圖件。下面以圖6-23所示的貼片式8腳集成塊的封裝SOP8為例介紹元
10、件封裝手工設計的具體步驟。,根據實際元件確定元件焊盤之間的間距、兩排焊盤間的間距及焊盤的直徑。SOP8是標準的貼片式元件封裝，焊盤設置為：80mil25mil，形狀為Round；焊盤之間的間距50mil；兩排焊盤間的間距220mil；焊盤所在層為Top layer（頂層）。,執(zhí)行菜單ToolsLibrary Options設置文檔參數，將可視柵格1設置為5mil，可視柵格2設置為20mil，捕獲柵格設置為5mil。,執(zhí)行EditJumpReference將光標跳回原點（0，0）。,執(zhí)行菜單PlacePad放置焊盤，按下Tab鍵，彈出焊盤的屬性對話框，設置參數如下。,X-Size：80mil；Y
11、-Size：25mil；Shape：Round；Designator：1；Layer：Top Layer；其它默認。退出對話框后，將光標移動到原點，單擊鼠標左鍵，將焊盤1放下。,依次以50mil為間距放置焊盤24。,對稱放置另一排焊盤58，兩排焊盤間的間距為220mil。,雙擊焊盤1，在彈出的對話框中的Shape下拉列表框中選擇Rectangle，定義焊盤1的形狀為矩形，設置好的焊盤如圖6-24所示。,繪制SOP8的外框。將工作層切換到Top Overlay，執(zhí)行菜單PlaceTrack放置連線，執(zhí)行菜單PlaceArc放置圓弧，線寬均設置為10mil，外框繪制完畢的元件如圖6-23所示。,執(zhí)
12、行菜單EditSet ReferencePin1，將元件參考點設置在管腳1。,執(zhí)行菜單ToolsRename Component，將元件名修改為SOP8。,執(zhí)行菜單FileSave保存當前元件。,返回,6.5 編輯元件封裝,編輯元件封裝，就是對已有的元件封裝的屬性進行修改，使之符合要求。,1.修改元件封裝庫中的元件,修改元件封裝庫中的某個元件，先進入元件庫編輯器，選擇FileOpen打開要編輯的元件庫，在元件瀏覽器中選中要編輯的元件，窗口就會顯示出此元件的封裝圖，若要修改元件封裝的焊盤，用鼠標左鍵雙擊要修改的焊盤，出現此引腳焊盤的屬性對話框，在對話框中就可以修改引腳焊盤的編號、形狀、直徑、鉆孔
13、直徑等參數；若要修改元件外形，可以用鼠標點取某一條輪廓線，再次單擊它的非控點部分，移動鼠標，即可改變其輪廓線，或者刪除原來的輪廓線，重新繪制新的輪廓線。元件修改后，執(zhí)行菜單FileSave，將結果保存。,修改元件封裝庫的結果不會反映在以前繪制的電路板圖中。如果按下PCB元件庫編輯器上的Update PCB按鈕，系統就會用修改后的元件更新電路板圖中的同名元件。,繪制PCB時，若發(fā)現所采用的元件封裝不符合要求，需要加以修改，可以不退出PCB99SE，直接進行修改。方法是：在元件瀏覽器中選中該元件，單擊Edit按鈕，系統自動進入元件編輯狀態(tài)，其后的操作與上面相同。,2.直接在PCB圖中修改元件封裝的
14、管腳,在PCB設計中如果某些元件的原理圖中的管腳號和印制板中的焊盤編號不同（如二極管、三極管等），在自動布局時，這些元件的網絡飛線會丟失或出錯，此時可以通過直接編輯焊盤屬性的方式，修改焊盤的編號來達到管腳匹配的目的。,編輯元件封裝的焊盤可以直接雙擊元件焊盤，在彈出的焊盤屬性對話框中修改焊盤編號。,返回,6.6 元件封裝常見問題,在元件封裝設計中，通常會出現一些錯誤，這對PCB的設計將產生不良影響。,1.機械錯誤,機械錯誤在元件規(guī)則檢查中是無法出來的，因此設計時需要特別小心。,焊盤大小不合適，尤其是焊盤的內徑選擇太小，元件引腳無法插進焊盤。,焊盤間的間距以及分布與實際元件不符，導致元件無法在封裝
15、上安裝。,帶安裝定位孔的元件未在封裝中設計定位孔，導致元件無法固定。,封裝的外形輪廓小于實際元件，可能出現由于布局時元件安排比較緊密，導致元件排得太擠，甚至無法安裝。,接插件的出線方向與實際元件的出線方向不一致，造成焊接時無法調整。,絲印層的內容放置在信號所在層上，導致元件焊盤無法連接或短路。,2.電氣錯誤,電氣錯誤通常可以通過元件規(guī)則檢查（Reports,Component Rule Check），或者在載入網絡表文件時，由軟件系統檢查出來，因此可以根據出錯信息找到錯誤并修改。,原理圖元件的引腳編號與元件封裝的焊盤編號不一致。,焊盤編號定義過程中出現重復定義。,以上錯誤可以通過編輯焊盤編號，
16、圖6-25所示二極管中，在原理圖中元件管腳定義為1、2，而在封裝中定義為A、K，兩者不一致，通過編輯焊盤，將其A、K的編號修改為1、2。,返回,本章小結,PCB封裝信息主要來源于元器件生產廠家提供的用戶手冊，也可以訪問該元器件的廠商或供應商網站可以獲得相應信息。,常用的標準封裝元件可以使用設計向導自動進行設計。,不規(guī)則的或不通用的元件一般以采用手工設計方式進行。,相似元件封裝的設計可以直接編輯元件的封裝實現。,謝謝觀看,/,歡迎下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH,內容總結,第6章 PCB元件設計。采用設計向導繪制元件一般針對符合通用的標準元件。執(zhí)行EditJumpReference將光標跳回原點（0，0）。執(zhí)行菜單EditSet ReferencePin1，將元件參考點設置在管腳1。1.修改元件封裝庫中的元件。修改元件封
Protel99SE教程--第6章 PCB元件設計
