好的,绘制PCB封装是PCB设计中的关键步骤。一个准确的封装确保元器件能够正确地焊接在PCB上并正常工作。以下是详细的步骤和注意事项(使用中文描述):
核心步骤:
-
获取准确的元器件规格书:
- 这是最重要的一步! 找到你要绘制封装的元器件的官方数据手册(Datasheet)。
- 在数据手册中找到
Mechanical Dimensions、Package Dimensions、Footprint或Land Pattern相关章节。通常会有详细的尺寸图。 - 重点关注尺寸:
- 本体尺寸: 元器件本身的长度(L)、宽度(W)、高度(H)。
- 引脚尺寸: 引脚的长度、宽度、厚度(特别是对于通孔插件)。
- 引脚间距: 引脚中心到中心的距离(Pitch),如管脚间距 0.5mm, 1.27mm等。
- 焊盘位置与尺寸: 数据手册通常会建议或规定PCB焊盘的尺寸(长度X、宽度Y)和位置关系。
- 基准点: 是否有定位孔、极性标记(如第一脚标记、缺口、圆点)、散热焊盘(如有)。
- 公差: 注意尺寸标注的公差范围(±值)。
-
了解封装类型:
- 确定元器件是贴片还是插件?常见贴片封装:SOT, SOIC, TSSOP, QFP, BGA, QFN/LGA, 0603/0805/...(电阻电容)。
- 常见插件封装:DIP, SIP, TO-220, 插针排针, 各种连接器等。
- 封装类型决定了焊盘的基本形态(表贴焊盘 vs 通孔焊盘)和设计规则。
-
选择合适的PCB设计软件:
- 主流软件: Altium Designer, KiCad (免费), Cadence Allegro/OrCAD, PADS, Eagle (现为Autodesk Eagle)。
- 这些软件都包含专门的封装编辑器(Footprint Editor/Library Editor)。熟悉你所选软件的封装编辑环境和操作。
-
在PCB设计软件中创建新封装:
- 打开软件的库管理器或封装编辑器。
- 创建一个新的封装(Footprint/PCB Decal/Part),并为其命名。命名应遵循清晰、规范的原则,包含关键信息(如
SOT23-3,0805C,TQFP100-0.5mm)。避免与其他封装混淆。
-
设置原点:
- 将封装的几何中心或第一引脚的中心设置为坐标原点 (0, 0)。原点位置对于后续将元器件放置到PCB上和精确对准至关重要。通常建议设在第一引脚的中心或封装中心。
-
放置焊盘:
- 焊盘是核心: 根据Datasheet提供的焊盘尺寸建议(Land Pattern)或IPC标准计算出的尺寸放置焊盘。
- 焊盘类型: 选择正确的焊盘类型(贴片矩形/圆形/异形焊盘, 通孔焊盘)。
- 参数设置: 精确设置每个焊盘的:
- 尺寸: X方向尺寸(长度), Y方向尺寸(宽度)。
- 位置坐标: 以原点为参考,输入每个焊盘中心的精确坐标。确保间距正确。
- 层: 贴片焊盘通常在
Top Layer或Bottom Layer;通孔焊盘贯穿多层,设置为Multi-Layer。 - 焊盘编号: 为焊盘分配唯一的编号(如1, 2, 3,...)。必须与元器件原理图符号的引脚编号一一对应!
- 焊盘形状: 矩形、圆形、椭圆形、圆角矩形等。通常贴片阻容用矩形,IC引脚用矩形或椭圆形(有助于缓解热应力)。
- 技巧: 善用软件的阵列放置、镜像、复制粘贴功能提高效率。
-
绘制丝印层:
- 在
Top Overlay(通常为黄色) 或Bottom Overlay层绘制元器件的外形轮廓。 - 画出一个大致的元器件本体形状框(方形、矩形等),确保其大小与实际元器件本体匹配或略大(便于视觉识别,避免与焊盘重叠)。
- 添加极性标记: 在第一脚位置绘制圆点、小斜线、缺口等。确保标记清晰可辨。
- 添加引脚1标记: 在焊盘1附近绘制小点、斜线或数字“1”。
- 注意: 丝印线宽不宜过细(通常≥0.15mm),避免制造困难或看不清;丝印框距离焊盘边缘通常要有一定间距(如≥0.2mm),防止组装时干扰焊接。
- 在
-
绘制装配层(可选但推荐):
- 在
Top Assembly或Bottom Assembly层绘制更精确的元器件本体轮廓和引脚位置(虚线或细实线)。这常用于生成装配图,帮助生产人员准确放置元器件。有时也会在此层放置引脚编号。
- 在
-
放置阻焊层(开窗):
- 默认情况: 焊盘放置好后,软件会自动在阻焊层生成比焊盘略大的开口(开窗),以便焊接。通常无需手动绘制。
- 例外: 对于需要额外散热或特殊处理的区域(如QFN中间的散热焊盘),可能需要手动绘制阻焊开窗。通常在
Top Solder或Bottom Solder层放置实心区域。
-
添加3D模型(可选但强烈推荐):
- 现代PCB设计越来越多地采用3D预览功能进行机械检查(高度干涉、外壳碰撞)。
- 为封装关联一个准确的3D模型文件(.step/.stp 格式通用性最好)。可以从元器件供应商网站、3D模型库(如SnapEDA,Ultra Librarian,GrabCAD)下载,或自己用CAD软件创建。
- 在封装编辑器中导入3D模型,并精确定位到2D封装上,使其与实物位置朝向吻合。
-
添加必要的说明文本:
- 在
Mechanical Layer或Documentation Layer添加器件值(如10uF)、封装名(如TQFP48)等文本信息(通常是丝印层显示的器件型号会在原理图导入PCB时由位号代替)。 - 避免将无关文本放在丝印层。
- 在
-
严格检查与验证:
- 尺寸核对: 使用软件的测量工具,逐一核对焊盘间距、尺寸、位置与Datasheet是否一致。
- 引脚编号: 反复确认焊盘编号与原理图符号引脚编号是否一一对应且逻辑正确(特别是复杂的IC)。
- 极性/方向: 检查极性标记和第一脚标记是否正确无误。
- 间距: 检查焊盘之间、焊盘与丝印框之间是否有足够的间距(符合设计规则或制造要求)。
- 3D检查: 查看3D模型是否定位准确,与其他元器件是否有高度干涉。
- DRC检查: 运行软件的封装设计规则检查(Footprint DRC),确保没有违反基本规则(如焊盘重叠)。
- IPC标准核对: 对于通用封装(如电阻电容),可以参考IPC-7351等标准规范推荐的焊盘尺寸进行计算和核对。
- 实物比对(如果可能): 将1:1打印出来的封装图与真实元器件进行比对(注意打印机的缩放精度)。
重要注意事项:
- 精度: PCB设计是精密工作,所有尺寸必须以毫米或英寸精确输入。
- 标准优先: 尽量使用符合IPC标准的焊盘尺寸(如IPC-7351)。IPC标准考虑了焊接可靠性、制造工艺等因素。很多EDA软件内置了IPC封装向导,强烈推荐利用。
- Datasheet是最高依据: 当IPC标准与Datasheet中供应商推荐的焊盘尺寸不一致时,优先遵循供应商Datasheet的建议。
- 焊盘尺寸: 焊盘尺寸通常比元器件引脚稍大一些,为焊接留出余量。太大可能导致连锡,太小可能导致焊接不良或强度不足。参考Datasheet或IPC计算。
- 极性/方向: 极性器件(二极管、电解电容、IC)的方向标记绝对绝对不能出错!否则会导致元器件焊反甚至烧毁。
- 命名规范: 采用清晰、一致且易于理解的封装命名规则,方便库管理和团队协作。
- 库管理: 将绘制好的封装保存在你的个人库或项目库中,方便以后调用。避免重复劳动。
- 安全间距: 考虑制造工艺能力(最小线宽/线距、最小孔径),确保焊盘间距、焊盘与走线间距满足PCB工厂的要求。
- 散热考虑: 对于功率器件,其散热焊盘(如果有)可能需要特殊的开窗、过孔阵列连接到内层或底层铜皮进行散热。在封装中就要设计好散热过孔的放置。
- ESD敏感器件: 对于BGA等精密封装,注意遵循Datasheet关于ESD防护和焊盘设计的特殊要求。
总结: 绘制PCB封装是一个需要耐心、细心和遵循规范的工作。核心是精确获取并落实Datasheet的尺寸要求,利用好EDA软件的功能,严格进行检查验证,并注意焊盘设计、极性标记、命名规范等关键点。通过反复练习和对标准的掌握,你会越来越熟练。祝你成功!
在画PCB封装时把刚画好的图形弄丢了该怎么找?
在画PCB封装时,不小心把刚画好的图形弄丢了,没删,只是放大缩小怎么也找不到画的图形在哪,求大神
leon2014xn
2019-07-16 02:28:19
请教!用Altium Designer(16.0)画PCB封装库时,无法进行复制粘贴
在用Altium Designer(16.0)画PCB封装库的时候,无法进行复制粘贴,重新安装了一次,还是没有解决,用其他同事的电脑没有这个问题,请问有什么好的解决办法吗。
挖掘开发
2021-06-16 10:31:49
TPSM846C23 PCB中这4个是表示散热焊盘吗?
使用TPSM846C23做一个DCDC电源,目前在画PCB封装遇到一个问题?在规格书的79页写明有4个COPPER KEEP-OUT AREA,请问这4个是表示散热焊盘吗?这个是可以与GND相连?还是单独?还是可以和VOUT相连?
fdouwqihdowd
2019-07-31 11:08:29
Altium Designer 15快速准确构建PCB封装
一般来说用Altium Designer去画一个原理图还算简单,因为不需要精确的尺寸绘制,但是如果说要画PCB封装,那就会比较麻烦了,因为稍有不慎差个几毫米管脚就会偏移甚至错位,然而AD的绘图思路
Xavier_1995
2019-07-23 08:14:20
当一个建库工程师遇到MPS
作为一个辛辛苦苦画元件库的工程师,我很早就想写这篇文章。 以前的我画元件的原理图符号,画PCB封装,常规动作是这样的: • 找到该元件的datasheet数据手册 • 查找数据手册中该元件的管脚
2022-11-18 10:55:14
初学PCB设计必须注意的事项(两句话)
本帖最后由 1403545393 于 2021-5-11 18:13 编辑 PCB画制过程中,在封装上导入里之前画板生成的库,都是与实物相对应的,对于一些没有封装的元件在画pcb封装库的时候
山文丰
2020-06-23 18:25:50
PADS 设计验证问题
# 1 *** 子网 # 2 铜(52.65279,64.5 L21) 铜(52.65279,64.5 L1) R12.2 B3.1我看了线都连接上了,但还是提示连接有问题。A:问题一原因:画PCB封装
风影冷雨夜
2021-03-08 11:23:39
【微信精选】画了十几年板子,我总结出了PCB布局心得
基点画封装在Preference的PCB中的Display中OriginMaker 14、画PCB封装时可用队列粘贴P+S 15、导入PCB更新时要在原理图中UPdate,导入原理图更新要在PCB中
cd340823
2019-10-04 07:30:00
【开源分享】手把手教你用全志XR32芯片DIY一个自己的开发板
有31个GPIO+一个RESET需要引出,于是使用两列双18Pin穿孔+邮票孔封装。先画原理图封装,很简单再画PCB封装,也很简单,两个焊盘一个长方形一个圆形,制版的时候把边框层放到白线就好了。然后原理图
elecfans小能手
2022-04-28 16:54:54
PCB封装又画错了?一张纸搞定封装检查!
相信很多同学在画PCB时都有过封装画错的精力,不是画大了就是画小了,甚至是器件有遮挡,导致PCB制板回来后器件焊接不上,只能手动飞线,严重时导致整个板子报废,比如下面图中的U8,封装就画小了,导致芯片焊接不上去。
2023-04-18 11:25:27
pcb元件封装制作
一个完整画PCB板的步骤分为以下几步,第一步是在原理图库中制作元器件,供画原理图使用。第二步是画原理图,把我们的元器件库通过导线连接成原理图。第三步就是制作PCB库里面的封装,第四步就是画PCB。今天我们要讲的就是第三步,怎么在PCB库中画一个封装。下面是制作STC89C52芯片封装详情步骤。
2019-08-08 11:26:37
AD画完原理图后如何导入PCB
在Altium Designer(简称AD)中,将画完的原理图导入到PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是一个关键的设计步骤。以下是导入过程: 一、准备阶段 确保原理图
2024-09-02 16:32:08
PCB画天线的问题
`我买了个CC2541开发板,资料里有天线封装。像上面这个。有两个标号,1个1,一个2.那个地方就是地了。我画原理图的时候,这样闹得:那个封装只有标识,没有网络节点。我把天线封装加到PCB里,添加网络节点,结果成这个鬼样子了:这可怎么办呀?谢谢!`
chenbingjy
2019-08-27 09:27:48
ALtium designer09中自己画的封装库导入不进pcb?
ALtium designer09中我自己画的封装库导入时都导入不进pcb?论坛里有人曾今遇到过这种问题吗?
cham3070
2019-06-10 04:36:28
发光二极管pcb封装怎么画
发光二极管pcb封装怎么画,购买电子芯原创视频教程完整版后,进专属答疑群,答疑为长期永久答疑,任何关于教程学习的问题都可以问。答疑方式如下:1、通过微信群语音或者文字的形式进行答疑(简单的问题);2
denxinan
2021-07-20 08:04:02
altium designer画原理生成PCB时出来三个同样的芯片封装
一个引脚很多的芯片,我分成3部分画,生成PCB的时候这三个部分出来三个同样的芯片封装,怎么解决啊?
fhj920535793
2019-05-20 04:39:57
如何画双层pcb板 画双层pcb板的步骤
对于我们的设计是非常有帮助的。下面就让我们一起来了解一下PCB双层板的布线原则。 如何画双层pcb板 双层pcb板要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的桥梁叫做导孔。导孔是在pcb上,充满或涂上金属的
2020-11-04 09:53:14
如何画好PCB封装的原理图
相信做过硬件设计的人都经历过自己做Component或者Module封装,但想做好封装并已不是一件很轻松的事情,相信大家都有过这样的经历: (1) 画的封装引脚间距过大或过小导致无法装配;(2
2019-06-08 09:00:00
allegro画孔的封装一定要加flash吗
之前画封装都按照规则,通孔类的一律加了flash,为了在大面积铺铜时能够防止散热太快。但是后来发现,铜皮和焊盘的连接方式可以直接在画PCB时,菜单shape-global-dynamic
虎皮猫Luna
2022-07-21 19:16:42
PCB封装入门的必备知识
,管脚的间距等)用图形方式表现出来,以便可以在画 pcb 图时进行调用。 1)PCB 封装按照安装方式来区分的话,可以分为贴装器件、插装器件、混装器件(贴装和插装同时存在)、特殊器件。特殊器件一般指沉板器件。 2)PCB 封装按照功能以及器件外形来
2020-10-30 15:13:57
KT6368A的封装怎么画 原理图怎么画 资料怎么看 怎么下载呢
KT6368A的封装怎么画 原理图怎么画 资料怎么看 怎么下载呢 也有好几个客户问我们这样的问题,实在是太难了 但是没办法,客户就是上帝,也只能选择认真的回答, 这里对这类型的问题进行统一精细化回复,高手请直接跳过,打扰了
2023-10-19 12:22:46