TA的每日心情 | 开心 2021-8-6 15:08 |
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签到天数: 9 天 [LV.3]偶尔看看II
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cadence allegro贴片和插件元器件封装制作流程总结& u7 r/ v1 ]" E' J1 A8 y
5 }) m7 N* m& i$ f- j
+ G3 N8 `- N% s2 c) f. @* g8 w1 b, b% `
01_硬件4 e! B; D: C- S' Q1 V% R) {" v
+ N( ~( C5 j$ ?1 @目录: V# p3 I% B3 H. X$ W
/ R- ^/ Q( T+ B7 Y. g1 h. J4 B
1. 0805电阻封装的制作2 \( z) ~$ o( b5 X' V
/ u2 Z7 |' G& P, g* \% Y
1.1 计算焊盘尺寸
) R( @, A \9 a" L, V( j4 J3 s# P" F- P( V3 {
1.2 制作焊盘(用于生成*.pad)# `4 e0 K' a4 w6 d
( J; g& x, _+ @7 ~# k+ o1.2 封装制作(生成*.dra); ?; E# l9 u5 |
# K7 G. w, y9 w% W! @8 `! P1.3 设置参数、栅格grid和原点
# j7 h8 m5 T- M, K1 c. d* N$ X, U0 @% ^* F% f- w) i
1.4 放置焊盘$ I# h# j7 k! R* y0 f
6 h, l8 _/ I; n7 m/ @3 D% R7 D
1.5 放置元件实体区域(Place_Bound)7 {& _ _. v+ p* Q3 n$ X
+ @2 y8 o: D( P6 c. Z2 L4 [1.6 放置丝印层(Silkscreen)2 N( n# c3 i O/ t( t
3 {) J, T$ z2 E) {0 y: V% W1.7 放置装配层(Assembly)
/ M8 ~" b9 W% \/ @/ I0 x/ K! _7 V* {6 A* b+ [4 ^5 o, I
1.8 放置元件标示符(Labels)" j& a4 E# h! w/ y! M: q
! b* t) b. |8 s1 P+ z
1.9 放置器件类型(Device,非必要)0 E2 n2 v0 x0 S3 w7 ]! `
) ?$ |) U% r' u2 U4 \
1.10 设置封装高度(Package Height,非必要)
4 D0 R2 L. |# d8 u
$ a# _8 `' {$ @, r# D$ D6 Q1.11 生成dra
; E2 {/ i7 N+ i5 L3 ?% @, R: i
, j0 h9 S6 P! H, L* b2. DIP电阻封装的制作
8 i0 n' ^# W6 x$ D; b
7 d [ B4 q+ U2.1 计算焊盘尺寸
! r0 M' k1 C# u7 S( P) h$ d4 R. `9 r* c: C% X, q! l
2.2 热风焊盘Thermal Relief制作(生成dra和fsm)7 C! E$ H4 d; C. K }/ m
0 h& S) [: j' y z9 v
2.3 通孔焊盘制作(生成*.pad)* Q& A$ Q* L$ X. m2 D6 ~1 R3 d: R
+ D# z }. d9 ~% p
2.3.1 顶层(BEGIN LAYER)的设置$ d7 o8 E# ~. o3 J H" K: f3 d: U
) O" [3 { @/ Z& ~1 ?2.3.2 中间层(DEFAULT_INTERNAL)的设置 d) l3 S7 y5 F8 c) q% h1 w6 k
1 b& q; O# A+ [$ C
2.3.3 底层(END_LAYER)的设置
/ g3 q9 @4 |4 S) F
8 w* q! y+ t6 z" e. v" T t3 _2.3.4 阻焊层的设置
/ J7 j0 e( h2 b3 O4 W: j: R, V- H5 j ^
2.3.5 助焊层(可不设置)
2 v8 P! L% ~; Y' }
# f& e" O' q: z) [) t! {2.3.6 预留层(可不设置), N3 E& ?2 y$ c |, s
! m) v" [. l* J2.4 封装制作(生成*.dra)4 c4 ?( N( ?* a5 o' X! s* R& {
3 W: ]- d3 N( @/ Y2.4.1 放置焊盘
D" m3 W) f) D$ V& o( w7 a9 a; u/ W. d, l5 ^ } b \
2.4.2 放置元件实体区域(Place_Bound)3 S& G2 b7 S" _. r" t0 c
7 d+ m |3 o) f* c
2.4.3 放置丝印层(Silkscreen)2 g. e5 d# H$ @* q5 x
& V2 q8 T- I5 r" B5 |
2.4.4 放置装配层(Assembly)
" t% P: ^$ ^0 J9 [! I( t
" l& ?2 b' T( {# N- q2.4.4 放置元件标示符(Labels)- \6 p# O- H2 ], i$ i$ A
( S$ Z }1 x! M) N( N! w2.4.4 放置器件类型(Device,非必要)
1 [+ a! V: i6 h7 f3 d2 c6 x) m, E4 z- b- A7 A v
2.4.5 设置封装高度(Package Height,非必要)
* `; _# b9 q; }3 n$ g0 t5 Z
: X% {5 G9 l: T, U( T+ n! ]3 l& ` [, ^2.4.6 生成dra* n+ e6 _( }1 a& S) g* }0 c5 n
) T+ [$ t2 I6 m7 c! J' o1 q- R
3. SMD IC制作
# g: V! s9 D* V3 x- |8 j
- T! K' `. y$ d- N; w. Y; |; y3.1 焊盘制作
' D: ]- S$ V0 |! q; g- [8 i. }$ E. y8 i: t, Y+ y$ M' u7 S
3.1.1 计算SOP,SSOP,SOT尺寸
# B6 X2 v0 d) U5 i' ]0 B
. ~ i# y/ J& ?1 ?9 }" ~3.1.2 计算QFN,QFP,BGA尺寸
Y3 J% [3 T$ ~0 v7 m! H8 N- Y( Z' u2 i, G# J7 o
3.1.3 焊盘制作 (生成*.pad)
+ L' {4 r* T: f4 D2 O" {& A# b, H( D) f) M" Y4 S$ ^% [
3.2 封装制作$ [$ I5 e( O, U( {" \4 _
/ ?3 h r, L% K& h3.2.1 放置焊盘
0 S! m$ ]9 J( z- m3 g- t+ P2 a- I
& O- s% G; _% w' S3.2.2 放置元件实体区域(Place_Bound)9 @, ^# N8 a l# Q' q0 W6 J
, L9 M# ]/ Q/ c; ^3 R8 V3.2.3 放置丝印层(Silkscreen); \) s$ F k3 A# f! S
5 ~- F8 g4 Z: Q7 H, C3.2.3 放置装配层(Assembly)
/ r: S# O6 p* H/ d+ f7 }# b1 q. B6 J! X; {* d u
3.2.4 放置元件标示符(Labels)5 J7 m+ e: y2 ^- h$ j8 t0 v; T
% d$ O3 a$ N% ^* A; A/ U3.2.5 放置器件类型(Device,非必要)
% F. ^& {1 ^1 q9 H( L3 z
& e' H1 [- H9 W9 v& r7 }3.2.6 设置封装高度(Package Height,非必要)
% S9 `# J6 b9 o$ q2 r4 P- @/ H* T& Y5 r1 P+ a
4. DIP IC制作
' U5 j, p6 s5 J9 F8 A
+ ~2 b3 b4 o4 q% R, d4.1 计算焊盘尺寸
! h1 b9 z( |* f8 \ g- `
j/ |' ~! I% ?& K' V$ I$ Y4.2 热风焊盘Thermal Relief制作(生成*.dra和*.fsm); }2 c* R `% Z! e( t% C
& [& |6 ^) X0 R. ]) d# Y
4.3 通孔焊盘制作(生成*.pad)! v0 S/ T7 m8 E5 s
& J$ M1 T9 E2 y3 g; x4.4 封装制作(生成*.dra)9 Q6 p* R- Z, A& m! v
" u2 j' A" X+ z' I; d% X; W! p
5. 总结4 P9 e" h" y. _) r& b. M
+ S& s3 H! @6 F6 d( Z1. 0805电阻封装的制作! y. F( _7 l) X1 v# r
1.1 计算焊盘尺寸
" @3 W$ J( p+ C) j3 l* X# y即计算下图中的PCB焊盘的宽度X,高度Y和总长度G。( n w7 U' S! r( b- T; }5 J- ]4 J: L
5 q4 E1 D1 Z+ z
' Q( l; w9 [ y+ C) t8 }$ e2 N7 S% P7 R
图 1‑1 PCB焊盘宽度X,焊盘高度Y和总长度G的示意图: m1 m% d- U1 k' z9 p9 L! p$ |
! P* T' k0 Y& c, @ 直接使用下表来确定上图的三个参数。( N7 M% \) P/ M1 C/ C, ~" [
* L a2 X% i, Z: y# k4 k表 1‑1 封装与焊盘尺寸的对应关系
$ X+ Z6 J$ X, z5 b! Q( ~+ A封装 | PCB焊盘宽度X | PCB焊盘高度Y | PCB总长度G | % K5 w% E- P9 k9 J) K! d$ t
. m3 q9 n# D7 |; a3 D8 x' \
因为我们制作0805封装,所以PCB焊盘宽度X = 1.20mm,PCB焊盘高度Y = 1.40mm,PCB总长度G = 3.20mm。
' f% V- _, Z( V
. B0 t( k# F, k5 g
/ _& i: c( ]1 l g2 o* j" E5 t) [+ |4 l \( x; u
1.2 制作焊盘(用于生成*.pad)* ~* p3 Y. M* m' W+ P. ], }
焊盘制作的目的是产生一个pad文件。- p: E4 D5 s$ y/ ]
Y# Y/ O6 P9 C, h; z
打开Pad_Designer->Layers,勾选Single layer mode(制作SMD焊盘都要勾选此模式),设置如下:6 m) R) E% M* I# u3 d! T6 x. I
* G5 p8 ^( U# I# Z3 E( v1 X* D
Begin Layer(Top层):Regular Pad选择Rectangle,Width=1.20mm,Height=1.40mm;
/ b6 R$ u0 ~" m% P# R: Q' t' _! n
SOLDERMASK_TOP(绿油层):Regular Pad选择Rectangle,Width=1.2mm+4~20mil(0.1mm~0.5mm),
7 ^. V. ~# I! \4 Y- Y' r* y
; {! f3 Q" X/ h6 P: AHeight=1.4mm+4~20mil (0.1mm~0.5mm) ;
6 N6 `0 m0 g% j& e# n- @
& Y P \9 U0 p/ l2 X* m7 K- NPASTEMASK_TOP (钢网层) :Regular Pad选择Rectangle,Width=1.2mm,Height=1.4mm;
" B4 K; ]( z* J3 \7 c- D% d8 U$ u5 M4 C7 u. t) s
其他层不用考虑,设置界面如下图所示。
- o0 B$ V# k% c# i( z9 |
! s, R+ e# T; e! O- V8 k0 p: r F ) W. F% w1 }, G' N3 u0 ~; U& S' S. x
0 ]) P. ~1 p- Y0 g0 W* @图 1‑2 焊盘各层的设置界面
* }( V( F5 C/ R5 v( @5 q3 E# W# c+ W' s2 M/ L8 {0 Q+ J
之后保存为焊盘文件r0805_1mm2_1mm4.pad。4 P3 e$ g5 m# B% D$ G) M. n* y
: F" D2 H' ^: v! h! \+ `1.2 封装制作(生成*.dra)/ v7 m8 n" N% T3 a' q" x. ^) O
打开并填写PCB_Editor->File->New-> ackage symbol,如下图所示。
5 {9 w! h8 |; f![]()
5 R- I, `& x9 p2 }! ^& h7 T, k0 j9 u' ^/ o8 y p0 \
l+ ~/ K) `: j# W8 _8 U/ n0 C. m图 1‑3 PCB封装名字和类型的设置界面- b$ ]" D, J) A' m
% X: h0 h" {5 }% t3 K- Y上图中,Drawing Name填入r0805_1mm2_1mm4,最终会生成r0805_1mm2_1wm4.dra文件,Drawing Type选择Package symbol,设置完毕点击上图的OK。
0 M, X+ [; B, Z; q- i, G6 A! ~# p: c+ t2 }* Y& F R. t I
说明,Package symbol是一般元件的封装类型,后缀名为.psm,PCB中所有阻容感和SMD IC的封装类型都是Package symbol。
8 W- J+ g$ v# B; S6 \. U) n" d* p! d; C
1.3 设置参数、栅格grid和原点
8 w+ I9 j% c. m; MPCB Editor -> Setup -> Design Parameter中可设置单位、范围等。: ]: C" z& [; b @! e$ J! c. Z! \% ~
7 S' ?6 b) o5 W' y2 q |0 z+ [4 X
PCB Editor -> Setup -> Grids里可以设置栅格。; x6 S5 _1 X7 o
" d3 {. `) b2 r0 X; S4 [7 W2 F) hPCB Editor -> Setup -> Changing Drawing Origin,使用命令窗口可以重新设置原点。
% k) K6 k. ?2 g; ]! \4 a![]()
4 \+ a. \2 p4 I图 1‑4 Grid各选项的含义) e1 V% W, G9 N; s C. {
8 {" s, O5 V1 e/ e) R9 O; b
Non-Etch:非走线层,比如丝印层、阻焊层、钻孔层;2 N, [1 E) ] D4 F
, S6 `0 x+ T, i T3 ^ HAll Etch:走线层,假如对All_Etch进行了设置,那么All-Etch之下的所有层都统一设置层相同的格点;
. o$ S! O. y1 M5 u
; }7 T& G q8 ~. E0 ESpacing:间距,x栏设置X轴上各个格点的间距,Y设置Y轴上各个格点的间距;
# l4 G% Z: M2 Z: u
4 ~4 j& g" D# W( [6 ^" C r( ]Offset:偏移量,默认填0; X4 H" g5 {: u7 @) ?- V* a' [
7 ^4 r1 F1 H1 q. T( ^" \+ i/ }) B! P为简单起见,此处对Non-Etch和All Etch的Spacing全设置为1(mm),Offset全设置为0。
5 G9 y+ Z b4 E1 U5 p
. W. L' h3 C% e; }; z; M% dSetup->Change Drawing Origin,在命令行中输入x 0 0,设置原点。4 _6 O" G. ?+ O- `7 u2 D
, z0 E) x5 K: M# F
1 b' ?8 S$ r& q) |$ C3 }( \/ ~9 `" V: D0 W. N
图 1‑5 本文使用的Grid设置
1 Z" [" X! q5 I/ d8 E' C! g, L& D
, g( C: O( `/ M5 F1.4 放置焊盘
, @1 P; j0 [: ?$ I; `1 x/ z7 q9 IPCB Editor->Setup->User Preferences-> aths->Library->padpath中设置要使用的焊盘路径,如下图所示。3 a8 q+ i3 s- Y: U. v4 `% c
W0 K" T( V8 ^& I![]()
3 i$ l; D+ h' ]3 U% t- Z# _$ J5 a \
图 1‑6 padpath设置界面
! @. k% J5 k0 X% h" X1 ?' h8 ]! d2 g+ w- C; X1 A
要使用的焊盘是C:\Users\liyua\AppData\Roaming\SPB_Data\r0805_1mm2_1mm4.pad。: d2 b/ ^7 C% i/ b2 H
% R" u; ~0 t6 I' T, o- a% Q
之后点开并固定Allegro右侧的Options,选择Layout-> ins,在Options中选择此次要使用的padstack,就有对应的焊盘跟随鼠标,如下图所示。
5 B0 Z" n' [) w7 C9 G3 T* p. U& ~) K
![]()
W T& L: A2 o' e9 F5 h$ m/ @2 r2 e3 o! {; C7 u5 F/ B
图 1‑7 放置焊盘的界面- N: M6 m( z$ _# ^7 M k: ^5 V
4 k- w& g8 N2 R( ^. V8 j: c此处可以先把两个焊盘放上去,再精确调整。方法如下:
- F c: O) q2 p- X& b7 e1 W
; c2 s. u3 m+ @/ y9 m选中一个焊盘,右键选择move,如果设置的设计单位是mm,在命令行中输入x 0 0,即把此焊盘放在距原点的(0mm,0mm)处;% Z( B9 y2 T& B# l2 T) [8 c
8 [' R3 z! F: u" n" n8 ?% ~: j, M选择另外一个焊盘,右键选择move,在命令行中输入x 10 0,即把此焊盘放在距原点的(10mm,0mm)处。2 Y6 s# g# F% |4 W# o2 Q* v7 c9 Q
$ Z; H# c0 B: [$ S6 Y) K1.5 放置元件实体区域(Place_Bound)
& J/ g7 ^8 e4 l( i! CPlace_Bound区域用于表明元件在电路板上所占位置的大小,防止其他元件的侵入,若其他元件进入该区域则提示DRC报错。' i0 y0 C9 k/ |3 ]( H6 D
$ n/ I" _' ?1 j- X2 E3 p
执行Shape->Rectangular,Options中选择Package Geometry和Place_Bound_Top,详情见下图。1 ~9 u. ]# S I$ m
) w( h/ B4 r. q4 ?8 u* R8 ]![]()
3 j# L, [# Y" ]' R1 m+ G$ e' @+ q p' W& m1 X9 |: m
图 1‑8 Place_Bound时的Options设置界面
7 F. {; I3 v9 m3 j/ ? [
2 Z5 G& U9 c2 G- T/ g3 z![]()
) [2 X, T3 ]5 c% x# I J- u4 @9 N
3 |9 F W( u% q8 E图 1‑9 Place_Bound的效果( e% L- u" \' X. N
# c" R; h3 |3 F$ U ~当Place_Bound区域不合适时,选中该区域,右键Expand/Contract可以进行调整。
) q' i0 i+ k% B' |& o# H! n
' _$ R, _* @: ]$ E' WPlace_Bound的尺寸:焊盘的外边缘+10~20mil,线宽不用设置。! R+ a9 k3 ]; R, B( f4 W
' h! C. O" G7 t+ W1.6 放置丝印层(Silkscreen)
8 T& ?8 m8 s# M4 w9 ]0 `# @& SAdd->Lines,Options中选择Package Geometry和Silkscreen_Top,详情见下图。
0 ?/ O( T: F$ \+ s& B- ^, |% q
. d' n& ] n+ v- @![]()
" m# z1 t1 K# K* h) u+ {5 R7 ]) r4 v+ p8 g3 g8 g( e
图 1‑10 丝印层的Options设置界面
" w4 c- Z) D$ A1 P: p, t( Y
3 s0 L6 f3 f/ x% Y/ I4 h , ?0 {$ x& A/ @: D2 c
/ y3 {% ]1 R8 L9 k( C
图 1‑11 放置丝印后的效果
8 A$ F7 T8 u8 F/ k3 `+ m$ ~/ j- }* g. }" k* Z
丝印的尺寸:比Place_bound略小(0~10 mil),上图的丝印就是贴着Place_Bound的边界。( ^/ f% V4 E: }) B0 K
M5 b- D( {, P R( R
1.7 放置装配层(Assembly)' X% w' ?: l% i
用于将各种电子元件组装焊接在电路板上的一层,机械焊接时才会使用到,例如用贴片机进行贴片时就需要装配层来进行定位。' X) P- o; {# m, b) a
, u8 `: `9 u+ |, t
Add->Lines,Options中选择Package Geometry和Assembly_Top,详情见下图。
9 H4 }% |8 ]+ x# `: L' d$ @: L0 l - U0 v+ w3 ?, I# X& }
7 Q2 H+ A- A2 ?/ R7 f
8 i- }+ ]/ @& M3 X( `1 N% K( i& q图 1‑12 装配层的Options设置界面4 l& | h X7 u0 ?5 P' Q+ D% f
R% f7 @+ m9 r% Y) m' L4 p
! t" h% Y" b& ~2 o4 s+ G
![]()
# `# h! V$ T9 W, b" A. X* \图 1‑13 设置装配层后的效果
, B, I1 P2 A: B" [2 W6 D) k6 G! \
装配层的矩形表示实际元件所处位置。' N1 j) h: }- u+ \( {0 P+ R
( Y! T8 ?9 ?: _9 A1 |8 p/ M1.8 放置元件标示符(Labels) w2 a/ R; e6 } c. U: |3 m
Layout->Labels->RefDef,标示符包括装配层Assembly_Top和丝印层Silkscreen_Top两个部分,options里的设置也分两部分,如下图。
% g# M) ~; R7 T1 Z) a5 A7 _% O/ h, {2 G8 c, S% [/ ^
* D( a. ]7 G1 |& {: m8 m
1 @# r% W \7 u; u4 e5 t5 V3 x
图 1‑14 放置Labels时装配层的Options设置界面) }! k# h9 q7 ^. q C
" j1 [9 y+ h! \设置完毕,点击焊盘上方输入R*即可。3 D8 w4 u. n- n. C# @/ k& [
![]()
' @5 s& I- G {, L8 }: i( Q% m$ z1 }$ P
* Z1 x& A G. u8 [
图 1‑15 放置Labels时丝印层的Options设置界面
7 y& H& Y k* @# k6 v" F4 o1 h- @" F0 P, z
设置完毕,点击焊盘上方输入R*即可。. e1 j0 T7 S9 G% w
6 J0 w* Z7 t5 j9 X& R% M
* X) B+ ~" r& `) h7 o1 q 3 i8 w: i @# H
图 1‑16 放置Labels后的效果8 F% n3 q3 `- P- J# R
+ V6 V% N$ E- u |9 _/ S( M& P- G
1.9 放置器件类型(Device,非必要)' d# B' A$ ?3 u! I+ f! |
Layout->Labels->Device,Options中选择Assembly_Top,设置器件类型为Reg*。
6 j& u: m! ^( @: r$ Q
0 i+ a" B8 Q, \' @# N% k! R1.10 设置封装高度(Package Height,非必要)& S$ z% R( `; X: ^" A
Setup->Areas->Package Height,选中封装,在options中自动弹出Place_Bound_Top,并设置高度的最小和最大值。0 |5 ^* K% X* \/ S
' _" a/ I3 J8 V* G! a9 b, }
1.11 生成dra) D7 Y, C7 o8 A1 T( H% x$ V/ m
至此一个电阻的0805封装制作完成,保存退出后在相应文件夹下会找到r0805_1mm2_1mm4.dra和r0805_1mm2_1mm4.psm两个文件。
4 S6 y* k/ ]. f6 U2 H
* O# a! N$ m5 h6 S; h( S" {( a保存时若提示警告“Sector table not empty. Use dbdoctor to resolve”,则需执行Tools->Database Check,全选即可。$ H6 W2 T8 j. c
4 t& m! r5 c6 y, X/ j
) _* t/ C- {# M" V' o8 b
4 d* Y$ |# p/ a; g( X2. DIP电阻封装的制作
$ M# x7 p- s0 }! O2.1 计算焊盘尺寸. V; C M7 A! ^
假设元件直插引脚直径为:PHYSICAL_PIN_SIZE,则对通孔焊盘的各尺寸如下表所示。
4 r0 h1 n' U# Z2 Y& D1 b4 t6 B2 J
- A! z) [5 w$ L$ O5 G* B表 2‑1 DIP各焊盘大小
+ g. U, t. z; B/ M钻孔直径 Drill Diameter | 若PHYSICAL_PIN_SIZE<=40mil(1mm),Drill Diameter=PHYSICAL_PIN_SIZE+12 mil(0.3mm); 若40mil<PHYSICAL_PIN_SIZE<=80mil(2mm),Drill Diameter=PHYSICAL_PIN_SIZE+16 mil(0.4mm); 若PHYSICAL_PIN_SIZE>80mil(2mm),Drill Diameter=PHYSICAL_PIN_SIZE+20 mil(0.5mm)
. `: V# L, q, x$ d+ \/ x |
规则焊盘 Regular Pad | 若Drill Diameter < 50 mil(1.27mm),Regular Pad=Drill Diameter + 16 mil(0.4mm); 若Drill Diameter >= 50 mil(1.27mm),Regular Pad=Drill Diameter + 30 mil(0.76mm); 若Drill Diameter为矩形或椭圆形,Regular Pad=Drill Diameter + 40 mil(1mm) |
阻焊盘 Anti-pad | Anti-pad=Regular Pad+20 mil(0.5mm) |
热风焊盘内径 Inner Diameter | Inner Diameter=Drill Diameter + 20 mil(0.5mm) |
热风焊盘外径 Outer Diameter | Outer Diameter= Anti-pad = Regular Pad+20 mil (0.5mm) |
开口宽度 Spoke width | Spoke width=(Outer Diameter - Inner Diameter)/2+10 mil(0.254mm) | 假如引脚直径PHYSICAL_PIN_SIZE =20 mil,Drill Diameter = 32mil,Regular Pad = 48mil,Anti-pad = 68mil,Inner Diameter = 52mil,Outer Diameter = 68mil,Spoke width = 18mil。
4 U: H9 H& `6 Q. `' V/ { g![]()
- S7 }' ] @+ O& G2.2 热风焊盘Thermal Relief制作(生成dra和fsm)$ i3 J4 U9 j2 ]% U0 |% K
热风焊盘最后是要放在通孔焊盘的中间层。
4 L9 |! q: G8 T0 c5 Y3 T" R: y, W" W7 A! Z6 p J* j
建DIP焊盘之前必须设置参数如下:
& `, B/ n# ^9 P, Y9 T1 q( ~. f3 z2 E6 f# E, d# l; u
Setup->Design Parameters->Design->Left X: -10000, Lower Y: -10000,设置的目的在于防止Add->Flash时报错“Arc segment is outside of the extents”。2 Q q8 P! |: y5 A$ v6 i- _- G: x
0 N6 M, C) y% b( r3 }" ?5 jPCB_Editor->File->New->Flash symbol,Drawing Name填入TR_68_52 (一般以其外径和内径命名) ,如下图所示。8 W2 O' W, C, j: Y
+ r; ]- [9 m+ ~6 m+ O+ G; D2 a注意,Flash符号是直插类焊盘调用的,SMD焊盘不调用。* h$ p/ D; [# P7 {/ E) ]" z
% j# g9 D, M) v a* i7 e
+ U7 Y8 W7 M8 m
+ p. W* z- [( g: |! J6 z( Q图 2‑2 热风焊盘选择界面2 Z/ A' q U% ~; ]
, U" j- |% u2 j5 E! _- S( c8 \+ y) W然后,Add->Flash,并在填入Inner Diameter、Outer Diameter和Spoke width,如下图所示。: \8 V+ i7 U5 U+ F
+ |) c9 C3 J" a2 B) R7 f
: \" d" p2 R7 v% k* z+ `. u1 E7 O! d$ Z3 d+ L# _9 n: h
图 2‑3 热风焊盘尺寸设置界面1 e) v/ x- E0 h
![]()
S+ u3 \( L* i; C/ C7 Z/ k# h# a% z: c; q* x
( D t- {' i* ~" z A: f' R
图 2‑4 热风焊盘设置后的效果: }) d6 p7 H- g+ y" R
5 F0 u& }' b/ N! a
![]()
1 k% e' \, E! j ~3 `
5 `0 U8 }0 x |5 C, c图 2‑5 热风焊盘外径测量为34mil*2=68mils
. l6 V# E8 H+ c. r$ g) T
$ A, L* s" T; _% q o- \; x. E- r5 ?
' r7 A+ V4 n6 _' E& a# X0 @7 F: C![]()
! t% {$ Z6 r' E* j- h5 W1 M图 2‑6 热风焊盘内径测量为26mil*2=52mils
- C2 a/ O4 \, F% k; Y
- s% z, R, _, O# r% L4 B保存后生成TR_68_52.dra和TR_68_52.fsm。/ [9 T; h6 t. {, O1 w& b
Setup->User Preferences->Paths->Library->psmpath中设置要使用的焊盘路径,如下图所示。- }3 H7 `+ r6 ~5 x$ U: T
3 N# S4 W$ [# h9 o1 o3 k0 D
![]()
; f; }2 C0 c' Y( ^2 ?, `5 V7 W- Q ]: z
图 2‑7 psm(或fsm)路径设置+ l1 w6 e' R8 U, x$ f0 \) q
7 A: D' E2 V$ h# }, O+ X设置的目的在于在焊盘制作时,要选择该fsm。
0 n9 Z9 {9 z" ?5 ?! L3 \
) u6 u, J4 |9 S u2 ? 要使用的焊盘是C:\Users\liyua\AppData\Local\VirtualStore\TR_68_52.fsm9 y$ k. E" J% \. R6 _* Y' R/ ~: h
! c9 t$ i6 x( W5 b2.3 通孔焊盘制作(生成*.pad)
$ ]7 w+ @; _+ _2 gPad Designer->File->New-> pad48cir32d8 D! F+ A5 h7 z3 Z, F b5 G
$ ~8 A5 m) m- t! l
其中,48表示外直径(Regular Pad),cir表示圆形,32表示内直径(Drill Diameter),d表示镀锡,用在需要电气连接的焊盘或过孔,若是u则表示不镀锡,一般用于固定孔。/ J' _% x8 m, |; ] N+ w5 E0 F2 R
; o2 M& z5 Y& J! W" w. fParameters选项中设置Drill Diameter (32mil) ,详情见下图。3 h( Q! b" c" R) u/ E- v
% p" b' l: x! F6 G
/ G- W/ M( s- E( V/ L9 B/ F: K0 e a) n
( m, c# e! S# N r" f
图 2‑8 通孔焊盘Parameters选项设置界面# m' g# U' g8 n! O: ~
5 U' z. k! J* j+ X. o3 w: O2 LDrill/Slot symbol中的Figure若设置为NULL,在保存时会报警告“NCDRILL: Drill hole is defined”,所以按照上图设置即可。
: ~- m$ `. L. o% b
4 U+ w" Y' a) @上图中Plated是指钻孔壁加镀层;Figure是指这个钻孔用什么图标显示在PCB图中,可以设置字母或者其他字符,钻孔文件中会显示这个标志。
% r$ s& \) C+ c$ Z0 }, N& m/ x2 R+ J. d9 C& K9 a+ F2 g3 n
Regular Pad,正规焊盘,在正片中看到的焊盘,也是通孔焊盘的基本焊盘。
9 ~% D/ Q2 x* n
! ?$ B/ c8 B/ X3 e隔热焊盘(Thermal Relief)也叫热风焊盘和花焊盘,在负片(所谓负片就是在片中看到的就是要被腐蚀掉的,看不到的就是要保留下来的)中有效。+ I' Z" {3 Z; M9 |; t
$ Y3 o5 H5 m# V4 z R1 t4 d/ U隔离焊盘(Anti Pad),也是在负片中有效,用于在负片中焊盘与敷铜的隔离。( m( Z- {" ?3 _
8 {8 [' v+ l- g
2.3.1 顶层(BEGIN LAYER)的设置% Z0 ?1 h- m: B
Regular Pad的Width和Height与Regular Pad的直径 (48 mil) 相同,Geometry选择Circle,Width填入48mil即可;
$ F& e+ d. {* D5 l8 X! W: X. Y5 b4 Z3 |9 D8 h$ ?
Thermal Pad必须选择Flash,并选择刚制作的热风焊盘TR_68_52,此时会自动弹出Width (68) 和Height (68) ;" t* j! t( C' y2 ]
: b) _& B# m) [' G$ C
Anti Pad的Width和Height设置与Thermal Relief相同即可,无论如何,Begin Layer的Thermal Relief和Anti Pad总是比Regular Pad大约20mil (0.5mm) 。1 V2 i: `0 W- t' ~0 h/ Z$ E
* S' e( X' N3 e/ X. f
T( p9 l1 I. W4 @5 x
4 `# V& T1 ]7 d9 s
图 2‑9 通孔焊盘Layers选项BEGIN LAYER设置界面8 ?; [) z5 [/ ] j2 A( g
. ^% F( `: C7 b h
2.3.2 中间层(DEFAULT_INTERNAL)的设置$ A% p ^) w/ W3 Q% U1 p
与Begin Layer设置相同即可。
! H, x* F. ?4 i E% e* p6 X2 s4 C5 ^0 X, K) v3 ~* c
![]()
9 v1 d0 B# O( }- R1 N: c: [) S% A) Q4 Q
图 2‑10 通孔焊盘Layers选项DEFAULT_INTERNAL设置界面
; x# o6 k6 _- r) S! v3 |6 j6 m/ ?# B! S$ r
2.3.3 底层(END_LAYER)的设置! Z7 m3 ~# A5 f f
与Begin Layer设置相同即可。+ N; i3 b8 n; D' L
8 ~! Z" T1 d3 j4 _" I" L# v4 H. H: e* j% K2 R1 t2 K: r0 a; }
![]()
3 u- c# ]& o- {- U图 2‑11 通孔焊盘Layers选项END_LAYER设置界面4 s# R- Y9 d( v$ J# C
# {( z* F( h* C! p3 F
2.3.4 阻焊层的设置
( Y1 ?8 s& U% E# j; A阻焊层(SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM),Solder Mask=Regular Pad直径+4~20 mil(焊盘直径越大,这个值也可酌情增大)。
) f- P7 p/ F' K% J
% ^1 w2 z' F, M; N9 ^# }4 e* F 2 {4 S) m( r. M8 t9 {6 E
; j, X3 F N) A图 2‑12 通孔焊盘Layers选项SOLDERMASK_TOP设置界面5 U8 ^8 a$ ^8 ^6 @% b- B& H9 P! L
# L/ B0 r2 i9 @' g1 ~$ F2 N6 l
8 E+ E, h/ q e: P
' P" F! E5 i/ ?$ E图 2‑13 通孔焊盘Layers选项SOLDERMASK_BOTTOM设置界面# Q0 f2 y, L* H: H0 z/ Z1 t
# }7 N8 S# p6 {: p3 R5 x0 x2.3.5 助焊层(可不设置)
$ [/ z7 o6 F# u5 S助焊层(PASTEMASK_TOP和PASTEMASK_BOTTOM),这一层仅用于表贴封装,在直插元件的通孔焊盘中不起作用,可不填。
, W& b7 c1 e+ N$ W' e* P$ ^. _) c2 l/ l3 _
2.3.6 预留层(可不设置)+ ]- |) N1 g ]/ k3 R% ^" \
预留层(FILMMASK_TOP和FILMMASK_BOTTOM)可不填。
& l' |% M+ O5 a' `. ]; T$ E4 j6 Y$ S. G4 q; e! a# S
最后,保存为pad48cir32d.pad即可。
: v# z- b. O S8 M
% S- k" Q) v6 s7 M q# ~- m2.4 封装制作(生成*.dra)! [- }- g* z. y
2.4.1 放置焊盘" a" M, p8 W/ l" _
PCB Editor->Setup->User Preferences->Paths->Library->padpath中添加要使用的焊盘路径。1 E) \# W$ `0 d' a# s
5 P- s( x, m* i; O" Y/ E6 G/ c
PCB_Editor->File->New->Package symbol,Drawing Name填入TR_68_52 (.dra) 。
. E9 o9 \, e1 x7 @2 w' T3 \2 [* R& r1 e0 c# Y/ P: V. W1 }
之后点开并固定Allegro右侧的Options,选择Layout->Pins,在Options中选择此次要使用的padstack,就有对应的焊盘跟随鼠标。0 \3 t z6 p) Q, v7 d% t( K
/ ?5 _/ a& t6 r8 J. R3 w先把两个焊盘放上去,再精确调整。方法如下:
3 X1 U; F/ u2 t
w" _0 L) H( o5 l+ y* z+ C选中一个焊盘,右键选择move,在命令行中输入x -200 0,若设计单位是mil,即把此焊盘放在距原点的(-200mil,0mil)处; ^3 m# r4 _; ?
7 ]% V X! S0 A
选择另外一个焊盘,右键选择move,在命令行中输入x 200 0,若设计单位是mil,即把此焊盘放在距原点的(200mil,0mil)处。! ^) K2 L1 }' ^6 C5 {
% e! M! f" E1 k9 h- Z7 m* m, I
% Z. ^# y) g! {: I5 T
) \3 U! |1 g4 Q, d& B图 2‑14 放置焊盘后的界面
6 h1 M. G; i+ `2 o% d) A: E) n* U$ k3 @3 G' r
上面可将数字1和2放在焊盘的里面。4 \* S* X, d" _% }6 E! M
* w# o! y5 @& d6 Y2.4.2 放置元件实体区域(Place_Bound)6 R! B m3 a; u0 s8 w
Place_Bound用于表明在元件在电路板上所占位置的大小,防止其他元件的侵入,若其他元件进入该区域则自动提示DRC报错。
9 c, ^ v( x' j' Q7 l8 c6 R& X$ P* I6 d" T
Shape->Rectangular,Options中选择Package Geometry和Place_Bound_Top,如下图。
6 x5 W n3 R- [! c2 q& O$ H3 }6 Q: G* f) W
![]()
; _/ I' s4 m" p# ]6 i8 M
3 P7 ^- K) e; {4 {$ o& a' O图 2‑15 Place_Bound后的效果( U/ P6 E! U0 @4 a) P- ?
4 H: e: m# k5 n0 _- t/ q2.4.3 放置丝印层(Silkscreen)
+ Q* ]9 k8 H( C- Q( i! `4 eAdd->Lines,Options中选择Package Geometry和Silkscreen_Top,详情见下图。
' w* y- j$ |% X i; a0 X
7 V0 J" {7 j* T1 Q, `![]()
' t& t$ ?5 j& n1 `2 W3 |. Q3 j' H6 W, V8 U0 G3 ^
图 2‑16 放置丝印后的效果) w% C% i6 N/ t4 | q! `6 W' l9 ?4 n
8 Y$ j! H" v* c K9 K) ~3 y1 a 2.4.4 放置装配层(Assembly)
. v2 q4 m* o: M) XAdd->Lines,Options中选择Package Geometry和Assembly_Top4 \ X t8 l; P! J5 N# D3 ^
7 |6 s" c" d( \. k8 R
& y3 W2 y6 F+ _$ }$ E
2 a9 E7 b, S; E) T: K图 2‑17 放置装配层后的效果/ f; z! J" z" r2 L% C
0 s# B7 r; {% f9 F8 T2.4.4 放置元件标示符(Labels)& r: {' j+ n9 r; G3 S$ G9 |
Layout->Labels->RefDef,标示符包括装配层Assembly_Top和丝印层Silkscreen_Top两个部分,options里的设置也分别选择这两部分,因为是电阻,所以均输入R*即可。. V, v- z- y. D" b* T L
# S. p( ^) w( H- q ( o6 Z: ] Y, v* Q1 w I
8 R' P4 @; A1 Q: d* T; P: t
图 2‑18 放置元件标示符后的效果2 n# N. `! w4 d d* ^! Q' F
3 r. [, a4 S/ D# |2.4.4 放置器件类型(Device,非必要)
) V7 e, {# u1 B0 ~8 aLayout->Labels->Device,Options中选择Assembly_Top,设置器件类型为Reg*,如下图。% h5 P8 j3 R7 G* Z8 c7 ~
& p1 Y( _2 J" f2 s7 q# w7 _
- Y* }. B+ z. g5 V0 V, q( _
$ N0 w* f, [6 N! E9 Q
图 2‑19 放置器件类型后的效果
- E2 G* W4 O& Q' e) ?- w
) b/ _4 n, J* i2 d' t: @4 u+ D2.4.5 设置封装高度(Package Height,非必要)
8 B& M" D3 J& F! C# t8 C! CSetup->Areas->Package Height,选中封装,在options中自动弹出Place_Bound_Top,并设置高度的最小和最大值,如下图所示。
: K! F# g8 N2 ?. ~% o' T. b' B+ E* @( f' i% i
$ j+ B1 R" {) x x0 x7 v. t4 c
![]()
: K+ Y- @+ o( C6 C: R图 2‑20 设置封装高度的界面
) @0 [- y, M9 C" D% W* q* D, p1 P9 |9 u6 }" \
此处设置为60mil和120mil,右键Done即可。
/ {. V1 U% }+ p4 F' v' g% U6 L6 s' z" ?% |! |4 D7 s1 y
2.4.6 生成dra
. Z, P6 C$ M9 Q& [/ s- i" m保存退出后在相应文件夹下会找到TR_68_52.dra和TR_68_52.psm两个文件。
& B# k; n6 u j+ B
, m+ N; N( f" W# ?0 |4 K保存时若提示警告“Sector table not empty. Use dbdoctor to resolve”,则需执行Tools->Database Check,全选即可。% e! z, B: L; l, {
) j$ J" A# S" N$ G8 s2 n g
3. SMD IC制作& e, { y& B* F. ?2 ~
以AD8510的SOIC_N封装为例进行介绍。
4 R9 O4 r7 v* j/ }
7 S" f/ b: u: r3 P/ c& ? a, F( ?![]()
' @- y$ G4 I6 s' U' ]9 c' Y5 z' Q. v3 C- h! b1 H
图 3‑1 AD8510的SOIC_N封装0 y8 _. _5 T+ G) Z. x! d2 i
: b G% R, O0 [% f- j$ X
上面单位是mm(inches),1 inch = 1000 mil。$ y0 {* ^" S* D3 m4 G: R0 Q4 o
8 ~1 [7 W o: Z. z6 T. p- I
3.1 焊盘制作
; q' [0 Z/ O7 e: @! m3.1.1 计算SOP,SSOP,SOT尺寸
9 O- f. E6 ~' W h; ^此部分针对如SOP,SSOP,SOT等符合下图的表贴IC。其焊盘取决于四个参数:脚趾长度W,脚趾宽度Z,脚趾指尖与芯片中心的距离D,引脚间距P。0 D; L0 M3 i' _
) G1 z9 p3 I/ I/ A; ~9 o2 G3 @
+ }& |9 H$ q {. M
5 l8 p* I# k9 y2 A; D7 v: |图 3‑2 SOP,SSOP,SOT的焊盘参数0 h9 g, d8 B% @& p2 T, |
3 a" X8 d5 _% g t# e( ?
上图中的“+”号是芯片的中心点,可理解成PCB的原点。" g: o0 m( d4 Q* p7 E" f
7 P) P0 c r- }7 k表 3‑1 SOP,SSOP,SOT封装焊盘与PCB焊盘的关系" Q- T v9 g( p3 r+ g1 X
* r1 }3 t: y' X
PCB焊盘长X | X = W + 48 mil (1.2192mm) | W按照中间值计算 |
PCB焊盘宽Y | 当P<=26 mil (0.6604mm), Y= P/2 + 1mil (0.0254mm) 当P > 26 mil (0.6604mm), Y = Z + 8mil (0.2032mm) | P为引脚间距,Z取中间值 |
芯片中心点到PCB焊盘外边界的距离S | S = D + 24 mil (0.6096mm) | D为脚趾指尖与芯片中心的距离,手册中一般给出的是2*D的值,2*D取中间值即可 |
两个PCB焊盘外边界的距离2*S | 2*S=2*D + 48mil(1.2192mm) | 对于AD8510,2*D的值为228.4mil~244mil | 5 n' Z% p( r8 @' A, u, H) @7 I
0 |/ L! s: l9 w y) v0 q! F
: N0 V( k4 {: `6 p! O3 w+ Z$ _9 @& V/ ]8 l5 n) x$ Q4 v9 E
; `$ x, M4 t: q. J( h# y! n4 z, s- q5 R$ l" c: H/ a
根据上表公式,AD8510的W = (50mil+15.7mil)/2 = 33mil,PCB焊盘长X = 81mil,引脚间距P = 50mil,脚趾宽度Z = 16mil,PCB焊盘宽Y=24mil
2 g, L( \0 l6 N0 [5 g$ d7 R3 l: B4 Q$ U
3.1.2 计算QFN,QFP,BGA尺寸
! E" }6 w% a! H9 k* ?此部分针对符合引脚在芯片底部的特点的IC。8 D* m# ^, L1 w; m q
5 H2 R6 r+ h* N. s+ N; G3 w
k+ f# P0 `! i7 |: s/ m
. _8 P) Q1 A! C. w! ^; m2 {" {图3‑3 QFN封装(来自于ATmega88PA-MU)
T% n- [3 _8 r% y, p' I. k& C& O8 m* j, X' B% v h, n9 a
上图中焊盘间距e=0.45mm,焊盘宽度b=0.22mm,焊盘长度L=0.40mm,根据下表可知,焊盘宽度X=0.26mm,外延Tout=0.15mm,内沿Tin=0.05mm。6 \- r$ p3 k7 H( {( K0 N
* }" E( k# I: V5 c: d% Q2 K( a通常情况下,外延取0.25 mm,内延取0.05 mm。
, m& u U- E. q, y1 C* n" [1 M
6 D! x1 F3 p" {7 z+ w表 3‑2 QFN焊盘尺寸与对应的PCB尺寸的对应关系! h1 y5 v2 p2 V( c; u' \, N$ M3 d
QFN封装焊盘尺寸(mm) | 推荐的PCB焊盘尺寸(mm) |
焊盘间距(e) | 焊盘宽度(b) | 焊盘长度(L) | 焊盘宽度(X) | 外延(Tout) | 内延(Tin) |
0.8 | 0.33 | 0.6 | 正常0.42 | 最小0.15 | 最小0.05 |
0.65 | 0.28 | 0.6 | 正常0.37 | 最小0.15 | 最小0.05 |
0.5 | 0.23 | 0.6 | 正常0.28 | 最小0.15 | 最小0.05 | 0.5 | 0.23 | 0.4 | 正常0.28 | 最小0.15 | 最小0.05 | 0.4 | 0.20 | 0.6 | 正常0.25 | 最小0.15 | 最小0.05 | - D' x4 S" _- d0 A! c
, U2 s" C4 N9 f4 j' o; K
! |7 w3 \6 X9 B. i9 `. r6 p( }! x% p$ u* l) h+ e! o& Y
3.1.3 焊盘制作 (生成*.pad) E. M# J" ~1 W& K; Q3 s& A
从上节可知,AD8510的W = (50mil+15.7mil)/2 = 33mil,PCB焊盘长X = 81mil,引脚间距P = 50mil,脚趾宽度Z = 16mil,PCB焊盘宽Y=24mil。
% _2 [2 O0 n: F- H1 a
- u8 `" U/ q% X+ M打开Pad_Designer->Layers,勾选Single layer mode,设置如下:
) `) q Z- w4 Q' O5 {# Z, P' L1 q6 t2 F8 }
Begin Layer(Top层):选择Rectangle,Width = 81mil,Height = 24mil;, {' D, @- G4 y2 C! C
" y8 g9 Y' @5 h. J" G8 MSOLDERMASK_TOP(绿油层):选择Rectangle,Width = 81mil + 4~20mil (0.1mm~0.5mm) ,Height = 24mil+4~20mil (0.1mm~0.5mm) ;# c' L0 K( s; b! A6 ?8 C3 b3 [
: E9 i4 Q V: A# pPASTEMASK_TOP (钢网层) :选择Rectangle,Width = 81mil,Height = 24mil;. q( |- p: w% i* r6 x$ y
7 c' u( B ~/ Q" _- W# N
! O: w3 B9 c, a/ t) [
![]()
9 F1 @4 Y& ^/ [) O图 3‑4 AD8510的PCB焊盘参数设置界面
. ?4 F0 q2 b) C0 l5 L4 w
3 Q7 a! X* W, z% d/ N之后保存为ad8510_81_24mil.pad。# }: v5 S# z1 O1 i8 ?; v! }" U
2 V! v T7 X* `* P3.2 封装制作' L. A/ f. e( u" A4 d1 C
芯片中心点到PCB焊盘外边界的距离S,2*S=2*D + 48mil,2*D = (228.4mil+244mil)/2,所以D = 118.1mil, S = D + 24mil = 142mil,PCB焊盘长X = 81mil,S-X/2 = 102mil
0 v. Q$ N, o7 y5 {9 z2 n) e2 N. k1 s/ L6 ~& {, ]
PCB_Editor->File->New->Package symbol,Drawing Name填入ad8510 (.dra) 。
% [: f( E; O( u2 l7 w9 Y3 o
2 z! Y4 \/ g- }3.2.1 放置焊盘
. ]$ C0 X0 ^7 o" W8 [PCB Editor->Setup->User Preferences->Paths->Library->padpath中设置要使用的焊盘路径。
) }1 U. z0 u5 H2 v; U
5 k' u% L6 W+ G6 F9 e. U2 q之后点开并固定Allegro右侧的Options,选择Layout->Pins,在Options中选择此次要使用的padstack,可以设置options以批量放置焊盘,见下图。
6 V8 @2 v; g. w2 ?; j# m
0 Q! y' ]. o8 g1 \9 { ! H- I* g8 r* t! _, R0 o6 c" t" N
: v3 M4 |4 J* w8 D% a
图 3‑5 批量放置焊盘的Options设置界面1 X& z" O0 T) R u, F+ u
& I/ N$ _3 h! h7 @+ ?
上图中当X的Qty=1时,Y行对应的Spacing决定了焊盘间距。Order为Right表示从左到右,Down为从上到下。' c; s, t! r8 ~" Q) e" L' {
1 M1 [ s7 i1 C4 N# y# k# e0 _4 w$ E按照上面设置Options,会1次放4个焊盘,焊盘间距设置为50mil(就是ad8510的焊盘间距),如下图。
- C6 y- Y, H$ x; y
4 J- e K0 z" k$ [![]()
5 q, t7 k) M" ]6 b |" u d" D0 V% n$ I( I1 \3 ?/ ^" N) o
图 3‑6 批量放置焊盘的效果8 {8 U4 Y2 P/ U. @; g
( K; \- G a$ {- k6 W/ \为便于两组*4个焊盘能够精确对齐,可使用命令将各组精确摆放。& n- R( d: y5 a; ~7 x; k
) I( x$ d& q4 O
7 J) y- @( d9 Z7 D s
" Z- d6 v8 b8 l" J" E( n9 h图 3‑7 放置焊盘后的效果图2 W5 [; u, c9 P
- L! a8 z: p l; P. y& W
上图中可以将数字放在焊盘内。
/ ~. `& G, j! c% `7 {% F( q) F
6 Z; {' u% G$ Y% j- p' T/ C9 S5 M7 _3.2.2 放置元件实体区域(Place_Bound)
+ F+ i9 z8 g% I: PShape->Rectangular,Options中选择Package Geometry和Place_Bound_Top。: I' t6 c6 ? |% ?7 i7 C Y6 v7 u
+ h+ ^( g; d' e) n3 x: h
+ d: r. J+ `9 U3 K$ }
5 w7 n: ?( C/ @3 r7 p6 f% r+ U: e8 J' T
图 3‑8 Place_Bound后的效果图- g4 K' N8 }& W! }$ ?2 H
4 `1 c8 @" d R% ]- `1 E
3.2.3 放置丝印层(Silkscreen)& D1 g$ G" m! p! {, n
Add->Lines,Options中选择Package Geometry和Silkscreen_Top。
3 @4 F$ N" b# l0 E8 Z
$ r' D ~% }* ]) }$ ^ + c, k. z' A$ m& v+ p, A
8 m Q# Z8 e' N9 |9 B' z图 3‑9 放置丝印后的效果$ y8 V3 [4 U$ y2 ?
2 g/ K1 e2 n( K0 K$ w1 ^丝印框内靠近第一脚打点标记,丝印框外,第一脚附近打点标记,上图只在丝印框内打点了,pin1的丝印不是实心的,不好看,可使用Add->Circle重新修改参数,如下图所示。
1 Y& _8 B5 H! M& H: t6 l
4 W3 E; [! @. X1 y H8 R/ M& S& {$ k$ s; m5 G
' J& f/ c& j- y, Z, u
图 3‑10 给pin1添加实心点的参数设置
0 X, ~: J& ]( |9 I& g" ]. X+ d& w0 m4 J
只要Line width = Radius*2,即可保证添加的是实心点。
' f( v a0 W* T0 v; n1 p/ n+ N
, [# s/ G/ A' Q5 v; A( u % O: B) `) C' d( l1 h
7 H% d, e6 n4 T+ {3 m" q
图 3‑11 给pin1添加实心点的效果
7 Z: S3 c' j; n; S4 U# E9 @' c* L
2 F0 ^8 w' ?; Z: O3.2.3 放置装配层(Assembly)
/ B' T7 i% a. `. r) Y, dAdd->Lines,Options中选择Package Geometry和Assembly_Top,同时在pin1的位置也添加了一个实心点,如下图。
; ?5 Z! D, n8 F
1 e" A, ]9 p. P2 L" }7 }![]()
' a* ~6 Z5 ^' ^( F f
- A/ J' O. O. r/ a7 W2 v$ ~图 3‑12 放置装配层后的效果! K1 N6 H$ g4 o8 n# F- l' f! h
& ~2 _8 |# G7 F% k7 o
3.2.4 放置元件标示符(Labels)6 s! N0 {" f2 F) C- q
Layout->Labels->RefDef,标示符包括装配层Assembly_Top和丝印层Silkscreen_Top两个部分。
2 ~+ u* t, q: K2 e5 M' z. {
1 N2 i8 r; y# s; a# n 9 |" H" ^1 U5 n& G) y
3 [+ f2 z: d- n \图 3‑13 放置元件标示符U*后的效果
6 q$ }2 {. ?8 I5 [7 ]+ B2 {) f# E" L2 }3 r2 v% [; o
上图与上上图的丝印不同,是因为上上图经过了再编辑,不要介意这个细节~; q; x' Z3 r% f( z
2 V/ l% w! a6 s# y4 P& M
3.2.5 放置器件类型(Device,非必要)2 k1 o6 z+ ?: @5 \- P8 H4 R S
Layout->Labels->Device,Options中选择Assembly_TVp,设置器件类型为DEV*,如下图所示。, p T1 S2 m* K- S) `4 t( `* c1 [$ F
9 a2 j0 q7 ]& V, Q" n# y$ G3 f + K8 ?6 [3 _, ^! m0 _
5 b2 d1 y' b0 M! @3 i
图 3‑14 放置器件类型DEV*后的效果
- y8 m: A) Y. C6 w" x
# i/ R/ f+ C6 Y. F6 N3.2.6 设置封装高度(Package Height,非必要)3 L. u0 N7 E; v7 t. Q2 y) m
Setup->Areas->Package Height,选中封装,在options中自动弹出Place_Bound_Top,并设置高度的最小值 (9.8mil) 和最大值 (68.8mil) 。$ D8 ]& E1 B: K/ N
; N3 M9 u) X( ]/ r
最后,保存为ad8510.dra即可。2 r$ u7 B, _' g
1 x+ Q/ G* J% ?5 Q
4. DIP IC制作
( Z( h* I5 E+ Z% s0 F# H1 ?首先说明,DIP IC的第一脚一般用正方形,其他脚用圆形,但是这里不介绍IC,以SKHHLNA010为例进行说明。
2 t) R! L# z1 N2 |1 H [2 V6 I9 \5 b: s' @9 x: P9 W$ \
, ?8 m; t1 L+ U" k9 u+ M5 ?- A
4 i" w% q O/ D1 a
图 4‑1 SKHHLNA010外形图 O' B3 t4 |7 c+ y( Y
" N: |% w" G# Z0 ?
h0 ~+ } H. s* z5 n
6 N5 X7 d* }. |/ y0 T
图 4‑2 SKHHLNA010的尺寸图(unit:mm)
: @; y4 I2 D" f4 r9 f' `9 u- a9 I' g8 D
SKHHLNA010的引脚直径(实际并非圆柱体)不一样,所以需要两种通孔焊盘。较小的引脚长宽分别为0.7*0.3mm,此引脚的直径按照0.7mm计算;较大的引脚长宽分别为1*?mm,此引脚的直径按照1mm计算。上图中较小引脚的间距为4.5mm = 180mil,较大引脚的间距为7mm = 280mil,较小引脚与较大引脚的间距为2.5mm = 100mil。+ G" X( p5 s* [: o* q
; G/ k; y8 |' V$ l9 V
因此我们可以定义两个焊盘。/ Q' l* y* _- M& X5 E0 [- K
3 l3 }& P2 [' ^6 t0 Z# V: g4.1 计算焊盘尺寸
* C/ J7 k. e X( M设元件直插引脚直径为:PHYSICAL_PIN_SIZE,则对应的通孔焊盘的各尺寸如下:6 c+ b/ c0 c: z; O# R! P
! F0 U/ w! S% g f' |8 S6 U
表 2‑2 DIP各焊盘大小+ H+ [. w6 }$ z( T3 _/ t, C0 F
钻孔直径 Drill Diameter | 若PHYSICAL_PIN_SIZE<=40mil(1mm),Drill Diameter=PHYSICAL_PIN_SIZE+12 mil(0.3mm); 若40mil<PHYSICAL_PIN_SIZE<=80mil(2mm),Drill Diameter=PHYSICAL_PIN_SIZE+16 mil(0.4mm); 若PHYSICAL_PIN_SIZE>80mil(2mm),Drill Diameter=PHYSICAL_PIN_SIZE+20 mil(0.5mm) |
规则焊盘 Regular Pad | 若Drill Diameter < 50 mil(1.27mm),Regular Pad=Drill Diameter + 16 mil(0.4mm); 若Drill Diameter >= 50 mil(1.27mm),Regular Pad=Drill Diameter + 30 mil(0.76mm); 若Drill Diameter为矩形或椭圆形,Regular Pad=Drill Diameter + 40 mil(1mm) |
阻焊盘 Anti-pad | Anti-pad=Regular Pad+20 mil(0.5mm) |
热风焊盘内径 Inner Diameter | Inner Diameter=Drill Diameter + 20 mil(0.5mm) |
热风焊盘外径 Outer Diameter | Outer Diameter= Anti-pad = Regular Pad+20 mil (0.5mm) |
开口宽度 Spoke width | Spoke width=(Outer Diameter - Inner Diameter)/2+10 mil(0.254mm) | / m \8 S s: r- G4 @
1 L7 @% W+ _* f8 @) u
根据上面表格的公式,对于较大的引脚,PHYSICAL_PIN_SIZE = 1mm = 40mil,Drill Diameter = 52mil, Regular Pad = 82mil,Anti-pad = 102mil,Inner Diameter = 72mil,Outer Diameter = 102mil,Spoke width = 25mil; `5 U9 z3 Y& ^4 e
5 Q' C% E2 v+ \; H
对于较小的引脚,PHYSICAL_PIN_SIZE = 0.7mm = 28mil,Drill Diameter = 40mil, Regular Pad = 56mil,Anti-pad = 76mil,Inner Diameter = 60mil,Outer Diameter = 76mil,Spoke width = 18mil;5 K/ ^! v" S @$ Q4 s1 g) R
0 C) e, Z7 f+ _( x- s# @4 @4.2 热风焊盘Thermal Relief制作(生成*.dra和*.fsm): o6 ^- u7 _8 e. h+ T
建DIP焊盘之前必须设置参数如下:7 r& q |. z9 x% @4 u4 l
, Z. `+ O* |. z8 d1 V
Setup->Design Parameters->Design->Left X: -10000, Lower Y: -10000,-10000可以根据具体情况选取,设置的目的在于防止Add->Flash时报错“Arc segment is outside of the extents”。
& [! t2 q, V. q: A4 i$ \, j# }( e6 ]
首先建立较大引脚的热风焊盘TR_102_72mil。5 q$ x4 t6 B. _* B
, h l# B+ [3 {% U& Y
PCB_Editor->File->New->Flash symbol,Drawing Name填入TR_102_72mil。
8 I8 _" i/ ^% G! W# K2 a8 p# x2 A d9 M2 ?5 B+ |2 M
然后,Add->Flash,并在填入Inner Diameter、Outer Diameter和Spoke width,如下图所示。
, M5 j0 E" e. @! B, J0 |+ |5 V. P4 m
8 M$ m1 h5 Q3 j5 r2 W. W![]()
/ r( ]. R6 s& V+ Z. I' O4 O, T1 B# Q
# r2 m5 n/ \9 [% q% e图 4‑3 较大引脚焊盘尺寸设置界面/ P+ |+ l4 u* p
: Y5 F' r) v# \: ?$ g% Q9 Q! e _
之后保存会生成TR_102_72mil.dra和TR_102_72mil.fsm。8 \$ a; n- [8 ?* X% W7 |# b
6 Y# S6 u; m6 e5 k$ P4 i- ^Setup->User Preferences->Paths->Library->psmpath中设置要使用的焊盘路径(即dra和fsm保存的位置)。
: }; i& ]1 |. E& A2 J0 [# ~( ^& E' V- k4 ]- E# r
其次建立较小引脚的热风焊盘TR_76_60mil。
0 x# q8 j# j/ }9 j# d* [9 l& D$ f7 w$ V) h
PCB_Editor->File->New->Flash symbol,Drawing Name填入TR_76_60mil。( M! R: \4 q5 s0 i h. v( w4 d! ^
: Y4 _. L# _, k% H
然后,Add->Flash,并在填入Inner Diameter、Outer Diameter和Spoke width,如下图所示。/ |1 t8 K6 z9 L0 z
4 k4 H1 R: {3 _/ D5 C. `/ S
) K& L$ o1 k" z. G* J# V $ i2 q3 o! f1 G5 }
图 4‑4 较小引脚焊盘尺寸设置界面
1 S7 m l7 a* W% M+ i: L% l b& i" Y X0 E3 h/ z
4.3 通孔焊盘制作(生成*.pad)
/ M) s! C7 h: s) V首先建立较大引脚的通孔焊盘pad82cir52d。
) b+ q6 M9 s7 ~2 W6 w0 b" |" }' l
Pad Designer->File->New-> pad82cir52d$ f/ ]0 x& s" A
% j0 V: z1 H \2 T
上面命名是因为Drill Diameter = 52mil, Regular Pad = 82mil,cir表示圆形焊盘,d表示镀锡,若是u则表示不镀锡。然后,Parameters选项中设置Drill Diameter (52mil),Drill/Slot symbol中的Figure若设置为NULL,在保存时会报警告“NCDRILL: Drill hole is defined”,因此Figure选择Circle,Characters填入_S_(可随意选择),Width=10.0,Height=10.0。
3 u1 G# b- a6 R' @+ `7 w& e, x
![]()
, P, h9 {$ O6 g c
. _4 P; R' r5 U2 a0 N图 4‑5 通孔焊盘Parameters选项设置界面% G- T3 y1 c5 J1 f' E6 D- O1 W
+ q$ i1 \' J" I6 Q
之后设置Layers选项。. [! A2 @0 w5 |8 C' R; _
% p2 i ?( s1 u, l& K6 h
BEGIN LAYER的Regular Pad的Width和Height等于Regular Pad(82mil);
/ k3 d6 B; S% ^1 s7 T, @
! ^( `- `( d# x/ ?* bBEGIN LAYER的Therm Relief选择Flash,同时添加Tr_102_72Mil;3 o3 @4 D9 V) @# D; t, H' Y
0 [9 J. w9 v$ W$ y2 j. o* M
BEGIN LAYER的Anti Pad的Width和Height设置与Thermal Relief相同即可,BEGIN LAYER的设置如下图所示。 m2 K6 ?3 O0 _; y6 G6 a
. v. W$ v, v0 D" _ 6 d( Z: { W: i0 |# e
: G3 t& U; h" I7 B& |9 Z图 4‑6 BEGIN LAYER的设置界面2 d2 \$ r* ^: ^0 f5 }4 j0 g
8 c8 J- R D1 N3 y1 a" PDEFAULT_INTERNAL和END_LAYER设置与BEGIN LAYER相同即可。
( z7 I$ k! x ?) @( v% o9 u5 w- \6 J$ V
最后保存为pad82cir52d.pad即可。
* |% P) G6 y) @- `& x/ z! T7 E! v6 H% }8 w. l4 @
其次建立较小引脚的通孔焊盘pad56cir40d。
1 K' ?9 q7 D/ ~& {
& X/ Z- P7 g/ xPad Designer->File->New-> pad56cir40d/ g: @. R3 w. `: c
Z% o* s) D8 o8 v4 Z上面命名是因为Drill Diameter = 40mil, Regular Pad = 56mil,cir表示圆形焊盘,d表示镀锡,若是u则表示不镀锡。然后,Parameters选项中设置Drill Diameter (40mil),Drill/Slot symbol中的Figure若设置为NULL,在保存时会报警告“NCDRILL: Drill hole is defined”,因此Figure选择Circle,Characters填入_S_(可随意选择),Width=10.0,Height=10.0。
( Y, l- a2 z2 c! r! Y
6 ^4 S' a4 C( z7 x% k; A! ~之后设置Layers选项。
2 F5 q0 l6 o9 G) R7 h* U# r, A' M9 G ]4 X
BEGIN LAYER的Regular Pad的Width和Height等于Regular Pad(56mil);
% `2 D/ }) j: H& E3 `7 }) |' @9 i3 Z0 E& m% [" Q
BEGIN LAYER的Therm Relief选择Flash,同时添加Tr_76_60Mil;. j9 d Q6 |0 {6 r m
2 @7 i: s1 a* q4 v* jBEGIN LAYER的Anti Pad的Width和Height设置与Thermal Relief相同即可,BEGIN LAYER的设置如下图所示。
: A* ^: z" D9 J% K% W; h' O
' Q+ \1 s' I" f$ [![]()
4 g; c% J/ N$ [. f
3 [! U- C- h, h7 c9 B! x图 4‑7 BEGIN LAYER、DEFAULT_INTERNAL和END_LAYER的设置界面- q% J* B( _. _) b9 d9 U9 t
* ]7 V5 T! r& y/ w3 h3 ^- Y+ l- s最后保存为pad56cir40d.pad即可。: k5 O" _. e& @+ q: T( X! d) h
( O2 [. j! \7 {) u4 S2 ^
PCB Editor->Setup->User Preferences->Paths->Library->padpath中添加要使f的焊盘路径。
5 Z4 R- s4 x ^1 y$ G9 [' h' q! h u
4.4 封装制作(生成*.dra)
# k# Q Z9 ]% zPCB_Editor->File->New->Package symbol,Drawing Name填入SKHHLNA010 (.dra)
4 Y" f% Q# J/ E1 b& I, n9 |
# q. B' c5 B+ Z: J. L之后点开并固定Allegro右侧的Options,选择Layout->Pins,在Options中选择此次要使用的padstack。首先将几个关键参数列在下面。
( j* |3 G- ?% g( t- Q) c C7 E9 ?0 n9 z2 v; H* F) L
较小引脚的间距为4.5mm = 180mil,较大引脚的间距为7mm = 280mil,较小引脚与较大引脚的间距为2.5mm = 100mil。
8 D! ]% S" R; [, H' k5 H) I- ^! [: M, C6 y" d0 O6 @! L
@# A) O0 _9 F3 y( D0 x
+ Q+ n ^9 v' w7 V* z图 4‑8 焊盘摆放后的效果+ _" R% b7 u0 j; n8 C2 P; f% x
! }0 @2 J: B8 U. }9 F9 m9 J$ R0 {( v3 D接下来放置元件实体区域(Place_Bound),Shape->Rectangular,Options中选择Package Geometry和Place_Bound_Top。
2 X4 O' q" ]' P7 H0 E& R1 T
* M' Q% g! j. O1 w/ R接下来放置丝印层(Silkscreen),Add->Lines,Options中选择Package Geometry和Silkscreen_Top。
5 H/ j; ^1 B" W& D6 ]0 |$ v$ ]- B2 @8 E- v6 {% I
接下来放置装配层(Assembly),Add->Lines,Options中选择Package Geometry和Assembly_Top。
8 Z2 Z) b4 C+ ~; |
) }% v, f* T% h$ G6 d6 `% u接下来放置元件标示符(Labels),Layout->Labels->RefDef,标示符包括装配层Assembly_Top和丝印层Silkscreen_Top两个部分。: [2 l/ I$ s u7 {6 ~
5 T" x2 b/ f- Y3 V
接下来放置器件类型(Device,非必要),Layout->Labels->Device,Options中选择Assembly_Top,设置器件类型为Reg*。, v+ [3 S& Z" Y' M0 y3 A
3 J# Z# d% m w. v5 a接下来设置封装高度(Package Height,非必要),Setup->Areas->Package Height,最小值设置为296mil,最大值设置为436mil,右键Done即可。2 B) m5 F+ c2 j! X' w& \8 K
- ^2 z' T- {+ f- @6 F7 |
% C2 d. E5 Y+ m f! u0 C% M% ~
5 K: u, r! R: w$ s/ t l; n! g
图 4‑9 最终的效果, Q/ B9 h- r) V% T- A
" I0 l* r! d4 z' T2 O4 n
保存为SKHHLNA010.dra即完成。
9 B8 n4 p9 K, ?" j* P) K# G3 l. ^( @2 k/ E7 y
5. 总结
, x, i* ~2 ?( @3 ^4 V3 `" P8 Y封装制作完毕后,记得对照数据手册检查哈。! c0 T T- }7 m, p* U. G% |
2 f* n' _0 e, e2 y: A
本文参考了文章“Cadence Allegro元件封装制作流程”。
3 X4 e" |: n( M' q% Z9 C& I Z
, _! a' Z8 }$ p5 s6 c7 W
$ l7 c+ s, @& y! J1 D7 ~1 H+ v* c& g3 ?, l
, C$ d& t3 ?: R
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