-
Cadence
Allegro
元件封装制作流程
1.
引言
一个元件封装的制作过程如下图所示。
简单来说，
首先用户需要制作自己的焊盘库
Pads
，
包括普通焊盘形状
Shape
Symbol
和花焊盘形状
Flash
Symbol
；然后根据元件的引脚
P
ins
选
择合适的焊盘；接着选择合适的位置放置焊盘，再放置
封装各层的外形（如
Assembly_Top
、
Silkscreen_Top
、
Place_Bo
und_Top
等）
，添加各层的标示符
Labels
，还可以设定元件的高度
Height
，从而最终完成一个元件封装的制作。
下面将分表贴分立元件，
通孔分立元件，
表
贴
IC
及通孔
IC
四个方面来详细分述元件封
装的制作流程。
2.
表贴分立元件
分立元件一般包括电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
<
/p>
对于贴片分立元件，以
0805
封装为例
，其封装制作流程如下：
2.1.
焊盘设计
2.1.1.
尺寸计算
表贴分立元件，主要对于电阻电容，焊盘尺寸计算如下：
G
H
P
L
W
R
Y
K
侧视图
K
底视图
X
封装底视图
其中，
K
为元件引脚宽度，
H
为元件引脚高度，
W
为引脚长度，
P
为两引脚之间距离
（边
距离，非中心距离）
，
L
为元件长度。
X
为焊盘长度，
Y
为焊盘宽度，
R
为焊盘间边距离，
G
为封装总长度。则封装的各尺寸可按下述规则：
1)
X=Wmax+2/3*Hmax+8 mil
2)
Y=L
，当
L<50
mil
；
Y=L+ (6~10)
mil
，当
L>=50
mil
时
3)
R=P-8=L-2*Wmax-8
mil
< br>；或者
G=L+X
。这两条选一个即可。个人觉得后者更
容易理
解，相当于元件引脚外边沿处于焊盘中点，这在元件尺寸较小时很适合（尤其是当
Wmax
标得不准时，第一个原则对封装影响很大）
，但若元件尺寸较大（比如说钽电容
的封装）则会使得焊盘间距过大，不利
于机器焊接，这时候就可以选用第一条原则。
本文介绍中统一使用第二个。
注：实际选择尺寸时多选用整数值，如果手工焊接，尺寸多或少几个
mil
影响均不大，
可视具体情况自由选择；
若是机器焊接，
最好联系工厂得到其推荐的尺寸。
例如需要紧凑的
封装则可以选择小一点尺寸；反之亦然。
另外，还有以下三种方法可以得到
PCB
的封装尺寸：
?
通过
LP Wizard
等软件来获得
符合
IPC
标准的焊盘数据。
?
直接使用
IPC-SM-782A
协议
上的封装数据（据初步了解，协议上的尺寸一般偏大）
。
?
如果是机器焊接，可以直接联系厂商给出推荐的封装尺寸。
2.1.2.
焊盘制作
Cadence
制作焊盘的工具为
Pad_designer
。<
/p>
打开后选上
Single layer
mode
，填写以下三个层：
1)
顶层（
BEGIN LAYER
）
：选矩形，长宽为
X*Y
；
2)
阻焊层（
SOLDERMASK_TOP
）
：是为了把焊盘
露出来用的，也就是通常说的绿油层
实际上就是在绿油层上挖孔，
把焊盘等不需要绿油盖住的地方露出来。
其大小为
Solde
r
Mask=Regular Pad+4~20 mil
（
随着焊盘尺寸增大，该值可酌情增大）
，包括
X
和
Y
。
3)
助焊层
（
PASTEMASK_TOP
）
：<
/p>
业内俗称
“
钢网
”
或
“
钢板
”
。
这一层并不存在于印制板上，
而是单
独的一张钢网，上面有
SMD
焊盘的位置上镂空。这张钢网是在
SMD
自动装配
焊接工艺中，用来在<
/p>
SMD
焊盘上涂锡浆膏用的。
其大小一般
与
SMD
焊盘一样，尺寸
略小。
其他层可以不考虑。
以
0805
封装为例，其封装尺寸计算如下表：
mm
mil
2
78.
长
50
宽
49.
高
(max)
W(max)
27.
X
52.
Y
50
G
可见焊盘大小为
50*60
mil
。该焊盘的设置界面如下：
确定
mil
值
50
60
130
保存后将得到一个
.pad
的文件，这里命名为。
2.2.
封装设计
2.2.1.
各层的尺寸约束
一个元件封装可包括以下几个层：
1)
元件实体范围（
Place_bound
）
含义：
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。
形状：分立元件的<
/p>
Place_bound
一般选用矩形。
尺寸：元件体以及焊盘的外边缘
+10~20mil
，线宽不用设置。
2)
丝印层（
Silkscreen
）
含义：
用于注释的一层，
这是为了方便电路的安装和维修等，
在印刷板的上下两表面印
< br>刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、
生产日期等等。
形状：
分立
元件的
Silkscreen
一般选用中间有缺口的矩形。
若是二极管或者有极性电容，
还可加入一些特殊标记，如在中心绘制
二极管符号等。
尺寸：比
Place
_bound
略小（
0~10 mil
）
，线宽可设置成
5mil
。
3)
装配层（
Assembly
）
含义：
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
用贴片机贴片时就需要装配层来进行
定位。
形状：
一般选择矩形。不规则
的元件可以选择不规则的形状。
需要注意的是，
Assembl
y
指的是元件体的区域，而不是封装区域。
< br>尺寸：一般比元件体略大即可（
0~10mil
）
，线宽不用设置。
2.2.2.
封装制作
Cadence
封装制作的工具为
PCB_Editor
。可分为
以下步骤：
1)
< br>打开
PCB_Editor
，选择
File->new
，进入
New
Drawing
，选择
Package symbol
并设置好
存放路径以及封装名称（这里命名为
L
R0805
）
，如下图所示：
2)
选择
Setup->Design Parameter
中可进行设置，如单位、范围等，如下图所示：
3)
选择
Setup->Grids
里可以设置栅格，如下图所示：
4)
放置焊盘
，如果焊盘所在路径不是程序默认路径，则可以在
Setup->User Preferences
中
进行设计，如下图左所示，然后选择
Layout->Pins
，并在
options
中选择好配置参数，
如下图中所示，
在绘图区域放置焊盘。
放置时可以使用
命令来精确控制焊盘的位置，
如
x -40 0
表示将焊盘中心位于图纸中的
(-40,0)
位置处。
放置的两个焊盘如下图右所示。
5)
放置元件实体区域
（
Place_Bound
）
，
选择
Shape->Rectangular
，
options
中如下图左设置，
放置矩形时直接定义两个顶点即可，左上角顶点为
x -75
40
，右下角顶点为
x 75
-40
。
绘制完后如下图右所示。
6)
放置
丝印层（
Silkscreen
）
，选
择
Add->Lines
，
optio
ns
中如下图左所示。绘制完后如下
图右所示。
7)
< br>放置装配层（
Assembly
）
，选择
Add->Lines
，
op
tions
中如下图左所示。放置完后如下图
右所示，装配层的
矩形则表示实际元件所处位置。
8)
放置元件标示符（
Labels
）
，选择
La
yout->Labels->RefDef
，标示符包括装配层和丝印层
两个部分，
options
里的设置分别如下图左和
中所示，由于为电阻，均设为
R*
，绘制完
后如下图右所示。
9)
放置器件类型（
Device
，非必要）
，选择
Layout->Labels->Device
，
opti
ons
中的设置如下
图左所示。这里设置器件类型为
Reg*
，如下图右所示。
10)
设置封装高度（
Package
He
ight
，非必要）
，选择
Setup
->Areas->Package
Height
，选中
封装，在
options
中设置高度的最小
和最大值，如下图所示。
11)
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
会找到和两个文件
（其
中，
dra
文件是用户可操作的，
psm
文件是
PCB
设计时调用的）
。
3.
直插分立元件
通孔分立元件主要包括
插针的电阻、电容、电感等。本文档将以
1/4W
的
M
型直插电
阻为例来进行说明。
< br>
3.1.
通孔焊盘设计
3.1.1.
尺寸计算
1)
2)
3)
4)
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：
钻孔直径
DRILL_SIZE
=PHYSICAL_PIN_SIZE+12
mil
，
PHYSICAL_PIN_SIZE<=40
=PHYSICAL_PIN_SIZE+16
mil
，
， <
br> ， <
br>
图中孔标识处本文选用了 即一个 字，
40
=PHYSICAL_PIN_SIZE+20
mil
，
PHYSICAL_PIN_SIZE>80
规则焊盘
Regular Pad
=DRILL_SIZE+16
mil
，
DRILL_SIZE<50 mil
=DRILL_SIZE+30
mil
，
DRILL_SIZE>=50 mil
=DRILL_SIZE+40 mil
DRILL_SIZE
为矩形或椭圆形
阻焊盘
Anti-pad
=Regular Pad+20 mil
热风焊盘
内径
ID
=DRILL_SIZE+20 mil
外径
OD =Anti-pad=Regular
Pad+20 mil
=DRILL_SIZE+36
mil
，
DRILL_SIZE<50 mil
=DRILL_SIZE+50
mil
，
DRILL_SIZE>=50 mil
=DRILL_SIZE+60 mil
DRILL_SIZE
为矩形或椭圆形
开口宽度
=
（
OD-ID
）
/2+10 mil
3.1.2.
焊盘制作
以
1/4W
的
M
型直插电阻为例，其引脚
直径
20
mil
，根据上述原则，钻
孔直径应该为
32
mil
，
Regular
Pad
的直径为
48
mil
，
Anti-
pad
的直径为
68
mil
，热风焊盘的内径为
52
mil
，
外径为
68
mil
，开口宽度为
18 mil
。焊
盘制作过程分两大步骤：制作热风焊盘和制作通孔焊
盘。
首先制作热风焊盘。使用
PCB
Designer
工具，步骤如下：
1)
选择
F
ile->New
，在
New
Drawing
对话框中选择
Flash symbol
，命名一般以其外径和内
径命名，这里设为
T
R_68_52
，如下图所示。
2)
选择
A
dd->Flash
，按照上述尺寸进行填写，如下图左所示。完成后，如下图右所示。
热风焊盘制作完成后，可以进行通
孔焊盘的制作。使用的工具为
Pad_Designer
。步骤
如
下：
1)
File->New
，新建
Pad
，命名为，其中，
48
表示外径，
cir
表示圆形，
32
表示内径，
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。<
/p>
2)
在
Parameters
选项中设置如下图所示。
cross
，
“
+
”
也可选用其他图形，如六边形等。
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：(完整版)大学英语三级高频词汇
下一篇：HR专业术语英文缩写