第九章制作PCB封裝

1、第九章第九章 制作制作PCBPCB封裝封裝長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院指導(dǎo)教師：任曉琳指導(dǎo)教師：任曉琳主要內(nèi)容主要內(nèi)容9.1 PCBPCB封裝封裝9.2 查看查看Protel DXPProtel DXP的的PCBPCB庫(kù)及封裝庫(kù)及封裝9.3 創(chuàng)建新的創(chuàng)建新的PCBPCB封裝庫(kù)封裝庫(kù)9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝9.5 手工制作元件手工制作元件PCBPCB封裝封裝元件封裝是指實(shí)際元器件在元件封裝是指實(shí)際元器件在PCB板上的輪板上的輪廓及管腳焊接處（稱為焊盤）的大小和位置，廓及管腳焊接處（稱為焊盤）的大小和位置，以器件的俯視圖來表示。合

2、適的元件封裝對(duì)設(shè)以器件的俯視圖來表示。合適的元件封裝對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)PCB板很重要，如果元件的外觀輪廓取得太板很重要，如果元件的外觀輪廓取得太大，則浪費(fèi)了大，則浪費(fèi)了PCB板的空間，而且元件的管腳板的空間，而且元件的管腳也達(dá)不到焊接處；如果元件的外觀輪廓取得太也達(dá)不到焊接處；如果元件的外觀輪廓取得太小，則小，則PCB板沒有預(yù)留足夠的空間安裝元件。板沒有預(yù)留足夠的空間安裝元件。因此，要為元件選用或繪制合適的封裝。因此，要為元件選用或繪制合適的封裝。9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝9.1.1 電阻只有兩個(gè)引腳，封裝形式作為簡(jiǎn)單。電阻封裝可以分為直插式封裝和貼片封裝兩大類。在每一類中，隨著承受功率的不同

3、，電阻的體積也不同。一般體積越大承受功率也越大。直插式電阻 名字：AXIAL(軸形)-XX1. 封裝形式從 AXIAL-0.3AXIAL-1.09.1 PCB9.1 PCB封裝封裝焊盤中心之間的距離圖9-1 直插式電阻封裝9.1.1貼片電阻 形狀薄長(zhǎng)方形，焊盤在長(zhǎng)方形的兩端 封裝命名分兩部分，4位數(shù)前兩位是元件長(zhǎng)度，后兩位是元件寬度，單位是10mil。如貼片元件0805，封裝的尺寸是80mil50mil對(duì)于貼片元件，不存在封裝的概念，只要形狀、尺寸合適，電阻、電容、電感、二極管都可以使用同一個(gè)封裝。9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9-2 貼片元件封裝9.1.2 電容大體可以分為兩類：有極

4、性的電解電容和無極性的電解電容。每一類電容又分為直插式和貼片封裝。容量較大的電解電容，是直插式封裝。 幾十微法電解電容的封裝，選用CAPPR2-56.8 ，引腳之間的距離為2mm，元件外殼的直徑為5mm，元件外殼高度為6mm。 1000F大容量電解電容的封裝，選用CAPPR7.5-16 35。1. 9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9-3 電解電容封裝9.1.2容量較小的電容，一般選擇瓷片電容、滌綸電容等，沒有極性，封裝名為RAD0.1RAD0.4，后面的數(shù)字表示焊盤中心之間的距離，即焊盤間距為0.1inch0.4inch。2.貼片電容，封裝的選擇與貼片電阻類似，貼片電容也可以選擇0805

5、封裝。 9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9-4 瓷片電容封裝9.1.3 二極管封裝與電阻封裝類似，不同之處在于二極管引腳有正負(fù)的分別。直插式二極管的封裝，封裝名有DIODE0.4和DIODE0.7，后面的數(shù)字表示焊盤間距為0.4inch和0.7inch。貼片二極管封裝名為DSO 9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝 圖9-5 直插式二極管封裝 圖9-6 貼片二極管封裝圖9.1.4 Protel DXP 2004提供的發(fā)光二極管的封裝是LED-0和LED-1，這個(gè)發(fā)光二極管的封裝是臥式安裝，一般不合適。 發(fā)光二極管立式安裝可以使用電解電容CAPPR2-5 6.8的封裝。貼片二極管封裝為SM

6、D_LED。9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9-7 直插式LED封裝圖9-8 貼片LED封裝9.1.5 三極管有3個(gè)引腳，三極管有PNP和NPN兩種，同一容量的PNP和NPN物理外觀完全一樣。三極管的功率越大，體積也越大。 三極管封裝BCY-W3，外殼直徑為4.8mm。9.1.6 單排直插插座的封裝，如HDR1 39.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9-9 直插式三極管封裝圖9-10 單排直插插座封裝9.1.7 9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9-11 雙列直插集成塊封裝 圖9-12 PGA集成塊封裝 圖9-13 SOP貼片集成塊封裝9.1.71直插型元件 直插型元件的封裝中，引

7、腳都是針狀的，對(duì)應(yīng)在PCB板上的焊盤都是孔。直插型的封裝主要包括TO、DIP和LCC等幾種。1） TO（Thin Outline） TO為同軸封裝，外觀如圖9.11所示。9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9.11 TO封裝部分TO封裝背面有金屬片和安裝孔，可以將芯片安裝在散熱片上，使元件有較好的散熱條件。9.1.71直插型元件2）DIP（Dual In-line Package） DIP是70年代的封裝，主要包括多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP等。和TO型封裝相比，更易于PCB布線，外觀如圖9.12所示。3）LCC（Leadless Ceramic Ch

8、ip） LCC是80年代出現(xiàn)的芯片載體封裝，如圖9.13所示。9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9.12 DIP封裝圖9.13 LCC封裝9.1.72表面粘貼型元件 表面粘貼型的元件，簡(jiǎn)稱表貼型元件。表貼型元件對(duì)應(yīng)在PCB上的焊盤沒有通孔，焊盤只在PCB的單面出現(xiàn)，如圖9.14所示。3BGA（球柵陣列封裝） 集成電路的頻率超過100MHz時(shí)，傳統(tǒng)的封裝方式就不能滿足其要求。因而產(chǎn)生BGA(Ball Grid Array Package)（如圖9.15）封裝技術(shù)。 9.1 PCB9.1 PCB封裝封裝圖9.14 表貼型封裝圖9.15 BGA封裝 查看Protel DXP的PCB庫(kù)及封裝，打開

9、其中的Miscellaneous Devices PCB .PcbLib庫(kù)（常用電子元件的封裝方式庫(kù)）?！拔募薄按蜷_”“Choose Document to Open”在Protel的Library文件夾，找到Pcb在Pcb中查找Miscellaneous Devices PCB .PcbLib庫(kù)在工作窗口下的標(biāo)簽欄中找到“PCB”“PCB Library”9.2 9.2 查看查看Protel DXPProtel DXP的的PCBPCB庫(kù)及封裝庫(kù)及封裝單擊控制面板中Component欄中的封裝名稱，顯示對(duì)應(yīng)的封裝。元件的封裝方式有兩部分組成：焊盤和外形輪廓線。例如：選擇AXIAL-0.3電阻

10、封裝，雙擊焊盤顯示焊盤屬性。9.2 9.2 查看查看Protel DXPProtel DXP的的PCBPCB庫(kù)及封裝庫(kù)及封裝創(chuàng)建新的PCB封裝庫(kù)的步驟：“文件”“創(chuàng)建”“庫(kù)”“PCB庫(kù)” 在設(shè)計(jì)窗口中，顯示一個(gè)“PcbLib1.PcbLib”的庫(kù)文件和一個(gè)名為“PCBComponent_1”的空白元件圖紙。 9.3 9.3 創(chuàng)建新的創(chuàng)建新的PCBPCB封裝庫(kù)封裝庫(kù)圖9.16 PCB庫(kù)創(chuàng)建創(chuàng)建新的PCB封裝庫(kù)的步驟：保存，并將庫(kù)文件更名為“MyPcbLib .PcbLib”在標(biāo)簽欄中，點(diǎn)擊出PCB Library，即打開PCB庫(kù)編輯器面板在PCB庫(kù)里創(chuàng)建自己的封裝 9.3 9.3 創(chuàng)建新的創(chuàng)建新

11、的PCBPCB封裝庫(kù)封裝庫(kù) PCB元件庫(kù)的繪制可采用向?qū)Щ蚴止だL制。向?qū)Чぞ咭话阌糜诶L制電阻、電容、雙列直插式（DIP）等規(guī)則元件庫(kù)。 9.4.1 使用向?qū)?chuàng)建DIP封裝單擊MyPcbLib .PcbLib,將其作為當(dāng)前被編輯的文件。執(zhí)行“工具”“新元件”，彈出“元件封裝向?qū)А睂?duì)話框，如圖9.17所示。單擊“下一步”按鈕，彈出可供選擇的封裝類型對(duì)話框，如圖9.18所示。1. 對(duì)話框中列出Protel封裝制作向?qū)峁┑姆庋b類型，見表9.1.9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝圖9.17 元件封裝向

12、導(dǎo)圖9.18 元件模式9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝名稱說明Dual in-line Package (DIP)雙列直插式類型Ball Grid Arrays (BGA)BGA類型Staggered Ball Grid Array (SBGA)SBGA類型Diode二極管類型Capacitors電容類型Quad Packs (QUAD)QUAD類型Pin Grid Arrays (PGA)PGA類型Staggered Pin Grid Array (SPGA)SPGA類型Leadless Chip Carrier (LCC)LCC類型Small Outli

13、ne Package (SOP)SOP類型Resistors電阻類型Edge Connectors EC邊沿連接類型表9.1 Protel封裝制作向?qū)峁┑姆庋b類型9.4.1 使用向?qū)?chuàng)建DIP封裝創(chuàng)建DIP封裝，選擇DIP的封裝類型，并在“選擇單位”中選擇Imperial（英制）或Metric（公制），系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置為英制。3.（1）單擊“下一步”按鈕，彈出設(shè)置焊盤尺寸的對(duì)話框，如圖9.20所示，根據(jù)實(shí)際大小設(shè)置，暫時(shí)采用默認(rèn)值；（2）單擊“下一步”按鈕，彈出設(shè)置焊盤之間距離的對(duì)話框，如圖9.21所示，仍暫時(shí)采用默認(rèn)值；（3）單擊“下一步”按鈕，彈出設(shè)置封裝邊框絲印層中絲印線條寬度的對(duì)話框（設(shè)

14、置輪廓寬度），如圖9.22所示，仍暫時(shí)采用默認(rèn)值。9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝圖9.21 間距圖9.20 焊盤圖9.22 輪廓線寬度 9.4.1 使用向?qū)?chuàng)建DIP封裝5.單擊“下一步”按鈕，彈出設(shè)置焊盤數(shù)目的對(duì)話框，如圖9.23所示，根據(jù)焊盤多少進(jìn)行設(shè)置，由于是DIP封裝，因此一般要采用雙數(shù)。9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝圖9.23 焊盤數(shù)量設(shè)置 9.4.1 使用向?qū)?chuàng)建DIP封裝單擊“下一步”，彈出設(shè)置封裝名稱的對(duì)話框，在其中輸入名稱。單擊“下一

15、步”，彈出向?qū)瓿蓪?duì)話框，單擊Finish按鈕完成創(chuàng)建封裝向?qū)А?如果需要的是DIP元件，基本已經(jīng)完成，但是需要的是類似DIP的元件，可能和元件封裝有一定差別，擇再進(jìn)行手工修改。 用手工繪制的方法進(jìn)行修改，修改的內(nèi)容包括增加或減少焊盤，對(duì)某個(gè)焊盤進(jìn)行大小重新設(shè)置，對(duì)某個(gè)焊盤進(jìn)行移動(dòng)、重新繪制元件封裝的輪廓線等。6.執(zhí)行“編輯”“設(shè)置參考點(diǎn)”，最后存盤。9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝9.4.2 使用向?qū)?chuàng)建電容、發(fā)光二極管封裝 同樣的方法，可以創(chuàng)建電容或發(fā)光二極管封裝。發(fā)光二極管與電容的封裝相似，都是兩腳直插，俯視圖都是圓形。創(chuàng)建電容或發(fā)光二極管封裝的步驟如

16、下：“工具”“新元件”，進(jìn)入“元件封裝向?qū)А?，點(diǎn)擊“下一步”創(chuàng)建電容或發(fā)光二極管，選擇“Capacitors”，單位選擇“Imperial”，點(diǎn)擊“下一步”彈出“元件封裝生成器-電容”，因?yàn)橹谱髦辈迨椒庋b，所以選擇“Through Hole（穿孔式）”。貼片封裝則選擇“Surface Mount（貼片式）”。點(diǎn)擊“下一步”彈出設(shè)置焊盤大小的對(duì)話框，采用默認(rèn)值，點(diǎn)擊“下一步”，彈出設(shè)置焊盤之間距離的對(duì)話框，將其改為100mil。點(diǎn)擊“下一步”9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝9.4.2 使用向?qū)?chuàng)建電容、發(fā)光二極管封裝5.彈出設(shè)置電容外觀形狀的對(duì)話框，制作有極性

17、的電解電容或發(fā)光二極管封裝，在“選擇電容極性”中，選擇“Polarised（有極性的）”；如果制作無極性封裝，則選擇“Not Polarised”；在“選擇電容器貼裝風(fēng)格”中選擇“Radial（徑向）”；在“選擇電容器幾何形狀”中選擇“Circle”，如圖9.所示。9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝9.4.2 使用向?qū)?chuàng)建電容、發(fā)光二極管封裝單擊“下一步”，彈出設(shè)置封裝邊框絲印層的輪廓線外圓半徑和線粗細(xì)的對(duì)話框，將輪廓線外圓半徑改為100mil，輪廓線寬度采用默認(rèn)值。單擊“下一步”，彈出元件名稱的對(duì)話框，填入適當(dāng)名稱，如LED或CAP POL等。單擊“下一步”

18、，彈出向?qū)瓿蓪?duì)話框，單擊Finish完成創(chuàng)建。 對(duì)于創(chuàng)建的封裝與實(shí)際不一樣的地方，進(jìn)行手工修改，如將正極的標(biāo)志“+”移動(dòng)至焊盤1附近。9.4 9.4 使用使用PCBPCB元件向?qū)?chuàng)建封裝元件向?qū)?chuàng)建封裝 對(duì)于不規(guī)則的元件封裝，可以使用手工的方法來繪制。繪制一個(gè)元件封裝，就是在頂層絲印層用線段及圓弧畫元件的外形輪廓線；在信號(hào)層根據(jù)實(shí)際元件的引腳情況，設(shè)置焊盤數(shù)目、大小及焊盤之間的距離，放置焊盤。 BNC電源插座實(shí)物如圖所示，在以上封裝制作向?qū)е袥]有對(duì)應(yīng)的封裝，可以用手工的方法制作BNC電源插座的PCB封裝。9.5 9.5 手工制作元件手工制作元件PCBPCB封裝封裝9.5.1 測(cè)量實(shí)際元件尺寸

19、 在開始繪制封裝之前，得到元件的大小和形狀等信息，如BNC插座，通過測(cè)量得出電源插座的外殼為0.8inch0.5inch（1inch=1000mil），三個(gè)引腳呈三角形分布，前后距離0.2inch，左右距離為0.3inch，引腳直徑長(zhǎng)度0.1inch。 設(shè)置封裝尺寸：焊盤孔直徑略大于引腳直徑。焊盤形狀有圓形、長(zhǎng)方形、八邊形。焊盤大于孔徑，設(shè)置焊盤為橢圓形，X=160mil，Y=130mil。9.5 9.5 手工制作元件手工制作元件PCBPCB封裝封裝9.5.2 手工制作電源插座封裝步驟如下：執(zhí)行“工具”“新元件”，彈出創(chuàng)建元件封裝向?qū)?，單擊“取消”。然后，在工作區(qū)使用繪圖工具手工繪制元件封裝。1.在PCB庫(kù)編輯器面板中，雙擊元件名，彈出封裝名稱的對(duì)話框，輸入新的名稱POWER。9.5 9.5 手工制作元件手工制作元件PCBPCB封裝封裝9.5.2 手工制作電源插座封裝步驟如下：PCB板參數(shù)設(shè)置：“工具”“庫(kù)選擇項(xiàng)”，針對(duì)PCB的工作參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置；“工作”“板層顏色設(shè)置”，針對(duì)PCB的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。放置焊盤：“放置”“焊盤”： “放置”“焊盤”，在焊盤處 于懸浮狀態(tài)時(shí)，按“Tab”， 彈出焊盤的屬性對(duì)話框。9.5 9.5 手工制作元件手工制作元件PCBPCB封裝封裝針對(duì)BNC電源插座，作如下修改：孔