创建元件封装.ppt

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1、第10章 创建元件封装,内容提要：虽然Protel 99 SE为我们提供了丰富的元件封装库资源，但是，在实际的电路设计中，由于电子元器件技术的不断更新，有些特定的元件封装仍需我们自行制作。另外根据工程项目的需要，建立基于该项目的元件封装库，有利于我们在以后的设计中更加方便快速地调入元件封装，管理工程文件。 本章将对元件库的创建及元件封装进行详细介绍，并学习如何管理自己的元件封装库，从而更好地为设计服务。 学习要点： 创建原理图元件库 创建PCB元件库 元件封装,10.1 创建PCB元件库及封装,10.1.1 封装概述 电子元器件种类繁多，相应地，其封装形式也可谓五花八门。所谓封装是指安装半导体

2、集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、蜜蜂、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁。 Protel 99 SE提供了强大的封装绘制功能，能够绘制各种各样的新出现封装。考虑到芯片的引脚排列通常是规则的，多种芯片可能有同一种封装形式，Protel 99 SE提供了封装库管理功能，绘制好的封装可以方便地保存和引用。,10.1.2 常用封装介绍,元件封装可以大致分成以下种类。 BGA（Ball Grid Array）：球栅阵列封装。 PGA（Pin Grid Array）：插针栅格阵列封装技术。 QFP（Quad Flat Package）：方形扁平封装，为当前芯

3、片使用较多的一种封装形式。 PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）：有引线塑料芯片载体。 DIP（Dual In-line Package）：双列直插封装。 SIP（Single In-line Package）：单列直插封装。 SOP（Small Out-line Package）：小外形封装。 SOJ（Small Out-line J-Leaded Package）：J形引脚小外形封装。 CSP（Chip Scale Package）：芯片级封装，较新的封装形式，常用于内存条中。 Flip-Chip：倒装焊芯片，也称为覆晶式组装技术，是一种将IC与基板相互连接的

4、先进封装技术。 COB（Chip on Board）：板上芯片封装。,10.1.3 元件封装编辑器,进入PCB库文件编辑环境的步骤如下。 1启动Protel 99 SE，新建一个原理图项目文件。 2执行“File”“New”菜单命令，显示New Document对话框。 3选择“PCB Library Document”图标后单击OK按钮，在项目文件数据库中建立一个新的元件封装，此时可在新的元件封装图标上修改库文件的名称。 4双击PCBLIB1.LIB元件封装文档图标进入元件封装编辑器工作界面。,10.1.4 PCB库编辑器环境设置,进入PCB库编辑器后，同样需要根据要绘制的元件封装类型对编辑

5、器环境进行相应的设置。PCB库编辑环境设置包括：“Library Options”、“Layers & Colors”、“Layer Stack Manager”和“Preferences”。,10.1.5 用PCB向导创建PCB元件规则封装,1执行“Tools”“New Component”菜单命令，系统弹出元件封装向导对话框。 2单击 按钮，进入元件封装模式选择画面。在模式类表中列出了各种封装模式。 3单击 按钮，进入焊盘尺寸设定画面。在这里输入焊盘的尺寸值，长为1mm，宽为0.22mm。 4单击 按钮，进入焊盘形状设定画面。在这里使用默认设置，令第一脚为圆形，其余脚为方形，以便于区分。

6、5单击 按钮，进入轮廓宽度设置画面。这里使用默认设置“0.2mm”。 6单击 按钮，进入焊盘间距设置画面。在这里将焊盘间距设置为“0.5mm”，根据计算，将行列间距均设置为“1.75mm”。 7单击 按钮，进入焊盘起始位置和命名方向设置画面，点击单选框可以确定焊盘起始位置，点击箭头可以改变焊盘命名方向。采用默认设置，将第一个焊盘设置在封装左上角，命名方向为逆时针方向。,8单击 按钮，进入焊盘数目设置画面。将X、Y方向的焊盘数目均设置为16。 9单击 按钮，进入封装命名画面。将封装命名为“TQFP64”。 10单击 按钮，进入封装制作完成画面。 单击 按钮，退出封装向导。 至此，TQFP64的封

7、装制作就完成了，工作区内显示出来封装图形， 如图所示。,10.1.6 手工创建PCB元件不规则封装,下面详细介绍如何手工制作PCB库元件。 1创建新的空元件文档 （1）执行“File”“New”菜单命令，显示如图10-17所示的New Document对话框。 （2）选择“PCB Library Document”图标后单击OK按钮，在项目文件数据库中建立一个新的元件封装，此时可在新的元件封装图标上修改库文件的名称。 （3）双击PCBLIB1.LIB元件封装文档图标进入元件封装编辑器工作界面。 2编辑工作环境设置 在主菜单中执行“Tools”“Library Option”菜单命令，或者在工作

8、区单击右键，在弹出的右键快捷菜单中选择“Library Option”命令，即可打开“Document Options”设置对话框，,3“Preferences”属性设置 执行“Tools”“Preferences”菜单命令，或者在工作区单击右键，在弹出的右键快捷菜单中选择“Preferences”命令，即可打开“Preferences”设置对话框。 4放置焊盘 在“Top-Layer”层执行“Place”“Pad”菜单命令，鼠标箭头上悬浮一个十字光标和一个焊盘，移动鼠标左键确定焊盘的位置。按照同样的方法放置另外两个焊盘。 5编辑焊盘属性 双击焊盘即可进入设置焊盘属性对话框。 6绘制轮廓线。

9、放置焊盘完毕后，需要绘制元件的轮廓线。所谓元件轮廓线，就是该元件封装在电路板上占据的空间大小，轮廓线的线状和大小取决于实际元件的形状和大小，通常需要测量实际元件。 7绘制一段直线。 8绘制一条弧线。 9设置元件参考点。,至此，手工封装制作就完成了，我们看到“PCB Library”面板的元件列表中多出了一个NEW-NPN的元件封装。“PCB Library”面板中列出了该元件封装的详细信息。,10.2 创建项目元件封装库,1执行“File”“Open”菜单命令，然后在Protel 99 SE目录下的Example子目录中选择LCD Controller加载顶目文件，如图所示。 2在LCD Co

10、ntroller.ddb项目中，打开LCD Controller.PCB文件。 3执行“Design”“Make Library”菜单命令，切换到元件封装库编辑器，生成相应的项目文件库LCD Controller.lib。,10.3 操作实例制作DIP10元件封装,制作一个DIP10元件封装的具体步骤如下： 执行“File”“New”菜单命令，在弹出的New Document对话框中选择“PCB Library Document” 。 单击OK按钮，输入文件名“DIP10”，之后双击库文件图标进入PCB元件库编辑环境。 新建封装。 首先执行“Tools”“New Component”菜单命令，

11、或者单击元件库浏览器上的 按钮，打开Component Wizard对话框。不要选择 ，直接单击 按钮 ，此时，元件库浏览器封装列表框中出现了一个PCBCOMPONENT_10-DUPLICATE封装形式。删除原来的PCBCOMPONENT_1封装。,更改封装名。 在封装列表中选择PCBCOMPONENT_10-DUPLICATE之后，单击 按钮。在弹出的“Rename Component”对话框中，将元件封装的名称更改为DIP10，如图所示，它能更好地反映出元件的封装含义。单击OK按钮退出对话框。 设置图纸参数。 在工作区中绘制封装之前，需要先设置图纸参数，也就是绘制的工作环境。执行“Too

12、ls”“Library Option”菜单命令，系统弹出的“Document Options”对话框。在对话框中设置捕捉栅格、元件栅格以及可视栅格的大小。设置完成后单击OK按钮退出对话框。 定位坐标原点。 放置一个矩形焊盘。 首先利用“Place”菜单中的“Pad”菜单命令在原点处放置第一个矩形焊盘。,放置其余焊盘。 用同样的方法放置其余9个圆形焊盘，其焊盘序号依次设置为210。 切换当前层，这时很关键的一步操作。因为封装的轮廓必须放置在TopOverlay层或者BottomOverlay层上。 绘制直线轮廓。 通过执行“Place”“Track”菜单命令或者工具栏按钮 ，在TopOverla

13、y层上绘制直线轮廓。通过确定各段连线的端点，最后得到直线部分的封装轮廓。 绘制圆弧轮廓。 通过执行“Place”“Arc”菜单命令或者工具栏按钮 ，在TopOverlay层上绘制圆弧轮廓。通过确定圆弧起点、圆心和终点的方法绘制出半圆的弧线，得到最终的完整封装如图所示。 完成封装的绘制。,10.4 实例创建原理图元件,Design Explorer 99 SE 中提供的原理图库编辑器可以用来创建，修改原理图元件以及管理元件库。这个编辑器与原理图编辑器类似，使用同样的图形对象，比原理图编辑器多了引脚摆放工具。原理图元件可以由一个独立的部分或者几个同时装入一个指定PCB 封装的部分组成，这些封装存储

14、在PCB 库中。可以使用原理图库中的拷贝及粘贴功能在一个打开的原理图库中创建新的元件，也可以用编辑器中的画图工具。,10.4.1 原理图库,在Protel里建立一个自己的封装库，确实是很方便常用的三极管和在Protel自带的库里也有，但是分散在好几个文件中，用起来很麻烦，得不停地加载把常用的封装整合到一个文件中，做成自己的库，使用的时候再也不用来回加载了。,10.4.2 创建新的原理图库,执行“File”“New”菜单命令，显示New Document对话框。 选择“Schematic Library Document”图标后单击OK按钮，在项目文件数据库中建立一个新的原理图库文件，此时可在新

15、的库文件图标上修改库文件的名称，将库文件更名为Schematic Components. LIB。 双击Schematic Components.LIB文档图标，进入原理图库文件编辑器界面，一个空的图纸在设计窗口中被打开，新的元件自动命名为Component_1。可以在Browse Schlib面板中看到。,10.4.3 创建新的原理图元件,在原理图库面板列表中选中Componet_1，选择ToolsRename Component 命令。在New Component Name 对话框中输入新的可以唯一确定元件的名字，例如：TRANSISTOR NPN。如图所示。 选择Options Docu

16、ment Options 命令来打开库编辑器工作对话框。在对话框中将捕捉栅格设为1，可视栅格设为10，接受其他默认设置,点击“OK”按钮。如果看不到栅格，按下Page Up 键可以显示栅格。 画出例子中的NPN 三极管，先要定义它的元件实体。,10.4.4 给原理图元件添加引脚,选择PlacePins 命令（快捷键P,P）或者点击 工具条按钮。引脚出现在指针上且随指针移动，与指针相连一端是与元件实体相接的非电气结束端。在放置的时候，按下Space 键可以改变引脚排列的方向。 摆放过程中，放置引脚前，按下TAB 键编辑引脚属性。引脚属性对话框弹出。如果在放置引脚前定义引脚属性，定义的设置将会成为

17、默认值，引脚编号以及那些以数字方式命名的引脚名在你放置下一个引脚时会自动加一。 在上述引脚属性对话框中，在显示名字栏输入引脚的名字，在标识符栏输入唯一可以确定的引脚编号。如果希望当在原理图图纸上放置元件时引脚名及编号可见，点开Visible 复选框。 在电气类型下拉框中选择选项来设置引脚电气连接的电气类型。 在长度栏中设置引脚的长度，单位是“百分之几英寸”。这个元件中所有的引脚长度均设为20，然后点击“OK”。,当引脚出现在指针上时，按下空格键可以以90度为增量旋转调整引脚。记住，引脚上只有一端是电气连接点，必须将这一端放置在元件实体外。非电气端有一个引脚名字靠着它。 继续放置这个元件所需要的

18、其他引脚，并确认引脚名，编号，符号以及电气类型正确。 现在已经完成了元件的绘制，如图所示，然后选择FileSave 命令存储（快捷键Ctrl+S）。,10.4.5 设置原理图元件属性,执行“Tools”“Description”菜单命令，或在左侧Browse SchLib面板点击 按钮，显示如图所示的“Component Text Fields”对话框。,设置完毕，单击 按钮，关闭对话框。设置完的库元件如图所示。 保存元件（快捷键Ctrl+S）。 至此，我们完整地绘制了库元件TRANSISTOR NPN的原理图符号。这样，在绘制电路原理图时，只需要将该元件所在的库文件打开，就可以随时取用该元件

19、了。,10.4.6 向原理图元件建立自己的元件封装库,在上节所在设计目录下新建库文件，在此设计中新建一个PCB Lirary adaocument(针对封装库的，如果是原理图库，就新建Sch Lirary adaocument这里以封装库说明)。 打开新建的PCB Lirary adaocument， 默认系统命名PCB1 Lib，如图所示。 打开Protel99se自Transistors库（三极管库） 在左侧的目录里选择需要的封装“TO-3”，右键点击选择复制（copy）。 在主菜单的windows中切换到之前建立的PCB1 Lib文件中，在左侧目录里右键选择Paste粘贴此时的封装就到自己建立的库里了。,依次复制粘贴其他封装特殊的封装用尺子测量后自己制作这样属于你自己的库就有了如图所示，换电脑的时候可以单独把这个库文件拷走，再在使用的机子上加载即可,