第9章创建PCB元件管脚封装

《电子CAD－ProtelDXP电路设计》任富民编著中等职业学校教学用书（电子技术专业）电子教案第9章创建PCB元件管脚封装本章学习目标本章学习目标本章将通过创建数码管和按键开关的PCB元件管(引)脚封装，重点介绍编辑、创建PCB元件引脚封装的不同方法，以达到以下学习目标：理解为什么要自制PCB元件引脚封装。掌握创建PCB引脚封装库文件的方法。掌握PCB元件引脚封装的编辑方法。掌握利用向导和手工二种方法创建PCB元件引脚封装。9.1创建PCB元件封装库文件本章将利用向导创建数码管的PCB元件引脚封装，手工直接创建变压器的PCB元件引脚封装，重点介绍编辑、创建PCB元件引脚封装的不同方法，为制作含有新封装元件或非标准封装元件的电路板打下基础。9.1.1为什么要自制PCB元件引脚封装电子元器件种类繁多，随着电子技术的不断发展，新封装元件和非标准封装元件将不断涌现，ProtelDXP的PCB封装库中不可能包含所有元件的引脚封装，更不可能包含最新元件或非标准封装元件的引脚封装，为了制作含有这些元件的PCB板，必须自制PCB元件的引脚封装。9.1.2自制PCB元件引脚封装的方法一种利用向导的方法制作，该方法操作较为简单，适合于外形和管脚排列比较规范的元件；另一种采用手工绘制的方法，操作较为复杂，但能制作外形和管脚排列较为复杂的元件封装；第三种方法对封装库中原有的引脚封装进行编辑修改，使其符合实际的需要，该方法适合于所需引脚封装和原封装库中已有的引脚封装差别不大的情况，如三极管、二极管的封装改进等。自制PCB元件引脚封装的注意事项元件引脚封装一般指在PCB编辑器中，为了将元器件固定、安装于电路板而绘制的与元器件管脚距离、大小相对应的焊盘，以及元件的外形边框等，由于它的主要作用是将元件固定、焊接在电路板上，因此它在焊盘的大小、焊盘间距、焊盘孔径大小、管脚的次序等参数上有非常严格的要求，元器件的封装和元器件实物、电路原理图元件管脚序号三者之间必须保持严格的对应关系，为了制作正确的封装，必须参考元件的实际形状，测量元件管脚距离、管脚粗细等参数。9.1.3创建PCB元件封装库文件在ProtelDXP中，为了便于文件的保存和管理，PCB元件的引脚封装并非以独立文件形式保存，而是较多的PCB元件引脚封装组合在一起形成一个PCB元件封装库文件，所以在自制PCB元件引脚封装前，必须先新建一个PCB元件封装库文件，然后在该封装库文件的基础上，新建各PCB元件引脚封装。1.新建PCB元件封装库文件。执行菜单命令【File】/【NEW】/【PCBLibrary】，可进入PCB封装库文件编辑器，同时可以看到工程窗口中多了一个默认文件名为PcbLib1.PcbLib的文件，如图所示。将当前面板转换为PCB封装库工作面板点击左边工作区面板窗口左下角的【PCBLibrary】标签，将当前面板转换为PCB封装库工作面板，如图所示。【PCBLibrary】标签9.2利用向导创建PCB元件引脚封装本节将介绍利用向导创建数码管引脚封装的具体操作和步骤，该方法操作较为简单，适合于外形和管脚排列比较规范的元件，是我们自制PCB元件引脚封装的首选方法。在自制PCB元件引脚封装之前，必须首先获得该元件的封装参数，常用的参数有管脚数目、排列顺序、粗细、间距，元件外形轮廓等，以上参数可以从网上或元件供应商处查阅获得，也可以直接利用游标卡尺等测量得到。9.2.1确定元器件封装参数为了精确的测量元件的管脚粗细以及间距参数，一般选用卡尺进行测量，如右上图所示为机械卡尺，读数需要用户自己根据标尺位置计算，操作比较麻烦。也可采用如右下图所示的数码卡尺，读数在液晶屏上直接显示，方便直观。数码管尺寸（单位：mm）9.2.2利用向导创建PCB元件引脚封装执行【Tools】/【NewComponent】菜单命令，弹出如图所示的欢迎界面。选择封装种类和尺寸单位设置焊盘参数设置焊盘间距设置外围边框导线宽度设置焊盘数量封装命名结束对话框初步制作完成的数码管封装旋转90度后的数码管封装制作完成的数码管外形边框选中顶层丝印层§9.3手工创建PCB元件引脚封装9.3.1手工创建PCB元件引脚封装的必要性利用向导制作封装的方法一般要求元件的外形和管脚排列较为规范，对于某些外形和管脚排列不规范的元件（如开关电源中的变压器、音频输出插座、某些电位器等），管脚位置、间距等参数很不规范，采用向导制作较难完成，必须采用手工制作封装的方法。按键开关的尺寸参数下面以本例中的按键开关为例讲解手工绘制元件封装的具体步骤，按键开关的外形以及用卡尺测量的管脚参数如图所示，其中管脚粗0.5mm。新建下一个PCB元件引脚封装1.执行菜单命令【Tools】/【NewComponent】，弹出新建元件对话框。2.在欢迎向导对话框中，单击【Cancel】取消按钮，将中止向导操作，直接进入PCB元件引脚封装编辑器。放置焊盘，并设置属性注意：在放置焊盘的过程中，必须注意焊盘的序号【Designator】必须和原理图元件的引脚序号、元件管脚序号相一致，否则在制作PCB板时将发生元件管脚连线错误，或发生管脚连不上导线等严重错误。在图纸中放置第一个焊盘，然后再双击弹出焊盘的属性对话框，修改X坐标、Y坐标全为0，使其成为参考定位焊盘。焊盘位置和坐标示意图继续放置焊盘，注意焊盘的定位。先在大约位置上放置其它焊盘，然后双击各焊盘，在属性对话框中分别设置各自的坐标和序号，因为第1个焊盘的坐标已经设置为X=0mm，Y=0mm，根据按键开关尺寸参数，1、2脚距离为5.08mm，所以第2个焊盘的坐标为X＝5.08mm，Y=0mm。因为2、3管脚的距离为7.62mm，所以第3个焊盘的坐标为X＝5.08mm，Y=7.62mm，第4个焊盘的坐标为X＝0mm，Y=7.62mm，修改好的焊盘位置如图所示。绘制封装的外围边框选择【TopOverlayer】顶层丝印层，再利用放置工具中的绘制导线工具，手工绘制按键开关外围边框。如图所示修改封装名称执行菜单【Tools】/【Renamecomponent】元件重命名，在弹出的对话框中，修改封装名称为“AJ1”。9.4复制、编辑PCB元件引脚封装在绘制PCB板时，有时可能遇到以下情况，既ProtelDXP封装库中虽然有该类型的引脚封装，可引脚封装和实际元件之间存在一定差异。该情况当然可以采用创建PCB元件引脚封装的方法重新创建，但需要花费较多的时间，特别是对于引脚较多，封装较复杂的元件。此时，可以采取编辑该引脚封装的方法，但如果直接在原封装库中编辑修改，可能破坏原封装库，同时下次可能又要使用该封装未编辑前的PCB引脚封装，所以最好将引脚封装复制，再进行编辑修改的方法，这样既不破坏原封装库，保持了原引脚封装，又满足了本次PCB板的要求。实例：修改三极管的封装（a)原三极管封装BCY-W3（b）三极管的原理图符号(c)9012三极管的的管脚极性(d)需要的三极管封装图(a)为原封装库中三极管封装BCY-W3，图(b)为PNP三极管的原理图符号，图(c)为使用的9012三极管的的管脚极性，按照实际三极管的极性要求和原理图符号的引脚序号，需要将原三极管封装修改为图(d)所示。1.复制原三极管封装BCY-W3（1）将原三极管封装BCY-W3通过库文件面板放置到PCB板中，并双击打开其属性对话框，将元件编号栏【Designator】清空，只留下三极管的引脚封装。（2）选取该三极管引脚封装，并按【Ctrl+C】键将其复制到剪贴板。（3）将放置到PCB板中的原三极管封装BCY-W3删除。2.在自制元件库中粘贴原引脚封装（1）打开新建的PCB封装库文件。（2）新建下一个PCB元件引脚封装。执行菜单命令【Tool】/【NewComponent】，弹出新建元件引脚封装对话框。（3）在欢迎向导对话框中，单击【Cancel】取消按钮，将中止向导操作，直接进入PCB元件引脚封装编辑器。（4）在图纸中心按【Ctrl+V】键粘贴原复制的三极管封装，如图所示。3.编辑原引脚封装（1）双击1号焊盘，在弹出的属性对话框中将【Designator】焊盘编号栏修改为3。（2）同方法将3号焊盘修改为1。（3）将文字1修改为E，文字3修改为C。如图所示。（4）修改封装名称。执行菜单【Tools】/【Renamecomponent】元件重命名，在弹出的对话框中，修改封装名称为“ZZBCY1”。修改好的三极管封装§9.5在PCB板中直接修改引脚封装如果PCB元件的引脚封装修改量不大，并且已经载入到PCB板中，此时我们可以在PCB板中直接修改该元件的引脚封装，如焊盘大小，但如果要修改焊盘的间距或元件的外形，则必须执行如下操作。修改实例如图所示为电解电容的封装RB7.6-15，该封装中表示电容正极的“＋”号位于圆圈之外，这在元件密度较高的电路板中，使得其它元件不能挨近该“＋”号，而不利于其它元件的布局。此时当然可以采取§9.4节介绍的方法重新制作电解电容的封装，但操作较麻烦。如果电路板中该封装元件不多，可以在PCB板中直接修改该元件的引脚封装，操作如下。1.取消元件的封装锁定状态双击该元件封装，弹出如图所示的属性对话框，取消【LockPrims】复选框的选中状态，点击【OK】按钮，后面就可以对C1的封装进行修改。取消选中状态2.修改封装将封装RB7.6-15中的“＋”号移到圆圈之中，如图所示。3.再次锁定封装。上机实训制作开关变压器的引脚封装1.上机任务制作如图所示的开关变压器的引脚封装，焊盘间距尺寸如图所示，其中焊盘参数如下：X-Size＝2.5mm，Y-Size＝1.2mm，HoleSize＝0.9mm。2.任务分析该封装管脚排列基本规范，分为二列，列间间距为9.652mm，同列焊盘间距为4mm，但右边列的焊盘少二个，所以可以采取先由向导产生双列10焊盘的封装，再对其进行手工修改。3.操作步骤和提示1.新建PCB封装库文件，保存为“MYPCBLIB1.PcbLib”。2.执行菜单命令【Tools】/【NewComponent】，弹出新建元件向导对话框，依据提示制作出双列10焊盘的封装，主要的制作步骤和参数如下各图所示确定焊盘参数确定焊盘间距确定焊盘数量确定封装名称由向导产生的封装删除第6、10号焊盘修改焊盘编号修改封装外形本章小结本章主要介绍制作PCB元件引脚封装的几种方法，重点讲解了利用向导产生元件引脚封装并进行必要的修改，本章是后面各章节的基础。