CadencePCB封装库的制作及使用.docx

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1、第六章 Cadence PCB 封装库的制作及使用封装库是进行 PCB 设计时使用的元件图形库，本章主要介绍使用 Cadence 软件进行 PCB 封装库制作的方法及封装库的使用方法。一、创建焊盘在设计中，每个器件的封装引脚都是由与之相关的焊盘构成的， 焊盘描述了 器件引脚如何与设计中所涉及的每个物理层发生关系，每个焊盘包含以下信息： 焊盘尺寸大小和焊盘形状； 钻孔尺寸和显示符号。焊盘还描述了引脚在表层（顶层和底层）的SOLDERMASK 、PASTEMASK和 FILMMASK 等相关信息。 同时，焊盘还包含有数控钻孔数据， Allegro 用此数 据产生钻孔符号和钻带文件。1. 焊盘设计器

2、Allegro 在创建器件封装前必须先建立焊盘，建立的焊盘放在焊盘库里，在 做器件封装时从焊盘库里调用。 Allegro 创建的焊盘文件名后缀为 .pad。 Allegro 用Pad Designer创建并编辑焊盘。在 Allegro 中，一个器件封装的每个引脚必须有一个与之相联系的焊盘名。 在创建器件封装时， 将引脚添加到所画的封装中。 在添加每一个引脚时， Allegro 找到库中的焊盘， 将焊盘的定义拷贝到封装图中， 并显示焊盘的图示。 基于这个 原因，必须在创建器件封装前先设计出库中要用到的焊盘。在创建器件封装符号时， Allegro 存储每一个引脚对应的焊盘名而不是焊盘 数据，在将器

3、件封装符号加到设计中时， Allegro 从焊盘库拷贝焊盘数据，同时 从器件封装库拷贝器件封装数据。Allegro用在全局或本地环境文件定义的焊盘库路径指针（ PADPATH）和器 件封装库路径指针（PSMPATH）查找焊盘库和器件封装库。一旦一个焊盘在某 个设计中出现一次， Allegro 使其他所有相同的焊盘参考于那个焊盘而不是参考 库中的焊盘。有两种方法可以启动焊盘设计器： 1、选择【开始】/【程序】 /【Cadence SPB 15.5.1】/【PCB Editor Utilities】/【Pad Designe】命令，即可启动焊盘设计器；2、 按照前面章节所述， 创建一个库项目， 库

4、项目界面如图 6_1 所示， 点击界面中的 “Pad Stack Edit。”按钮，也可以启动焊盘设计器。焊盘设计器界面如图6_2所示。6_16 2如图6_2所示，菜单栏下面是焊盘编辑器的工作区，包含【 Parameters和 【Layers】两个选项卡。【Parameters选项卡界面如图6_2所示。(1) 焊盘类型一在【Type】栏内可以指定正在编辑的焊盘属于哪一种类型焊盘，它有三个选项，分别是“ Through”(通孔)、“ Blind/Buried ”(埋盲孔)和“ Single”(表 贴)，如图6_3所示。Type IS L dull I.-iThrcijghiIDCGIN LiYE

5、ZnNullNullNullSIJNAICtdBQ457Ciut ncG4Qrebi).8&*ADEFAULT INTERMALidde 0 457Cin：i-0 864Cicfe 0.664lll百忖D LAiTRNullNullNullSGLOERMAKTOFNullNWN/AS0LID E R MAS K.BO T TOMNullN/AN/A_1PASTEMASKTOPNullN/AN/A7sViewsO 浴octm *) 1 opGeometry:Shape; Flaih:Wdth：HeightOftwJX;OftwlY:Reaular 卩韵CircleThamril Belie1Cu

6、rrent layerSIGNALAnti PadI Qirdc &二、创建元件封装符号在电路设计中，要将原理图设计变为具体的器件物理连接，首先必须要创建 器件的物理符号，也就是器件的物理圭寸装。Allegro用圭寸装编辑器Allegro Librarian 来完成器件的封装设计。1、封装编辑器Allegro使用Allegro PCB Librarian来创建、编辑器件封装。启动封装编辑器 有两种方法：1、点击“开始/程序/Allegro SPB 15.5.1/PCB Librarian ”； 2、在创 建的库项目界面中，点击“PCB Symbol Editor”，打开封装编辑器，界面如图6_

7、8 所示。6_8进入Allegro工作界面之后，点击“ File/New”命令，出现【New Drawing】 对话框，如图6_9所示。New DrawingProject D irectcyD. /rklib/dum mjj_roct_de $i gn 巾 hy 口Draifjrg lanne:Drawirg Tppe：BordBrowse.Board 何PaidModutePackage syimtnlPackaae 5vmbcl Hizardl 兰I冰】6_9首先要选择想要创建新图形的类型，如果要创建封装，用鼠标激活【Package Symbol】，在【Drawing Name】栏输入要

8、创建新图形的名称，如果编辑一个现有 的封装，单击“Browse”按钮，选中所要编辑的封装名，打开即进入Allegro PCB Librarian工作界面。创建封装有两种方法：1、手工创建，在图6_9所示界面中选择“ Package Symbo l”打开，进入手工创建封装界面；2、利用向导创建封装，在图6_9所示 界面中选择“ Package Symbol (wizard)”打开，进入利用向导创建封装界面，根 据提示完成封装的创建。2、手工创建一个 PCB元件此处以创建一个DIP28封装为例来了解以下手工创建 PCB元件的方法，该 元件共有28个管脚，分为两列，每列14个，列间距为15.24mm

9、 (600mil)，同 列相邻管脚之间的距离为2.54mm( 100mil)，选用引脚的焊盘内孔直径为0.8mm， 焊盘外径为1.3mm。(1) 参数和界面设定在 Allegro Librarian 界面中，选择【Setup】/【Drawing Size命令，弹出【Drawing Parameters对话框。【Type】栏设置为“ Package,【User Un its栏设置为“ Mils ” 在【DRAWING EXTENTS】栏填写与器件封装大小相一致的数据，设置界面如 图6_10所示。6_10(2) 网格设定选择【Setup /【Grids】命令，进行网格间距设定。由于在编辑过程中，一

10、 些命令的执行与网格的最小间距有关，所以必须设定网格点的显示参数。由于 DIP28的管脚间距均为10mil的整数倍，所以可以将网格点相邻间距设为 10mil， 设置界面如图6_11所示。6 11(3) 放置焊盘左键点击工具栏中的添加引脚按钮匪，控制窗口的【Options】面板如图6_12 所示。6_12单击【Padstack栏右侧的匸J按钮，弹出如图6_13所示的对话框，在此对 话框中，列出了焊盘库中所有可用的焊盘， 用鼠标选中所需的焊盘，点击确定即 可。6_13焊盘选择好之后，在工作界面中，所选择的焊盘将粘贴在鼠标光标上跟随光标一起移动，这时就可以放置焊盘了。放置焊盘有两种方法：1将光标移动

11、到需要放置焊盘的位置，单击鼠标左键即可以放置焊盘； 2、在命令栏中输入要放 置焊盘的点坐标，后面一种方法可以实现对焊盘的精确定位。提示：一般将器件的1管脚设定为方形管脚，用于标志是第一管脚。在图6_12所示界面中，【Qty】表示x或y方向上需要放置焊盘的数量，【Spacingl表示相邻焊盘的间距，【Order】表示焊盘排列的方向，对于x方向有 左（Left）、右（Right），对于 y 方向有上（Up）、下（Down）。器件的坐标原点一般有两种用法：1、将坐标原点定于器件的第一管脚；2、 将器件的坐标原点定于器件的几何中心。在此处我们将器件的坐标原点定于第一 管脚处，在命令栏种输入“ x 0

12、y 0”命令回车，完成了第一个管脚的添加。接下来选择228管脚所用的焊盘类型，并改变【Qty】数据，如图6_14 所示。j OptionsFind f Visibility 0 CarnectC MachariicdPdstck：Pjl2Ocir07C 口Co 旳 triode：PeclangularspacingOrdei口5Q0Right v|50.0Rotation- 0.000*6_14接下来在命令栏中输入2管脚的坐标回车，至此，器件的左列焊盘已经放置 完毕。然后进行器件右列焊盘的放置，对控制窗口参数进行修改，设置完毕的参数 如图6_15所示。(两聞 / Fihd / Vi或bili

13、ConnectPadstack：MechanicalQPad12QcirO7CQtyM IFY：SpacingOrder14Rctalior:RectangularInc; 1Fin tt：Text block:Offsets丫： O.C6_15接下来在命令栏输入15管脚的坐标，按回车键，至此，完成了器件所有管 脚的添加。(4) 改变焊盘序号文字大小前面放置焊盘时，放置焊盘控制窗口中的【Text block】栏对焊盘序号文字的大小予以定义，为1号字体，设计者可以根据自己的需要和习惯进行修改。选择【Setup /【Text Sizes选项，会弹出如图6_16所示的对话框，在对应的栏 中改变相应的

14、参数，即可改变字体的大小。6_16(5) 改变焊盘序号焊盘序号必须与原理图库中对应器件的引脚序号一致，否则就不能将两者联系在一起。有时可能需要改变个别引脚焊盘的序号，这时，只要对焊盘的序号予 以编辑调整即可。选择【Edit】/【Text命令，然后用鼠标左键单击需要编辑的 焊盘，则对应的焊盘显示如图 6_17所示，然后在命令栏中键入新的序列号按回 车键就完成了焊盘序号的修改。6_17(6) 编辑焊盘在放置完焊盘后，如果觉得选用的焊盘不合适，可以随时对焊盘进行编辑。 菜单栏中的【Tools /【Padstack子菜单中有四个选项可编辑或修改焊盘，如图 6 18所示6_18 【Modify Desi

15、gn Padstack :用于修改设计中使用的焊盘 【Modify Library Padstack :用于修改库中的焊盘【Replace :用于替换设计中的焊盘【Refresh:用于刷新设计中的焊盘(7) 绘制丝印外框焊盘放置完后，还需要绘制丝印外框。DIP28器件的丝印外框与器件的实体 大小相一致。另外还需要绘制器件的缺口以表示器件的方向。首先确定丝印的拐 点坐标，由于坐标原点定在器件的 1管脚，则器件的中心线位于x二300的位置 上，圆弧的直径设为200,丝印的起始点为(200, 100),结束点为(400, 100)。选择【Add】/【Line】命令，在控制窗口选择相应的类(PACKA

16、GE GEOMETRY)和子类(SILKSCREEN_TOP)，修改线宽，设置如图 6_19所示。Option! ! FindActive 匚la跆 and Subclass:Package GeometryVVLine lock:Lbs v45VLine width:Line fontSolidV6_19在命令栏输入每个拐点的坐标：(x 200 y 50) ( x 50) ( y 1350) (x 550) (y 50) (x 400),每次输完坐标点后都要按回车键，Allegro Librarian 根据坐标点的位置自动画线，当某一坐标不变时，不用输入其坐标，画完最后一 点时，在工作区域内

17、点击鼠标右键，从弹出的菜单中选择【Done】命令，外框的直线部分绘制完毕，结果如图6_20所示。选择【Add】/【Arc w/Radius】命令，控制窗口的类和子类设置参数不变， 在命令栏输入坐标(x 300 y 100) ( x 200)，用鼠标将弧线连到直线的结束点 并结束命令即可，效果如图6_21所示。6_206_21至此，丝印框绘制完毕。(8) 加入丝印文字丝印外框绘制完毕后，器件封装的设计工作还没有结束，还必须给器件封装加位号符号。位号符号是指用某个字母符号统一表示某一类器件，如习惯用R表示电阻，用C表示电容等。DIP封装为集成电路，这里用 D表示。单击菜单栏中的.施，在控制窗口的【

18、Options】面板修改类和子类，如图6_22所示Options I FindActive UI日莎 end Subclas&Ref DesI |託噜uri-TopvMirroiMakar size500Fh网 gcC.0Text block:1 cText iust:Left16_22在器件旁边键入D*字符并结束命令。（9）定义元件限高Allegro使用“place-bound”子类对器件进行三维尺寸定义，同时还可以用 多个“ place- bound”区域对器件的不同位置的限高予以定义，器件的高度是指 器件在z方向的尺寸。在定义器件的限高时，可以定义器件的最大和最小高度，如图6_23所示说

19、明了器件最大高度和最小高度的定义。如果一个器件的最小高度为200mil，且其 占用的面积大于另外一个最大高度为150mil的器件，则后一个器件可以放在前面器件的下面，在对设计规则检查时不产生DRC错误。Allegro中定义限高的过程如下：1、首先向器件添加子类为“ place- bound”的填充区域。2、对“ place- bound”填充区域赋予高度限制属性。PackagfeHeightmax6_23实际操作步骤如下：1、添加填充区域。选择【Shapd/【Rectangula】命令，在控制窗口的【Options】 面板中将当前类和子类设为“Package Geometry和“Place_B

20、ound_Top， 然后根据器件的管脚范围和中部的空间范围添加举行填充区域?如图一 6_24所示。2、赋予高度限制属性。选择【Setup /【Areas /【Package Heigh】命令, 选中所要赋予高度的区域，在控制栏中分别填写最高值和最低值(如图 6_25所示)，填写完后，再选中其他区域，将数值填写好直至所有的区 域被定义完成。Package Height max6 25(10) 移动坐标原点有时，根据工艺的要求，器件封装的坐标原点为器件的中心点， 上述例子中 坐标原点为器件1管脚，器件的中心点为(300, 650),可以将坐标原点移到 器件中心位置。选择【Setup /【Drawing Size】命令，弹出如图6_10所示对话 框，在【MOVE ORIGIN】对应栏输入中心点坐标(300， 650)，完成坐标原 点的移动。(11) 保存SYMBOL文件器件设计完成之后，选择【File /【Creat Symbol命令，弹出如图6_26所 示对话框，注意保存类型必须为*.psm，单击保存之后，开始执行生成命令，成 功之后命令栏会出现文字提示完成操作。6 26