4.6 ?閱讀Datasheet制作PCB封裝,需要知道哪些參數(shù)?
答:要分析Datasheet資料,分析資料中的以下內(nèi)容:
第一步,分析視圖,分析Datasheet中所提供的圖示,一般會(huì)提供幾個(gè)視圖,首先要分析出哪個(gè)是“TOP”視圖,哪個(gè)是“BOTTOM”視圖,以免做封裝時(shí)鏡像,如圖4-8所示,
第二步,分析間距、跨距尺寸。分析完視圖后,需要分析管腳的相對(duì)位置,分析一行焊盤與焊盤的距離、一列焊盤與焊盤的距離,如圖4-9所示,
圖4-8??頂視圖示意圖
圖4-9 ?間距尺寸分析示意圖
第三步,分析器件實(shí)體管腳尺寸,即分析器件管腳的長(zhǎng)與寬尺寸大小,如圖4-10所示,
第四步,分析管腳排序,找到器件的焊盤管腳1腳位置,并判斷其他管腳排序,如圖4-11所示,
圖4-10??管腳長(zhǎng)度分析示意圖
圖4-11??管腳排序分析示意圖
第五步,分析器件實(shí)體尺寸,以方便后期畫(huà)絲印,如圖4-12所示。
圖4-12 ?器件實(shí)體尺寸示意圖
4.7 ?如何讓焊盤焊盤編號(hào)默認(rèn)從1開(kāi)始?
答:當(dāng)我們?cè)诜庋b庫(kù)放置焊盤的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到放置的焊盤不是從默認(rèn)“1”開(kāi)始的,這時(shí)候我們只需要點(diǎn)擊設(shè)置按鈕,或者直接執(zhí)行Altium快捷鍵“TP”打開(kāi)設(shè)置界面,找到“PCB Editor→Defaults→Pad”在“Proprieties→Designator”中設(shè)置為“1”,即每個(gè)新建的封裝放置的焊盤編號(hào)都會(huì)是“1”了。
圖4-13 ?焊盤編號(hào)默認(rèn)設(shè)置位置示意圖
4.8 ?常規(guī)阻容器件型號(hào)的如何認(rèn)識(shí),如R0402中的0402?
答:常規(guī)的阻容器件一般命名方式都是前面一個(gè)類型,后綴加上尺寸,一般是英制的。其器件實(shí)體尺寸如圖4-14所示,
圖4-14??元器件手冊(cè)標(biāo)注尺寸示意圖
一般命名方式R0402/C0402/L0402,含義是指貼片類型電阻/電容/電感器件,器件實(shí)體大小0402 = 40X20mil。
4.9 ?焊盤的Soldmask是什么,其作用又是什么?
答:Soldmask是指PCB設(shè)計(jì)中的阻焊,包括TOP與BOTTOM面的阻焊,特別要注意這個(gè)是反顯層,有表示無(wú),無(wú)表示有。就是PCB板上焊盤(表面貼焊盤、插件焊盤、過(guò)孔)外一層涂了綠油的地方。它是為了防止在PCB過(guò)錫爐(波峰焊)的時(shí)候,不該上錫的地方上錫,所以稱為組焊層(綠油層)。Soldmask是要把PAD露出來(lái),這就是我們?cè)谥伙@示Soldmask時(shí)看到的小圓圈或小方圈比焊盤大的原因(Solder是指組焊層,就是用它來(lái)涂敷綠油等阻焊材料,從而防止在不需要焊接的地方沾染焊錫,這層會(huì)露出所有需要焊接的焊盤,并且開(kāi)孔會(huì)比實(shí)際焊盤大)。在生成Gerber文件時(shí),可以觀察Soldmask層的實(shí)際效果。在Soldmask層(有Topsolder和Bottomsolder)上畫(huà)個(gè)矩形,那么這個(gè)矩形框內(nèi)就等于開(kāi)了個(gè)窗口。Soldmask就是涂綠油、藍(lán)油或紅油,除了焊盤、過(guò)孔等不能涂(涂了就不能上焊錫),其他部位都要涂上阻焊劑。阻焊劑有綠色、藍(lán)色或紅色。在畫(huà)Cadence焊盤時(shí),Soldmask要比Regularpad大0.15mm(6mil)。
4.10??焊盤的Pastmask是什么,其作用又是什么?
答:Pastmask是指PCB設(shè)計(jì)中的鋼網(wǎng),包括TOP面與BOTTOM面的鋼網(wǎng),這個(gè)是正顯,有就是有,無(wú)就是無(wú),是針對(duì)SMD的。該層用來(lái)制作鋼網(wǎng)(片),而鋼網(wǎng)上的孔對(duì)應(yīng)著電路板上的SMD的焊點(diǎn)。在表面貼裝器件焊接時(shí),先將鋼網(wǎng)蓋在電路板上(與實(shí)際焊盤對(duì)應(yīng)),然后將錫膏涂上,用刮片將多余的錫膏刮去,移除鋼網(wǎng),這樣SMD的焊盤就加上了錫膏,之后將SMD貼附到錫膏上面去(手工或貼片機(jī)),最后通過(guò)回流焊機(jī)完成SMD的焊接。通常鋼網(wǎng)上孔徑的大小會(huì)比電路板上實(shí)際的小一些,通過(guò)指定一個(gè)擴(kuò)展規(guī)則,來(lái)放大或縮小錫膏防護(hù)層。對(duì)于不同焊盤的不同要求,也可以在錫膏防護(hù)層中設(shè)定多重規(guī)則,系統(tǒng)也提供2個(gè)錫膏防護(hù)層,分別是頂層錫膏防護(hù)層(Top paste)和底層錫膏防護(hù)層(Bottom Paste),在Paste Mask layers(有Top paste和Bottom Paste)上畫(huà)了個(gè)矩形,那么這個(gè)矩形框內(nèi)就等于開(kāi)了個(gè)窗口,機(jī)器就在此窗口內(nèi)噴上錫膏了。其實(shí)就是鋼網(wǎng)開(kāi)了個(gè)窗,過(guò)波峰焊就上錫了。
4.11 ?制作PCB封裝時(shí)如何設(shè)置基準(zhǔn)坐標(biāo)?
答:基準(zhǔn)坐標(biāo),基準(zhǔn)是對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的PCB基準(zhǔn)點(diǎn)。它的全稱是“基準(zhǔn)”,根據(jù)維基百科的基準(zhǔn)標(biāo)記。放置在一個(gè)成像系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像出現(xiàn)在視野的一個(gè)對(duì)象,使用作為一個(gè)參考點(diǎn)或測(cè)量。換句話說(shuō),基準(zhǔn)幫助機(jī)器識(shí)別一個(gè)對(duì)象在其空間。PCB裝配這意味著我們的絲網(wǎng)印刷機(jī)、貼片機(jī)、AOI機(jī)可以認(rèn)識(shí)到PCB的時(shí)候去執(zhí)行任務(wù)。
設(shè)置基準(zhǔn)坐標(biāo)第一步,打開(kāi)需要設(shè)置基準(zhǔn)坐標(biāo)的PCB封裝,執(zhí)行菜單命令“編輯→設(shè)置參考”,選擇“1腳”即設(shè)置1管腳為基準(zhǔn)坐標(biāo),選擇“中心”即設(shè)置中心為基準(zhǔn)坐標(biāo),選擇“位置”即自定義位置為基準(zhǔn)坐標(biāo),如圖4-7設(shè)置基準(zhǔn)坐標(biāo)圖所示。
4.12 ?PCB封裝如何在2D和3D模式之間進(jìn)行切換?
答:1)執(zhí)行菜單命令“視圖→切換到3維模式”即可切換到3D模式
2)執(zhí)行菜單命令“視圖→切換到2維模式”即可切換到2D模式
3)也可以執(zhí)行字母鍵盤上的數(shù)字“2”或“3”進(jìn)行“2維”或者“3維”模式之間切換
圖4-15 基準(zhǔn)坐標(biāo)設(shè)置
圖4-16 切換3D模式
4.13 ?在PCB建庫(kù)過(guò)程中格點(diǎn)大小是如何進(jìn)行設(shè)置?
答:在PCB封裝庫(kù)界面,在英文輸入法狀態(tài)下執(zhí)行快捷鍵“G”,選擇“設(shè)置全局捕捉柵格...”,或者直接按快捷鍵“Shift+Ctrl+G”即可設(shè)置格點(diǎn)的大小,因?yàn)锳ltium Designer軟件提供了一個(gè)很好的對(duì)齊功能,一般不需要用格點(diǎn)來(lái)對(duì)齊,推薦設(shè)置“1mil”即可,如果需要用格點(diǎn)來(lái)進(jìn)行對(duì)齊,一般推薦設(shè)置為“5mil”。如圖4-17所示。
圖4-17 格點(diǎn)設(shè)置
4.14 ?AD是否有封裝向?qū)в脕?lái)快捷的創(chuàng)建封裝?
答:在PCB封裝庫(kù)界面,執(zhí)行菜單命令“工具”可以選擇“IPC Compliant Footprint Wizard...”IPC封裝向?qū)Хɑ蛘摺霸骷驅(qū)А眱煞N向?qū)?lái)進(jìn)行封裝創(chuàng)建,如圖4-18所示。
1)IPC封裝向?qū)Х?,是根?jù)“IPC”封裝規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)數(shù)管焊盤長(zhǎng)度,你只需輸入“Datasheet”的封裝數(shù)據(jù)即可,就可以利用向?qū)?chuàng)建出滿足“IPC”標(biāo)準(zhǔn)的封裝,這種畫(huà)封裝的形式更加標(biāo)準(zhǔn),更加精確。
2)元器件向?qū)?,一般只適合于一些管腳少的,如光耦,插件等封裝器件,如果創(chuàng)芯片封裝,,建議采用IPC封裝向?qū)Ш谩? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
圖4-18 ?封裝向?qū)?/p>
4.15 ?如何根據(jù)IPC Compliant Footprint Wizard創(chuàng)建封裝?
答:我們知道作為PCB設(shè)計(jì)工程師我們?cè)谶M(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前都需要進(jìn)行PCB封裝的創(chuàng)建,但是對(duì)于一些新手工程師對(duì)于創(chuàng)建的封裝的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行判斷,并且對(duì)一些焊盤的補(bǔ)償參數(shù)不是很明白,導(dǎo)致自己做出的封裝只能滿足打樣或者無(wú)法使用的囧狀。
針對(duì)這種情況其實(shí)我們Altium Designer考慮得比大家多多了,早早就內(nèi)置了一個(gè)封裝創(chuàng)建向?qū)А癐PC Compliant Footprint Wizard...”。利用此工具創(chuàng)建出來(lái)的封裝是滿足IPC行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的,工程師再也不用擔(dān)心做的封裝是否能用或者用得好不好了。
這個(gè)工具是作為一個(gè)插件在altium Designer軟件當(dāng)中存在,在使用之前需要進(jìn)行安裝此插件(一般默認(rèn)會(huì)安裝上)。如果沒(méi)有的話可以執(zhí)行右上角的“EXtensions and updates”擴(kuò)展和更新菜單命令。在擴(kuò)展里面找到“IPC Footprint Generator”這個(gè)插件進(jìn)行下載安裝即可,不過(guò)安裝之后需要重啟下軟件才會(huì)生效,如圖4-19所示。
圖4-19 ?IPC Footprint Generator插件的安裝
這邊選擇我們此次開(kāi)發(fā)板的主控芯片STM32F103RCT6的LQFP-64封裝進(jìn)行范例進(jìn)行講解,方便大家理解,我們按照如下步驟一步一步的拆解講解:
(1)在網(wǎng)上找到STM32F103RCT6芯片的規(guī)格書(shū),并在封裝規(guī)格里面找到“LQFP-64”的規(guī)格尺寸,如圖4-20所示。
圖4-20 ?LQFP-64規(guī)格尺寸圖
(1)打開(kāi)PCB庫(kù),執(zhí)行菜單命令“工具--IPC Compliant Footprint Wizard...”命令,進(jìn)入封裝創(chuàng)建向?qū)У慕缑妗?/p>
(2)我們可以看到在創(chuàng)建向?qū)Ю锩媪_列了很多封裝類型,如圖4-21所示。我們?cè)诖肆斜砝锩孢x擇“PQFP”這個(gè)選項(xiàng),因?yàn)閷?duì)于“LQFP”和“PQFP”在封裝尺寸上如果數(shù)量一樣封裝大小是可以共用的,兩者間差別在于厚度。
圖4-21 向?qū)нx擇創(chuàng)建模型
(3)根據(jù)創(chuàng)建向?qū)Ю^續(xù)執(zhí)行“Next”下一步,這個(gè)時(shí)候可以看到一個(gè)數(shù)據(jù)填寫窗口。如圖4-22,根據(jù)向?qū)覀兛梢钥吹揭郧笆切枰约喝ビ?jì)算焊盤之間的間距及焊盤尺寸,現(xiàn)在只需要根據(jù)根據(jù)規(guī)格書(shū)表格參數(shù)和“Recommended Footprint”數(shù)據(jù)對(duì)照輸入?yún)?shù),這個(gè)時(shí)候不需要再去計(jì)算補(bǔ)償參數(shù)了。
(4)向?qū)Ы缑孀笮〗恰癎enerate STEP Model Preview”導(dǎo)入3D模型預(yù)覽可以勾選上,這樣我們就可以在右邊預(yù)覽框看得到封裝創(chuàng)建完成之后的一個(gè)實(shí)物模型。
圖4-22 向?qū)?shù)填寫
(5)填好上述主要的參數(shù)之后,其實(shí)我們的封裝基本就創(chuàng)建完畢了,繼續(xù)執(zhí)行“Next”的步驟數(shù)據(jù)基本都是基于我們的IPC封裝標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算參數(shù)的一個(gè)展現(xiàn)和確認(rèn),一般來(lái)說(shuō)我們不需要進(jìn)行更改,直接確認(rèn)即可,直至最后一步,我們選擇把創(chuàng)建好的封裝導(dǎo)入當(dāng)前封裝庫(kù)中,如圖4-23
圖4-23 封裝合并屬性選擇
(8)如圖4-24,我們可以看到,創(chuàng)建好之后的2D PCB封裝和3D封裝預(yù)覽
圖4-24 創(chuàng)建好的2D和3D封裝預(yù)覽
編者準(zhǔn)備了大量的現(xiàn)有3D PCB封裝,可以打開(kāi)PCB聯(lián)盟網(wǎng)(www.pcbbar.com)搜索:“超級(jí)庫(kù)”進(jìn)行下載或者聯(lián)系作者直接進(jìn)行獲取。
4.16 ?每個(gè)PCB封裝的高度等信息如何添加?
答:打開(kāi)PCB庫(kù),執(zhí)行右下角“Panels-PCB Library”進(jìn)入器件列表頁(yè)面,在雙擊需要修改的元件,在彈出的器件屬性對(duì)話框中“高度”欄處,進(jìn)行數(shù)值的填寫即可,如圖4-25所示。也可以根據(jù)需要填寫其他信息,比如:“描述”,“類型”等。
圖4-25 ?元件屬性界面
4.17 ?AD軟件中插件焊盤有哪幾種樣式,具體含義是什么?(此問(wèn)題不合適請(qǐng)更換)
答:在做插件焊盤時(shí)焊盤有四種樣式:Round、Rectangular、Octagonal、Rounded Rectangle。在焊盤屬性框中,可以選擇如圖4-26所示:
圖4-26 ?四種焊盤樣式選取示意圖
? Round:圓形焊盤,如下圖4-27所示:
? Rectangular:方形焊盤,如下圖4-28所示:
? Octagonal:六邊形焊盤,如下4-29所示:
? Rounded Rectangle:圓角距形焊盤,如下4-30所示:
4.18 ?AD中反焊盤作用具體是什么?
答::要了解反焊盤的作用,首先要搞明白負(fù)片工藝的含義,下面我們對(duì)負(fù)片的含義做個(gè)詳細(xì)的介紹,具體如下:
??負(fù)片是因?yàn)榈灼谱鞒鰜?lái)后,要的線路或銅面是透明的,而不要的部份則為黑色或棕色的,經(jīng)過(guò)線路制程曝光后,透明部份因干膜阻劑受光照而起化學(xué)作用硬化,接下來(lái)的顯影制程會(huì)把沒(méi)有硬化的干膜沖掉。于是在于我們要的線路(底片透明的部份),去膜以后就留下了我們所需要的線路,在這種制程中膜對(duì)孔要掩蓋,其曝光的要求和對(duì)膜的要求稍高一些,但其制造的流程速度快。PCB正片的效果是PCB畫(huà)線的地方印刷板的銅被保留,沒(méi)有畫(huà)線的地方敷銅被清除。PCB負(fù)片的效果是畫(huà)線的地方印刷板的敷銅被清除,沒(méi)有畫(huà)線的地方敷銅反而被保留。負(fù)片就是為了減小文件尺寸減小計(jì)算量用的。有銅的地方不顯示,沒(méi)銅的地方顯示。這個(gè)在地層電源層能顯著減小數(shù)據(jù)量和電腦顯示負(fù)擔(dān);
??反焊盤(Anti Pad)也叫隔離焊盤,主要作用是用來(lái)控制負(fù)片工藝中內(nèi)層的孔與敷銅的間距,防止負(fù)片層敷銅與孔短路,負(fù)片工藝中有效,如圖4-31所示。
圖4-31??反焊盤解析示意圖
在AD中不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)出反焊盤,當(dāng)設(shè)計(jì)中有負(fù)片層時(shí),我們可以直接在PCB界面中執(zhí)行“D→R”,從規(guī)則中找到“Plane→Plane Clearance”設(shè)置間距即是反焊盤的大小,如圖4-32所示。
圖4-32 ?反焊盤大小設(shè)置
4.19 ?默認(rèn)放置的焊盤都是通孔焊盤,如何改成表貼焊盤?
答:表貼,表面安裝技術(shù),簡(jiǎn)稱SMT,作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,SMT產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動(dòng)、抗沖擊,高頻特性好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。SMT在電路板裝聯(lián)工藝中已占據(jù)了領(lǐng)先地位。
在PCB封裝庫(kù)界面,執(zhí)行菜單命令“放置→焊盤”之后,在放置狀態(tài)下執(zhí)行“Tab”鍵修改到頂層或底層,再修改形狀以及尺寸即可創(chuàng)建表貼焊盤,如圖4-33所示。
圖4-33 ?修改焊盤屬性
4.20??貼片元件的封裝中名字后綴的 L N M的含義是什么?
答:新手學(xué)習(xí)繪制PCB封裝的時(shí)候經(jīng)常會(huì)看到封裝的名字后面會(huì)帶一個(gè)后綴字母,例如“C0805_L,C0805_M,C0805_N”等等諸如此類的,經(jīng)常會(huì)感到很疑惑,同一個(gè)0805的電容封裝到底用哪一個(gè)。
后綴字母“L”、“N”、“M”表示焊盤伸出為最小、中等、最大的幾何形狀變化。其實(shí)基本上三種封裝都可以用。手工焊接建議用:M。
M:最大焊盤,由于焊盤最大,元件組裝密度最低(相同的PCB板子面積下可放置的0805電容封裝的數(shù)量最少)。典型的手持式或暴露在高沖擊或震動(dòng)環(huán)境中應(yīng)用的封裝。焊接結(jié)構(gòu)最為堅(jiān)固,并且需要進(jìn)行返修的時(shí)候很容易修理。
N:中等焊盤,由于焊盤最大,元件組裝密度中等(相同的PCB板子面積下可放置的0805電容封裝的數(shù)量中等)。提供相對(duì)堅(jiān)固的焊接結(jié)構(gòu)。
L:最小焊盤,由于焊盤最小,元件組裝密度最高(相同的PCB板子面積下可放置的0805電容封裝的數(shù)量最多)。通常用于焊盤圖形具有最小焊接結(jié)構(gòu)要求的微型器件。返修相對(duì)最麻煩。
圖4-34 ?各后綴類型封裝
審核編輯:湯梓紅
?
評(píng)論
查看更多