PCB設計基礎(chǔ)-封裝繪制與導入

4.1 常見封裝

4.1.1 封裝概述

封裝就是一個電子元件的引腳的位置集合，例如下圖所示的一個芯片。

想把它放置在電路板上，那么就需要知道如下幾個參數(shù)，芯片有幾個引腳，引腳的間距是多少，由于想插在電路板上，這就需要知道每個引腳多粗，就是孔徑，通過查數(shù)據(jù)手冊得到了如下圖所示的幾個數(shù)據(jù)。

一般數(shù)據(jù)手冊的單位都是mm或者mil，在查詢手冊的時候需要注意單位的問題。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，我們可以繪制封裝如下圖所示。

4.1.2 常見封裝

上面所描述的封裝其實是一種常見封裝，雙列直插DIP-xx，其中xx代表引腳的數(shù)量，由于上面的芯片只有8個引腳，所以封裝就是DIP-8，這是一種標準封裝，引腳間距2.54mm。其他常見封裝如下表所示。

（1）SOP-xx封裝：這是一種貼片封裝，xx代表引腳的數(shù)量，對應的芯片如下圖所示。

（2）1206/0805/0603/0402封裝：一般用于電阻，電容，電感等只有兩個焊盤的元器件中。其中前面2位代表長度后面2位代表寬度，如下圖所示。

（3）LQFP封裝：一般用于芯片，也是貼片封裝的一種，如下圖所示。

（4）QFN封裝：一般用于芯片，屬于貼片封裝的一種，與LQFP不同的是，QFN所有的引腳都在元件底下，如下圖所示。

注：對于初學者來說，推薦使用芯片封裝為DIP最佳。

4.2 向?qū)Х绞絼?chuàng)建封裝

向?qū)Х绞絼?chuàng)建封裝僅針對于那些標準的封裝，比如上面介紹的DIP，SOP，QFN等，對于不規(guī)則封裝則只能自己繪制?，F(xiàn)在以STC89C52RC為例，利用向?qū)?chuàng)建封裝過程如下圖所示。STC89C52RC實物芯片如下圖所示。

官方提供的STC89C52RC尺寸結(jié)構(gòu)如下圖所示。

（1）打開封裝庫文件（.PcbLib文件），點擊綠色標注的選項卡，在藍色標注的空白處右鍵鼠標，選中紅色的內(nèi)容

（2）彈出的對話框，點擊Next開始繪制封裝。

（3）封裝類型選擇DIP，單位切換成mil，點擊Next。

（4）輸入焊盤的孔徑，焊盤大小，點擊Next。

注：這里孔徑為什么要設置成21mil，上面官方提供的資料，孔尺寸是b1，而表中b1最大是0.021inch，1inch=1000mil，故孔徑設置為21mil，至于外輪廓推薦最小設置為孔徑的兩倍，例如孔徑10mil，焊盤就設置為20mil，當然可以設置的更大，這里設置40和60是為了繪制橢圓焊盤。

（5）輸入引腳的兩個間距，這兩個數(shù)據(jù)在表中都可以查詢到，單擊Next。

（6）這一步直接默認，點擊Next。

（7）輸入芯片的引腳數(shù)量，由于STC89C52RC是40個引腳，所以輸入40后點擊Next。

（8）輸入封裝名稱，點擊Next，至此，封裝創(chuàng)建完畢。

（9）創(chuàng)建好的封裝如下圖所示。

4.3 自定義封裝

上面講述了如何創(chuàng)建標準封裝，但是有一些封裝是不標準的，這就需要設計者自行繪制封裝，下面以按鍵為例，來講解封裝繪制的步驟。

（1）上網(wǎng)找到需要購買的按鍵的尺寸數(shù)據(jù)。如下圖所示。

（2）觀察可以知道這個按鍵需要兩個焊盤，那就先繪制焊盤。焊盤的長度為（8-6.05）/2=0.975mm，寬度為1.3mm，為了便于焊接，將焊盤尺寸擴大為1mm×1.5mm。

（3）在PCB庫文件中新建空白封裝。

（4）雙擊新建的空白封裝修改名字為“貼片按鍵”，點擊確定。

（5）放置焊盤并修改焊盤屬性。

修改焊盤屬性主要是修改焊盤的編號，這個編號要與原理圖的編號對應，否則PCB就會出錯，修改焊盤放置的層為頂層Top Layer，修改焊盤尺寸以及形狀。

注：這里有一個修改尺寸單位的問題，這里需要修改尺寸的單位，取消焊盤選中后，點擊Properties，即可切換，如下圖所示。

這里不要選中焊盤，想不選中焊盤，在空白處點擊一下鼠標左鍵即可。

（6）現(xiàn)在放置第二個焊盤，從尺寸圖可知，兩個焊盤的間距是6.05+1=7.05,（焊盤中心之間的距離）。為了便于放置，現(xiàn)在做輔助線，做一條長度為7.05的輔助線。

將焊盤復制一份后再直線的另一端粘貼。

（7）這樣其實封裝就已經(jīng)畫完了，因為按鍵只有兩個引腳，想把按鍵放置在PCB上只需要把這兩個引腳焊接上去就行了，但是為了美化一下封裝，在頂層的絲印層畫一個按鍵的形狀，這個絲印層的內(nèi)容最后會在板子上用白色顏料打印上去，這個按鍵的輪廓是5.5mm×3.6mm，如下圖所示。

4.4 練習

繪制0805的封裝，蜂鳴器的封裝，CH340G的封裝，開關(guān)的封裝，12MHz晶體振蕩器的封裝和9018三極管的封裝。

（1）0805封裝

（2）蜂鳴器的封裝

（3）CH340G的封裝

（4）開關(guān)的封裝

（5）12MHz晶體振蕩器的封裝

（6）9018三極管的封裝