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这些PCB布局技巧可轻松创建元件焊盘几何

编辑:亿品优    来源:本站    发布时间:2021-11-04 22:11    浏览量:
重要要点
·了解设计人员可能遇到的元器件用地几何形状的问题
·确定如何正确构建元器件封装
·了解当您使用自己的足迹库时有哪些好处
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      我有一个叔叔,很多年前他同意帮我给我那辆破旧的汽车涂漆。不过,令我年轻的烦恼的是,大家花了数小时准备汽车。然后,当最有趣的部分到了,他进行了所有的油漆喷涂。当时我没有意识到的是,他知道他正在用喷枪做什么,而我却不知道。通过经验,他了解到目标并非只是将油漆泼洒在汽车上,而是要拥有一辆油漆良好的汽车。

    有时人们以相同的方式感知印刷电路板的布局。他们希翼打开PCB数据库,并开始放置元器件和布线网。但是问题是,如果在创建元件焊盘几何图形时没有花费大量时间,那么电路板布局可能会出现一些严重的错误。让大家看一下其中可能存在的问题,以及如何创建对PCB设计无误差的良好元器件尺寸。


创建零部件用地几何时应避免的问题
     有时,创建零部件用地的几何形状或覆盖区是一项没有得到应有重视的任务。通常会匆忙创建足迹,将足迹分配给不熟悉需求的人,或者从未经验证或过时的来源中提取足迹。元器件占位面积的产生应被视为良好PCB布局的基础,并且要按照严格的规格进行构建。总体目标应该是用良好的零件填充PCB库,而不必担心以后会更正错误。如果在创建零部件用地的几何图形期间未采取适当的措施,则可能会发生以下一些问题:
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大量的斜率:过去,很多零件都是以“一种尺寸适合所有人”的心态建造的。例如,许多不同尺寸的通孔电容器使用了相同的元件轮廓形状,其中一些比实际元件大得多。这种倾斜会导致PCB设计浪费大量空间。
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太小:另一方面,轮廓线太小的元器件最终会给PCB组装带来很多问题。零件将太紧,无法自动放置和插入,并且调试和维修困难。


焊盘间距:创建具有正确焊盘间距的零件对于元器件占位至关重要。不正确的间距可能会导致通孔零件的元器件插入问题,以及表面贴装(SMT)零件的不良焊点。


焊盘尺寸:如果焊盘尺寸太大,则SMT部件过大会导致SMT零件从焊盘上浮起;如果焊盘尺寸太小,则锡焊效果不好。如果垫片太小,通孔零件可能会发生钻孔破裂,而较大的垫片会占用空间,可用于布线或其他设计特征。
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  有时,大家决定在原型板上使用未经验证或不正确的封装。原因是速度胜于质量,组装过程中任何问题都可以手动纠正。尽管这种思路有其优点,但确实存在着足迹不正确的电路板最终必须重新设计以用于生产运行的事实。出于这个原因,最好在开始原型布局之前花一些额外的时间来使焊盘的几何形状正确。接下来,让大家看一些构建这些元器件几何的技术。


OrCAD的Padstack Editor之类的工具可以极大地帮助您创建零部件的焊盘几何形状
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从头开始建立足迹
       与电路板的布局一样,您应该首先从基础开始,并从库创建开始,这意味着从为元器件封装提供良好的固态数据开始。通常,您可以在零件的制造商数据表中找到零件的几何形状信息以及零件的??尺寸和规格。另一个好的信息来源将是检查有关元器件占用空间的行业标准。在IPC-7351标准是一个良好的开端,还有其他人。

       接下来,您应该专注于建立覆盖区的焊盘形状。您将首先需要查阅有关该器件所用引脚类型的数据表,然后为该引脚构建正确的焊盘形状。许多元器件的封装也将具有多种引脚类型,例如连接器的安装孔,这将需要其他焊盘形状。构造通孔垫时,请确保为它们分配正确的属性以与多层板配合使用。

       创建车身轮廓线是构建覆盖区的非常重要的部分,您将需要确保以零件的最大材料宽度创建轮廓。这样,您将在组装过程中在板上各部件之间留出正确的间距。这里有许多SMT分立元器件,它们具有相似的尺寸,因此您需要小心。同样,请确保将每个零件创建为单独的零件,并为其轮廓设置正确的尺寸。

       最后,创建丝印轮廓,并添加参考标记和其他文本标记。您还将需要填写所有必要的元器件属性,例如高度,物料清单信息以及企业或制造商可能需要的其他任何内容。您可能还需要包括工程图和尺寸数据,并且应为零件包括3D STEP模型。此时,您的元件焊盘几何形状应已准备好进行布局。
 
PCB布局中使用的某些元件焊盘几何形状
 
使用设计工具的所有功能以获得最佳结果
为了帮助您完成创建元器件封装的任务,PCB设计工具中将包含一些非常有用的实用程序,包括:


尺寸标注功能可用于创建符合其确切规格的轮廓线,以及将图纸尺寸添加到模型以进行验证。
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焊盘图案生成器将为您完成大部分的封装创建。当您创建600引脚球栅阵列(BGA)时,这些功能特别有用。
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在线零件服务,其中包含图纸,数据表,甚至为您的特定CAD系统提供完整的示意图和STEP模型。这些节省了大量时间,并且由于数据通常是由元器件制造商提供的,因此您可以放心数据是正确的。
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SMT贴片:要构建无误差的元件焊盘几何形状,您需要一个PCB设计系统,该系统应具有大家已经讨论的内置功能。

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