第二节 建立元件(Part).doc

1、第二节 建立元件(Part)发布日期：2009/1/2 14:31:52 来源： 作者： 点击：3999 第二节 建立元件(Part)本节介绍使用 PADS Layout 的库管理器(Library Manager)以及 PCB 封装编辑器(PCB decal Editor)和定义库中的元件类型(Part Type)。在这一节中你将学习： 理解 PADS 的元件类型(Part Type)和元件封装（PCB Decal） 建立 PCB 封装(PCB Decal) 增加禁止区到 PCB Decal 上 指派 PCB Decal 属性 增加 PCB Decal 属性标签 怎样使用封装工具(Decal

2、 Wizard)建立 PCB 封装(PCB Decal) 怎样建立槽形过孔、异形焊盘、DXF 导入焊盘图形 怎样建立新的元件类型(Part Type)：连接器类型和普通器件类型理解 PADS 的元件类型(Part Type)和元件封装(PCB Decal)在你添加一个元件到设计中之前，这个元件必须是 PADS 库中已经存在的一个元件类型(Part Type)。元件类型(Part Type)由下面三部分组成： 在 PADS 库中的一个逻辑符号，或称为 CAE 封装(CAE Decal) 一个 PCB 封装(PCB Decal)，如 DIP14 电性能参数(Electrical parameter

3、s)，如管脚号码(Pin Numbers)和分配门(Gate Assignments)PADS 元件类型(Part Type)为 7404 的例子元件类型(Part Type)名字： 7404CAE 封装(CAE Decal)： INVPCB 封装(PCB Decal)： DIP14电性能参数(Electrical parameters)：六个逻辑门(A 到 F)使用 12 个管脚、一个电源管脚和一个地线管脚。建立 PCB 封装(PCB Decal)你可以在 PADS Logic 或者 PADS Layout 中建立元件类型(Part Type)，但是CAE封装(CAE Decal) 你只可以

4、在 PADS Logic 中建立，PCB 封装(PCB Decal) 你只可以在 PADS Layout 中建立。PCB 封装(PCB Decal)是元件的物理表示，即提供它的管脚图形。PCB 封装(PCB Decal)包含元件管脚(Component pins)的各个端点(Terminals)和元件的外框(Component outline)。所有的 PCB 封装(PCB Decal)都是在 PADS Layout 的封装编辑器(Decal Editor)中建立的。为了建立 PCB 封装(PCB Decal)，选择工具/封装编辑器(Tools/PCB Decal Editor)进入封装编辑器

5、(Decal Editor)。一旦你进入封装编辑器(Decal Editor)，字符 Name 和 Type 以及一个 PCB 封装(PCB Decal)原点标记将出现。Name 字符标号(Text Label)放在这里，代表一个元件(Part)的参考编号(Reference Designation)，Type 代表元件类型(Part Type)。无论你将这个标号(Label)放在封装(Decal)的什么地方，当你使用 PCB 封装(PCB Decal)添加元件到设计中时，参考编号(Reference Designation)总是要出现的。原点标记标识元件的原点位置，它用于 PADS Layo

6、ut 中的移动、旋转以及其它有关元件的操作。在下面的练习中，你将建立一个如下的 26 脚的连接器的 PCB 封装(PCBDecal)，包括添加新的端点(Terminals)、添加元件外框(Component outline)和指定管脚的焊盘(Pad Stacks)。添加端点(Terminals)定义 PCB 封装(PCB Decal)典型的第一步是添加端点(Terminals)，它代表了元件的各个管脚。每个端点加到封装后都有一个编号，每一个端点编号(Terminalnumber)就是管脚号码(Pin Number)。端点(Terminals)1 是管脚号码(Pin Number)1，端点(Te

7、rminals)2 是管脚号码(Pin Number)2 等等。1. 通过键入 G50，设置设计栅格(Design Grid)为 50mils。2. 从工具条(Toolsbar)中选择绘图(Drafting)图标。4. 从绘图(Drafting)工具盒中选择添加端点(Add Terminal)图标，你现在处于添加端点方式下。鼠标每按一下则在鼠标按下的位置处添加一个端点。如果我们建立的元件只包含了数字管脚序号，在出现上面的窗口时，直接点击 OK 按钮就可以从管脚序号 1 开始放置管脚了。如果我们建立的元件管脚是按字母数字序号的方式排列的，例如 BGA 封装类型，我们就必须选择其前缀 Prefix

8、 按照字母顺序递增，而后缀 Suffix 按照数字顺序递增，如 A1、A2、A3B1、B2。另外我们可以在增量选项(Increment options)中设置前缀递增(Increment prefix)的步长或者后缀递增(Increment suffix)的步长。根据需要设置这些参数后，我们可以在这个窗口的 Pin numbers 中预览到管脚序号状态，如下：提示：PADS2007 中，允许管脚序号的不连续，例如允许只有管脚 1、3、5，而没有管脚序号 2、4。这在以前的版本中是不允许的。执行下列过程建立一个 26 脚的连接器(Connector)由于此封装只需要数字序号的管脚，因此在上面的添

9、加端点对话框中，只需要直接点击 OK 按钮即可。1. 移动光标到封装原点标记处，按鼠标左键添加第一个端点。2. 移动光标到 X50、Y50 处(查看窗口底部右边的状态条上的动态坐标显示)添加第二个端点。3. 从绘图(Drafting)工具盒中点中选择(Select)图标，并且选择第一个端点。4. 按 Ctrl 键同时，按鼠标左键选择二个端点。5. 按鼠标右键，并且从弹出菜单(Pop-up Menu)中选择重复和步长(Step andRepeat)。重复和步长(Step and Repeat)对话框将出现。重复和步长(Step and Repeat)允许你快速地添加规则的目标，如端点等。6. 选

10、择线性(Linear)表。7. 选择择向右(Right)作为方向、设置计数数目(Count)为 12、距离(Distance)为 100，并且选择 OK。二十四个新的端点(Terminals)将出现，以便完成这个连接器管脚的形状。提示：你可以通过双击焊盘，或者选择焊盘后鼠标右键选择 Properties 来查看和编辑每个焊盘的坐标和管脚号。还可以进一步点击 Pad stack 按钮进入编辑焊盘参数。指定焊盘形状(Pad Shapes)和尺寸(Sizes)定义封装(Decal)的下一步是指定焊盘形状(Pad Shapes)和尺寸大小(Sizes)。这在整个焊盘形状(Pad Stack)编辑器中都

11、可以进行.你必须手工调整连接器的焊盘(Pad)和钻孔(Drill)尺寸大小。1. 选择设置/焊盘形状(Setup/Pad Stacks)，焊盘属性(Pad Stacks Properties)对话框将出现后。使用这个对话框，你可以定义封装(Decal)中各个端点(Terminal)每一层的焊盘形状(Pad shapes)和尺寸大小(Sizes)。2. 从 Shape: Size: Layer list box 内选择安装面。3. 在参数(Parameters)区域，选择圆形焊盘(circular pad shape)按钮。4. 再在参数(Parameters)区域，在直径(Diameter)框

12、内输入 55，改变焊盘直径为 55。5. 改变钻孔大小(Drill Size)为 28。6. 为了改变其余层的焊盘形状(Pad shapes)和尺寸大小(Sizes)，从 Shape: Size:Layer list box 内选择中间层 和相对面，设置各个焊盘直径为 55。7. 选择 OK，关闭焊盘形状编辑器(Pad stack editor)，并且确认这些改变。提示：如果焊盘的钻孔没有显示，请输入无模命令 do 进行切换显示。提示：请注意焊盘属性编辑的窗口中，钻孔 Drill 选项右边的 Plated 选项，它代表此焊盘孔的金属化选项，如果没有选中，则表面孔内壁不进行金属化处理，这样各层之

13、间的网络将无法连接在一起，在连通性检查时将会报告错误。建立元件外框(Component Outline)元件的外框(Component Outline)是在 PCB 封装(PCB Decal)中采用二维线(2DLine)建立的。1. 从绘图(Drafting)工具盒中选择二维线(2D Line)图标。2. 建立多边形矩形。a. 按鼠标右键。b. 通过从弹出菜单(Pop-up Menu)中选择矩形(Rectangle)设置绘图方式。或者输入无模命令 HR。3. 通过键入 S -100 100，并且按回车(Enter)，将光标放在边框的左下角。4. 不要动光标，按空格键(Space Bar)，定义

14、多边形的新的边框位置。.5. 移动光标到 X1350、Y- 50 处。6. 按鼠标左键完成多边形创建。添加禁止区域(Keepout)在 PADS Layout 中，你可以定义一个区域作为过孔、走线或者其他设计目标的禁止区域(Keepout)，你可以在 PCB 封装编辑器中或者 PCB 设计中定义禁止区域。这里我们在这个连接器封装上定义一个过孔禁止区域。1. 点击建立禁止区的图标按钮。2. 点击鼠标右键选择矩形 Rectangle。3. 类似前面的画元件外框的方式，画一个同尺寸大小的矩形框。4. 在弹出的 Add Drafting 对话框中，选择 Via and Jumper 框，做为禁止区的约

15、束条件。5. 在 Layer 的下拉菜单中，选择 All Layers，指定此约束针对所有层。6. 点击 OK 按钮，完成禁止区的定义。放置名称标号(Name Label)参考编号(Name)和元件类型(Type)标号将出现在封装中。1. 从绘图(Drafting)工具盒(Toolboxes)内，点中选择(Select)图标。2. 按鼠标右键， 并且从弹出菜单(Pop-up Menu) 中选择文本 (SelectText/Drafting)快速过滤方式。3. 选择 Name 和 Type 文本，从弹出菜单(Pop-up Menu)中选择移动(Move)。或者使用快捷键 Ctrl+E。移动此标号

16、到你希望的位置。4. 再按鼠标左键即完成移动。增加 PCB 封装属性在 PADS Layout 中，你可以对元件增加一些属性，例如厂家元件编号、公司内部元件编号、元件高度以及其他元件信息。你也可以指定元件封装的属性。增加元件高度属性1. 选择菜单编辑/属性管理器(Edit/Attribute Manager)，打开属性对话框。2. 点击窗口右边的浏览库属性(Browse Lib. Attr)按钮。3. 在浏览库属性(Browse Library Attributes)对话框中，点击右边的Refresh 按钮，更新属性列表。4. 在列表中选择你需要添加的器件属性，例如价格 Cost 等，并点击

17、OK 按钮。5. 在此例子中，我们来设置默认已添加的属性几何高度 Geometry.Height 的值， 双击属性对应的 Value 项中，或者点击右边的 Edit 按钮，输入 300，表示此元件高度为 300mils。6. 点击 Close 按钮，关闭对话框。增加设计参考符这里，我们来增加一个装配层的参考符1. 点击增加新标签 Add New Lable 图标按钮。2. 在弹出的 Add New Decal Lable 对话框中，在 Attribute 下拉菜单中，选择Ref. Des.。做为一个附加的设计参考符。3. 在显示(Show)列表中，选择 Value，表示只显示其属性值，而不显示

18、属性的名称。4. 在 Position and sizes 中输入 X 轴坐标 600，Y 轴坐标 150；在对齐Justification中选择水平和垂直均为 Center。5. 在层 Layer 下拉框中，选择 Assembly Drawing Top。6. 点击 OK 按钮。提示：这时你可能看不到任何的标签显示，因为标签所在相应层的颜色设置为黑色，必须在菜单 Setup/Display Colors 的对话框中将其更改颜色才可以显示出来。注意：Reference designator 的颜色在 Lable 下的 Pin Num 中设置。保存 PCB 封装(PCB Decal)你现在已经在

19、 PADS Layout 中建立了你自己的第一个 PCB 封装(PCB Decal)，为了将这个封装(Decal)保存它到库内：1. 从 PADS Layout 的工具条中选择保存(Save)图标，或者选择菜单文件/保存 Decal(File/Save Decal)。2. 在保存项目到库内(Save Item to Library)对话框中，从库的下拉列表中选择Librariespreview。3. 在项目名字(Name of Item)字符框内，输入文件名 26pinconn 替代已有的任何名称。4. 选择 OK，并且当是否覆盖等提示出现时确认它。当被提示是否建立新的Part Type 时，

20、回答是或否都可以，后续进行 Part Type 的介绍。上面介绍的是通过手工方式建立一个 PCB 封装的过程，下面来看看如何通过封装向导快速地建立一个封装。使用封装向导(Decal Wizard)建立封装(Decals)PADS Layout 的封装编辑器(Decal Editor)提供了一个对话式的(Dialog-driven)的 PCB 封装建立向导(Decal wizards) 。这个奇妙的建库工具Wizard提供了一个自动的工具，用于建立标准的图形式样的管脚封装。下面我们通过封装向导来建立一个如下的 SO28 类型的封装。建立一个 SOIC 封装(Decal)你已经有了在封装编辑器(D

21、ecal Editor)中，使用交互的工具建立 PCB 封装(PCB Decal)的经历。现在你将在封装编辑器(Decal Editor)中使用独特的工具建立一个 PCB 封装(PCB decal)。在你继续操作之前，如果你已退出封装编辑器窗口，请通过菜单的 Tools/PCB Decal Editor 进入编辑器。1. 从工具条中选择绘图(Drafting)图标。2. 从绘图(Drafting)工具盒中选择 Wizard 图标，Pin Wizards 对话框将出现。3. 选择 SOIC 表格。4. 在控制面板的封装(Decal)区域，设置管脚计数(Pin Count)为 28。5. 在丝印标

22、记(Silkscreen)区域，选择需要丝印（Create）,需要丝印开口（Notch）设置从管脚中心的距离(Spacing From Pin Center)为 60 ,丝印距离第一 Pin 的间距为25，丝印放在所有层(All layers)。6. 在管脚(Pins)区域，设置管脚长度(Pin Length)为 90，宽度为（Width）24,列间距为 50，行距(Row Pitch)为 450，并且选择中心到中心(Center to Center)按钮。注意：目前使用的单位为 Mils，你可以通过窗口下部的 Units 更改所需要的单位。7. 选择 OK。一个 PCB 封装(PCB Dec

23、al)就自动地建立了。8. 放置名字标号(Name Label)。9. 保存(Save)这个封装(Decal)。a. 从 PADS Layout 的工具条中选择保存(Save)图标。b. 在保存项目到库内(Save PCB Decal to Library)对话框中，从库的下拉列表中选择Librariespreview。c. 在项目名字(Name of PCB Decal)字符框内，输入文件名 SO28 替代已有的任何名称。d. 选择 OK，并且当是否覆盖等提示出现时确认它。现在你只用了简单的几步，就建立了一个 28 脚的 SOIC 封装。建立教程中的封装(Decals)在 Preview 库

24、中有几个元件类型(Part types)所对应的 PCB 封装(PCB Decal)已经指定了，但是还没有建立它。为了完成教程，你必须建立下列 SOIC PCB 封装(PCB Decal)。使用 SOIC 封装建立工具(SOIC Decal Wizard)，利用下面的信息建立 PCB 封装(PCB Decal)。1. 如果现在绘图(Drafting)工具盒(Toolboxes)还没有打开，从工具条(Toolbar)中选择绘图(Drafting)图标。2. 从绘图(Drafting)工具盒(Toolboxes)选择 Wizard 图标， Pin Wizards 对话框将出现。3. 选择 SOIC

25、 表格，并且输入以下数值： SO14 PCB 封装(PCB Decal)管脚计数(Pin Count): 14丝印距离(Silkscreen Spacing): 60管脚宽度(Pin Width): 24管脚长度(Pin Length): 74行距(Row Pitch): 中心到中心(Center to Center) 220另存为(Save As): SO14 SO16 PCB 封装(PCB Decal)管脚计数(Pin Count): 16丝印距离(Silkscreen Spacing): 60管脚宽度(Pin Width):24管脚长度(Pin Length):74行距(Row Pitc

26、h):中心到中心(Center to Center) 220另存为(Save As): SO20 PCB 封装(PCB Decal)管脚计数(Pin Count): 20丝印距离(Silkscreen Spacing): 60管脚宽度(Pin Width): 24管脚长度(Pin Length): 74行距(Row Pitch):中心到中心(Center to Center) 380另存为(Save As): SO20以上我们通过一些简单的 PCB 封装实例操作。这些元件的管脚及焊盘等很规则，但是我们在实际设计时，会出现许多比较特殊的元件封装，以下部分只做为建立封装的高级应用，不作为此基础教程

27、的存盘部分。在 PCB 设计过程中，除了一部分标准的 PCB Decal 可以采用上述的 Wizard（向导）很快完成，但也有很多非标准的 PCB Decal。下面以实例介绍怎样建立不规则的 PCB 封装。建立槽形过孔下面先介绍如何建立一个槽形的钻孔和外形的焊盘。如下图的一个“火车头”电源插座封装。在 PADS-Layout 的 Tools 菜单下，点击子菜单 Decal Editor（封装编辑器），进入元件编辑器环境。1. 在菜单 Tools/Options/Global 中设置好单位为 Mils。2. 设置好设计栅格为 25mils，使用无模命令，输入 G 25。3. 点击 Draftin

28、g 图标，进入绘图状态，点击 Terminal 图标，弹出的对话框直接点击 OK 按钮。4. 输入直接命令 S 0 250，按回车，将光标定位于坐标（0，250）处，点击鼠标左键或者键盘的空格键，放置第一个焊盘。5. 将光标移置原点，点击鼠标左键，放置第二个焊盘。6. 输入直接命令 S 175 125，按回车，将光标定于坐标为（175，125）的位置，点击鼠标左键放置第三个焊盘。三个焊盘都放好了位置，现在开始修改三个焊盘的尺寸。1. 在空白区域点击鼠标右键，选择 Select Terminals2. 通过点击鼠标左键拖出一个区域，将包含全部三个管脚的区域，选中三个管脚。3. 点击鼠标右键，选择

29、 Pad Stacks。4. 在弹出的对话框中，对此三个焊盘尺寸进行编辑。在 Pin Name 项目下选择管脚 1，点击 Parameters 项目下选择椭圆形的焊盘形状图标，在其宽度 Width 和长度 Length 项目下分别输入 110 和 180，定义焊盘的外形宽度和长度。在右下角的 Slot Parameters 项目下，输入 Length 为 110，上面的 Drill 项目中输入 32，定义槽形钻孔的长度和宽度。在右边的 Preview 预览窗口中可以看到焊盘和钻孔的预览情况。5. 在 Assign to all pins 的右边检查框中打勾，对所有的 1、2、3 管脚进行同样尺

30、寸的配置。点击右边的按钮 Apply，应用此设置。6. 点击 Pin Name 项目下的管脚 3，设置 Parameters 项目和 Slot Parameters 项目下的 Orientation 都设置为 90，即将第三个管脚的方向旋转 90 度。点击按钮 OK退出 Pad Stacks 的编辑。注意：在进行以上焊盘尺寸编辑时，必须注意 Sh.Sz.项目下的 Mount Side、InnerLayers、Opposite Side 均进行同样的设置。这时我们看到如下的效果。7. 点击二维线(2D Line)图标，按元件的外形尺寸给元件画上丝印。请注意将丝印层的 Line 颜色设置为可见。最

31、后，我们就完成了这个火车头电源插座的 PCB 封装了。绘制异形焊盘异形焊盘是根据需要来设计，其步骤如下：1. 利用前面的方法，放置一个标准的元件脚焊盘，因为异形焊盘对于元件焊盘只是在焊盘上去处理。2. 点击铺皮（Copper）图标，进入绘制铜皮模式，画出一个所需要的异形焊盘形状的铜皮，用这个铜皮充当所需的异形焊盘。3. 这时焊盘和铜皮还都是独立的对象，点击焊盘右键鼠标，弹出菜单，在弹出的菜单中选择 Associate(使联合)，再点击铜皮，这时两者都处于高亮状态，这时它们两已联合成一体做为一个异形的管脚了。移动它，它们会同时被移动。通过导入 DXF 图形创建焊盘如果需要创建的元件焊盘形状极为复

32、杂，而且需要精度很高的尺寸要求，比如射频设计中的一些板上线圈等器件，它的形状为螺旋型，如果在 PCB 设计软件中创建的难度很大。这时我们就可以利用 PADS Layout 中的 DXF 导入接口来完成这样的工作。在 AutoCAD 中创建需要的特殊图形较为方便，而且精度很高，所以我们将 AutoCAD 中画的图形保存为 DXF 格式后，导入 PADS 即可。下面我们以创建一个线圈元件为例。1. 在元件封装编辑状态下，点击 Drafting 图标，从弹出的绘图工具条上选择 Import DXF File 图标，从弹出的对话框中选择需要导入的 DXF 文件并打开(这里假设需要的 DXF 文件已由

33、AutoCAD 软件产生)。2. 在弹出的 DXF Import 窗口中，我们将 DXF 中的 2D Line 属性的目标更改为 Copper 属性，点击右边的 Type 窗口中的下拉菜单，选择 Copper，点击 OK 按钮。导入的线圈图形如下图，通过查看其属性，其各段图形的属性已经是Copper。3. 现在我们再来为其添加两个管脚即可，点击工具条上的 Terminal 图标，增加管脚 1 和 2。4. 最后再将这些 Copper shape 的目标关联到管脚 Pin 上，操作步骤与上面的例子一样。最后完成后，就可以保存为一个封装了！交换元件脚焊盘脚排序号在放置焊盘时，被放置好的焊盘的序号往

34、往都是按顺序排下去的，但有时希望交换某些元件脚的顺序。1. 点亮需要交换的排序的元件脚，再点击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Renumber Terminals(重定义焊盘序号)，弹出 Renumber Pins 对话框，在对话框中输入重新排序焊盘的起始序号，例如在 Suffix 中输入 1 。提示：你也可以根据你的需要重新定义为字母数字类型的管脚序号。2. 点击 OK 按钮确定，这时被选择的元件脚焊盘排序号完成了所输入的数字号，同时鼠标光标上出现一段提示下一新序号的号码，需要将这个序号分配给哪个焊盘就用鼠标点击那个焊盘，依次类推，最后双击鼠标左健结束。完成元件序号的交换。完成排序后：建立一个新

35、的元件类型(Part Type)现在你已经完成了教程所需要的 PCB 封装(PCB Decals)，你在设计中使用它之前你必须为新的 26 脚连接器建立一个元件类型(Part Type)。指定一般的参数(General Parameters)在 PADS Layout 中建立连接器元件类型(Part Type)的第一步是建立一个元件类型(Part Type)，并将它作为连接器以及分配 PCB 封装(PCB Decals)。1. 选择文件/ 库(File/Library) ， 打开 PADS Layout 的库管理器(LibraryManager)。2. 为了在 preview 库中建立一个新的

36、元件类型(Part Type)，从库的下拉列表中选择Librariespreview。3. 选择元件(Parts)图标。4. 选择新建(New)，打开元件类型编辑窗口(Part Information for Part) 对话框，然后选择基本(General)表格。5. 在 Logic Family 列表框内，滚动并选择 CON 系列类型，对应缺省的元件类型(Part Type)的前缀为字母 J。6. 在基本(General)表格的选项(Options)区域内，通过选择连接器(Connector)确认框，建立元件类型(Part Type)作为连接器。指定 PCB 封装(PCB Decals)接下来的步骤就是为元件类型(Part Type)指定 PCB 封装(PCB Decals)。1. 选择 PCB 封装(PCB Decals)表格。2. 从库的下拉列表中选择Librariespreview 库。3. 从未指定的封装(Unassigned Decals)区域选择 26pinconn 封装(Decal)。4. 选择分配(Assign)按钮，移动这个封装(Decal)到已指定封装(AssignedDecals)区域。指定 CAE 封装(CAE Decals)现在为元件类型(Part Type)指定 CAE 封装(CAE Decals)。1. 选择连接器(Connector)表格。