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PCB设计之元器件封装（Footprint）的构建

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发表于 2018-11-13 13:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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PCB设计之元器件封装（Footprint）的构建
6 h' F& U% r- p. ~. O元器件封装的构建是PCB设计中的一个重要环节，小小的一个错误很可能导致整个板子都不能工作以及工期的严重延误。常规器件的封装库一般CAD工具都有自带，也可以从器件原厂的设计文档、参考设计源图中获取，很多第三方的服务平台也提供经过严格验证的通用器件的原理图符号以及封装。如果在自己项目中对一些关键器件要自建封装，就需要注意文中介绍的一些注意点。$ r8 q& R2 ?. ]% R" h. ]

" E* m4 m9 ~+ W' @, v$ ^+ u  C* B7 R9 Z& r) I9 C/ ?

% W; G3 F2 A) }0 K8 A6 w
, ?: r3 L; c% _& W6 g6 f% j6 T: o* c  I# J' p, X1 j
元器件封装是做什么的呢？我们知道物理的电子元器件通过焊盘（PAD）安装在PCB板上，并通过板上的连线（Track）同其它器件进行电信号连接。一个元器件的封装（Footprint）就是通过外形轮廓框定的代表管脚的所有PAD的集合。
9 |. P: o+ |( [& t8 |
! t( v( g* r9 {( g
* f! H, ~4 k7 m( a2 V" T2 g2 {

$ A) L# F$ f+ {  ~: H2 i( \1 ]) F8 n& b& G0 p* `9 q

1 S9 m' y8 r* _虽然构建元器件的封装看起来So Easy，但我还是从4个大的方面强调一下 - 建库一定要仔细。4 I0 r/ v9 |  M) n* ~# }; p

1 V( G, M9 f  O7 Y( T2 G; ~
- {7 S& N1 Y% A$ l" t' E

3 T) T* k7 \; h) {; H5 p" E( @
, h6 x. D8 H" {0 N! X
元器件封装不一定都要自建，除了自己构建之外，还有4种其它的方式来“不劳而获”地获取通用元器件的封装文件（以及前面讲到的原理图符号），这4种途径：
' B7 `$ l& V; z+ Q  k6 X) `2 v$ I- b: z" T1 ], J
你使用的CAD工具软件中自带，一般是在安装工具的时候选装，也可以在运行期间根据需要选择自己用到的器件类别进行安装；
2 a/ e- o+ M; Z$ ]2 N
* @# A2 }2 e; y$ l很多厂商（尤其是mcu厂商，比如ST）提供参考板的设计文档，可以从这些设计文档源文件中提取自己需要的器件的封装以及原理图符号；# `5 u" j& K( o9 F
" X( W7 \! A( R/ |
半导体原厂比如TI、美信、Microchip等等官网上的器件页面里都有相应的设计文档，在这些文档中一般都会有该器件的库文件，为了针对所有主流的CAD工具通用，一般采取BXL格式，下载以后可以通过一些第三方的工具转化成自己需要的CAD工具支持的格式；0 L9 X# |. A- l; Q
5 V0 ]1 @$ U( C( s
全球有好几个知名的服务商专门提供主流元器件的库文件，可以免费下载，只是你需要注册一下。4 X" T1 ~- ?; f: M: R
0 k' b1 n4 Z& o: W2 L

" n- l! b$ Z2 K/ x
& h! ~4 b4 v" s, j
% D& O0 t/ H+ g4 \1 l7 z
- u4 T: i  `+ P/ T3 B
3 j9 R4 ]8 X! a2 Q
构成一个元器件的封装，主要要注意三个要素：
0 J5 F: Q! ?; Q. K. t7 F1 W* U/ u
焊盘 - 用于器件固定到电路板上并通过连线同其它器件进行信号连接，我们需要根据数据手册画对器件的形状、位置以及焊盘的编号，编号对应着该器件的管脚编号；
* N; J$ W( O% Z8 d- g& O& O* u9 V$ W5 s) D
元器件封装的外形轮廓是为了告诉设计者该器件占地的面积，在该轮廓以内不能再放置任何器件，否则就会导致冲突；
9 Y4 R& f% \9 w: d+ c" h. o  p/ m
8 n  `' b/ d& i  U: ~7 p+ f& w5 z我们需要对该器件的关键信息通过丝印进行标注，比如哪个管脚是起始的管脚？器件的极性、方向等等
+ @, S& ]( T% h" \2 P5 ~5 _, W" J. ^5 Y$ R) Y
除了以上的三大要素以外，多数CAD软件都加入了3D的数据，根据这些数据设计者可以知道该器件的三维形状，在机电一体设计的时候非常重要。
; L6 j; b. O8 J3 x0 ?, M9 u+ A( b& n

0 S1 C, J6 v" m
0 P! A& B( @0 L+ s- {, P7 s

7 O- {% [& e( r+ Z" B/ s
% j( {9 ~! }: s9 C
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独孤十三飞

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发表于 2019-10-17 08:30 | 只看该作者
chengi915 发表于 2019-1-11 11:06
- V$ q; w9 t' o: g4 t想问下大家有没有那种可以把规格书转化成2D图纸外框呢  那样就可以直接放焊盘不需要去一个个测量多大焊盘多 ...
1 y9 v( _) i% N6 V2 X! Z
有pdf转CAD的软件，我之前用过。
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chengi915
  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-4-15 15:50

    • 签到天数: 82 天

    [LV.6]常住居民II
    推荐
    发表于 2019-1-11 11:06 | 只看该作者
    想问下大家有没有那种可以把规格书转化成2D图纸外框呢  那样就可以直接放焊盘不需要去一个个测量多大焊盘多大间距，也能避免犯错！

    点评

    独孤十三飞
    有pdf转CAD的软件，我之前用过。  详情 回复 发表于 2019-10-17 08:30

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    该用户从未签到
    推荐
    发表于 2019-9-20 09:17 | 只看该作者
    , }) d) l7 X. |6 Q! z# E
    很好，学习学习，非常感谢！
    $ j+ \# x$ s5 o& \# g7 E* R% D( c
    ( g* i. x2 z+ v$ i( _1 }
    很好，学习学习，非常感谢！
    ! ~4 m" i/ B2 P
    ' t. B' e; G. z+ d0 m
    很好，学习学习，非常感谢！
    % [1 r4 A5 \$ S, M* f8 `3 e

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    Demyar

    该用户从未签到
    5#
    发表于 2018-11-13 13:43 | 只看该作者
    以后多发表一些这样的文章啊，很实用！！！

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    tlyyy1314

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    7#
    发表于 2018-11-13 23:37 | 只看该作者
    以后多发表一些这样的文章啊，很实用！！！

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    无涯

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    8#
    发表于 2018-11-14 06:49 | 只看该作者
    很好，学习学习，非常感谢！, x7 u" d8 @; y- j5 L% ?

    7 r, `& @6 Z% k7 a4 y0 b6 h: Z$ @# n/ J

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    zhang_tao_08

    该用户从未签到
    10#
    发表于 2018-11-14 09:00 | 只看该作者
    感谢楼主分享

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    joyce180250

    该用户从未签到
    13#
    发表于 2018-11-30 15:32 | 只看该作者
    感谢楼主分享

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    毕研青

    该用户从未签到
    14#
    发表于 2018-12-3 14:10 | 只看该作者
    封装的确是个细心活，不需要高深的知识，只需要有高深的技能。+ E4 ]1 S* [. a$ G

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    LeScorInL

    该用户从未签到
    15#
    发表于 2019-1-5 16:38 | 只看该作者
    好文章 感谢分享

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    Jamie_he2015
  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-1 15:35

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到
    17#
    发表于 2019-1-9 14:07 | 只看该作者
    " H( I, |) i$ K* i6 n7 \
    很好，学习学习，非常感谢！2 D" {' e6 T3 {
    很好，学习学习，非常感谢！: {4 Y! s& k6 o4 l/ h# B
    很好，学习学习，非常感谢！

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