Allegro器件封装设计.pdf
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1、PCB 零件封装的创建 孙海峰 零件封装是安装半导体集成电路芯片的外壳,主要起到安装、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,它是芯片内部电路与外部电路的桥梁。随着电子技术飞速发展,集成电路封装技术也越来越先进,使得芯片内部电路越来越复杂的情况下,芯片性能不但没受影响,反而越来越强。在 Cadence 软件中,设计者要将绘制好的原理图正确完整的导入 PCB Editor中,并对电路板进行布局布线,就必须首先确定原理图中每个元件符号都有相应的零件封装(PCB Footprint)。虽然软件自带强大的元件及封装库,但对于设计者而言,往往都需要设计自己的元件库和对应的零件封装库。在 Cadence
2、 中主要使用 Allegro Package 封装编辑器来创建和编辑新的零件封装。一、进入封装编辑器 要创建和编辑零件封装,先要进入 Allegro Package 封装编辑器界面,步骤如下:1、执行“开始/Cadence/Release 16.3/PCB Editor”命令,弹出产品选择对话框,如下图,点击 Allegro PCB Design GXL 即可进入 PCB 设计。2、在 PCB 设计系统中,执行 File/New 将弹出 New Drawing 对话框如下图,该对话框中,在 Drawing Name中填入新建设计名称,并可点击后面 Browse改变设计存储路径;在 Templa
3、te栏中可选择所需设计模板;在 Drawing Type栏中,选择设计的类型。这里可以用以设计电路板(Board)、创建模型(Module),还可以用以创建以下各类封装:(1)封装符号(Package Symbol)一般元件的封装符号,后缀名为*.psm。PCB 中所有元件像电阻、电容、电感、IC 等的封装类型都是 Package Symbol;(2)机械符号(Mechanical Symbol)由板外框及螺丝孔所组成的机构符号,后缀名为*.bsm。有时设计 PCB 的外框及螺丝孔位置都是一样的,比如显卡,电脑主板,每次设计 PCB时要画一次板外框及确定螺丝孔位置,显得较麻烦。这时我们可以将
4、PCB的外框及螺丝孔建成一个 Mechanical Symbol,设计 PCB 时,调用 Mechanical Symbol 即可。(3)格式符号(Format Symbol)由图框和说明所组成的元件符号,后缀名为*.osm。(4)形状符号(Shape Symbol)用以建立特殊形状的焊盘用,后缀为*.ssm。像金手指封装的焊盘即为一个不规则形状的焊盘,在建立此焊盘时要先将不规则形状焊盘的形状建成一个Shape Symbol,然后在建立焊盘中调用此 Shape Symbol。(5)嚗光符号(Flash Symbol)焊盘连接铜皮导通符号,后缀名为*.fsm。在 PCB 设计中,焊盘与其周围的铜
5、皮相连,可以全包含,也可以采用梅花辨的形式连接,我们可以将此梅花辨建成一个 Flash Symbol,在建立焊盘时调用此Flash Symbol。其中 Package symbol即是有电气特性的零件封装,其中 Pad是 Package symbol构成的基础。3、选定设计路径和名称,而后选择 Package Symbol,点击 OK,则进入 Allegro Package 工作界面如下图。二、创建元件封装 接下来就是创建元件封装了,在 Allegro Package 工作界面下,可以用两种方式进行零件封装的创建。1、使用向导创建封装零件 有些比较常见的封装类型,可以直接使用封装向导 Pack
6、age Symbol(Wizard)来设计零件封装。具体步骤如下:(1)在新建项目时,在 New Drawing 对话框中选择 Package Symbol(Wizard);(2)点击 OK 进入 Package Symbol Wizard 界面,选择所需要的零件封装,向导中包含 DIP、SOIC、PLCC/QFP、PGA/BGA、TH DISCRETE、SMD DISCRETE、SIP、ZIP这些封装类型,以选择 DIP封装类型为例作封装创建;(3)点击 Next,进入 Package Symbol Wizard-Template 对话框,选择封装外形模板,可以使用用户自定义模板(Custo
7、m Template),也可以使用软件自带默认模板(Default Cadence supplied Template),使用默认模板时点击下方 Load Template即可加载默认封装模板;(4)点击 Next,进入 Package Symbol Wizard-General Parameters 界面,在这个界面中确定封装创建时的尺寸精度和它的标识Reference;(5)点击 Next,进入 Package Symbol Wizard-DIP Parameters 界面,这里选择封装引脚数、引脚尺寸以及封装外形尺寸;(6)点击 Next,进入 Package Symbol Wizard
8、-Padstacks 界面,用以选择封装引脚(pins)和 1 号引脚(pin 1)的焊盘规格;(7)点击 Next 进入 Package Symbol Wizard-Symbol Compilation 界面,来设置封装定位原点,并确定是否完成封装的自动完成;(8)再下一步就是封装创建向导的 Summary 用以总结封装创建,点击 OK则自动创建 Package Symbol。这样就用向导方便快捷地创建了新的零件封装,以上向导中出现的集中比较常见的封装类型都可以由向导直接创建。其中如果焊盘不适合设计,设计者也可以在 Pad Designer 中先设计好自己所需的焊盘,设计封装时调用就可以了。
9、2、手动创建封装零件 使用封装向导来建立封装快捷、方便,但是设计中所用到的封装远不止向导中那几种类型,设计者还需要设计许多向导中没有的封装类型,手动建立零件封装时不可避免的。在 PCB Editor 中新建 Package Symbol,在 Allegro Package 工作界面中手动新建零件封装。(1)基本设置:在建立封装之前,先要设定页面的基本情况,执行 Setup Parameters 命令,弹出 Design Parameters Editor对话框,选择 Design 选项如下图。其中 Command Parameters 标签内容用以设置绘图精度、页面尺寸、设计原点和设计类型;L
10、ine Lock 标签内容用以设置绘图时的走线属性;Symbol 标签内容用以设定封装高度和摆放默认角度;Parameter Description 用以总体描述。(2)设置栅格点:栅格点的设置是很重要的,无论封装建立还是 PCB 设计。如果栅格点过大,可能会出现封装引脚相距过远或 PCB 有时无法正常走线等问题。执行 Setup/Grid 命令,弹出 Define Grid 对话框,如下图。在对话框中设定电气层、非电气层、顶层和底层设计中的横向、纵向栅格点间距,便于以后的设计。(3)添加引脚:执行 Layout/Pins命令,再点击右边 Options窗口,对里面 Connect选项内容进行
11、设置,以确定引脚排列方式。Padstack 选择引脚对应焊盘类型,点击后面浏览按钮选择库中焊盘;Copy mode 选择 Rectangular;X、Y 右侧设定 X、Y 方向上引脚的数量、间距和增量方向;Rotation 中设定引脚放置的角度;Pin#设定每次画引脚时的起始编号;Inc 设定引脚编号增量;Text block 设定引脚编号字体;Offset X、Offset Y 设定引脚编号文字相对于原点的偏移量。完成引脚的基本设定后,根据设计尺寸和原点设置,计算好引脚开始坐标,而后在命令框中输入该坐标(如:x-50 50),则引脚按照基本设定排列,从该起始点依次放置,再按照这样的步骤放置好
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