Protel DXP是Altium公司(前身是Protel公司)于2002年推出的最新版本的電路和電路板軟件開發(fā)平臺,它提供了比較豐富的PCB(元件封裝)庫,本文就PCB庫使用的一些問題簡單地探討一下,和朋友們共勉。
一、 Protel DXP中的基本PCB庫:
Protel DXP的PCB庫的確比較豐富,與以前的版本不同的是:Protel DXP中的原理圖元件庫和PCB板封裝庫使用了不同的擴展名以視區(qū)分,原理圖元件庫的擴展名是.SchLib,PCB板封裝庫的擴展名.PcbLib,它們是在軟件安裝路徑的“\Library\...”目錄下面的一些封裝庫中。根據元件的不同封裝我們將其封裝分為二大類:一類是分立元件的封裝,一類是集成電路元件的封裝,下面我們簡單分別介紹最基本的和最常用的幾種封裝形式:
1、分立元件類:
電容:電容分普通電容和貼片電容:普通電容在Miscellaneous Devices.IntLib庫中找到,它的種類比較多,總的可以分為二類,一類是電解電容,一類是無極性電容,電解電容由于容量和耐壓不同其封裝也不一樣,電解電容的名稱是“RB.*/.*”,其中.*/.*表示的是焊盤間距/外形直徑,其單位是英寸。無極性電容的名稱是“RAD-***”,其中***表示的是焊盤間距,其單位是英寸。
貼片電容在 \Library\PCB\Chip Capacitor-2 Contacts.PcbLib中,它的封裝比較多,可根據不同的元件選擇不同的封裝,這些封裝可根據廠家提供的封裝外形尺寸選擇,它的命名方法一般是CC****-****,其中“-”后面的“****”分成二部分,前面二個**是表示焊盤間的距離,后面二個**表示焊盤的寬度,它們的單位都是10mil,“-”前面的“****”是對應的公制尺寸。
電阻:電阻分普通電阻和貼片電阻:普通電阻在Miscellaneous Devices.IntLib庫中找到,比較簡單,它的名稱是“AXIAL -***”,其中***表示的是焊盤間距,其單位是英寸。
貼片電阻在Miscellaneous Devices.IntLib庫中只有一個,它的名稱是“R2012-0806”,其含義和貼片電容的含義基本相同。其余的可用貼片電容的封裝套用。
二極管:二極管分普通二極管和貼片二極管:普通二極管在Miscellaneous Devices.IntLib庫中找到,它的名稱是“DIODE -***”,其中***表示一個數(shù)據,其單位是英寸。貼片二極管可用貼片電容的封裝套用。
三極管:普通三極管在Miscellaneous Devices.IntLib庫中找到,它的名稱與Protel99 SE的名稱“TO-***”不同,在Protel DXP中,三極管的名稱是“BCY-W3”目錄中,以后就可以十分方便地調用了。其實對Protel 99、Protel2.5等以前的版本的封裝元件庫也可以用導入的方法將封裝元件庫導入Protel DXP中。
三、 在Protel DXP中創(chuàng)建新的封裝元件:
創(chuàng)建新的封裝元件在Protel DXP中有二種方法,一是手工創(chuàng)建,二是用向導創(chuàng)建,下面我們分別簡單進行介紹:
1、 用手工繪制封裝元件:
用手工繪制封裝元件實際是我們經常采用的繪制封裝元件的一種方法,和在Protel 99 SE中繪制封裝元件的方法基本相同,大家對此是比較熟悉的,在這里我們就最基本的繪制方法和常用的繪制工具給大家簡單介紹一下:
A、單擊*.PcbLib(在那個元件庫創(chuàng)建就單擊那個元件庫),將*.PcbLib作為當前被編輯的文件;
B、單擊【Tools】/【New Component】,關閉向導對話框;
C、在編輯區(qū)有一個繪圖工具箱如下圖所示:
其中:P1是焊盤放置工具、P2是過孔放置工具、P3是文字放置工具、P4是坐標放置工具、P5是尺寸放置工具、P6是線條放置工具、P7是園弧放置工具、P8是填充放置工具、P9是陣列粘貼設置工具,下面我們簡單說明這些工具的使用方法:
點擊P1 十字形鼠標跟隨的焊盤在需要放置的位置點擊放置即可,雙擊后可修改焊盤的屬性;
點擊P2 十字形鼠標跟隨的過孔在需要放置的位置點擊放置即可,雙擊后可修改過孔的屬性;
點擊P3 十字形鼠標跟隨的文字在需要放置的位置點擊放置,雙擊文字在對話框設置文字和文字大小以及文字的所在層;
點擊P4 十字形鼠標跟隨的坐標在需要放置的位置點擊放置即可;
點擊P5 十字形鼠標跟隨的起始尺寸在尺寸的起始位置點擊放置起始尺寸,然后在尺寸的結束位置點擊放置結束尺寸,雙擊尺寸可修改尺寸的大小和尺寸所在層;
點擊P6 在線條的起始位置點擊開始放置線條,然后移動鼠標到線條的結束位置點擊放置線條,再點擊確定,如果繼續(xù)重復上面的工作,雙擊導線可修改導線的寬度。注意:放置線條必須將層轉換到需要放置的層;
點擊P7 十字形鼠標跟隨的圓弧在需要放置的位置點擊放置,注意移動鼠標可改變圓弧的形狀或繪制橢圓或圓;
點擊P8 十字形鼠標跟隨的填充在需要放置的位置點擊放置起始位置,在結束位置點擊即可;
首先在編輯區(qū)選擇需要陣列粘貼的部件并復制,然后點擊P9 ,在對話框設置陣列粘貼的參數(shù)即可。除使用繪圖工具外,還可以用點擊【Place】/【Arc】等菜單進行繪制,其方法和前面介紹雷同。上述操作點擊鼠標右鍵可取消操作。
D、下面我們具體繪制一個封裝元件,看看用手工繪制的過程:現(xiàn)在我們是在繪制一個變形的集成電路元件,它的外形圖如下圖所示:
中間的陰影區(qū)域是一個大焊盤,主要是為了散熱。
①首先點擊P1 在編輯界面放置一個焊盤,雙擊焊盤將焊盤的名稱改為1,焊盤形狀為Round,Y尺寸為60mil,X尺寸為60mil,確定。
②用主工具條的選取工具選取焊盤并復制。
③點擊P9 在對話框設置陣列粘貼的個數(shù)為6,增量為1,X方向的增量為100mil,Y方向的增量為0后確定,在坐標(0,0)處點擊放置陣列粘貼。
④再次點擊P9 在對話框設置陣列粘貼的個數(shù)為5,增量為1,X方向的增量為100mil,Y方向的增量為0后確定,在坐標(50,60)處點擊放置陣列粘貼,取消全部選取刪除第一次放置的原焊盤。
⑤雙擊1號焊盤,在對話框修改焊盤形狀為Octagonal,Y尺寸為50mil,X尺寸為50mil,確定。雙擊7號焊盤,將名稱修改為2后確定。用同樣的方法將2號修改為3,8號修改為4,3號修改為5,9號修改為6,4號修改為7,10號修改為8,5號修改為9,11號修改為10,6號修改為11,其他不變。
⑥點擊P6 ,將圖層轉換到TopOverlay(絲印層)按照外形尺寸繪制外形,然后將線條寬度全部修改為2-5mil。點擊P7 在圖形繪制園處繪制園。
⑦點擊P1 在編輯界面的其他位置再放置一個焊盤,雙擊這個焊盤在對話框修改焊盤的X尺寸為500mil,Y尺寸為200mil,中心孔尺寸為0,名稱為0,焊盤所在層為TopLayer(頂層)后確定。選取這個焊盤,用移動工具將焊盤移動到外形的方框區(qū)。
⑧將圖層轉換到TopOverlay(絲印層),點擊P3 放置文字,雙擊后修改文字內容為“TDIP11”確定,鼠標左鍵壓住文字拖到中心焊盤上。
⑨點擊【Edit】/【Set Reference】/【Pin1】將參考點設置在1號焊盤上。點擊【Report】/【Component Rule Check】執(zhí)行元件設計規(guī)則檢查,按照尺寸圖選擇選項后確定,如果在輸出報表沒有錯誤,則設計是成功的。
⑩單擊“Rename…”按鍵,修改元件名為TDIP11然后保存即可。右下圖是完成的封裝元件。在中間放置一個大焊盤,是為了散熱,使用焊盤而不用填充的目的是為防止在有阻焊層時由于阻焊阻擋使散熱效果變差。
E、繪制的封裝元件的尺寸必須和實際的元件尺寸絕對相吻合,這些尺寸包括外形尺寸、焊盤尺寸、焊盤間尺寸、元件引腳穿孔尺寸等。我們在上面的例子中的第一個圖就是元件的實際尺寸圖。實際上在我們制作PCB電路板的時候,有許多元件的封裝在元件庫中是沒有的,對于比較熟練的工程師來講,他們也基本是用手工來繪制比較特殊的封裝元件的,因此熟練掌握用手工來繪制封裝元件是用好本軟件的最起碼的基本功。除此以外,對元件庫中的有部分封裝元件需要進行某些部位的修改或利用原封裝元件修改新的封裝元件,都是需要用手工來繪制和修改封裝元件的。
2、 用向導創(chuàng)建封裝元件:
用向導創(chuàng)建封裝元件根據封裝元件的不同其步驟也有所不同,但是基本的方法大致是相同的,下面我們對最基本的方法簡單介紹一下:
①、單擊*.PcbLib(在那個元件庫創(chuàng)建就單擊那個元件庫),將*.PcbLib作為當前被編輯的文件;
②、單擊【Tools】/【New Component】,在對話框中選擇準備創(chuàng)建元件的封裝類型,下面的表格是各封裝類型對照表:
序號 名 稱 說 明
1 Ball Grid Arrays(BGA) BGA類型
2 Capacitors CAP無極性電容類型
3 Diodes 二極管類型
4 Dual in-line Package(DIP) DIP類型
5 Edge Connectors EC邊沿連接類型
6 Leadless Chip Carier(LCC) LCC類型
7 Pin Grid Arrays(PGA) OGA類型
8 Quad Packs(QUAD) GUAD類型
9 Resistors 二腳元件類型
10 Small Outline Package(SOP) SOP類型
11 Staggered Ball Gird Arrayd (SBG) SBG類型
12 Staggered Pin Gird Arrayd (SPGA) SPGA類型
假定我們選擇Dual in-line Package(DIP)的封裝類型,并選擇單位制為“Imperial”(英制,一般均選擇英制),然后單擊“Next”;
③、在這個對話框中是設置焊盤的大小,我們如果是創(chuàng)建一個DIP封裝的元件,可以采用默認值,當然如果創(chuàng)建的不是典型的DIP封裝元件,要根據焊盤流過的電流大小設置,對于電流較大的元件焊盤要設置的稍大一點,設置好后單擊“Next”;
④、在這個對話框中是設置焊盤之間的X方向和Y方向間距的,如果我們是創(chuàng)建一個DIP封裝的元件,可以采用默認值,當然如果創(chuàng)建的不是典型的DIP封裝元件,要根據焊盤流過的電流大小設置,對于電流較大的元件焊盤的間距要設置的稍大一點,設置好后單擊“Next”;
⑤、在這個對話框中是設置絲印層中絲印線條的寬度的,為了使絲印比較清晰最好印線條的寬度的設置為2-5mil,比較流行的設置是5 mil,設置好后單擊“Next”;
⑥、在這個對話框中是設置焊盤的數(shù)目,我們如果是創(chuàng)建一個DIP封裝的元件,根據封裝設置;如果創(chuàng)建的不是DIP封裝的元件,要根據焊盤的多少設置,當然由于是DIP封裝設置一般要采用雙數(shù),如果設置和具體的封裝有區(qū)別,在后面我們還可以修改,設置好后單擊“Next”;
⑦、在這個對話框中是設置封裝元件的名稱的,在文本輸入框輸入即可,輸入好后單擊“Next”;
⑧、進入向導完成對話框,單擊“Finish”結束向導。如果我們創(chuàng)建的是DIP元件,基本已經完成,但是我們創(chuàng)建的不是DIP元件,可能和元件封裝有一定的差別,我們可以進行手工修改;
⑨、用手工繪制的方法進行修改,修改的內容包括增加或減少焊盤、對某個焊盤進行大小和名稱的重新設置、對某個焊盤進行移動、重新繪制元件封裝的輪廓線等等。全部設置和修改完成并經過反復檢查認為沒有問題后,點擊【Edit】/【Set Reference】/【*】設置參考點。點擊【Report】/【Component Rule Check】執(zhí)行元件設計規(guī)則檢查,如果在輸出報表沒有錯誤,則設計是成功的。點擊主工具條的存盤鍵進行存盤。
到此,這個元件封裝就完成了。上面的做法是最基本的創(chuàng)建步驟,但是根據選擇不同的封裝類型其各對話框可能有區(qū)別,應根據各對話框進行相應的設置。
四、 在Protel DXP中封裝元件在封裝元件庫間的復制:
有的時候我們需要將一個封裝元件庫中的某個封裝元件復制到另一個封裝元件庫中,復制的方法比較多,我們在這里介紹二種比較常用和比較簡單的方法供參考:
方法一、單擊*.PcbLib(被復制的封裝元件所在的元件庫),將*.PcbLib作為當前被編輯的文件,用鼠標右鍵點擊被復制的封裝元件,在下拉菜單單擊“Copy”;單擊*1.PcbLib(被復制的封裝元件要復制到的元件庫),將*1.PcbLib作為當前被編輯的文件,用鼠標右鍵點封裝元件列表最上面的空白處,在下拉菜單單擊“Paste”,然后保存即可;
方法二、單擊*.PcbLib(被復制的封裝元件所在的元件庫),將*.PcbLib作為當前被編輯的文件,用鼠標左鍵點擊被復制的封裝元件,使被復制的封裝元件到編輯區(qū),點擊【Edit】/【Select】/【All】選擇編輯區(qū)的全部內容,再點擊【Edit】/【Coyp】進行復制;單擊*1.PcbLib(被復制的封裝元件要復制到的元件庫),將*1.PcbLib作為當前被編輯的文件,用鼠標左鍵點擊【Tools】/【New Component】新建一個元件,關閉向導對話框,繼續(xù)點擊【Edit】/【Paste】將封裝元件復制到編輯區(qū),點擊【Tools】/【Rename Component】對元件重命名,然后保存即可。 上述方法同樣適合原理圖元件庫中元件的復制。
五、 在Protel DXP中創(chuàng)建自己的封裝元件庫:
我們在制作PCB板時不是需要在Protel DXP中的所有的元件庫,而是僅僅需要其中的部分元件庫和封裝庫,或者是某個庫中的部分元件或封裝元件,如果我們將這些元件或封裝元件創(chuàng)建自己的元件庫和封裝元件庫,給我們帶來很大的方便,在查找過程中也特別容易了。在某個磁盤分區(qū),新建一個目錄如“PDXP LIB”,在這個目錄下再新建二個目錄“SCH”和“PCB”,在“SCH”目錄中可以創(chuàng)建自己的電路原理圖的元件庫,由于本文主要討論PCB封裝元件庫,這里我們不再討論,在“PCB”中我們創(chuàng)建PCB封裝元件庫。在Protel DXP的單擊【File】/【New】/【PCB Library】新建一個空的PCB元件庫,并用另外的名稱如“分立元件.PcbLib”存盤到“X:/PDXP LIB/PCB/”中,其中“X:”是上面目錄的所在盤符。在這個庫中用運上面新建封裝元件的方法和封裝元件在封裝元件庫間的復制方法將分立元件的封裝全部放置在這個庫中。用同樣的方法,創(chuàng)建“DIP.PcbLib”、“貼片電容.PcbLib”、“接插件.PcbLib”、“PLCC.PcbLib”、“SOP.PcbLib”等等等等封裝元件庫,在這些庫中用運上面新建封裝元件的方法和封裝元件在封裝元件庫間的復制方法將相應元件的封裝全部放置在這個庫中。在分類過程中,最好分的比較細一點,雖然看起來庫比較多,但是一則管理比較方便,維護、修改、添加等都十分容易,二則在調用元件時一目了然,作者就是這樣管理和用運的,比在原來的庫中用運方便的多。
六、 創(chuàng)建和修改封裝元件時注意的一些問題:
1、我們建議自己創(chuàng)建的元件庫保存在另外的磁盤分區(qū),這樣的好處是如果在Protel DXP軟件出現(xiàn)問題或操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,自己創(chuàng)建的元件庫不可能因為重新安裝軟件或系統(tǒng)而丟失,另外對元件庫的管理也比較方便和容易。
2、對于自己用手工繪制元件時必須注意元件的焊接面在底層還是在頂層,一般來講,貼片元件的焊接面是在頂層,而其他元件的焊接面是在底層(實際是在MultiLayer層)。對貼片元件的焊盤用繪圖工具中的焊盤工具放置焊盤,然后雙擊焊盤,在對話框將Saple(形狀)中的下拉單修改為Rectangle(方形)焊盤,同時調整焊盤大小X-Size和Y-Size為合適的尺寸,將Layer(層)修改到“Toplayer”(頂層),將Hole Size(內經大小)修改為0mil,再將Designator中的焊盤名修改為需要的焊盤名,再點擊OK就可以了。有的初學者在做貼片元件時用填充來做焊盤,這是不可以的,一則本身不是焊盤,在用網絡表自動放置元件時肯定出錯,二則如果生產PCB板,阻焊層將這個焊盤覆蓋,無法焊接,請初學者們特別注意。
3、在用手工繪制封裝元件和用向導繪制封裝元件時,首先要知道元件的外形尺寸和引腳間尺寸以及外形和引腳間的尺寸,這些尺寸在元件供應商的網站或供應商提供的資料中可以查到,如果沒有這些資料,那只有用千分尺一個尺寸一個尺寸地測量了。測量后的尺寸是公制,最好換算成以mil為單位的尺寸(1cm=1000/2.54=394mil 1mm=1000/25.4=39.4mil),如果要求不是很高,可以取1cm=400mil,1mm=40mil。
4、如果目前已經編輯了一個PCB電路板,那么單擊【Design】/【Make PCB Library】可以將PCB電路板上的所有元件新建成一個封裝元件庫,放置在PCB文件所在的工程中。這個方法十分有用,我們在編輯PCB文件時如果僅僅對這個文件中的某個封裝元件修改的話,那么只修改這個封裝元件庫中的相關元件就可以了,而其他封裝元件庫中的元件不會被修改。