PCB设计提高.ppt

主要内容 第一节元器件封装库的创建第二节添加元器件的三维模型信息第三节输出文件 第八讲PCB设计提高 续 第一节元器件封装库的创建 一 建立一个新的PCB库执行File New Library PCBLibrary命令 建立一个名为PcbLibl PcbLib的PCB库文档 执行File SaveAs命令 重新命名该PCB库文档 按PageUP键进行放大直到能够看清网格 单击左下角PCBLibrary标签进入PCBLibrary面板 在新建的PCB库中添加 删除或编辑封装 PCBLibraryEditor工作区 二 PCBLibrary编辑器面板PCBLibrary面板提供操作PCB元器件的各种功能 包括 PCBLibrary面板 Components区域列出了当前选中库的所有元器件 在Components区域中单击右键将显示菜单选项 可以新建器件 编辑器件属性 复制或粘贴选定器件 或更新开放PCB的器件封装 ComponentsPrimitives区域列出了属于当前选中元器件的图元 单击列表中的图元 在设计窗口中加亮显示 选中图元的加亮显示方式取决于PCBLibrary面板顶部的选项 启用Mask后 只有点中的图元正常显示 其他图元将灰色显示 启用Select后 设计者单击的图元将被选中 然后便可以对他们进行编辑 在ComponentPrimitives区右键单击可控制其中列出的图元类型 在ComponentPrimitives区域下是元器件封装模型显示区 该区有一个选择框 选择框选择那一部分 设计窗口就显示那部分 可以调节选择框的大小 三 使用PCBComponentWizard创建封装对于标准的PCB元器件封装 PCB元器件封装向导 帮助用户完成PCB元器件封装的制作 执行Tools ComponentWizard命令 或者直接在PCBLibrary工作面板的Component列表中单击右键 在弹出的菜单中选择ComponentWizard 命令 弹出ComponentWizard对话框 元器件封装向导启动界面 单击Next按钮 进入向导对所用到的选项进行设置 建立DIP20封装需要如下设置 在模型样式栏内选择相应选项 并选择单位 封装模型与单位选择 单击Next按钮 进入焊盘大小设置对话框 焊盘大小设置对话框 单击Next按钮 进入焊盘间距设置对话框 焊盘间距设置对话框 单击Next按钮 进入外形轮廓线条宽度设置对话框 外形轮廓线条宽度设置 单击Next按钮 进入焊盘数量设置对话框 焊盘数量设置 单击Next按钮 进入器件封装名称输入对话框 器件封装名称输入 单击Next按钮 进入封装向导结束对话框 单击Finish按钮结束向导 封装向导结束 使用封装向导创建的器件封装 四 使用IPCFootprintWizard创建封装IPCFootprintWizard使用元器件的真实尺寸作为输入参数 该向导基于IPC 7351规则使用标准的AD09对象 如焊盘 线路 来生成封装 执行Tools IPCFootprintWizard命令 弹出IPCFootprintWizard对话框 IPC元器件封向导启动界面 单击Next按钮 进入封装类型选择对话框 封装类型选择 单击Next按钮 进入实际元器件参数输入对话框 实际元器件的参数输入对话框 单击Next按钮 进入散热焊盘设置对话框 散热焊盘设置对话框 单击Next按钮 进入Heelspacingvalues设置对话框 Heelspacingvalues设置对话框 单击Finish按钮结束向导 使用IPCFootprintWizard创建的器件封装 五 手工创建封装对于形状特殊的元器件 用封装向导不能完成该器件的封装建立 就需要用手工方法创建该器件的封装 创建的步骤和方法 1 检查当前使用的单位和网格显示是否合适执行Tools LibraryOptions命令 快捷键为T O 打开BoardOptions对话框 设置单位和网格 2 建立了一个新的空白元件执行Tools NewBlankComponent命令 快捷键为T W 建立一个新的空白元件 在PCBLibrary面板双击该空空白元件的封装名 弹出PCBLibraryComponent mil 对话框 Name处 输入新名称重新命名该元件 库器件参数输入 3 为新封装添加焊盘执行Place Pad命令 快捷键为P P 或单击工具栏按钮 光标处将出现焊盘 放置焊盘之前 先按Tab键 弹出Pad mil 对话框 设置焊盘参数 在对话框中编辑焊盘各项属性 在HoleInformation选择框中设置HoleSize 焊盘孔径 选择孔的形状 Round 圆形 在Properties选择框中 输入焊盘序号 Designator 在Layer处选择Multi Layer 多层 在SizeandShape 大小和形状 选择框中 设置X Size 60mil Y Size 60mil Shape Rectangular 方形 其它选缺省值 按OK按钮 注意 第一个焊盘一般为方形焊盘 放置焊盘利用状态栏显示的坐标值 将焊盘拖到到相应的位置 单击或者按Enter确认放置 连续放置其余焊盘 直到所有焊盘放置完成 右击或者按Esc键退出放置焊盘模式 焊盘放置完成后的效果 4 绘制封装轮廓单击编辑窗口底部的TopOverlay标签 转换到顶层丝印层 执行绘图命令Place Line命令 快捷键为P L Place Arc Center 快捷键为P A Place Arc Edge 快捷键为P E Place Arc AnyAngle 快捷键为P N Place Arc FullCircle 快捷键为P U Place Fill 快捷键为P F Place SolidRegion 快捷键为P R 绘制完成器件的外形轮廓 如图所示 手工创建完成的数码管封装 六 从其他来源添加封装 问题描述 当所需要元器件封装与已有的封装库内的元件极为相似时 设计者可以将已有的封装复制到自己建的PCB库 并对封装进行重命名和修改以满足特定的需求 下面以MiscellaneousDevices Pcblib中TO 92A为例说明如何拷贝到自己的元件封装库中并进行适当的修改 以满足特定的需求1 打开集成库文件执行File Open命令 找到AD09安装目录下MiscellaneousDevices IntLlib集成库文件2 打开封装库文件鼠标双击MiscellaneousDevices Pcblib 3 查找需要的元件封装在PCBLibrary面板中查找TO 92A封装 找到后 在Components的Name列表中选择想复制的元器件TO 92A 该器件将显示在设计窗口中 4 复制元件封装在Components的Name列表中选择想复制的元器件TO 92A 按鼠标右键 从弹出的下拉菜内单选择Copy命令 选择并复制封装元件TO 92A 5 粘贴复制封装元件到目标库选择目标库的库文档 再单击PCBLibrary面板 在Compoents区域 按鼠标右键 弹出下拉菜单选择Paste1Compoents 器件将被复制到目标库文档中 器件可从当前库中复制到任一个已打开的库中 粘贴复制封装元件到目标库 6 修改元件封装可以对器件进行修改 比如更名 修改焊盘 外形轮廓等 练习一 使用PCBComponentWizard创建DIP14封装二 使用IPCFootprintWizard创建SOP10封装三 手工创建封装一个七段数码管封装四 用从其他来源添加封装的方法 修改TO 39封装 第二节添加元器件的三维模型信息 鉴于现在所使用的元器件的密度和复杂度 现在的PCB设计入员必须考虑元器件水平间隙之外的其他设计需求 必须考虑元器件高度的限制 多个元器件空间叠放情况 此外将最终的PCB转换为一种机械CAD工具 以便用虚拟的产品装配技术全面验证元器件封装是否合格 这已逐渐成为一种趋势 AD09拥有三维模型可视化功能可为这些需求提供服务 一 添加PCB封装高度属性打开PCBLibraryComponents对话框方法 双击PCBLibrary面板Component列表中的封装名称 双击PCBLibrary面板中的LED 10 为LED 10封装输入高度值 二 定义三维模型机械层对 问题描述 三维模型在元器件被翻转后必须翻转到板子的另一面 如果设计者想将三维模型数据 存放在一个机械层中 也翻转到另一个机械层中 需要在PCB文档中定义一个层对 层对就是将两个机械层定义为一对 层对中位于其中一个机械层的所有与该元器件相关的对象会自动翻转到与之配对的另一个机械层中 方法 在PCBEditor中定义 按鼠标右键弹出菜单 选Options MechanicalLayers ViewConfigurations在对话框的左下角 单击LayerPairs 按钮 弹出MechanicalLayerPairs对话框即可内定义层对 注意 三维模型层对不能在PCBLibraryEditor中定义 只能在PCBEditor中定义 定义三维模型机械层对 三 手工创建三维模型 1 打开PCBLibrary面板在PCBLibrary面板双击封装器件 打开PCBLibraryComponent对话框对话框详 可修改元器件名称 高度 描述信息 2 手工添加三维模型打开3DBody对话框在PCBLibraryEditor中执行Place 3DBody命令 打开3DBody对话框 3DBody对话框 设置对应参数OverallHeight 三维模型顶面到电路板的距离StandoffHeight 三维模型底面到电路板的距离3DColor 三维模型的颜色 放置代表三维模型的多边形单击OK按钮关闭3DBody对话框 进入放置模式 光标变为十字准线 移动光标到适当位置 单击选定三维模型的起始点 接下来连续单击选定若干个顶点 组成一个代表三维模型形状的多边形 退出放置模式选定好最后一个点 右击或按ESC键退出放置模式 系统会自动连接起始点和最后一个点 形成封闭的多边形如图 查看3D模型和退出3D显示模式可以随时按3键进入3D显示模式 可查看3D模型 按2键退出3D显示模式进入2D显示模式 添加三维模型后的效果 3D显示模式 3 手工添加引脚三维模型打开3DBody对话框设置对应参数关闭3DBody对话框 进入放置模式 在2D模式下 光标变为十字准线 按PageUp键 将第一个引脚放大到足够大 在第一个引脚的孔内放一个小的封闭的正方形 选中小的正方形 按Ctrl C键将它复制到粘贴板 然后按Ctrl V键 将它粘贴到其它引脚的孔内 重复上述过程给所有的引脚添加三维模型 添加引脚三维模型后的效果 3D显示模式 四 交互式方法创建三维模型使用交互式方式创建封装三维模型对象的方法与手动方式类似 最大的区别是该方法中会检测那些封闭形状 这些闭环形状包含了封装细节信息 可被扩展成三维模型 该方法通过设置3DBodyManager对话框实现 1 激活封装在封装库中单击TO 39封装 激活封装 2 打开3DBodyManager对话框执行Tools Manage3DBodiesforCurrentComponent命令 打开3DBodyManager对话框 3 依据器件外形定义三维模型对应的形状选中PolygonalshapecreatedfromprimitivesonTopOverlay选项 单击BodyState栏中对应的项目 并设置其它参数可以快速建立器件的三维模型 通过3DBodyManager在现有基元的基础上快速建立三维模型 单击Close按钮 会在元器件上面显示如图所示三维模型形状 保存库文件 三维模型形状 4 与手工创建三维模型一样添加其它对象 TO 39完整的三维模型图 五 建立一个新的3D模型库 前面介绍的内容仅仅是为元器件封装添加三维模型信息 而不是3DPCB模型库 真正的3DPCB模型库代表元器件的真实外形 一般是用AutoCAD设计好的 然后导入到AD09软件中 3DPCB模型库的建立 1 创建一个3DPCB模型库执行File New Library PCB3DLibrary命令 就在当前项目中添加了一个默认的文件名为 PCB3DViewLib1 PCB3DLib的空白3D模型文件 2 导入元器件的3D模型用AutoCAD设计好元器件的3D模型 然后以stp的格式导出文件 执行Tools Import3DModel命令把建好的3D模型导入到建好的3D库中 导入3D模型 练习一 建立一个7段数码管的3D模型二 建立一个DIP10的3D模型三 练习观察元器件和PCB的3D显示 第三节输出文件 已经完成了基本的PCB的设计和布线 还需要把各种文件整理分发出来 从而来进行设计审查 制造验证和生产组装PCB板 这些需要输出的文件很多 有些文件是用于提供给PCB制造商 生产PCB板用 比如PCB文件 或者Gerber文件 PCB规格书等等 而有的则是提供给工厂生产使用 比如Gerber文件用来开钢网 Pick坐标文件做自动贴片插件机用 单层的测试点文件做ICT 元件丝印图做生产作业文件等等 而对于这些要求 AD09可以输出各种用途的文件 一 输出PDF文件AD09提供一个叫做OutputJobFiles的方式 该方式使用一种接口 为OutputJobEditor 可用于将各种需要输出文件捆绑在一起 将它们发送给各种输出方式 可以直接打印 生成PDF和生成文件 1 启动OutputJobFiles打开设计好的原理图 PCB图 单击File菜单下的SmartPDF 选项 然后将出现对话框 在这个对话框里面 仅仅是提示一下启动智能PDF向导 直接点击Next进入下一步骤 智能PDF生成器启动界面 2 点击Next按钮 进入PDF转换目标设置界面 目标文件设置界面 3 点击Next按钮 进入选择详细的文件输出表 选择详细的文件输出表 4 单击Next 进入是否生成元件报表对话框 是否生成元件报表对话框 5 单击Next 进入输出层和区域的设置 输出层和区域的设置 附加选项设置对话框 6 单击Next 进入PDF附加选项设置对话框 PDF附加选项设置对话框各设置项的意义 Zoom区域缩放 该选项用来设定生成的PDF文档 当在书签栏中选中元件或网络时 PDF阅读窗口缩放的大小 可以拖动下面的滑块来改变缩放的比例 AdditionalBookmark生成额外的书签 当选定Generatenetsinformation时设定在生成的PDF文档中产生网络信息 另外还可以设定是否产生Pin引脚 NetLabels网络标签 Ports端口的标签 Schematics原理图 可以设定是否将No ERCMarkers忽略ERC检查 ParameterSets参数设置以及Probes探针工具放置在生成的PDF文档中 还可以设置PDF文档的颜色模式 有Color彩色 Greyscale灰度 Monochrome单色模式可供选择 PCB 在此可以设置PCB设计文件转化为PDF格式时的颜色模式 可以设置为Color Greyscale Monochrome模式 工程中没有PCB文件时 该选项为灰色 7 单击Next按钮进入PDF设置完成对话框 设置完成对话框 二 生成Gerber文件1 打开设置对话框File FabricationOutputs GerberFiles Gerber设置对话框 2 设置General标签参数单位 英寸或米制格式 2 3 2 4 2 5三种3 设置进行Gerber绘制输出层设置单击Layers标签 然后单击PlotLayers按钮 并选择UsedOn 然后单击MirrorLayers按钮 并选择AllOff 然后在MechanicalLayer标签项选择PCB绘图所用外形的机械层 当然在这里用户也可以根据需要或者P