基于单片机的交通灯控制系统设计【优秀机械机电毕业设计论文】【A6087】
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a6087
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基于单片机的交通灯控制系统设计图2-3 采用动态扫描的交通灯控制系统电路原理图4一、DIP双列直插式封装DIP(Dual Inline Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。DIP封装具有以下特点:1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。二、PQFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP(Plastic Flat Package)方式封装的芯片与PQFP方式基本相同。唯一的区别是PQFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。PQFP/PFP封装具有以下特点:1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。2.适合高频使用。3.操作方便,可靠性高。4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。三、PGA插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:1.插拔操作更方便,可靠性高。2.可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。四、BGA球栅阵列封装随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208 Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。BGA封装技术又可详分为五大类:1.PBGA(Plasric BGA)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称FC)的安装方式。Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬质多层基板。4.TBGA(TapeBGA)基板:基板为带状软质的1-2层PCB电路板。5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。BGA封装具有以下特点:1.I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。2.虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,*西铁城(Citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即BGA)。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组(如i850)中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。五、CSP芯片尺寸封装随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP(Chip Size Package)。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。CSP封装又可分为四类:1.Lead Frame Type(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达(Goldstar)等等。2.Rigid Interposer Type(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。3.Flexible Interposer Type(软质内插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。4.Wafer Level Package(晶圆尺寸封装):有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。CSP封装具有以下特点:1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。3.极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电(IA)、数字电视(DTV)、电子书(E-Book)、无线网络WLANGigabitEthemet、ADSL手机芯片、蓝芽(Bluetooth)等新兴产品中。六、MCM多芯片模块为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现MCM(Multi Chip Model)多芯片模块系统。MCM具有以下特点:1.封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。3.系统可靠性大大提高。如果您认为本词条还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请2007-09-25 15:42PGF和LQFPQFP(quad flat package)四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时,多数情况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI 电路,而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。日本将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在日本电子机械工业会对QFP的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为QFP(2.0mm3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。另外,有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱。QFP 的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm 时,引脚容易弯曲。为了防止引脚变形,现已出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。在逻辑LSI 方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚中心距最小为0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqad)。PQFP:Plastic Quad Flat Package塑料四边引出扁平封装,PQFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。 PGF:即LQFP,【27、LQFP(low profile quad flat package)薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。】PLCC封装管脚向内收缩,好像猫爪子。LQFP管脚则竖着下去一会儿然后向外叉着。零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念.因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件也可有不同的零件封装。像电阻,有传统的针插式,这种元件体积较大,电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后,插入元件,再过锡炉或喷锡(也可手焊),成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(SMD)这种元件不必钻孔,用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再把SMD元件放上,即可焊接在电路板上了。 电阻 AXIAL 无极性电容 RAD 电解电容 RB- 电位器 VR 二极管 DIODE 三极管 TO 电源稳压块78和79系列 TO126H和TO-126V 场效应管 和三极管一样 整流桥 D44 D37 D46 单排多针插座 CON SIP 双列直插元件 DIP 晶振 XTAL1 电阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封装属性为axial系列 无极性电容:cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4 电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0 电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林顿管) 电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等 79系列有7905,7912,7920等 常见的封装属性有to126h和to126v 整流桥:BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列(D-44,D-37,D-46) 电阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.4 瓷片电容:RAD0.1-RAD0.3。其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1 电解电容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般470uF用RB.3/.6 二极管:DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4 发光二极管:RB.1/.2 集成块:DIP8-DIP40, 其中指有多少脚,脚的就是DIP8 贴片电阻 0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系 但封装尺寸与功率有关 通常来说 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是: 0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5 关于零件封装,LIB库中的元件外,其它库的元件都已经有了固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:以晶体管为例说明一下:晶体管是我们常用的的元件之一,在DEVICE。LIB库中,简简单单的只有NPN与PNP之分,但实际上,如果它是NPN的2N3055那它有可能是铁壳子的TO?3,如果它是NPN的2N3054,则有可能是铁壳的TO-66或TO-5,而学用的CS9013,有TO-92A,TO-92B,还有TO-5,TO-46,TO-52等等,千变万化。 还有一个就是电阻,在DEVICE库中,它也是简单地把它们称为RES1和RES2,不管它是100还是470K都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4W和甚至1/2W的电阻,都可以用AXIAL0.3元件封装,而功率数大一点的话,可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。现将常用的元件封装整理如下: 电阻类及无极性双端元件 AXIAL0.3-AXIAL1.0 无极性电容 RAD0.1-RAD0.4 有极性电容 RB.2/.4-RB.5/1.0 二极管 DIODE0.4及 DIODE0.7 石英晶体振荡器 XTAL1 晶体管、FET、UJT TO-xxx(TO-3,TO-5) 可变电阻(POT1、POT2) VR1-VR5 当然,我们也可以打开C:Client98PCB98libraryadvpcb.lib库来查找所用零件的对应封装。 这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3,AXIAL翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。同样的,对于无极性的电容,RAD0.1-RAD0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容,其封装为RB.2/.4,RB.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。 对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用TO?3,中功率的晶体管,如果是扁平的,就用TO-220,如果是金属壳的,就用TO-66,小功率的晶体管,就用TO-5,TO-46,TO-92A等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。 对于常用的集成IC电路,有DIPxx,就是双列直插的元件封装,DIP8就是双排,每排有4个引脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。SIPxx就是单排的封装。等等。 值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚可不一定一样。例如,对于TO-92B之类的包装,通常是1脚为E(发射极),而2脚有可能是B极(基极),也可能是C(集电极);同样的,3脚有可能是C,也有可能是B,具体是那个,只有拿到了元件才能确定。因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的,场效应管,MOS管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。 Q1-B,在PCB里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。 在可变电阻上也会出现类似的问题;在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、W、及2,所产生的网络表,就是1、2和W,在PCB电路板中,焊盘就是1,2,3。当电路中有这两种元 件时,就要修改PCB与SCH之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶 体管管脚改为1,2,3;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可。贴片元件封装说明电阻:和无极性电容相仿,最为常见的有0805、0603两类,不同的是,她可以以排阻的身份出现,四位、八位都有,具体封装样式可参照MD16仿真版,也可以到设计所内部PCB库查询。 注:ABCD四类型的封装形式则为其具体尺寸,标注形式为L X S X H1210具体尺寸与电解电容B类3528类型相同0805具体尺寸:2.0 X 1.25 X 0.51206具体尺寸:3.0 X 1.5 0X 0.5电容:可分为无极性和有极性两类: 无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603; 有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路版,所以要求温度稳定性要高,所以贴片电容以钽电容为多,根据其耐压不同,贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列,具体分类如下:类型 封装形式 耐压A 3216 10VB 3528 16VC 6032 25VD 7343 35V贴片钽电容的封装是分为A型(3216),B型(3528), C型(6032), D型(7343),E型(7845)。有斜角的是表示正极,(小三角的表示正极?不知道!)发光二极管:颜色有红、黄、绿、蓝之分,亮度分普亮、高亮、超亮三个等级,常用的封装形式有三类:0805、1206、1210二极管:根据所承受电流的的限度,封装形式大致分为两类,小电流型(如1N4148)封装为1206,大电流型(如IN4007)暂没有具体封装形式,只能给出具体尺寸:5.5 X 3 X 0.5拨码开关、晶振:等在市场都可以找到不同规格的贴片封装,其性能价格会根据他们的引脚镀层、标称频率以及段位相关联。您是否觉得逻辑产品的器件名称和编号容易混淆?您是否需要了解某个部件是否具有总线保持功能或串联阻尼电阻?该部件在哪种封装中使用?下表说明了 TI 标准目录逻辑器件中的所有字母和数字代表的含义。获取您喜爱的 TI 逻辑器件型号,并找出它的功能。器件命名规则 SN 74 LVC H 16 2 244 A DGG R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 标准前缀示例:SNJ - 遵从 MIL-PRF-38535 (QML)温度范围 54 - 军事 74 - 商业系列 特殊功能 空 = 无特殊功能 C - 可配置 Vcc (LVCC) D - 电平转换二极管 (CBTD) H - 总线保持 (ALVCH) K - 下冲-保护电路 (CBTK) R - 输入/输出阻尼电阻 (LVCR) S - 肖特基钳位二极管 (CBTS) Z - 上电三态 (LVCZ) 位宽空 = 门、MSI 和八进制 1G - 单门 8 - 八进制 IEEE 1149.1 (JTAG) 16 - Widebus?(16 位、18 位和 20 位) 18 - Widebus IEEE 1149.1 (JTAG) 32 - Widebus?(32 位和 36 位)选项 空 = 无选项 2 - 输出串联阻尼电阻 4 - 电平转换器 25 - 25 欧姆线路驱动器 功能 244 - 非反向缓冲器/驱动器 374 - D 类正反器 573 - D 类透明锁扣 640 - 反向收发器器件修正 空 = 无修正 字母指示项 A-Z 封装 D, DW - 小型集成电路 (SOIC) DB, DL - 紧缩小型封装 (SSOP) DBB, DGV - 薄型超小外形封装 (TVSOP) DBQ - 四分之一小型封装 (QSOP) DBV, DCK - 小型晶体管封装 (SOT) DGG, PW - 薄型紧缩小型封装 (TSSOP) FK - 陶瓷无引线芯片载体 (LCCC) FN - 塑料引线芯片载体 (PLCC) GB - 陶瓷针型栅阵列 (CPGA) GKE, GKF - MicroStar? BGA 低截面球栅阵列封装 (LFBGA) GQL, GQN - MicroStar Junior BGA 超微细球栅阵列 (VFBGA) HFP, HS, HT, HV - 陶瓷四方扁平封装 (CQFP) J, JT - 陶瓷双列直插式封装 (CDIP) N, NP, NT - 塑料双列直插式封装 (PDIP) NS, PS - 小型封装 (SOP) PAG, PAH, PCA, PCB, PM, PN, PZ - 超薄四方扁平封装 (TQFP) PH, PQ, RC - 四方扁平封装 (QFP) W, WA, WD - 陶瓷扁平封装 (CFP)卷带封装DB 和 PW 封装类型中的所有新增器件或更换器件的名称包括为卷带产品指定的 R。目前,指定为 LE 的现有产品继续使用这一指定,但是将来会转换为 R。 命名规则示例: 对于现有器件 - SN74LVTxxxDBLE 对于新增或更换器件 - SN74LVTxxxADBR LE - 左印(仅对于 DB 和 PW 封装有效) R - 标准(仅对于除了现有 DB 和 PW 器件之外的所有贴面封装有效) 就载带、盖带或卷带来说,指定了 LE 的器件和指定了 R 的器件在功能上没有差别。主要元件封装图BGABall Grid ArrayCPGACeramic Pin GridArraySBGALGAEBGA 680LPGAPlasticPin Grid ArrayFBGALBGA 160LuBGAMicroBall GridArrayQFPQuad Flat PackagePBGA 217LPlastic Ball Grid ArrayLQFPPQFPSBGA 192LCLCCLDCCTSBGA 680LLCCPLCCTQFP 100LJLCCSOT26SOT363SOJLQFP 100LSOSmall Outline PackageSSOPMETAL QUAD 100LHSOP28TSOPThin Small Outline PackagePQFP 100LTSSOP or TSOP IIThin Shrink Outline PackageSOHLAMINATE TCSP 20LChip Scale PackagePCMCIASNAPTKLAMINATE CSP 112LChip Scale PackageSNAPTKSNAPZPCERQUADCeramic Quad Flat PackFlat PackSOT220LLP 8LaSOT223SOT223SO DIMMSmall Outline Dual In-line Memory ModuleSOT23Socket 603FosterSOT23SOT323SOT25SOT353SOT343SOCKET 370For intel 370 pin PGA Pentium III & Celeron CPUSOT523SOT89SOCKET 423For intel 423 pin PGA Pentium 4 CPUTO252TO263TO268SOCKET 462/SOCKET AFor PGA AMD Athlon & Duron CPUC-BendLead CeramicCaseSOCKET 7For intel Pentium & MMX Pentium CPUGull Wing Leads SC-70 5LPDIPSDIPPSDIPSOJ 32LPCDIPDIPDual Inline PackageSOP EIAJ TYPE II 14LDIP-tabDual Inline Package with Metal HeatsinkFDIPSSOP 16L ZIPZig-Zag Inline PackageCNRCommunication and Networking Riser Specification Revision 1.2SIPSingle Inline PackageSIMM30Single In-line Memory ModuleSOT220SIMM72Single In-line Memory ModuleFTO220SIMM72Single In-line Memory ModuleSLOT 1For intel Pentium II Pentium III & Celeron CPUSLOT AFor AMD Athlon CPUPCI 32bit 5VPeripheral Component InterconnectPCI 64bit 3.3VPeripheral Component InterconnectITO3pITO220TO18TO71TO220TO72TO247TO78TO264TO8TO3TO92TO5TO93TO52TO99基于单片机的交通灯控制系统设计附录2 基于单片机的交通灯控制系统总设计PCB图(正面)25盐城工学院本科生毕业设计说明书(2008)附录2 基于单片机的交通灯控制系统总设计PCB图(背面)26PROTEL元件封装总结 电阻 AXIAL无极性电容 RAD电解电容 RB-电位器 VR二极管 DIODE三极管 TO电源稳压块78和79系列 TO126H和TO-126V场效应管 和三极管一样整流桥 D44 D37 D46单排多针插座 CON SIP双列直插元件 DIP晶振 XTAL1电阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封装属性为axial系列无极性电容:cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林顿管)电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等79系列有7905,7912,7920等常见的封装属性有to126h和to126v整流桥:BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列(D-44,D-37,D-46)电阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.4瓷片电容:RAD0.1-RAD0.3。其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1电解电容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般470uF用RB.3/.6二极管:DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4发光二极管:RB.1/.2集成块:DIP8-DIP40, 其中指有多少脚,脚的就是DIP8贴片电阻0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系但封装尺寸与功率有关 通常来说0201 1/20W0402 1/16W0603 1/10W0805 1/8W1206 1/4W电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402=1.0x0.50603=1.6x0.80805=2.0x1.21206=3.2x1.61210=3.2x2.51812=4.5x3.22225=5.6x6.5零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件也可有不同的零件封装。像电阻,有传统的针插式,这种元件体积较大,电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后,插入元件,再过锡炉或喷锡(也可手焊),成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(SMD)这种元件不必钻孔,用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再把SMD元件放上,即可焊接在电路板上了。关于零件封装我们在前面说过,除了DEVICE。LIB库中的元件外,其它库的元件都已经有了固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:以晶体管为例说明一下:晶体管是我们常用的的元件之一,在DEVICE。LIB库中,简简单单的只有NPN与PNP之分,但实际上,如果它是NPN的2N3055那它有可能是铁壳子的TO3,如果它是NPN的2N3054,则有可能是铁壳的TO-66或TO-5,而学用的CS9013,有TO-92A,TO-92B,还有TO-5,TO-46,TO-52等等,千变万化。还有一个就是电阻,在DEVICE库中,它也是简单地把它们称为RES1和RES2,不管它是100还是470K都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4W和甚至1/2W的电阻,都可以用AXIAL0.3元件封装,而功率数大一点的话,可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。现将常用的元件封装整理如下:电阻类及无极性双端元件 AXIAL0.3-AXIAL1.0无极性电容 RAD0.1-RAD0.4有极性电容 RB.2/.4-RB.5/1.0二极管 DIODE0.4及 DIODE0.7石英晶体振荡器 XTAL1晶体管、FET、UJT TO-xxx(TO-3,TO-5)可变电阻(POT1、POT2) VR1-VR5当然,我们也可以打开C:Client98PCB98libraryadvpcb.lib库来查找所用零件的对应封装。这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3,AXIAL翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。同样的,对于无极性的电容,RAD0.1-RAD0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容,其封装为RB.2/.4,RB.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用TO3,中功率的晶体管,如果是扁平的,就用TO-220,如果是金属壳的,就用TO-66,小功率的晶体管,就用TO-5,TO-46,TO-92A等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。对于常用的集成IC电路,有DIPxx,就是双列直插的元件封装,DIP8就是双排,每排有4个引脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。SIPxx就是单排的封装。等等。值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚可不一定一样。例如,对于TO-92B之类的包装,通常是1脚为E(发射极),而2脚有可能是B极(基极),也可能是C(集电极);同样的,3脚有可能是C,也有可能是B,具体是那个,只有拿到了元件才能确定。因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的,场效应管,MOS管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。Q1-B,在PCB里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。在可变电阻上也同样会出现类似的问题;在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、W、及2,所产生的网络表,就是1、2和W,在PCB电路板中,焊盘就是1,2,3。当电路中有这两种元件时,就要修改PCB与SCH之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶体管管脚改为1,2,3;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可 封装技术知识:一、DIP双列直插式封装DIP(DualInline Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用 DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。DIP封装具有以下特点:1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP(Plastic Flat Package)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。QFP/PFP封装具有以下特点:1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。2.适合高频使用。3.操作方便,可靠性高。4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。三、PGA插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的 CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:1.插拔操作更方便,可靠性高。2.可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。四、BGA球栅阵列封装随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208 Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。BGA封装技术又可详分为五大类:1.PBGA(Plasric BGA)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称FC)的安装方式。Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬质多层基板。4.TBGA(TapeBGA)基板:基板为带状软质的1-2层PCB电路板。5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。BGA封装具有以下特点:1.I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。2.虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,*西铁城(Citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即 BGA)。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC 电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组(如i850)中开始使用BGA,这对 BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。五、CSP芯片尺寸封装随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP(Chip Size Package)。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。CSP封装又可分为四类:1.Lead Frame Type(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达(Goldstar)等等。2.Rigid Interposer Type(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。3.Flexible Interposer Type(软质内插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。4.Wafer Level Package(晶圆尺寸封装):有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。CSP封装具有以下特点:1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。3.极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电(IA)、数字电视(DTV)、电子书(E-Book)、无线网络WLANGigabitEthemet、ADSL手机芯片、蓝芽(Bluetooth)等新兴产品中。六、MCM多芯片模块为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现MCM(Multi Chip Model)多芯片模块系统。MCM具有以下特点:1.封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。3.系统可靠性大大提高。protel99常用元件的电气图形符号、名称和封装形式 protel99常用元件的电气图形符号、名称和封装形式1.电阻原理图中常用的名称为RES1-RES4;引脚封装形式:AXIAL系列 从AXIAL-0.3到AXIAL-1.0,后缀数字代表两焊盘的间距,单位为Kmil. 2.电容原理图中常用的名称为CAP(无极性电容)、ELECTRO(有极性电容);引脚封装形式:无极性电容为RAD-0.1到RAD-0.4,有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0. 3.电位器原理图中常用的名称为POT1和POT2;引脚封装形式:VR-1到VR-5. 4.二极管原理图中常用的名称为DIODE(普通二极管)、DIODE SCHOTTKY(肖特基二极管)DUIDE TUNNEL(隧道二极管)DIODE VARCTOR(变容二极管)ZENER13(稳压二极管)5.引脚封装形式:DIODE0.4和DIODE 0.7;引脚封装形式:无极性电容6.三极管原理图中常用的名称为NPN,NPN1和PNP,PNP1;引脚封装形式TO18、TO92A(普通三极管)TO220H(大功率三极管)TO3(大功率达林顿管)7.场效应管原理图中常用的名称为JFET N(N沟道结型场效应管),JFET P(P沟道结型场效应管)MOSFET N(N沟道增强型管)MOSFET P(P沟道增强型管)引脚封装形式与三极管同。8.整流桥原理图中常用的名称为BRIDGE1和BRIDGE2,引脚封装形式为D系列,如D-44,D-37,D-46等。9.单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列,从CON1到CON60,引脚封装形式为SIP系列,从SIP-2到SIP-20。10.双列直插元件原理图中常用的名称为根据功能的不同而不同,引脚封装形式DIP系列。11.串并口类原理图中常用的名称为DB系列,引脚封装形式为DB和MD系列。电阻AXIAL无极性电容RAD电解电容RB-电位器VR二极管DIODE三极管TO电源稳压块78和79系列TO126H和TO-126V场效应管和三极管一样整流桥D44D37D46单排多针插座CONSIP双列直插元件DIP晶振XTAL1电阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封装属性为axial系列无极性电容:cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林顿管)电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等79系列有7905,7912,7920等常见的封装属性有to126h和to126v
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