第8章元件基本原理图库、PCB元件封装库和集成元件库

指南的这一部分讲述以下主题：∙PROTEL DXP创建新的PCB 库∙用元件向导为一个原理图元件创建封装∙你可以在PCB 库里手工创建不常见的封装∙using routing primitives within a footprint建立一个封装，可以在PCB 编辑器中建立封装然后拷贝到一个PCB 库中，也可以在PCB 库中相互拷贝，或者用PCB 库编辑器的PCB 元件向导或画图工具。

如果你已经在一个PCB 设计中放好了所有的封装，可以在PCB 编辑器中执行Design»Make PCB Library 命令生成一个只包含这些封装的PCB 库。

PROTEL DXP 同时拥有可以在PCB 设计中使用的全面的包括预定义了过孔或贴片元件封装的库。

在你的PROTEL DXP 安装路径下的AltiumLibraryPcb 文件夹中存储了这些封装库。

在指南的这一部分，我们将要创建一个新的封装来说明必要的程序。

使用制造商的数据手册检查相应的详细封装规格。

创建新的PCB库建立新的PCB 库步骤：1. 执行File»New»Pcb Library 命令。

在设计窗口中显示一个新的名为“PcbLib1.PcbLib”的库文件和一个名为“PCBComponent_1”的空白元件图纸。

2. 执行存储命令，将库文件更名为“PCB Footprints.PcbLib”存储。

3. 点击PCB Library 标签打开PCB 库编辑器面板。

4. 现在你可以使用PCB 库编辑器中的命令添加，移除或者编辑新PCB 库中的封装元件了。

使用PCB元件向导PCB 库编辑器包含一个元件向导，它用于创建一个元件封装基于你对一系列问题的回答。

我们将用向导建立一个DIP14 封装。

其步骤如下：1. 执行Tools»New Component 命令或者在PCB 库编辑器中点击Add 按钮。

元件向导自动开始。

点击Next 按钮进行向导流程。

PCB元件封装知识器件封装，就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。

封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。

它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。

因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。

另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。

由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。

衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。

封装时主要考虑的因素：1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率，尽量接近1:1；2、引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；3、基于散热的要求，封装越薄越好。

封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。

从结构方面，封装经历了最早期的晶体管TO（如TO-89、TO92）封装发展到了双列直插封装，随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装，以后逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、 SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。

从材料介质方面，包括金属、陶瓷、塑料、塑料，目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。

封装大致经过了如下发展进程：结构方面：TO－>DIP－>PLCC－>QFP－>BGA －>CSP；材料方面：金属、陶瓷－>陶瓷、塑料－>塑料；引脚形状：长引线直插－>短引线或无引线贴装－>球状凸点；装配方式：通孔插装－>表面组装－>直接安装具体的封装形式1、 SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。

创建PCB元件库及元件封装实验预习：课本8.4、8.5一、本次实验的任务创建一个元件封装库，在其中创建如下元件的封装。

元件一，如下图所示：元件二，下图所示：元件三，如下图所示：二、创建方法1）选择菜单命令“File ->New->Library->PCB Library”，创建一个PCB封装库文件2）保存文件，保存时取文件名为：学号+姓名，后缀.PcbLib不要改动。

3）创建第一个元件封装①选择菜单命令“Tools->Componet Wizard”，启动元件封装向导②点击“Next”，进入“元件封装类型选择界面”，这里选择“Dual In-Line Packages（DIP）”这种封装类型，单位选择“毫米”，如下图：③点击“Next”，进入“焊盘尺寸设置界面”，这里焊盘外径两个方向都设置为50mil，内径根据元第一种元件的引脚直径来设置。

④点击“Next”，进入“焊盘间距设置界面”，根据第一个元件的图形中给出的参数设置焊盘间距。

⑤点击“Next”，进入“封装轮廓线宽度设置界面”，设置封装轮廓线宽度，一般不用改。

⑥点击“Next”，进入“焊盘数设置界面”，根据第一种元件的引脚数来设置Pad数量。

⑦点击“Next”，进入“封装名称设置界面”，可采用默认命名。

⑧最后点击“Finish”，可生成封装并加入当前的PCB封装库中。

4）创建第二个元件封装①选择菜单命令“Tools->IPC Compliant Footprint Wizard”，启动IPC元件封装向导②点击“Next”，进入“元件封装类型选择界面”，这里选择“SOIC”封装类型③点击“Next”，进入“封装尺寸设置界面”，这里封装的外形尺寸根据第二种元件的图形中的相关参数来设置。

④以后依次点击“Next”，相关页面的设置可采用默认值，最后点击“Finish”，便生成一个封装，并加入当前的PCB封装库中。

5）创建第三个元件封装①选择菜单命令“Tools->IPC Compliant Footprint Wizard”，启动IPC元件封装向导②点击“Next”，进入“元件封装类型选择界面”，这里选择“PQFP”封装类型③点击“Next”，进入“封装总体尺寸设置界面”，这里封装的总体尺寸根据第三种元件的图形中的相关参数来设置。

PCB电路板PPCB元件封装和库制作图文详解PowerPCB元件封装制作图文详解！新手一定要看！PowerPCB元件封装制作图文详解！***************************************************我们习惯上将设计工作分为三大阶段，指的是前期准备阶段、中间的设计阶段以及后期设计检查与数据输出阶段。

前期准备阶段的最重要的任务之一就是制作元件，制作元件需要比较专业的知识，我们会在下一部教程中专门介绍。

但是学会了做元件只是第一步，因为元件做好后还必须保存起来，保存的场所就是我们现在要讨论的元件库，而且在PowerPCB中只有将元件存放到元件库中之后，才能调出使用。

因此做元件与建元件库操作是密不可分的，有时还习惯将两个操作合而为一，统称为建库。

建库过程中的重要工作之一就是对元件库的管理，可以想像一个功能强大的元件库,至少要能满足设计者的下列几方面的要求:必须能够随意新建元件库、具有较强的检索功能、可以对库中的内容进行各种编辑操作、可以将元件库中的内容导入或者是导出等等。

下面我们将分几小节对PowerPCB元件库的各种管理功能进行详细讨论。

一，PowerPCB元件库基本结构1.元件库结构在深入讨论之前，有必要先熟悉PowerPCB的元件库结构，在下述图9-1已经打开的元件库管理窗口下，我们可以清晰地看到四个图标，它们分别代表PowerPCB的四个库，这是PowerPCB元件库的的一个重要特点。

换句话说，每当新建一个元件库时，其实都有四个子库与之对应。

有关各个库的含义请仔细阅读图9-1说明部分。

图9-1各元件库功能说明例如我们新建了一个名为FTL的库后，在Padspwr的Lib目录下就会同时出现四个名称相同但后缀名各异的元件库，如图9-2分别为：FTL.pt4：PartType元件类型库FTL.pd4：PartDecal元件封装库FTL.ld4：CAE逻辑封装库FTL.ln4：Line线库这是Padspwr的Lib目录下的所有元件库的列表，在这里可以找到所有元件库，包括系统自带的与客户新建的库。

元器件原理图库与PCB库设计规范1、目的规范我公司元器件原理图封装与PCB封装的设计和管理，方便硬件开发设计人员查找使用，提高开发工作效率。

2、适用范围我公司使用的所有电子元器件的原理图封装与PCB封装的设计和管理。

3、规范内容3.1、原理图封装与PCB封装的管理规则3.1.1、按照此规范设计的原理图封装与PCB封装只适用于目前我公司正在使用的硬件设计工具PROTEL99SE或者PROTEL DXP，所有工程师在硬件设计过程使用同一个器件封装库。

3.1.2、所有器件的原理图封装与PCB封装在设计完成后，必须录入《STEC.030.001电子元件标准名称表》，方便工程师查找使用；在《STEC.030.001电子元件标准名称表》中增加原理图封装更改表和、PCB 封装更改表，记录原理图封装和PCB封装更改记录（包括更改原因与更改时间）；增加PCB封装后缀名称说明表，具体说明PCB名称中后缀的意义。

3.2器件原理图库命名规则3.2.1、将我公司使用到的所有电子元器件分成12个大类，每个大类给出以字母命名的类名称（具体分类方法见附录表1）。

3.2.2、元器件原理图封装命名：对于附录表1中已经规定了原理图库封装的具体命名的器件（如电阻、电容、二极管、三极管等）或者规则了具体的命名规则的器件（变压器、液晶、单排插针、单排插座、继电器等），使用规定的名称或按照规定的规则来命名；对于还没有做出具体规定的器件（如IC类器件等），使用“类名_+器件的型号/或器件简称(简称必须易于理解区分）”作为原理图封装名称(器件型号可以用简称)。

如电阻类器件命名为R_RES（表示普通电阻）、R_PTC（表示热敏电阻）、R-RV（表示压敏电阻）、R_RP（表示可调电阻）；电容类器件命名为C_DP（表示无极性电容）、C_SP（表示有极性电容）。

对于用以上规定的命名规则还不能区分的器件之间，用一位数字的序号来区分，如晶振命名规定为CRY_J，但是有两管脚的与三管脚的两种，这时可以将两管脚的晶振命名为CRY_J,而三管脚的晶振命名为CRY_J-1。

PCB元件库和封装库的制作1框架结构：分为原理图元件库和PCB元件库两个库,每个库做为一个单独的设计项目1.1依据元器件种类，原理图元件库包括以下16个库：1.1.1单片机1.1.2集成电路1.1.3TTL74系列1.1.4COMS系列1.1.5二极管、整流器件1.1.6晶体管：包括三极管、场效应管等1.1.7晶振1.1.8电感、变压器件1.1.9光电器件：包括发光二极管、数码管等1.1.10接插件：包括排针、条型连接器、防水插头插座等1.1.11电解电容1.1.12钽电容1.1.13无极性电容1.1.14SMD电阻1.1.15其他电阻：包括碳膜电阻、水泥电阻、光敏电阻、压敏电阻等1.1.16其他元器件：包括蜂鸣器、电源模块、继电器、电池等1.2依据元器件种类及封装，PCB元件封装库包括以下11个库：1.2.1集成电路（直插）1.2.2集成电路（贴片）1.2.3电感1.2.4电容1.2.5电阻1.2.6二极管整流器件1.2.7光电器件1.2.8接插件1.2.9晶体管1.2.10晶振1.2.11其他元器件2PCB元件库命名规则2.1集成电路（直插）用DIP-引脚数量+尾缀来表示双列直插封装尾缀有N和W两种,用来表示器件的体宽N为体窄的封装，体宽300mil,引脚间距2.54mmW为体宽的封装, 体宽600mil,引脚间距2.54mm如：DIP-16N表示的是体宽300mil,引脚间距2.54mm的16引脚窄体双列直插封装2.2集成电路（贴片）用SO-引脚数量+尾缀表示小外形贴片封装尾缀有N、M和W三种,用来表示器件的体宽N为体窄的封装，体宽150mil,引脚间距1.27mmM为介于N和W之间的封装，体宽208mil,引脚间距1.27mm W为体宽的封装, 体宽300mil,引脚间距1.27mm如：SO-16N表示的是体宽150mil，引脚间距1.27mm的16引脚的小外形贴片封装若SO前面跟M则表示为微形封装，体宽118mil,引脚间距0.65mm2.3电阻2.3.1SMD贴片电阻命名方法为：封装+R如：1812R表示封装大小为1812的电阻封装2.3.2碳膜电阻命名方法为：R-封装如：R-AXIAL0.6表示焊盘间距为0.6英寸的电阻封装2.3.3水泥电阻命名方法为：R-型号如：R-SQP5W表示功率为5W的水泥电阻封装2.4电容2.4.1无极性电容和钽电容命名方法为：封装+C如：6032C表示封装为6032的电容封装2.4.2SMT独石电容命名方法为：RAD+引脚间距如：RAD0.2表示的是引脚间距为200mil的SMT独石电容封装2.4.3电解电容命名方法为：RB+引脚间距/外径如：RB.2/.4表示引脚间距为200mil, 外径为400mil的电解电容封装2.5二极管整流器件命名方法按照元件实际封装，其中BAT54和1N4148封装为1N41482.6晶体管命名方法按照元件实际封装，其中SOT-23Q封装的加了Q以区别集成电路的SOT-23封装，另外几个场效应管为了调用元件不致出错用元件名作为封装名2.7晶振HC-49S,HC-49U为表贴封装，AT26,AT38为圆柱封装，数字表规格尺寸如：AT26表示外径为2mm，长度为8mm的圆柱封装2.8电感、变压器件电感封封装采用TDK公司封装2.9光电器件2.9.1贴片发光二极管命名方法为封装+D来表示如：0805D表示封装为0805的发光二极管2.9.2直插发光二极管表示为LED-外径如LED-5表示外径为5mm的直插发光二极管2.9.3数码管使用器件自有名称命名2.10接插件2.10.1SIP+针脚数目+针脚间距来表示单排插针，引脚间距为两种：2mm，2.54mm如：SIP7-2.54表示针脚间距为2.54mm的7针脚单排插针2.10.2DIP+针脚数目+针脚间距来表示双排插针，引脚间距为两种：2mm，2.54mm如：DIP10-2.54表示针脚间距为2.54mm的10针脚双排插针2.10.3其他接插件均按E3命名2.11其他元器件详见《Protel99se元件库清单》3SCH元件库命名规则3.1单片机、集成电路、二极管、晶体管、光电器件按照器件自有名称命名3.2TTL74系列和COMS系列是从网上找的元件库，封装和编码需要在画原理图时重新设定3.3电阻3.3.1SMD电阻用阻值命名，后缀加-F表示1%精度，如果一种阻值有不同的封装，则在名称后面加上封装如：3.3-F-1812表示的是精度为1%，封装为1812，阻值为3.3欧的电阻3.3.2碳膜电阻命名方法为：CR+功率-阻值如：CR2W-150表示的是功率为2W，阻值为150欧的碳膜电阻3.3.3水泥电阻命名方法为：R+型号-阻值如：R-SQP5W-100表示的是功率为5W，阻值为100欧的水泥电阻3.3.4保险丝命名方法为：FUSE-规格型号，规格型号后面加G则表示保险管如：FUSE-60V/0.5A表示的是60V,0.5A的保险丝3.4电容3.4.1无极性电容用容值来命名，如果一种容值有不同的封装，则在容值后面加上封装。

PowerPCB元件封装制作图文详解！新手一定要看！PowerPCB元件封装制作图文详解！***************************************************我们习惯上将设计工作分为三大阶段，指的是前期准备阶段、中间的设计阶段以及后期设计检查与数据输出阶段。

前期准备阶段的最重要的任务之一就是制作元件，制作元件需要比较专业的知识，我们会在下一部教程中专门介绍。

但是学会了做元件只是第一步，因为元件做好后还必须保存起来，保存的场所就是我们现在要讨论的元件库，而且在PowerPCB中只有将元件存放到元件库中之后，才能调出使用。

因此做元件与建元件库操作是密不可分的，有时还习惯将两个操作合而为一，统称为建库。

建库过程中的重要工作之一就是对元件库的管理，可以想像一个功能强大的元件库,至少要能满足设计者的下列几方面的要求:必须能够随意新建元件库、具有较强的检索功能、可以对库中的容进行各种编辑操作、可以将元件库中的容导入或者是导出等等。

下面我们将分几小节对PowerPCB元件库的各种管理功能进行详细讨论。

一，PowerPCB元件库基本结构1.元件库结构在深入讨论之前，有必要先熟悉PowerPCB的元件库结构，在下述图9-1已经打开的元件库管理窗口下，我们可以清晰地看到四个图标，它们分别代表PowerPCB的四个库，这是PowerPCB元件库的的一个重要特点。

换句话说，每当新建一个元件库时，其实都有四个子库与之对应。

有关各个库的含义请仔细阅读图9-1说明部分。

图9-1 各元件库功能说明例如我们新建了一个名为FTL的库后，在Padspwr的Lib目录下就会同时出现四个名称相同但后缀名各异的元件库，如图9-2分别为：FTL.pt4：Part Type元件类型库FTL.pd4：Part Decal元件封装库FTL.ld4：CAE逻辑封装库FTL.ln4：Line线库这是Padspwr的Lib目录下的所有元件库的列表，在这里可以找到所有元件库，包括系统自带的与客户新建的库。

Altium Designer 元器件库的操作第8章元器件库操作8.1 元件库介绍8.1.1 元件库的格式8.1.2 元件库标准8.1.3 元件库操作的基本步骤8.2 Altium Designer的元件库原理图编辑环境8.3.1 新建与打开元器件原理图库文件8.3.2 熟悉元器件原理图库编辑环境8.3.3 集成库的浏览8.3 创建DSP原理图模型8.3.1 创建一个新元件8.3.2 绘制元件的符号轮廓8.3.3 放置元件引脚8.3.4 元件属性编辑8.3.5 元件设计规则检查8.3.6 生成元件报表8.4 Altium Designer的PCB封装库编辑环境8.4.1 新建与打开元器件PCB封装库文件8.4.2 熟悉元件PCB封装模型编辑环境8.5 创建元件的PCB封装模型8.5.1 利用IPC元件封装向导绘制DSP封装8.5.2 利用元件封装向导绘制封装模型8.5.3 手工绘制元件封装模型8.5.4 元件设计规则检查8.6 集成元件库的操作8.6.1 编译集成元件库8.6.2 生成原理图模型元件库报表8.6.2 生成PCB封装元件库报表8.7 模型管理器8.8 创建一个多子件的原理图元件8.9 从其他库中添加元件8.10 STEP格式3D文件的导入与导出8.11 库分割器8.12 Protel99 SE 元件库的导入与导出8.12.1 Protel 99SE元件库的导入：8.12.2 Protel99元件库的导出Altium Designer 7.0以独立的集成库支持设计，综合所有的相关模块，诸如单个库包中每个元件的封装和仿真子电路。

用户可编译和部署完全可移植的、安全的独立库。

用户可以直接对原理图和PCB进行操作，将其编译进集成库中，这为用户提供了所有必要器件信息的单一、安全的源。

用户可以附加仿真和信号完整性模型，以及器件的3D CAD描述。

在编译集成库时，从源中提取的所有模型合并成一个可以移植的单一格式。