allegro 04_D 直插分立元件封装制作流程

时间:2024-04-12 22:15:38

通孔分立元件主要包括插针的电阻、电容、电感等。本文档将以1/4W的M型直插电阻为例来进行说明。

通孔焊盘设计:

尺寸计算:(英制)

设元件直插引脚直径为:PHYSICAL_PIN_SIZE,则对应的通孔焊盘的各尺寸如下:

  • 钻孔直径DRILL_SIZE    = PHYSICAL_PIN_SIZE+12 mil,PHYSICAL_PIN_SIZE<=40

                                               = PHYSICAL_PIN_SIZE+16 mil,40<PHYSICAL_PIN_SIZE<=80

                                               = PHYSICAL_PIN_SIZE+20 mil,PHYSICAL_PIN_SIZE>80

  • 规则焊盘Regular Pad    =DRILL_SIZE+16 mil,DRILL_SIZE<50 mil

                                                =DRILL_SIZE+30 mil,DRILL_SIZE>=50 mil

                                                =DRILL_SIZE+40 mil,DRILL_SIZE为矩形或椭圆形

  • 阻焊盘Anti-pad               =Regular Pad+20 mil
  • 热风焊盘    内径ID          =DRILL_SIZE+20 mil

                          外径OD       =Anti-pad=Regular Pad+20 mil

                                             =DRILL_SIZE+36 mil,DRILL_SIZE<50 mil

                                             =DRILL_SIZE+50 mil,DRILL_SIZE>=50 mil

                                             =DRILL_SIZE+60 mil,DRILL_SIZE为矩形或椭圆形

  •  开口宽度                      =(OD-ID)/2+10 mil

焊盘制作:

以1/4W的M型直插电阻为例,其引脚直径20 mil,根据上述原则,钻孔直径应该为32 mil,Regular Pad的直径为48 mil,Anti-pad的直径为68 mil,热风焊盘的内径为52 mil,外径为68 mil,开口宽度为18 mil。焊盘制作过程分两大步骤:制作热风焊盘和制作通孔焊盘。

首先制作热风焊盘。使用PCB Designer工具,步骤如下:

选择File->New,在New Drawing对话框中选择Flash symbol,命名一般以其外径和内径命名,这里设为TR_68_52,如下图所示。

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选择Add->Flash,按照上述尺寸进行填写,如下图左所示。完成后,如下图右所示。

allegro 04_D 直插分立元件封装制作流程

allegro 04_D 直插分立元件封装制作流程

 

热风焊盘制作完成后,可以进行通孔焊盘的制作。使用的工具为Pad_Designer。步骤如下:

  • File->New,新建Pad,命名为pad48cir32d.pad,其中,48表示外径,cir表示圆形,32表示内径,d表示镀锡,用在需要电气连接的焊盘或过孔,若是u则表示不镀锡,一般用于固定孔。
  • 在Parameters选项中设置如下图所示。图中孔标识处本文选用了cross,即一个"+"字,也可选用其他图形,如六边形等。

allegro 04_D 直插分立元件封装制作流程

在Layer中需填写以下几个层。一般情况下,一个通孔的示意图如下图所示。

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顶层(BEGIN LAYER)

根据需要来选择形状和大小,一般与Regular Pad相同,也可以选择其他形状用于标示一些特殊特征,例如有极性电容的封装中用正方形焊盘标示正端。这里设置成圆形,直径为48 mil。

中间层(DEFAULT_INTERNAL)

选择合适尺寸的热风焊盘;注意,若热风焊盘存的目录并非安装目录,则需要在PCB Designer中选择Setup->User Preferences中的psmpath中加入适当路径,如下图所示。

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底层(END_LAYER) 

一般与顶层相同,可以copy顶层的设置并粘贴到底层来。

  1. 阻焊层(SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM):Solder Mask=Regular Pad+4~20 mil(焊盘直径越大,这个值也可酌情增大)。
  2. 助焊层(PASTEMASK_TOP和PASTEMASK_BOTTOM):这一层仅用于表贴封装,在直插元件的通孔焊盘中不起作用,但可以设置,会被忽略。
  3. 预留层(FILMMASK_TOP和FILMMASK_BOTTOM):预留,可不用。

最终该通孔焊盘layer层参数配置如下图所示。

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 封装设计

各层的尺寸约束

除丝印层的形状外,直插分立元件的约束与2.2.1节基本类似。

对于丝印层,其形状与元件性质有关:

  1. 对于直插式电阻、电感或二极管,丝印层通常选择矩形框,位于两个焊盘内部,且两端抽头;
  2. 对于直插式电容,一般选择丝印框在焊盘之外,若是扁平的无极性电容,形状选择矩形;若是圆柱的有极性电容,则选择圆形。
  3. 对于需要进行标记的,如有极性电容的电容的正端或者二极管的正端等,除却焊盘做成矩形外,丝印层也可视具体情况进行标记。

 封装制作

仍然以1/4W的M型直插电阻为例,其引脚直径20 mil,引脚间距400 mil,元件宽度约80 mil,元件长度为236mil,直插电阻封装的命名一般为AXIAL-xx形式(比如AXIAL-0.3、AXIAL-0.4),后面的xx代表焊盘中心间距为xx英寸,这里命名为AXIAL-0.4L。其封装制作步骤如下(与2.2.2节中相同的部分将省略):

放置焊盘,放置的两个焊盘如下图所示。

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放置元件实体区域(Place_Bound),绘制完后如下图右所示。

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放置丝印层(Silkscreen),选择Add->Lines,options中如下图左所示。绘制完后如下图右所示。

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放置装配层(Assembly),选择Add->Lines,options中如下图左所示。放置完后如下图右所示,装配层的矩形则表示实际元件所处位置。

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放置元件标示符(Labels)和器件类型(Device),如下图左所示。

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设置封装高度(Package Height,非必要)。设置高度为60~120 mil。