1、第7章 制作数码管元件与封装元件库与封装库的管理7.1 任务目标7.2 制作原理图元件7.3 制作PCB元件封装7.4 创建集成元件库7.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.1 任务目标7.1.1 学习任务制作数码管的原理图元件和PCB封装，并创建集成元件库。操作提示：管脚顺序：-e，-d，-com，-c，-dp，-b，-a，-com，-f，-g。管脚直径为0.6mm（约25mil），相邻两管脚中心距离为2.54mm（100mil）。5:37:37重庆电子工程职业学院27.1 任务目标7.1.2 能力培养1能制作规则原理图元件和PCB封装。2能制作非规则原理图元件和PCB封装。3能调用制作的
2、原理图元件库和PCB封装库。4能根据实物尺寸合理选择焊盘与过孔大小。5能够创建与修改集成元件库。7.1.3 任务分析1原理图元件库与PCB封装库的创建。2原理图元件与PCB封装编辑器的基本使用。3集成元件库的创建与修改。4原理图元件库、PCB封装库及集成元件库的调用。5焊盘、过孔大小与实物尺寸关系。5:37:37重庆电子工程职业学院37.2 制作原理图元件7.2.1 创建原理图元件库文件1新建原理图元件库文件文件创建库原理图库默认名称:Schlibl.Schlib5:37:37重庆电子工程职业学院47.2 制作原理图元件7.2.1 创建原理图元件库文件2保存原理图元件库文件文件保存，将元件库文
3、件保存为“MySchLib.SchLib”。5:37:38重庆电子工程职业学院57.2 制作原理图元件7.2.2 原理图元件库编辑器1主菜单2标准工具栏与实用工具 标准工具栏 实用工具5:37:38重庆电子工程职业学院67.2 制作原理图元件7.2.2 原理图元件库编辑器3工作面板单击工作面板标签SCH Library选项，或单击状态栏SCHSCH Library，即可显示SCH Library面板。工作面板包括元件栏、别名栏、Pins（引脚）栏和模型栏四部分。5:37:38重庆电子工程职业学院77.2 制作原理图元件7.2.3 绘制库元件以绘制LM358的原理图符号为例来说明元件原理图库的制
4、作过程。1确定元件名称在SCH Library面板的元件区域中，已默认生成一个元件“Component_1”。将其修改为“LM358”。单击Component_1选中此元件。工具重新命名元件Rename Component，输入新元件名“LM358”。5:37:38重庆电子工程职业学院87.2 制作原理图元件7.2.3 绘制库元件2绘制第一个子部件 实用工具栏 中的按钮 ，绘制三角形的运放符号。选中三角形，单击鼠标右键，选择属性，或者直接双击三角形，在多边形对话框，可对其属性进行修改。5:37:38重庆电子工程职业学院97.2 制作原理图元件7.2.3 绘制库元件 实用工具栏 中的按钮 ，在合
5、适的位置放置输入脚2、3，输出脚1，电源输入脚8和接地脚4。放置时按“Tab”引脚属性，或双击已放置的引脚，也可以出现此对话框。引脚3属性：显示名称+IN标识符3电气类型Input引脚4、8，取消显示名称后的选项 。5:37:38重庆电子工程职业学院107.2 制作原理图元件7.2.3 绘制库元件操作提示：放置引脚时，可通过按“空格”键使引脚旋转，一定要保证将引脚名称对准元件，具有电气特性的一端，即带有“”号的一端朝外。3绘制第二个子部件工具创建元件菜单，或单击 中新加元件按钮单击“LM358”的名称前+号，显示两个子部件“Part A”和“Part B”。5:37:38重庆电子工程职业学院1
6、17.2 制作原理图元件7.2.3 绘制库元件3绘制第二个子部件由于“Part A”和“Part B”基本相同，因此可将“Part A”复制粘贴到“Part B”中，然后进行修改即可。添加别名：LMl58、LM258添加新模型：Footprint修改注释：U？LM3585:37:38重庆电子工程职业学院127.2 制作原理图元件7.2.4 复制库元件以复制“Dallas Microcontroller 8-Bit.IntLib”集成库中的“DS87C520-MCL”元件到自己创建的原理图库文件中为例。1打开前面创建的原理图库文件“MySchLib.SchLib”。2打开系统安装目录“Dalla
7、s Semiconductor”文件夹中的“Dallas Microcontroller 8-Bit.IntLib”文件。5:37:38重庆电子工程职业学院137.2 制作原理图元件7.2.4 复制库元件查看Projects面板，原理图库文件“Dallas Microcontroller 8-Bit.SchLib”已经添加。打开“Dallas Microcontroller 8-Bit.SchLib”。在SCH Library面板上找到并选中“DS87C520-MCL”元件，从右键菜单中选择复制。选中“MySchLib.SchLib”为活动窗口，右键菜单中选择粘贴5:37:38重庆电子工程职业
8、学院147.2 制作原理图元件7.2.5 原理图元件库的调用可采用调用标准元件库的方法调用制作的原理图元件库。5:37:38重庆电子工程职业学院157.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识1封装的概念元件封装是元件在PCB设计中采用的、与其物理尺寸相对应的包含封装名称、外形尺寸、引脚定义、焊盘和钻孔位置等信息的组合图形。在PCB图中，元件封装的作用就是指示出实际元件焊接到电路板时所处的位置，并提供焊点。电解电容的封装电阻的两种不同封装SN74LS 00N/04N采用同一封装5:37:38重庆电子工程职业学院167.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识2常见分立元件的
9、封装 电阻的封装 固定电阻的封装l 插脚式封装：“AXIAL-*.*”，主要有AXIAL 0.3AXIAL-1.0几种，其中“*.*”表示焊盘中心距离，单位为英寸。5:37:38重庆电子工程职业学院177.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识2常见分立元件的封装 电阻的封装 固定电阻的封装l 贴片式封装：“(C)R*-*”，其中“-”后面的“*”前两个数字表示元件的长度也约为焊盘的中心距离，后两个数字表示元件的宽度，通常看作是焊盘的宽度，它们的单位都是10mil；“-”前面的“*”是对应的公制尺寸。“5025-2010”表示5mm2.5mm或200mil100mil5:37:38
10、重庆电子工程职业学院187.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识2常见分立元件的封装 电阻的封装 可调电阻 二极管的封装以“DIODE-*.*”或“DIO*.*-*”命名，其中前者单位为英寸，后者单位为毫米。插脚式封装贴片式封装5:37:38重庆电子工程职业学院197.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识2常见分立元件的封装 电容的封装大容量高耐压的电解电容的封装以“RB*-*”命名，其中“*-*”表示焊盘中心距-外圆直径，单位为毫米。无极性电容如瓷片电容，封装名称一般为“RAD-*.*”。三极管、场效应管、晶闸管封装DXP 2004 SP2中，三极管的封装名称是“
11、BCY-W3”。5:37:38重庆电子工程职业学院207.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识2常见分立元件的封装 集成芯片的封装 DIP（Dual Inline Package）双列直插式封装：引脚的中心距为100mil（2.54mm），封装的宽度通常为300mil（7.62mm）。焊盘的直径通常为1.5 mm，孔的直径为0.9mm。SIP（Single Inline Package）单列直插式封装：引脚的中心距为100mil（2.54mm），引脚数不等。5:37:38重庆电子工程职业学院217.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识2常见分立元件的封装 集成芯片的
12、封装 SOP（Small Outline Package）小外形封装 PLCC（Plastic Leadless Chip Carrier）带引线的塑料芯片载体。QUAD封装结构 PGA（Pin Grid Array）阵列引脚封装5:37:38重庆电子工程职业学院227.3 制作PCB元件封装7.3.1 元件封装相关知识3封装的选择 利用现有元件库的封装：一般多数元件利用软件集成库自带的封装。创建元件封装：有些元器件封装库没有提供封装，这就需要单独为元件创建封装，也可以“借用”其他种元件的封装。机箱的空间：机箱的空间大小决定了PCB板的外形与大小，PCB板的外形与大小又决定了元件在板上的布置安
13、排。制作成本：对于同一种元件，不同的封装结构，价格也不一样。元件的发热：对于功耗较大的元器件，传热与散热设计是必须要考虑的问题。生产条件：通常贴片式元件要采用自动化焊接工艺，而传统插脚式元件则手工与自动化工艺均可。5:37:38重庆电子工程职业学院237.3 制作PCB元件封装7.3.2 创建PCB封装库文件新建PCB封装库文件菜单文件创建库PCB库。新建封装库文件，默认名称为“PcbLibl.PcbLib”。保存为“MyPcbLib.PcbLib”。5:37:38重庆电子工程职业学院247.3 制作PCB元件封装7.3.2 创建PCB封装库文件新建PCB封装库文件PCB封装编辑器环境5:37
14、:39重庆电子工程职业学院257.3 制作PCB元件封装7.3.3 PCB封装编辑器1主菜单2标准工具栏与放置工具栏 标准工具栏 放置工具栏5:37:39重庆电子工程职业学院267.3 制作PCB元件封装7.3.3 PCB封装编辑器3工作面板PCB Library：屏蔽查询栏 元件封装列表 元件图元栏 元件封装预览窗口5:37:39重庆电子工程职业学院277.3 制作PCB元件封装7.3.4 制作PCB元件封装1绘制PCB元件封装 利用封装向导 手工绘制封装以“串口母头”为例 打开“MyPcbLib.PcbLib”在PCB Library面板的元件封装列表区双击“PCBCOMPONENT_1”
15、，在PCB库元件对话框名称栏里输入“RS232M”。5:37:39重庆电子工程职业学院287.3 制作PCB元件封装7.3.4 制作PCB元件封装1绘制PCB元件封装 手工绘制封装 设置工作环境：把“Top Overlay”设置成当前绘图层。放置焊盘与安装定位孔：PCB库放置工具栏中的或者放置焊盘菜单 5:37:39重庆电子工程职业学院297.3 制作PCB元件封装7.3.4 制作PCB元件封装1绘制PCB元件封装 手工绘制封装 设置焊盘参数：放置焊盘时按“Tab”，或者放置好后双击。10与11号焊盘为定位孔，直径180mil，孔径120mil；19号焊盘是引脚，直径50mil，孔径“32mi
16、l”。1号焊盘为方形，其余焊盘与定位焊盘为圆形。5:37:39重庆电子工程职业学院307.3 制作PCB元件封装7.3.4 制作PCB元件封装1绘制PCB元件封装 手工绘制封装 绘制元件的外形轮廓 设置封装参考点5:37:39重庆电子工程职业学院317.3 制作PCB元件封装7.3.4 制作PCB元件封装2复制PCB元件封装 利用图形复制粘贴的方法创建5:37:39重庆电子工程职业学院327.3 制作PCB元件封装7.3.4 制作PCB元件封装2复制PCB元件封装 在PCB Library面板里复制5:37:39重庆电子工程职业学院337.3 制作PCB元件封装7.3.5 自动生成PCB封装库
17、1打开PCB文件：打开第6章设计的“信号发生器.PcbDoc”文件。5:37:39重庆电子工程职业学院347.3 制作PCB元件封装7.3.5 自动生成PCB封装库2执行设计生成PCB库菜单命令。5:37:39重庆电子工程职业学院357.4 创建集成元件库集成库要通过编译集成库文件包（Integrated Library Package）项目来生成。首先向集成库文件包项目添加多个独立的源库文件，例如原理图库文件、PCB库文件和模型文件等，然后经过编译生成一个集成库文件，在集成库文件里就集成了所添加的源文件。7.4.1 创建集成库 PCB封装库:“MyPcbLib.PcbLib”原理图元件库:“
18、MySchLib.SchLib”5:37:39重庆电子工程职业学院367.4 创建集成元件库7.4.1 创建集成库1执行文件创建项目集成元件库命令，新建集成库文件项目“Integrated_Library1.LibPkg”。2执行文件保存命令，保存文件为“MyIntLib.LibPkg”。5:37:39重庆电子工程职业学院377.4 创建集成元件库7.4.1 创建集成库3在Projects面板中右键菜单中选择追加已有文件到项目中，将“MySchLib.SchLib”和“MyPcbLib.PcbLib”添加至项目中。5:37:39重庆电子工程职业学院387.4 创建集成元件库7.4.1 创建集成
19、库4执行项目管理Compile Integrated Library MyIntLib.LibPkg命令，或在Projects面板中MyIntLib.LibPkg的右键菜单中选择Compile Integrated Library MyIntLib.LibPkg，编译“MyIntLib.LibPkg”生成集成库文件“MyIntLib.IntLib”，并自动安装到当前库文件中，在元件库面板中就可以看到。5:37:39重庆电子工程职业学院397.4 创建集成元件库7.4.2 修改集成库1执行文件打开菜单命令，打开之前创建好的“MyIntLib.LibPkg”集成库文件。2双击打开“MyPcbLib
20、.PcbLib”文件，进入PCB编辑区。此时编辑区里显示PCB库文件里的第一个元件的封装。3打开PCB Library面板，在元件封装列表区里选中要进行修改的元件封装，在右边的编辑区里显示要修改元件的封装图。4也可以在“MyPcbLib.PcbLib”文件中添加新的元件封装。5保存修改后的PCB库文件；如有需要可以打开并修改“MySchLib.SchLib”文件。6执行项目管理Compile Integrated Library MyIntLib.LibPkg菜单命令，重新编译“MyIntLib.LibPkg”库文件。5:37:39重庆电子工程职业学院407.5 实战演练制作数码管的集成元件库
21、7.5.1 制作数码管原理图元件库1新建原理图元件库文件文件创建库原理图库，并进入元件库编辑器。2定义元件属性在SCH Library工作面板的元件区域中，双击默认文件“Component_1”（或单击下方 按钮），弹出元件属性设置对话框。需修改的属性如下：Default Designator：默认元件编号，如电阻的默认编号为R?，这里输入“DS?”。注释：默认注释，即元件名称，这里输入“DPY_7-SEG”。描述：元件库中关于元件的描述，这里输入“DPY_7-SEG”5:37:39重庆电子工程职业学院417.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.1 制作数码管原理图元件库5:37:39重
22、庆电子工程职业学院427.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.1 制作数码管原理图元件库3绘制元件外形 绘制矩形外框数码管外形为矩形，因此选用矩形放置工具按钮 画边框。双击绘制好的矩形，将会弹出修改边框线宽、颜色等参数的矩形对话框。5:37:39重庆电子工程职业学院437.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.1 制作数码管原理图元件库3绘制元件外形 绘制数码管笔画数码管笔画由七段导线和一个圆点组成，因此选用放置直线工具 和放置椭圆工具 放置。操作提示：为了使数码管各段笔画的位置、长度、倾角适合，可在打开的库编辑器工作区对话框中将捕获网格的数值设置小一些，以便于操作。为了使绘制的数码
23、管同类笔画段的长度、倾角等一致，可先画出一个，再进行复制。5:37:40重庆电子工程职业学院447.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.1 制作数码管原理图元件库4放置元件引脚单击元件引脚放置工具按“Tab”键，弹出修改元件引脚属性对话框，5:37:40重庆电子工程职业学院457.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.1 制作数码管原理图元件库5元件重命名选择工具重命名元件，在对话框内输入数码管元件名“DPY_7-SEG”。6保存原理图元件库文件选择菜单文件保存或单击保存按钮 ，将元件库文件保存为“MyLib.Schlib”。5:37:40重庆电子工程职业学院467.5 实战演练制作
24、数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1向导工具绘制 创建PCB封装库文件选择文件创建库PCB库，新建PCB封装库文件并进入到元件库编辑器。5:37:40重庆电子工程职业学院477.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1向导工具绘制 新建元件选择菜单工具新元件，启动向导工具。5:37:40重庆电子工程职业学院487.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1向导工具绘制 选择元件模型 设置过孔、焊盘直径5:37:40重庆电子工程职业学院497.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1
25、向导工具绘制 设置焊盘间距离 设置元件轮廓线宽度5:37:40重庆电子工程职业学院507.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1向导工具绘制 选择元件中焊盘数目 设定元件封装名称5:37:40重庆电子工程职业学院517.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1向导工具绘制 确认完成 旋转元件封装5:37:40重庆电子工程职业学院527.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 1向导工具绘制 修改外廓线操作提示：利用画线工具绘制数码管轮廓线时，必须将直线画在TOP Overlay层，即默认颜色为黄色。
26、保存选择文件保存，保存为“MyLib.PcbLib”。5:37:40重庆电子工程职业学院537.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 2手工绘制 新建PCB元件库文件文件创建库PCB库，新建PCB库“MyLib.PcbLib”元件封装重命名：将元件封装命名为LED8。5:37:40重庆电子工程职业学院54双击该栏7.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.2 制作数码管PCB元件库 2手工绘制 放置焊盘：过孔直径为“35mil”，焊盘直径为“60mil”调整焊盘位置：同行间距为“100mil”，两行焊盘之间的距离设置为“600mil”。绘制封装外廓线5:37:
27、40重庆电子工程职业学院557.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.3 创建数码管集成元件库1执行文件创建项目集成元件库菜单命令，新建一个集成库文件“Integrated_Library1.LibPkg”。2执行文件保存菜单命令保存文件，并更名为“MyLib.LibPkg”。3在Projects面板中单击鼠标右键，然后在弹出的快捷菜单中选择追加已有文件到项目中，加入前面制作的“MyLib.SchLib”和“MyLib.PcbLib”两个文件。4执行项目管理Compile Integrated Library MyLib.LibPkg菜单命令，编译“MyLib.LibPkg”生成集成库文件
28、“MyLib.IntLib”，并自动安装成为当前库文件。5打开“MyLib.SchLib”文件，在SCH Library工作面板的模型区域中单击“追加”按钮，在弹出的加新的模型对话框中选择Footprint类型。5:37:40重庆电子工程职业学院567.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.3 创建数码管集成元件库5:37:40重庆电子工程职业学院577.5 实战演练制作数码管的集成元件库7.5.3 创建数码管集成元件库6浏览并添加库文件“MyLib.PcbLib”中的封装模型LED8。切换到Projects工作面板，保存“MyLib.SchLib”。然后重新编译项目“MyLib.LibP
29、kg”生成集成库文件“MyLib.IntLib”。5:37:40重庆电子工程职业学院58本章小结制作原理图元件和PCB封装对于电子电路设计者来说是必不少的，因为我们经常会碰到Protel DXP 2004 SP2自带集成库中没有的一些元件。本章通过完成“制作数码管原理图元件和PCB封装”任务来学习原理图元件库、PCB封装库、集成元件库创建、元件、封装的制作和相关工具的使用以及注意事项。通过本章学习，读者需要掌握的知识点有：原理图元件库的制作和调用。PCB封装库的制作和调用。集成元件库的创建与修改。通过手工绘制、向导生成、复制粘贴等方法创建各种元件库。根据实物尺寸合理选择焊盘与过孔大小。5:37
30、:40重庆电子工程职业学院59拓展练习1创建原理图元件库“MySch.SchLib”，并手工绘制单片机元件“AT89S51”；再通过复制集成库“Agilent LED Display 7-Segment,4-Digit.IntLib”（路径：“.LibraryAgilent Technologies”）中的元件“HDSP-B03E”绘制4位数码管元件“DPY_4B”。5:37:40重庆电子工程职业学院60拓展练习2.请创建一个PCB元件封装库“MyPcb.PcbLib”，并通过向导创建单片机AT89S51的PCB封装“DIP_40A”；再通过手工绘制4位数码管的PCB元件封装“DIP_12B”。5:37:40重庆电子工程职业学院61拓展练习3.试创建一个集成元件库项目“MyInt.LibPkg”，将上面制作的元件库“MySch.SchLib”和封装库“MyPcb.PcbLib”加入该项目，并编译生成集成元件库文件“MyInt.IntLib”。然后修改项目中元件库“MySch.SchLib”，将“MyPcb.PcbLib”中的封装“DIP_40A”、“DIP_12B”分别添加到元件“AT89S51”和“DPY_4B”的模型中，再重新编译该项目。5:37:42重庆电子工程职业学院62
