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【超干货】如何设计电子器件的PCB封装图?
立创商城赵...
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发表于Fri Mar 10 11:30:42 CST 2017   |  只看该作者 1# 电梯直达
如何设计电子器件的PCB封装图?有哪些实战经验和技巧?我也是经常问自己。。。
作为一名工作了10多年、至少也绘制了过百款PCB板的电子迷,今天给大家总结一下我个人的看法,欢迎大家拍砖和补充。

良好合格的一个器件封装,应该需要满足一下几个条件:

1、设计的焊盘,应能满足目标器件脚位的长、宽和间距的尺寸要求。
   特别是要注意:器件引脚本身产生的尺寸误差,在设计时要考虑进去--- 特别是精密、细节的器件和接插件。
   不然,有可能会导致不同批次来料的同型号器件,有时候焊接加工良率高,有时候却发生大的生产品质问题!
   因此,焊盘的兼容性设计(合适、通用于多数大厂家的器件焊盘尺寸设计),是很重要的!

   关于这一点,最简单的要求和检验方法就是:
   把实物的目标器件放到PCB板的焊盘上进行观察,如果器件的每个引脚都处在相应的焊盘区域里。
   那这个焊盘的封装设计,基本上是没有多大问题。反之,如果部分引脚不在焊盘里,那就不太好,
   比如下面这个设计,就是没考虑到这个焊盘区域大小的问题:
   

2、设计的焊盘,应该有明显的方向标识,最好是通用、易辨别的方向极性标识。不然,在没有合格的PCBA实物样品做参考的时候,
   第三方(SMT工厂或私人外包)来做焊接加工,就容易发生极性焊反,焊错的问题!到时候,返工或赔偿,有得你哭。

   曾经碰到一个电工,他说刚出道的时候,封装设计出问题了,导致1000多个板子需要纠正返工,老板让他一个人修,返工了好多天,修得他手都气泡,

   腰酸背痛,两眼大红灯 --- 大家帮求他这一生的阴影面积有到大吧。


3、设计的焊盘,应该能符合具体那个PCB线路厂本身的加工参数、要求和工艺。
   比如,能设计的焊盘线大小、线间距、字符长宽是多少等等。如果PCB尺寸较大,建议大家按市面流行、通用的PCB工厂的工艺进行设计,以因品质或商业合作 
  问题而发生更换PCB供应商的时候,可选择的PCB厂家太少而耽搁了生产进度。

4、设计的焊盘,应尽量符合SMT贴片厂的极性摆放要求。也就是说,你用EDA软件设计好的PCB器件封装,在封装库里,不应该随便放置,而是按实物料盘

 (圆盘)的编带方向来放置。 这样设计的好处是很多的,比如:能够提高SMT贴片时的机器工作效率---特别是大批量制造时。 因为,按实物料盘(圆盘)的编带方向

  来放置,SMT的机器就不用再旋转特别角度了,省下了时间。这样的好处,还比如:基本能符合任何SMT厂的要求、减少贴片出错率等等。

  对于嘉立创来说,如果大家都能按这个要求来正确放置器件的极性摆放方向,那我们嘉立创就能高效率、自动化、零错误地完成大家的SMT贴片加工要求。

 我们嘉立创效率和加工良率提高了,那给广大电工的好处和优惠肯定是随之而来的。


附图说明:



有哪些实战经验和技巧?

技巧1:使用AutoCAD软件,根据目标器件的脚位图画出1:1的焊盘图。然后在此基础上,把焊盘图适当扩长和扩宽,使得器件的每个引脚都处在相应的焊盘区域里。

           只所以扩长和扩宽,是为了满足器件的精度误差问题。


技巧2:如果不会使用AutoCAD这个机械软件,用手工绘制草图然后人工算出焊盘大小和间距也可以,只是用AutoCAD会更方便和出错少些

   (建议数学不及格的朋友,使用AutoCAD来绘制


技巧3:设计好的焊盘,有条件的可以把它按1:1的打印在白纸上,然后把实物的目标器件放到“纸焊盘”上观察和验证。


技巧4:此外,还有一种好办法对焊盘进行验证和封装美化,那就是用Solidwork 公司开源共享的3D封装库(http://www.3dcontentcentral.cn/
       数量多达数十万种!验证的方法也很简单: 把需要的3D器件库下载下来,然后套在PCB封装库的焊盘区域里(如AD软件就有这个功能)

技巧5:没使用过的器件,特别是引脚和外形结构很复杂的器件(如多端口的RJ45连接器),最好是在设计和绘制PCB封装时,先买到实物。拿到实物,在根据以上方法进行设计。

技巧6:不要太过于相信器件手册(PDF)资料上推荐的焊盘图,特别是国产的器件。因为资料上,有些尺寸它没标清楚,甚至没有标出来,

          而推荐的焊盘图,未必符合自己本身实际的焊接、组装需求。制作和设计器件的封装库,每个器件最好是经过自己的推算、验证和审核!


技巧7:设计的焊盘,尽量按正面视图来放置焊盘,并把焊盘设置在TopLayer(顶层)上,以避免出现安装后焊盘引脚反向!这个初学者极少会意识到。

    其实,焊盘放置在顶层还是底层(Bottom Layer)都没关系, 只是设计PCB线路的时候,自己用白纸模拟实际安装即可明白。

技巧8:在工作中,不断积累自己已经实际焊接和验证过的各种器件的PCB封装,并最终形成自己专用、自我认可信赖的封装库

          这就是为何电工一般都自己喜欢自己亲手做封装库的原因。


技巧9:多参考他人的PCB封装库设计,比如立创商城的PCB封装库,或者经常来立创社区(http://club.szlcsc.com/)浏览嘉立创的PCB和SMT讨论帖,

           毕竟作为一个10多年的PCB专业制造商,每天做样5000款以上!嘉立创工作人员们积累和总结的经验、病例贴等还是挺多的,墙烈推荐初学者经常要来这里哦


最后,给大家附上几个芯片制造商的器件封装尺寸图和焊盘参考图,这些器件基本上涵盖了绝大部分的器件!

有些资料比如美国PIC Microchip公司多打1500多页!因为文件超过了立创社区的50M附件的大小,现只能通过百度盘给大家分享,请拿走不谢!

链接直通车:http://pan.baidu.com/s/1pLtvTaV


本内容系原创,首发于立创社区,目前仅授权【立创商城】公众号(微信号:szlcsc)及其相关平台转载。

其它任何媒体或个人,未经本作者许可、不得引用。







该帖子已被立创商城赵工于Fri Mar 10 11:57:23 CST 2017编辑过
《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
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红尘客
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发表于Fri Mar 10 12:23:57 CST 2017   |  只看该作者 2#
真的没水分!
◆爱浦电源模块, 网线, 水晶头, 语音合成(SYN6288), 电源滤波器(ACM7060), 万用表(UT890C+), 旋转编码开
let
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发表于Fri Mar 10 12:55:43 CST 2017   |  只看该作者 3#

JLC 超低价的代价,客户必须很专业。


SMT从业员,需要可联系。
沐阳展颜
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发表于Fri Mar 10 14:05:17 CST 2017   |  只看该作者 4#
值得收藏。
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1953006433
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发表于Fri Mar 10 15:58:45 CST 2017   |  只看该作者 5#
很好!
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立创商城张...
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发表于Fri Mar 10 16:20:22 CST 2017   |  只看该作者 6#
spcai
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发表于Fri Mar 10 21:58:01 CST 2017   |  只看该作者 7#

刚好找这方面资料第二天,得来全不费工夫。但是还有不明的地方,比如:

点击查看大图


上图IC是CC1101,载带中1脚在左上方向。


上图IC为KT0606,载带中1脚在左下方向。

在封装库中是不是CC1101的1脚要画在左上方向,而KT0606的1脚画在左下方向?

点击查看大图

(请原谅手机拍照就这个质素)

上图的IC是NJM3404,第1脚在右上方向。在封装库中摆放器件时很困惑,我查了下立创的元件封装库都是第1脚在左下方向的,并不是根据编带方向对应。

请问应该如何做?

立创商城赵...
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发表于Sat Mar 11 10:16:50 CST 2017   |  只看该作者 8#
spcai 发表于 Fri Mar 10 21:58:01 CST 2017  7# 刚好找这方面资料第二天,得来全不费工夫。但是还有不明的地方...

编带封装的Pin1方向,目前市面上确实不太统一,五花八门。就算是同品牌、同厂家的同型号同封装的芯片(后缀或许不同),出货的时候也有多种编带(方向风格)。

我们这边只是尽量根据市面上常见和参考相关标准(如EIA-481,IPC等等),规定了我们SMT默认需要的方向而已。

不然,同一种封装名字的芯片,需要制作多种不同放置角度的封装库,那PCB设计者们估计真的都要晕头转向了。


为了支持嘉立创第四期的SMT项目,即理论上商城有卖的芯片,SMT都支持贴。为此,我们规定一个最常用的封装角度方向,至于所谓那些“异常、特殊”编带方向的芯片(如你前面拍摄的那些芯片),因为我们商城进货时,事先记录和掌握了各个芯片的实际编带角度方向,所以到时候我们的SMT系统会自动对这些“异常、特殊”的芯片,进行“适当角度纠正、补偿”即可实现。

当然前提条件是:不论具体芯片的实际编带方向是如何的,大家制作的器件封装库的摆放角度必须按我们规定的那个方向来摆放,比如:SOP16封装的Pin1脚,必须固定在左下角。


《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
JLCSMT
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发表于Sat Mar 11 10:53:09 CST 2017   |  只看该作者 9#
spcai 发表于 Fri Mar 10 21:58:01 CST 2017  7# 刚好找这方面资料第二天,得来全不费工夫。但是还有不明的地方...

实际上 很多数据手册都明明白白的写出了 "起始角度" 如下图:


(http://www.szlcsc.com/product/details_56726.html)  

这个标准并不是嘉立创一家一拍脑袋就写下来的标准,    

历史原因导致了 加工自动化标准不统一导致,   标准滞后, 教学课程里不讲,  国产大厂都有自己的庞大的团队, 直接不管外面的标准了, 反正人家内部能做好, 别人爱怎样怎样.







下面举例 :   用这位网友的图 与之对应的 封装库  0度画法

点击查看大图





点击查看大图






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深圳市嘉立创科技发展有限公司 SMT事业部:http://www.sz-jlc.com 客服QQ:3001269142 工号:100
spcai
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发表于Sat Mar 11 18:09:35 CST 2017   |  只看该作者 10#
JLCSMT 发表于 Sat Mar 11 10:53:09 CST 2017  9# 实际上 很多数据手册都明明白白的写出了 "起始角度" 如下图: (h...

谢谢你的回复。老赵说的不论实际编带方向制作的器件封装库的摆放角度Pin1脚,必须固定在左下角”。而你例子的0度画法的意思Pin1脚要与实际编带对应。我知道实际生产中贴片厂家都支持两种画法,但是哪种画法对生产更有利,像嘉立创已“习惯”了Pin1脚都是在左下角的,如果我画了个以实际编带对应的封装库(如例子中NJM3404),0度方向正好与嘉立创的不同。

1.这样对嘉立创的工作是不是有影响?

2.嘉立创会不会因此不小心贴反元件?

立创商城赵...
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发表于Sat Mar 11 18:22:37 CST 2017   |  只看该作者 11#
spcai 发表于 Sat Mar 11 18:09:35 CST 2017  10# 谢谢你的回复。老赵说的不论实际编带方向制作的器件封装库的摆...

对我们嘉立创来说,

1、如果用户按照按JLCSMT(王工)的说法和要求来设计封装库,那我们嘉立创操作起来就简单,也不容易贴反器件,出错了就是用户的问题。

   但用户就会较麻烦和容易出错,比如用户的PCB上需要用到3个SOP8封装的器件,然而这3个器件零度方向都不同,那用户就得画3种封装。


2、 而按照我说的要求““Pin1脚,必须固定在左下角”,那用户就简单。但我们嘉立创这边操作起来就麻烦些。

    相比之下,我个人是希望后者: 用户端越简单越好(透明),而我们嘉立创来做背后各种复杂的转化工作。

《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
JLCSMT
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发表于Sat Mar 11 19:06:31 CST 2017   |  只看该作者 12#
立创商城赵工 发表于 Sat Mar 11 18:22:37 CST 2017  11# 对我们嘉立创来说, 1、如果用户按照按JLCSMT(王工)的说法和...
1: 这个标准不只是嘉立创一家,遵守好后,适用于所有SMT 工厂,不信我们两个可以打赌。 堵现金2000。 其他小工厂有苦说不出呀。。。
深圳市嘉立创科技发展有限公司 SMT事业部:http://www.sz-jlc.com 客服QQ:3001269142 工号:100
杯吹的恩吉...
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发表于Fri Apr 07 08:33:11 CST 2017   |  只看该作者 13#

是否可以理解为:JLC要求所有IC在设计PCB封装时1脚要放在左下角位置。??????

依此类推,是否电阻电容等两脚的器件也要水平放置,1脚靠左边。?

其它类呢?三极管呢?

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立创商城赵...
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发表于Fri Apr 07 09:44:43 CST 2017   |  只看该作者 14#
杯吹的恩吉尼 发表于 Fri Apr 07 08:33:11 CST 2017  13# 是否可以理解为:JLC要求所有IC在设计PCB封装时1脚要放在左下角...
严格或准确来说,器件在封装库中的摆放方向需要跟该器件实物编带的方向一样。
按照这个准则,任何器件(包括你说的三极管)就知道如何摆放了。

至于电阻和无极性电容,因为无极性,只要水平放置即可。对于1脚靠左边还是右边,这都没关系的。

《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
创创于工
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发表于Mon Apr 17 18:58:15 CST 2017   |  只看该作者 15#
卡尺量,计算好,亲自画
雷霆战机
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发表于Tue Apr 25 21:25:49 CST 2017   |  只看该作者 16#
好了,发现自己要改好多封装.
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