allegro 画pcb封装
好的,在 Allegro PCB Editor 中创建 PCB 封装(Footprint 或 Symbol)的详细中文步骤如下:
核心概念:
- 封装 (Footprint/Symbol): 代表电子元件(如电阻、电容、芯片)在 PCB 上的物理形态、引脚位置、焊盘形状、丝印轮廓等的设计。
- 焊盘 (Padstack): 定义单个引脚在 PCB 各层(顶层、底层、内层、阻焊层、钢网层、钻孔层等)的形状、尺寸和属性的集合。封装由焊盘和图形元素(丝印、装配线、占位区等)组成。
创建新封装的主要步骤:
-
准备工作:获取元件数据表 (Datasheet)
- 找到你要绘制封装的元件的官方数据表(Datasheet)。
- 仔细阅读 Package Drawing 或 Mechanical Drawing 部分。
- 记录关键尺寸:
- 引脚间距 (Pitch): 引脚中心到中心的距离(如 1.27mm, 0.65mm, 0.5mm BGA)。
- 焊盘尺寸(长、宽或直径): 数据表通常会推荐 PCB 焊盘尺寸。
- 元件本体尺寸 (Body Size): 长、宽、高。
- 引脚长度、宽度、形状。
- 引脚数量及排列。
- 第一脚标识位置(如圆点、缺口、斜角)。
- 极性标识位置(如正极标记)。
- 安装孔位置和尺寸(如有)。
-
启动 Allegro PCB Editor 并进入封装设计环境
- 打开 Allegro PCB Editor。
- 选择
File->New...。 - 在 "New Drawing" 对话框中:
- Drawing Type: 选择
Package symbol(.dra)。 - Drawing Name: 输入你的封装名称(强烈建议遵循公司或标准命名规范,如
R0603,SOIC-8_150MIL,QFP48_7X7P05)。 - Location: 选择保存路径。
- 点击
OK。系统会自动创建一个工作区并打开栅格。
- Drawing Type: 选择
-
设置设计单位和栅格 (Grid & Units)
- 设置单位: 通常在右下角状态栏或
Setup->Design Parameters...->Design标签页中设置。选择Millimeter(mm) 或Mils(0.001英寸)。强烈建议与数据表单位一致! (1 inch = 1000 mil, 1 mm ≈ 39.37 mil) - 设置栅格:
Setup->Grids...。设置一个合适的捕捉栅格 (Non-Etch层栅格通常用于放置焊盘和图形),例如引脚间距的一半或更小(如 0.05mm / 2mil),方便精确放置。可以设置不同的X和Y值。
- 设置单位: 通常在右下角状态栏或
-
创建或调用焊盘 (Padstack)
- 方法一 (推荐 - 使用 Pad Designer):
- 打开
Pad Designer工具 (通常在 Allegro 开始菜单或 Cadence 工具集中单独存在,也可以在 Allegro 中Tools->Padstack->Modify Design Padstack编辑现有焊盘)。 - 根据数据表推荐的焊盘尺寸,从头创建新焊盘 (
File->New),或修改库中类似焊盘 (File->Open,修改后File->Save As新名字)。 - 关键设置 (
Parameters标签页):Units: 单位 (mm/mil)。Hole type: 钻孔类型 (圆形Circle/ 方形Square/ 椭圆形Slot/ Obround / 无孔None- 用于表贴)。Hole diameter: 钻孔直径 (仅通孔需要)。Plating: 孔壁是否金属化 (Plated/Non-Plated)。Drill/Slot symbol: 钻孔符号(可选,方便查看钻孔表)。
- 关键设置 (
Layers标签页):- 对于表贴焊盘 (SMD):
BEGIN LAYER(顶层): 设置焊盘形状 (Geometry- Rectangle, Circle, Oblong, Shape 等) 和尺寸 (Width,Height或导入 Shape 文件)。SOLDERMASK_TOP: 阻焊层开窗,通常比 BEGIN LAYER 大 0.05-0.1mm (2-4mil),或使用Auto选项基于规则自动生成。PASTEMASK_TOP: 钢网层开窗,通常与 BEGIN LAYER 相同或略小,或使用Auto。DEFAULT INTERNAL: 通常留空。END LAYER: 留空。
- 对于通孔焊盘 (PTH):
BEGIN LAYER(顶层): 设置顶层焊盘形状和尺寸。DEFAULT INTERNAL(内层): 设置内层焊盘形状和尺寸(通常与顶层相同或热焊盘/反焊盘)。END LAYER(底层): 设置底层焊盘形状和尺寸。SOLDERMASK_TOP/SOLDERMASK_BOTTOM: 阻焊开窗(比焊盘大)。PASTEMASK_TOP/PASTEMASK_BOTTOM: 钢网开窗(通孔元件通常不需要钢网)。
- 对于表贴焊盘 (SMD):
- 保存焊盘 (
File->Save) 到你的库路径。名称也需规范(如SMD_RECT_1_6X0_8- 表贴矩形宽1.6mm高0.8mm;PTH_CIRC_0_9D0_4- 通孔圆孔直径0.9mm,焊盘直径1.0mm)。
- 打开
- 方法二 (在封装编辑器内调用现有焊盘):
- 在 Allegro Package 编辑器中,点击右侧工具栏的
Layout->Pins。 - 在右侧控制面板的
Options标签页:Padstack: 点击...浏览按钮,从已有焊盘库中选择一个尺寸形状合适的焊盘(或刚创建好的)。如果不完全合适,最好还是回到 Pad Designer 修改或创建新的。Copy mode: 通常Rectangular(矩形阵列) 或Single(单个放置)。Order:Right/Up或Left/Down等 (定义放置方向)。Pin#: 起始引脚编号。Spacing: 引脚间距 (输入数据表中的 Pitch)。Rotation: 焊盘旋转角度 (0, 90, 180, 270)。
- 在 Allegro Package 编辑器中,点击右侧工具栏的
- 方法一 (推荐 - 使用 Pad Designer):
-
放置焊盘 (Place Pins)
- 在
Layout->Pins命令激活状态下。 - 确保
Options标签页中的焊盘、间距、起始编号正确。 - 在命令窗口 (
Command栏) 输入x 0 0或按提示在工作区点击,放置第一个引脚(通常是 Pin 1)。坐标 (0,0) 通常是封装的原点(建议放在元件几何中心或引脚1中心)。 - 如果是阵列(如多引脚 IC):
- 放置第一个引脚后,向右移动鼠标(如果是水平排列),输入距离(通常是间距值),回车确认放置下一个引脚。继续移动并回车放置后续引脚。
- 或者,在
Options中设置好Number of pins(一行/列的总数),Spacing,然后直接在原点点击,自动生成一排引脚。再移动鼠标到垂直方向,输入行偏移和Spacing,回车生成下一排(适用于 SOP/QFP)。
- 仔细核对引脚编号顺序! 确保与数据表和原理图符号一致。使用
Display->Element然后点击焊盘检查其属性(特别是 Pin Number)。
- 在
-
绘制元件本体轮廓(丝印层 - Silkscreen)
- 切换到
Package Geometry->Silkscreen_Top层(在右侧Options面板的Active Class and Subclass下拉菜单设置)。 - 点击右侧工具栏
Add->Line(或Rectangle,Circle等)。 - 在
Options面板设置线宽(例如 0.15mm / 6mil)。 - 根据数据表中的本体尺寸,精确绘制元件的外形边框。通常是一个矩形框。
- 放置第一脚标识:
- 在 Pin 1 附近添加一个明显的标记,如小圆点 (
Add->Circle)、小线段、斜角缺口(用Add->Line画两段线)。 - 确保标识清晰可辨,不与焊盘重叠。
- 在 Pin 1 附近添加一个明显的标记,如小圆点 (
- 放置极性标识(如有): 如电容正极、二极管阴极用
+号或特殊标记 (用Add->Text或Line绘制)。 - 原点标记(可选但推荐): 在 (0,0) 点放置一个小十字 (
Shape或Line) 于Package Geometry->Assembly_Top层,方便定位。
- 切换到
-
绘制占位区(装配层 - Assembly)
- 切换到
Package Geometry->Assembly_Top层。 - 再次绘制元件本体轮廓线(通常比丝印线宽稍粗,如 0.2mm / 8mil)。
- 可以添加更详细的装配信息(如元件极性、方向、参考位号位置框)。
- 放置器件高度信息:
- 点击
Add->Text。 - 在
Options面板设置Active Class为Component Body,Active Subclass为Assembly_Top(或其他约定层)。 - 输入文本
PLACE_BOUND_TOP(或其他约定名称)。 - 在空白处点击放置。稍后定义占位区形状时会关联到此文本的高度属性。
- 点击
- 切换到
-
定义占位区 / 禁布区(Place_Bound)
- 切换到
Package Geometry->Place_Bound_Top层。 - 点击
Shape->Add Rect(或Polygon等)。 - 在
Options面板设置Active Class为Package Geometry,Active Subclass为Place_Bound_Top。 - 绘制一个矩形(或多边形),完全覆盖元件本体 (包括引脚末端一定程度延伸,但不覆盖邻近焊盘区域)。这个区域定义了元件在 PCB 上占据的空间,用于 DRC(设计规则检查)避免元件碰撞。
- 设置占位区高度:
- 点击
Setup->Areas->Package Height。 - 在
Options面板选择Action为Create。 - 点击刚刚绘制的
Place_Bound_Top形状。 - 在
Options面板的Max height输入框输入元件本体最大高度(来自数据表)。 - 回车确认。此操作将高度信息关联到占位区形状。之前放置的
PLACE_BOUND_TOP文本也会显示这个高度值(如果放置正确)。
- 点击
- 切换到
-
添加参考位号(RefDes)
- 点击
Layout->Labels->RefDes。 - 在
Options面板设置:Active Class为REF DES。Active Subclass为Assembly_Top(或Silkscreen_Top,根据公司规范)。Text block: 选择适当的字体大小(如 1mm x 1mm)。
- 在封装本体轮廓附近(通常在左上角或上面)空白处点击,放置一个名为
>REFDES<的文本。这个占位符在 PCB 设计时会被实际的元件位号(如 R1, C5, U10)替换。
- 点击
-
添加器件值(可选 - Device)
- 类似 RefDes 添加步骤。
- 点击
Layout->Labels->Device。 - 在
Options面板设置Active Class为Device,Active Subclass为Assembly_Top(或约定层)。 - 放置一个名为
>value<的文本(或>part_name<等)。此占位符在 PCB 设计时可以显示元件值(如10K,0.1uF,LM358)。
-
设置封装原点 (Origin)
- Allegro 默认原点可能在左下角。最好将原点设置在封装几何中心或引脚1中心(取决于设计习惯和后续布局方便性)。
- 方法一:
Setup->Change Drawing Origin。在命令窗口输入目标坐标(如元件中心的绝对坐标x y),回车确认。或直接在目标点点击。 - 方法二:
Setup->Design Parameters...->Design标签页 -> 修改Move origin下的X和Y偏移量(更精确)。 - 验证原点: 放置一个
Pin或Text,坐标设为 (0,0),看看是否在预期位置。
-
保存封装
File->Save。保存 .dra 文件(图形数据库)。- 必须生成 .psm 文件 (Package Symbol):
File->Create Symbol。Allegro 会将 .dra 编译成 .psm 文件,这是 PCB 设计时实际调用的封装文件。确保 .psm 文件保存在你设定的库路径中。通常会提示保存成功。
-
验证封装 (DRC Check)
- 在封装编辑器中,运行
Tools->Quick Reports->Package Symbol DRC。 - 检查报告中的错误 (Errors) 和警告 (Warnings)。常见错误:焊盘重叠、占位区未定义高度、原点设置问题等。必须修正所有错误。
- 检查引脚编号是否正确、丝印标识是否清晰、占位区是否合适。
- 在封装编辑器中,运行
注意事项:
- 库管理: 建立清晰规范的焊盘库 (.pad/.psd) 和封装库 (.dra/.psm) 目录结构,并在 Allegro 的封装库路径 (
Setup->User Preferences...->Paths->Library->padpath和psmpath) 中添加指向这些目录的路径。 - 命名规范: 严格遵守公司或项目的命名规则命名焊盘和封装。名称应清晰反映关键尺寸和类型(如
SOT23-3,BGA144_10X10P08,CAPC2012X100N)。 - 精确性: 严格依据数据表尺寸输入坐标和尺寸。利用栅格捕捉和坐标输入 (
x,ix,iy) 确保准确性。 - 层设置: 确保图形元素绘制在正确的层上(Silkscreen_Top, Assembly_Top, Place_Bound_Top)。
- Pin 1 标识: 务必清晰标记 Pin 1,防止焊接错误。
- 占位区 (Place_Bound): 务必正确定义高度和形状,这对自动布局和 DRC 检查至关重要。
- IPC-7351 标准: 了解并尽量遵循 IPC-7351 标准的焊盘和封装尺寸建议(特别是密度等级 Land Pattern)。Allegro 的 IPC 向导基于此标准。
- 利用向导 (Wizard): 对于标准封装(如电阻电容、SOP、QFP、QFN、BGA、SOT),强烈优先使用 Tools -> IPC Footprint Wizard。只需输入数据表中的关键参数(尺寸、引脚数、Pitch 等),向导会自动生成符合 IPC 标准的焊盘和封装,速度快且不易出错。生成后仍需仔细检查。
- 3D 模型(可选但推荐): 在
Setup->Step Package Mapping中可以关联 3D STEP 模型 (.stp, .step),用于 PCB 3D 视图和导出给结构工程师。
总结关键步骤流程:
准备数据表 -> 新建 .dra 文件 -> 设置单位/栅格 -> 创建/调用焊盘 (Pad Designer) -> 放置焊盘 (Pins) -> 绘制丝印轮廓 (Silkscreen) -> 绘制装配轮廓 (Assembly) -> 定义占位区/高度 (Place_Bound) -> 添加 RefDes/Device 标签 -> 设置原点 -> 保存 (.dra) -> 生成符号 (.psm) -> 运行 DRC 检查
遵循这些步骤并仔细检查,你就可以在 Allegro 中创建出准确可靠的 PCB 封装了。对于新手,多练习标准封装并善用 IPC 向导是快速上手的捷径。
Cadence Allegro PCB设计详细教程资料合集
本文档的主要内容详细介绍的是Cadence Allegro PCB设计详细教程资料合集包括了:Allegro_常用快捷键说明,
资料下载
ah此生不换
2020-06-12 17:40:11
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