Allegro166焊盤設(shè)計(jì)詳細(xì)說明

?——Topsoldermask定理里Topcopperpad口言旦蘭Innercopperpadr^PADBottom?——Topsoldermask定理里Topcopperpad口言旦蘭Innercopperpadr^PADBottomsoldemask此后三京；Bottomsolderpaste1焊盤(Padsta)ck殳計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1.1電路板的分層結(jié)構(gòu)電路板的分層結(jié)構(gòu)如下圖所示。分為頂層錫膏層(Topsolderpastelayer)、頂層阻焊層Topsoldermasklayer)、頂層(Topcopperlayer)、內(nèi)層(Innercopperlayer)、底層Bottomcopperlayer)、底層阻焊層Topsoldermasklayer)、底層Topsolderpaste毛富另Planelayerconnectedtcpadstackplatinawitha加mnal肉食與防瓣ni|.…楣與防蠅Planelayerisolated.frompadstackplatingan1pdPlatedthroughhole歪強(qiáng)*■Bottomcopperpad原容m至錫膏層(Bottomsolderpastelayer)。這幾層是和制作焊盤有關(guān)的，除此之外還有絲印層，他在電路板的最外層，主要是印制元件的標(biāo)識(shí)等。圖1.1PCB板的分層結(jié)構(gòu)及焊盤頂層錫膏層(Topsolderpaste)s底層錫膏層(Bottomsolderpaste)也叫輔助焊層，是針對(duì)表面貼（SMD）元件的，該層用來制作鋼膜（片），而鋼膜上的孔就對(duì)應(yīng)著電路板上的SMD器件的焊點(diǎn)。在表面貼裝（SMD）器件焊接時(shí)，先將鋼膜蓋在電路板上（與實(shí)際焊盤對(duì)應(yīng)），然后將錫膏涂上，用刮片將多余的錫膏刮去，移除鋼膜，這樣SMD器件的焊盤就加上了錫膏，之后將SMD器件貼附到錫膏上面去（手工或貼片機(jī)），最后通過回流焊機(jī)完成SMD器件的焊接。通常鋼膜上孔徑的大小會(huì)比電路板上實(shí)際的焊盤小一些。頂層阻焊層（Topsoldermasklayer）、底層阻焊層（Topsoldermasklayer）就是PCB板上焊盤（表面貼焊盤、插件焊盤、過孔）外一層涂了綠油的地方，它是為了防止在PCB過錫爐（波峰焊）的時(shí)候，不該上錫的地方上錫，所以稱為阻焊層（綠油層）°Solder層把PAD露出來，這就是我們在只顯示Solder層時(shí)看到的小圓圈或小方圈，一般比焊盤大0.1mm就夠了，不能太大，通常比焊盤最大不超過0.15mm。頂層（Topcopperlayer）、底層（Bottomcopperlayer）這個(gè)就是實(shí)際焊接元器件和物理布線的板層。內(nèi)層（Innercopperlayer）是實(shí)際的電源布線層和信號(hào)線布線層。BEGINLAYER層，也就是頂層（TopLayer）oENDLAYER層，也就是底層（TopLayer）。DEFAULTINTERNAL層，也就是內(nèi)層。正片、負(fù)片其實(shí)是由生產(chǎn)工藝中的底片成像方式所得的名詞，就像電影的膠片是正片，膠片上是什么投到屏幕上就是什么，所見即得；而我們相片的底片是負(fù)片，你會(huì)發(fā)現(xiàn)黑頭發(fā)在底片上看上去卻顯示白發(fā)（等于沒頭發(fā)），所見卻不為得。在PCB文件中，負(fù)片也一樣是所見不為所得。在PCB設(shè)計(jì)中，沒有布線的地方就要覆銅，像電源層和地層等布線很少的板層就會(huì)大量覆銅。覆銅量大非常影響運(yùn)行速度，比如修改板子觀看時(shí)的放縮小大等會(huì)感到很卡。如果使用正片覆銅，覆銅量就會(huì)很大，而反過來用副片覆銅量就會(huì)很少。所以負(fù)片覆銅的方式我們一般主要用在電源層和地層等需要大量覆銅的板層。1.2焊盤的分類焊盤按其作用分為正規(guī)焊盤（RegularPad）、隔熱焊盤ThermalRelief）、隔離焊盤（AntiPad）這三類。正規(guī)焊盤（RegularPad）:在正片中看到的焊盤，也是通孔焊盤的基本焊盤。隔熱焊盤（ThermalRelief）也叫熱風(fēng)焊盤和花焊盤，在負(fù)片（所謂負(fù)片就是在片中看到的就是要被腐蝕掉的，看不到的就是要保留下來的）中有效。用于在負(fù)片中焊盤與敷銅的接連。ThermalRelief應(yīng)該把它譯為防散熱結(jié)構(gòu)片，其作用就是為防止內(nèi)電層覆銅與鍍錫的鉆孔完全接通。因?yàn)檫@樣將造成焊接時(shí)熱量散失過快，焊接溫度不夠影響焊接（很多人或教材把它叫散熱焊盤，有點(diǎn)難理解，它真正目的是防散熱）。隔離焊盤（AntiPad），也是在負(fù)片中有效，用于在負(fù)片中焊盤與敷銅的隔離。一般用在電源層和地層。1.3焊盤尺寸的確定1.3.1通孔類焊盤尺寸的確定首先要根據(jù)實(shí)際的元器件確定通孔的尺寸。各層、各種焊盤的尺寸據(jù)此來確定。也可利用LPWIZARD軟件的HoldPadStack來確定各種尺寸參數(shù)，同時(shí)還提供焊盤的命名。也可利用下面建議確定各個(gè)參數(shù)和尺寸。BEGINLAYER層焊盤尺寸：通孔一般不小于0.6mm，因?yàn)樾∮?.6mm的孔開模沖孔時(shí)不易加工，通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.25mm作為焊盤內(nèi)孔直徑（即DRILL_SIZE（鉆孔尺寸）＞=實(shí)際管腳尺寸+10MIL（0.25mm）），如電阻的金屬引腳直^^mm時(shí)，其焊盤內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)為0.75mm，焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑，如下所示：內(nèi)孔直徑（mm）:0.40.50.60.81.01.21.62.0焊盤直徑（mm）:1.51.52.02.02.53.03.54.0對(duì)于超出上表范圍的焊盤直徑可用下列公式選?。褐睆叫∮?.4mm的孔：D/d=0.5~3直徑大于2mm的孔：D/d=1.5~2式中：（D-焊盤直徑，d-內(nèi)孔直徑）焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，這樣可以避免加工時(shí)導(dǎo)致焊盤缺損。ThermalRelief:通常比RegularPad大20mil(0.5mm)。AntiPad:與ThermalRelief設(shè)置一樣。ENDLAYER層焊盤尺寸：同上。DEFAULTINTERNAL層焊盤尺寸：DRILL_SIZE(鉆孔尺寸)>=實(shí)際管腳尺寸+10MIL(0.25mm)RegularPad>=DRILL_SIZE+16MIL(0.4mm)(DRILL_SIZE<50MIL(1.27mm))RegularPad>=DRILL_SIZE+30MIL(0.76mm)(DRILL_SIZE>=50MIL(1.27mm))RegularPad>=DRILL_SIZE+40MIL(1mm)(鉆孔為矩形或橢圓形時(shí))ThermalPad=TRaXbXc-d(其中TRaXbXc-d為Flash的名稱(后面有介紹))AntiPad=DRILL_SIZE+30MIL(0.76mm)FlashName:TRaXbXc-d其中：InnerDiameter(內(nèi)徑)：DrillSize+16MIL(0.4mm)OuterDiameter(外徑)：DrillSize+30MIL(0.76mm)Spokewidth:12(當(dāng)DRILL_SIZE=10MIL以下)15(當(dāng)DRILL_SIZE=11~40MIL)20(當(dāng)DRILL_SIZE=41~70MIL)30(當(dāng)DRILL_SIZE=71~170MIL)40(當(dāng)DRILL_SIZE=171MIL以上)保證連接處的寬度不小于10mil。Angle:45SOLDERMASK層焊盤尺寸：SOLDERMASK=Regular_Pad+6MIL(0.15mm)1.3.2表貼式焊盤尺寸的確定表面粘貼元件一般遵守IPC-7351標(biāo)準(zhǔn)，可通過其免費(fèi)軟件LP_Wizard（現(xiàn)在的版本為10.5）。此軟件把常用的封裝尺寸計(jì)算好了，按其給定的尺寸做就不會(huì)出問題。LP_Wizard軟件是PCBMatrix公司基于IPC-7351標(biāo)準(zhǔn)的PCB設(shè)計(jì)庫的自動(dòng)化生成EDA工具，包括LP瀏覽器、LP計(jì)算器、LP庫、LP自動(dòng)生成□□器。.BEGINLAYER層或ENDLAYER層ThermalRelief:通常比RegularPad大20mi1,如果RegularPad的尺寸小于40mil,根據(jù)需要適當(dāng)減小。AntiPad:通常比RegularPad大20mil,如□果RegularPad的尺寸小于40mil,根據(jù)需要適當(dāng)減小。.SOLDEMASK:通常比RegularPad大4mil(0.1mm)。.PASTEMASK:與RegularPad一樣。2焊盤的命名由于allegro的文件管理有點(diǎn)繁亂，每個(gè)焊盤會(huì)使用一個(gè)文件保存，所以在給焊盤命名的時(shí)候盡量將焊盤的形狀尺寸等信息表現(xiàn)出來，以便以后可以方便的管理和重復(fù)利用。3PadDesigner軟件簡介執(zhí)行“開始/程序/Cadence/Release16.3/PCBEditorUtilities/PadDesigner，命令，進(jìn)入PadDesigner工作界面。3.1菜單欄File:用以創(chuàng)建或保存焊盤。Reports:用以生成相關(guān)焊盤操作報(bào)告。Help:用以提供設(shè)計(jì)者相關(guān)幫助。3.2工作區(qū)工作區(qū)中有兩個(gè)選項(xiàng)卡，每個(gè)選項(xiàng)卡功能各有不同。Parameters選項(xiàng)卡：Summary顯示焊盤總結(jié)；Units區(qū)域用以指定焊盤編輯時(shí)的單位類型和精度；Usageoptions區(qū)域用以選擇焊盤用途；Multipledrill用以焊盤的多孔設(shè)置；Drill/Slothole用以設(shè)置鉆孔參數(shù)；Drill/SlotSymbol用以設(shè)置鉆孔符號(hào)設(shè)置；Topview窗口則用以觀察焊盤頂層預(yù)覽。Layers選項(xiàng)卡：PADStacklayers用以編輯焊盤疊層；views窗口可以預(yù)覽焊盤；RegularPad、ThermalRelief、AntiPad三個(gè)選項(xiàng)欄用以設(shè)置焊盤相應(yīng)層的幾

何形狀。3.2.1Paramet選項(xiàng)卡設(shè)置在PadDesigner界面，執(zhí)行File/New命令，根據(jù)上面工作區(qū)的介紹，即可在Parameters選項(xiàng)卡中先要進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本設(shè)置。圖2.1Parameters選項(xiàng)卡Parameters選項(xiàng)卡中各部分的意思如上圖所示。在Units下拉框中選擇單位，常用的有Mils（密爾），Millimeter（毫米）。根據(jù)實(shí)際情況選擇。選擇密爾精度一般設(shè)為1或2；選擇毫米精度一般為4。在Holetype下拉框中選擇鉆孔的類型。有如下三種選擇：CircleDrill:圓形鉆孔;OvalSlot:橢圓形孔;RectangleSlot:矩形孔。在Plating下拉框中選擇孔的金屬化類型，常用的有如下兩種：Plated:金屬化的;Non-Plated:非金屬化的。一般的通孔元件的管腳焊盤要選擇金屬化的，而元件安裝孔或者定位孔則選擇非金屬化的。在Drilldiameter編輯框中輸入鉆孔的直徑。如果選擇的是橢圓或者矩形孔，則是SlotsizeX，SlotsizeY兩個(gè)參數(shù)，分別對(duì)應(yīng)橢圓的X，Y軸半徑和矩形的長寬。一般情況下只要設(shè)置上述幾個(gè)參數(shù)就行了，其它參數(shù)默認(rèn)就可以。設(shè)置好以后單擊Layers選項(xiàng)卡進(jìn)行設(shè)置。3.2.2Laye:選項(xiàng)卡進(jìn)行設(shè)置圖2.2Layers選項(xiàng)卡Layer選項(xiàng)卡中各部分的意思如上圖所示。如果制作的是表貼元件的焊盤將Singlelayermode復(fù)選框勾上。需要填寫的

參數(shù)有:BEGINLAYER層的RegularPad；SOLDEMASK_TOP層的RegularPad；PASTEMASK_TOP層的RegularPad。如下圖所示：圖2.3Layers選項(xiàng)卡參數(shù)設(shè)置如果是通孔焊盤，需要填寫的參數(shù)有：BEGINLAYER層的RegularPad，ThermalRelief，AntiPad；DEFAULTINTERNAL層的RegularPad，ThermalRelief，AntiPad；ENDLAYER層的RegularPad，ThermalRelief，AntiPad；SOLDEMASK_TOP層的RegularPad；PASTEMASK_TOP層的RegularPad。如圖1.4所示。在BEGINLAYERsDEFAULTINTERNALsENDLAYER三個(gè)層面中的ThermalRelief

可以選擇系統(tǒng)提供的默認(rèn)連接方式，即［CirclesSquaresOblongsRectangle、Octagon五種，在PCB中這幾種連接方式為簡單的+形，或者X形。也可以選用自己畫的熱風(fēng)焊盤連接方式，即選擇Flash。這需要事先做好一個(gè)Flash文件（見后面節(jié)）。這些參數(shù)的設(shè)置見前面的介紹。圖2.4Layers選項(xiàng)卡參數(shù)設(shè)置4建立FLASH4.1參數(shù)的確定熱風(fēng)焊盤的內(nèi)徑（ID）、夕徑（OD）、開口寬度如下確定：ID（內(nèi)徑）：DrillSize+16MIL（0.40mm）OD（外徑）：DrillSize+30MIL（0.76mm）

Spokewidth:12MIL(0.30mm)(當(dāng)DRILL_SIZE=10MIL(0.25mm)以下)15MIL(0.38mm)(當(dāng)DRILL_SIZE=11~40MIL(0.27~1.0mm)20MIL(0.5mm)(當(dāng)DRILL_SIZE=41~70MIL)(1.01~1.78mm)30MIL(0.76mm)(當(dāng)DRILL_SIZE=71~170MIL)(1.80~4.32mm)40MIL(1.0mm)(當(dāng)DRILL_SIZE=171MIL以上)(4.34mm以上)保證連接處的寬度不小于10mil(0.25mm)。Angle:45FLASH的命名FlashName:f+OD+a+ID+b+W+c+N+d+A+e其中：InnerDiameter(內(nèi)徑)；OuterDiameter(外徑)；Spokewidth(開口寬度)；NumberofSpokes(開口數(shù)量)Angle繪制FLASH臼忙|打開程序->CadenceSPB16.5->PCBEditor，選擇File->New出現(xiàn)對(duì)話框，如圖1.6所示。臼忙|DrawingNarr*e：冬f55tir4015brDrawingType：Fl麗lynbolPrcjeet21kwlwji：DZAHp七口atj/SMDK.C410/ltA/IAMechanicalsymbolDrawingNarr*e：冬f55tir4015brDrawingType：Fl麗lynbol在DrawingType中選擇Flashsymbol,點(diǎn)Browse指定文件保存路徑，在

DrawingName中給FLASH起一個(gè)名字。最后點(diǎn)擊OK。出現(xiàn)如下的對(duì)話框:圖3.2DesignParameterEdit對(duì)話框在UserUnits處選擇單位Mils或其他單位；在Accuracy處是精度設(shè)置，設(shè)置小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，Mils默認(rèn)兩位就可，其他的單位精度根據(jù)需要設(shè)定。在Width那里輸入200，Height那里輸入200，設(shè)置畫圖區(qū)域的大小，可以根據(jù)做的焊盤適當(dāng)?shù)恼{(diào)整大小，然后LeftX那里輸入-100，LowerY那里輸入-100，設(shè)置畫圖區(qū)域的左下角坐標(biāo)，這樣原點(diǎn)坐標(biāo)（0，0）就在畫圖區(qū)域的中心，否則會(huì)有錯(cuò)誤。其它參數(shù)都用默認(rèn)值就可，然后點(diǎn)擊OK退出。點(diǎn)擊Add->Flash菜單，彈出熱風(fēng)焊盤尺寸設(shè)置對(duì)話框，如圖3.3所示

以ThermalPadS”.1=1ISpokedefinitionSpokewidthNunbeiofspokes:[45二|Cent&rDetOphon1AddcenterdotDotdiametet:fcOODOOK|CancelIHelp圖3.3熱風(fēng)焊盤參數(shù)設(shè)置對(duì)話框在Innerdiameter編輯框輸入內(nèi)徑，Outerdiameter編輯框輸入外徑，Spokewidth編輯框輸入連接口的寬度，最好不要小于板子的最小線寬。在Numberofspokes選擇開口的數(shù)量，默認(rèn)4就可，Spokeangel輸入開口的角度使用默認(rèn)的45度就可。其它默認(rèn)，點(diǎn)擊OK后就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)花焊盤形狀，如圖3.3所示。圖1.10花焊盤保存該圖形：執(zhí)行CreateSymbol命令創(chuàng)建圖形符號(hào)，選擇創(chuàng)建路徑，則在相應(yīng)的路徑下得到*.fsm文件即為圖形符號(hào)，并將該圖形符號(hào)保存到設(shè)計(jì)者自己的圖形符號(hào)文件夾中。設(shè)定圖形庫：在PCBEditor中，執(zhí)行Setup/UserPreferences，彈出UserPreferencesEditor對(duì)話框，點(diǎn)擊Paths/Library，在右邊編輯psmpath庫調(diào)用的路徑，添加設(shè)計(jì)者圖形庫路徑。5創(chuàng)建焊盤5.1創(chuàng)建表貼焊盤運(yùn)行PadDesigner，執(zhí)行File/New命令，設(shè)置好保存焊盤文件的路徑，為新的焊盤文件起一個(gè)有意義的名字，點(diǎn)擊OK。設(shè)置Parameters選項(xiàng)卡，各項(xiàng)的說明見前面所述。注意Plating選項(xiàng)應(yīng)該設(shè)置為Non-platedo設(shè)置Layer選項(xiàng)卡，選中singlelayermode。然后設(shè)置焊盤層疊，選擇某一層，并對(duì)該層進(jìn)行形狀尺寸設(shè)置。因?yàn)槭潜碣N焊盤所以只需設(shè)置下面每層的RegularPad。創(chuàng)建焊盤時(shí)，必須設(shè)置好BEGINLAYER（起始層）、ENDLAYER（截止層）、SOLDERMASK_TOP（頂層阻焊層）、SOLDERMASK_BOTTOM（底層阻焊層）、PASTEMASK_TOP（頂層加焊層）、PASTEMASK_BOTTOM（底層加焊層）等形狀尺寸。設(shè)置好后，在views窗口可以即時(shí)觀察焊盤剖面和頂層預(yù)覽。執(zhí)行菜單中的Reports/PADStackSummary生成焊盤報(bào)表，能看到詳細(xì)的焊盤信息。存盤退出所要制作做的表貼焊盤完成。5.2創(chuàng)建通孔焊盤運(yùn)行PCBEditer創(chuàng)建所需的Flash。創(chuàng)建方法參照前述。運(yùn)行PadDesigner，執(zhí)行File/New命令，設(shè)置好保存焊盤文件的路徑，為新的焊盤文件起一個(gè)有意義的名字，點(diǎn)擊OK。設(shè)置Parameters選項(xiàng)卡，各項(xiàng)的說明見前面所述。注意Plating選項(xiàng)應(yīng)該設(shè)置為Plated。設(shè)置Layer選項(xiàng)卡，不要勾選選中singlelayermode。選擇某一層，并可進(jìn)行該層形狀尺寸設(shè)置。創(chuàng)建焊盤時(shí)，必須設(shè)置好BEGINLAYER（起始層）、DEFAULTLAYER（默認(rèn)層）、ENDLAYER（截止層）、SOLDERMASK_TOP（頂層阻焊層）、SOLDERMASK_BOTTOM（底層阻焊層）等形狀尺寸。在Padstacklayers標(biāo)簽下，進(jìn)行焊盤疊層編輯。在下圖RegularPad、ThermalRelief、AntiPad三個(gè)選項(xiàng)欄中對(duì)所選層（Currentlayer）進(jìn)行焊盤形狀的選擇操作。隔熱焊盤要在ThermalRelife的Falsh文字框后面的點(diǎn)選按鈕中選擇設(shè)計(jì)好的Flash。設(shè)置好后存盤退出，所要制作做的通孔焊盤完成。若設(shè)計(jì)者需要其它自己設(shè)計(jì)的焊盤形狀，需要先根據(jù)需要設(shè)計(jì)好相應(yīng)的Shape；并在RagularPad和AntiPad的Shape文字框后面的點(diǎn)選按鈕中選擇設(shè)計(jì)好的Shape即可；具體