Verwenden Sie den IPC®-konformen Footprint-Assistenten von Altium Designer, um einheitliche PCB-Bibliothek-Footprints zu erstellen

Zachariah Peterson
|  Erstellt: January 9, 2020

Der IPC®-konforme Footprint-Assistent von Altium Designer erleichtert die genaue Generierung von PCB-Footprints für alle Komponentensymbole in den einheitlichen Bibliotheken von Altium Designer.

Altium Designer

Sicherstellen, dass Leiterplattendesigns wie immer kompatibel sind.

 

 PQFP-Pakete und der IPC®-konforme Footprint werden mit dem Assistenten von Altium Designer hergestellt

 

PQFP-Footprint, erstellt mit dem IPC®-konformen Footprint-Assistenten von Altium Designer

Das Erstellen von Leiterplatten umfasst die Fertigung und Verwaltung von Komponenten-Footprints. Footprints beschreiben die leitfähigen Schnittstellen, an denen elektrische Komponenten mit der Leiterplatte verknüpft werden. Heutzutage gibt es auf dem Markt verschiedene Anordnungen von elektrischen Komponentenpaketen und ihre zugeordneten Footprints. Komponentenpakete umfassen zwei bis Hunderte von leitfähigen Anschlussflächen. Die Branche legt standardisierte Pakete zusammen mit standardisierten Footprints fest, um die Konformität der Pakete zwischen Anbietern zu unterstützen. Aus diesem Grund entwickelte die Association Connecting Electronics Industries (IPC) IPC-7351, die allgemeinen Anforderungen für Oberflächenmontage-Designs und Standards für Anschlussflächenmuster. Das Arbeiten nach diesem Standard fördert Zuverlässigkeit und gute Qualität für Fertigungs- und Montagebetriebe.

Es gibt eine Vielfalt von Komponenten und ihre Footprints, die nach IPC-7351 standardisiert sind. Wenn Sie nach dem Standard arbeiten, erhalten Sie kompatible Footprints für z.B. ein Ball Grid Array (BGA) sowie auch für eine Spule. Diskrete Komponenten für die Oberflächenmontage haben gemeinsame Standardpakete und Footprints, die allgemein als 0402, 0603 und 0805 bezeichnet werden. Integrierte Schaltkreise, die Transistoren und andere Schaltungsteile enthalten, sind in Paketen wie DPAK oder QFN (Quad Flat No-Lead) oder Small Outline-Transistor in SOT23-Paketen mit 3, 5 oder 6 Anschlussflächen zu finden. Für sehr große integrierte Schaltkreise mit Hunderten von Anschlussflächen gibt es BGAs und PFQPs. Jedes Paket ist auf einen gemeinsamen Footprint standardisiert. Diese Komponenten sind als Symbole in EDA-Bibliotheken, zusammen mit ihren Abmessungen und ihren Anschlussflächenmustern, dargestellt. Die Aufnahme der Abmessungsangaben vereinfacht das PCB-Layout.

Anstatt Komponentenmodelle und Footprints manuell erstellen zu müssen, enthält Altium den IPC®-konformen Footprint-Assistenten, mit dem Sie auf einfache Weise Footprints für Ihre Bibliotheksteile erstellen können. Sie können die Abmessungen aus Komponentendatenblättern in den Assistenten eingeben. Der Assistent verwendet IPC-Standards, um dem Komponentenmodell IPC-Toleranzen, Siebdruck und Anschlussflächenmuster hinzuzufügen. Falls eine Abweichung vom Standard erforderlich ist, können die Toleranzen und anderen Abmessungen im Assistenten angepasst werden. Nachdem der PCB-Footprint und Courtyard festgelegt sind, erstellt der Assistent automatisch die 3D- und STEP-Modelle für die Zusammenarbeit über ECAD und MCAD hinweg.

Für PCB-Designers ist das Erstellen von Komponentenmodellen für eine Vielzahl von Komponenten-Footprints jetzt noch einfacher geworden. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen.

Elektrische Komponenten benötigen genaue Modelle der Footprints und Sperrflächen

Die Integration elektrischer Komponenten in reale Anwendungen erfordert eine sorgfältige Prüfung der mechanischen Abmessungen. Die mechanische Dimensionierung umfasst Breite, Länge und Höhe einer Komponente wie auch die Leiterdimensionierung um das Bauteilpaket herum. Das Wissen darüber, wie ein Teil zu vielen passt, gehört zur Disziplin der frühen Geräteentwicklung oder der PCB-Prototypen- und Toleranzverwaltung.

Mechanik- und Elektronikentwickler berücksichtigen die größten Bauteile und prüfen, wie diese in das vom System festgelegte Gehäuse passen. Als nächstes kommt der Einbau der wichtigen Schaltungsteile, gefolgt von der Verdrahtung. ECAD und MCAD müssen auf elegante Weise zusammenarbeiten und den Prozess verwalten können, um eine einfache PCB-Bestückung und PCB-Herstellung zu erzielen.

 

 Mit dem Footprint-Assistenten von Altium Designer erstellen Sie auf einfache Weise kompatible Footprints auf Leiterplatten

 

Verwenden Sie den IPC®-konformen Footprint-Assistenten von Altium Designer für Ihre Komponentenmodelle

Ziehen Sie IPC-7351 hinzu, um kompatible Komponenten für das Design auszuwählen

Sie sollten schon in den frühen Phasen Ihres Leiterplattendesigns IPC-konforme Kompomenten auswählen. Komponenten mit IPC-Standards für PCB-Footprints wirken sich positiv auf den ganzen Lebenszyklus des Designs aus. Vertraute Footprints helfen Herstellern, Ihre Gerber-Dateien zu übersetzen, ohne dass zusätzliche benutzerdefinierte Arbeiten für die Erzielung der korrekten Abstände erforderlich sind. Monteure können für das Laden der Komponenten für die automatische Installation auf den Leiterplatten Standardausrüstung verwenden. Einkaufsabteilungen können standardisierte Komponenten auf einfache Weise beziehen und so frühzeitig wettbewerbsfähige Kosten berechnen. Auf diese Weise gewinnen alle im Unternehmen.

Nachdem Sie die Abmessungen der Komponenten mit Ihrem mechanischen Gehäuse überprüft haben, ist es an der Zeit, kompatible Modelle in Ihr Layout einzufügen.

PCB-Layoutsoftware enthält Komponenten-Footprints und Anschlussflächenmuster

Viele Softwaretools für Leiterplattenlayouts erfordern separate Bibliotheken für jedes Leiterplattenlayout.Footprint-Abmessungen und Komponentensymbole sowie -modelle, die in den Schaltplanerfassungsbibliotheken erstellt wurden, lassen Sie nicht leicht in die PCB-Layoutbibliotheken übertragen. In beiden Fällen müssen Sie IPC-konforme Modelle für Ihr PCB-Layout erstellen, damit Gerber-Daten mit den richtigen zugeordneten Werten für die Herstellung akzeptiert werden.

 

 Assistent-Menü – Zuweisung des Courtyard für Footprint

 

 

Der IPC®-konforme Footprint-Assistent – Abmessungen PQFP Courtyard

Verwenden Sie MCAD und ECAD, um die Komponentenabmessungen festzulegen

Bibliotheksmodelle für alle Bauteile werden aus den Datenblättern der Komponentenanbieter erstellt. Abmessungen werden sorgfältig verwendet, um die Bibliotheksmodelle für die Platzierung während des Leiterplattenlayouts zu erstellen. Darüber hinaus erstellen IPC-Standards Footprints, um ein erfolgreiches Löten für jede leitende Anschlussfläche von der Komponente zur Leiterplatte zu ermöglichen. Schließlich gibt der IPC-Standard einen Courtyard an, der das gesamte Bauteil und Footprint umfasst, damit die Leiterplattenlayout-Software genügend Platz für eine erfolgreiche Montage hat.

Nun, da Sie die Bedeutung von einheitlichen Bibliotheken verstehen, sehen Sie, wie der IPC®-konforme Footprint-Assistent von Altium Designer Komponentenmodelle erstellt.

Der IPC®-konforme Footprint-Assistent von Altium Designer entwirft auf intelligente Weise Komponentenmodelle

Sie haben Ihre Komponenten ausgewählt und möchten auf leistungsstarke Weise kompatible Footprint-Modelle erstellen. Mit dem IPC®-konformen Footprint-Assistenten von Altium Designer wird Ihre Arbeit sehr einfach. Der Assistent erkennt alle IPC-7351-Standard-Footprints und bietet übersichtliche Menüs für die einfache Eingabe Ihrer Bauteilabmessungen. Der Assistent enthält die automatische Dimensionierung von Courtyard, Siebdruck und STEP-Modellen.

 

 Verwenden Sie den Assistenten für alles, von diskreten Komponenten bis BGAs

 

Erstellen von Modellen der Elektrolytkondensatoren für BGAs

Wählen Sie den besten IPC®-konformen Footprint-Assistenten, um eine einheitliche Bibliothek zu erstellen

Das Erstellen von genauen Bauteilbibliotheken mit dem IPC®-konformen Footprint-Assistenten von Altium Designer ist einfach. Die Modelle, die während der Schaltplanerfassung erstellt und gespeichert wurden, befinden sich in den gleichen Bibliotheken, die für das PCB-Layout verwendet werden. Sie müssen keine separaten Bibliotheken mehr führen oder die verschiedenen Abmessungen des Footprint nachverfolgen. Verwenden Sie stattdessen intelligente Tools zur Erstellung von Bibliotheken, die eine genaue Herstellung und Montage ermöglichen.

Das Erstellen von Komponentenbibliotheken ist eine wichtige Aufgabe bei der Vorbereitung des Layouts, der Herstellung und Montage der Leiterplatte. Komponentenabmessungen und -modelle sind von Anfang an erforderlich, um mit MCAD-Partnern über die Generierung der Schaltplansymbole bis zum PCB-Layout zusammenzuarbeiten. Das PCB-Layout erfordert genaue Modelle, damit Footprints und Anschlussflächenmuster in Gerberdaten, die zur Fertigung gesendet werden, korrekt dargestellt werden. Die einheitliche Umgebung von Altium Designer unterstützt Sie mit STEP-Modellen für MCAD bis ECAD und mit dem IPC®-konformen Footprint-Assistenten für die Entwicklung von MCAD bis zu dem Layout und der Fertigung der Leiterplatte.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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