Реализация сложных форм площадок

Контактные площадки компонентов не всегда имеют простую круглую или прямоугольную форму. Аналоговые, высокомощные или РЧ компоненты часто требуют геометрически сложных или неправильных форм площадок. Этот документ подробно описывает простое и эффективное решение для случаев, когда пользователю необходимо быстро реализовать сложные формы площадок, которые должны соответствовать требованиям производителя к размещению, не приводя к нарушениям DRC или ошибкам производства.

ВВЕДЕНИЕ

Большинство типов корпусов компонентов имеют стандартные и простые формы контактных площадок — круглые или прямоугольные. Создание посадочных мест для таких корпусов, вручную или с использованием автоматизированного генератора посадочных мест IPC, является простым процессом. Однако иногда корпуса компонентов требуют сложного дизайна контактных площадок, что может привести к значительным усилиям вручную, а также к дополнительному времени, необходимому для достижения идеального результата.

Например, компоненты светодиодного освещения могут требовать уникально формированные теплоотводящие площадки, которые включают в себя множество обратных кривых. Такие кривые невозможно создать, объединяя несколько стандартных круглых/прямоугольных площадок или вручную размещая заливки или сплошные области. Однако существует часто упускаемый из виду метод, при котором, если контур требуемой формы может быть размещен (или импортирован) как серия дорожек и дуг, формирующих замкнутый контур, то сам контур может быть легко преобразован внутри Редактора Библиотеки ПП в точно очерченную сплошную область, определяющую площадку. Более того, маска припоя и пасты может быть автоматически контролируема правилами DRC через настройку свойств объекта области.

Чтобы лучше понять этот метод, весь процесс может быть исследован на примере создания посадочного места для экранированного SMD индуктора мощности серии Bourns SRR5028, как описано ниже. Для начала, техническое описание этого примера можно получить на веб-сайте производителя по адресу http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/SRR5028.pdfдля номера части SRR5028-101Y. Каждая площадка этого двухконтактного устройства включает обратную кривую с радиусом 2.2 мм.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТУРОВ ФОРМЫ ПЛОЩАДОК

В разделе рекомендуемой компоновки данных серии SRR5028 ключевые размеры отверстий под компоненты иллюстрируются относительно начала координат компонента. В редакторе библиотеки PCB шесть линий и одна дуга размещаются на механическом слое, чтобы зафиксировать эти критические размеры каждой площадки относительно начала координат компонента (см. Рисунок 1). Точный размер и расположение этих линий и дуг затем проверяются на точное соответствие размерам производителя, как показано в техническом описании. Установка сетки привязки в 0,05 мм в редакторе библиотеки PCB гарантирует, что размеры производителя могут быть точно воспроизведены.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Рисунок 1. Создание механических контуров (справа) из технического описания производителя (слева).

Теперь, когда критические размеры площадок компонентов размещены и проверены, любые лишние линии или сегменты дуги могут быть разрезаны, изменены в размере или полностью удалены, так что в результате получаются всего два замкнутых контура на механическом слое, каждый из которых представляет форму площадки. В этом примере замкнутые контуры были созданы и проверены вручную. В качестве альтернативы, вы можете импортировать сложные контуры форм площадок из формата DXF/DWG, если такие данные существуют и их использование более практично.

СОЗДАНИЕ МЕДНЫХ ОБЛАСТЕЙ ИЗ КОНТУРОВ ФОРМЫ ПЛОЩАДОК

С каждой контурной формой площадки компонента, точно размещенной и размеренной, они теперь готовы к преобразованию из линий и дуг на механическом слое в твердые области на верхнем медном слое. Для этого просто выберите один контур, затем сделайте активным слой верхней меди и используйте команду Инструменты редактора библиотеки ПП > Преобразовать > Создать область из выбранных примитивов, чтобы создать фактическую твердую область точно в форме первоначально выбранного контура площадки. Внешние края твердой области определяются средней точкой объектов трека и дуги замкнутой формы. Следовательно, размеры твердой области соответствуют размерам исходного контура площадки схематического захвата, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Преобразование контуров площадок (слева) в медные области (справа).

ДОБАВЛЕНИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПЛОЩАДКИ, МАСКИ ПАЯНИЯ И МАСКИ ПАСТЫ

Обратная кривая каждой площадки была определена путем быстрого преобразования контура каждой формы площадки. Заметьте, что реализовать такие кривые вручную, размещая объект твердой области из меню Разместить, невозможно. На этом этапе остается всего пара шагов для завершения создания посадочного места. Однако, наиболее критический аспект реализации этих нерегулярных форм площадок теперь решен.

Для того чтобы каждая сплошная область функционировала как фактический контактный площадок компонента, в каждой сплошной области должен быть размещён объект площадки. В данном примере на верхней и нижней сплошных областях соответственно размещены два прямоугольных объекта площадок размером 1,0 мм на 0,75 мм, обозначенных как 1 и 2 (Рисунок 3). Теперь эти сплошные области будут иметь электрическую функцию как обычный файл площадки компонента.

Рисунок 3. Завершённый отпечаток, включая обозначения площадок, маску припоя и маску пасты.

Наконец, для достижения зазора маски припоя, а также маски пасты, свойства обеих сплошных областей должны быть изменены. Это можно легко сделать, выбрав обе сплошные области и используя Раскладку ПП Инспектор LIB для изменения режима расширения маски припоя и режима расширения маски пасты с Нет на По правилу. Так же, как и любой другой объект площадки, эти модифицированные сплошные области теперь полностью функционируют как объекты площадок с точки зрения электрических характеристик, изготовления и сборки. Результирующий отпечаток для компонента SRR5028-101Y теперь завершён.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Иногда некоторые компоненты требуют геометрически сложных или неправильной формы контактных площадок согласно рекомендуемой производителем компоновке. Всегда помните, что существует простое и эффективное решение для быстрого создания сложных форм контактных площадок. Создав или импортировав точный контур сложной формы контактной площадки с использованием трасс и дуг, результат можно преобразовать в объект твердой области. Объединение каждой уникальной твердой области с соответствующим объектом контактной площадки позволит каждой области функционировать электрически как фактическая контактная площадка. Затем атрибуты маски припоя и маски пасты могут быть легко установлены в каждой области для целей изготовления и сборки.