Sử dụng Trình hướng dẫn Tạo Footprint tuân thủ IPC® của Altium Designer để Tạo Footprint Thư viện PCB Thống nhất

Trình hướng dẫn Tạo Footprint tuân thủ IPC^® trong Altium Designer giúp tạo footprint chính xác cho từng linh kiện trong Altium Designer. Tính năng tạo footprint trong Altium Designer giải quyết một số vấn đề lớn nhất về năng suất làm việc so với các hệ thống CAD khác, như OrCAD/Allegro và PADS. Thay vì phải tạo thủ công từng footprint từ đầu, hãy sử dụng công cụ tạo footprint trong Altium Designer và bộ công cụ quản lý thư viện tự động của chúng tôi để xây dựng các linh kiện của bạn, chia sẻ chúng với các cộng tác viên và tăng tốc độ hoàn thành bố cục PCB của bạn.

ALTIUM DESIGNER

Một phần của thiết kế bảng mạch là tạo footprint cho linh kiện. Footprint mô tả các giao diện dẫn điện nơi các linh kiện điện tử kết nối với PCB. Hiện nay có nhiều loại gói linh kiện điện tử và footprint tương ứng trên thị trường. Các gói linh kiện bao gồm từ hai chân dẫn điện đến hàng trăm chân. Ngành công nghiệp quy định các gói tiêu chuẩn cùng với các footprint tiêu chuẩn để hỗ trợ sự thống nhất gói hàng giữa các nhà cung cấp. Do đó, Hiệp hội Kết nối Công nghiệp Điện tử (IPC) đã phát triển IPC-7351, Yêu cầu Chung cho Thiết kế Gắn Bề Mặt và Tiêu chuẩn Mẫu Đất. Làm việc theo tiêu chuẩn này thúc đẩy độ tin cậy và chất lượng giữa các xưởng sản xuất và lắp ráp.

Có một loạt các linh kiện và dấu chân của chúng được chuẩn hóa bởi IPC-7351. Làm việc dựa trên tiêu chuẩn này tạo ra các dấu chân tuân thủ từ Ball Grid Array (BGA) đến cuộn cảm dây quấn. Các linh kiện rời gắn bề mặt chia sẻ các gói và dấu chân tiêu chuẩn thường được gọi là 0402, 0603 và 0805. Các mạch tích hợp chứa transistor và các khối mạch khác có thể được tìm thấy trong các gói như DPAK, hoặc quad flat no-lead (QFN), hoặc transistor dạng nhỏ gọn với 3 chân, 5 chân, hoặc 6 chân SOT23. Đối với các mạch tích hợp rất lớn với hàng trăm chân, có BGAs và PFQPs. Mỗi gói được chuẩn hóa theo một dấu chân chung. Những linh kiện này được biểu diễn dưới dạng biểu tượng trong thư viện EDA, cùng với kích thước và mẫu đặt chúng. Việc bao gồm thông tin kích thước hỗ trợ việc thiết kế bố trí PCB.

Thay vì phải tự tay xây dựng mô hình và bản in chân linh kiện, Altium bao gồm IPC^® Compliant Footprint Wizard để dễ dàng tạo bản in chân cho thư viện linh kiện PCB của bạn. Kích thước từ bảng dữ liệu linh kiện có thể được nhập vào trình hướng dẫn. Trình hướng dẫn sử dụng các tiêu chuẩn IPC cho bản in chân PCB để thêm dung sai IPC, màn hình lụa, và mẫu đặt linh kiện vào mô hình linh kiện. Nếu cần thiết phải lệch khỏi tiêu chuẩn, trình hướng dẫn cho phép tùy chỉnh dung sai và các kích thước khác. Một khi bản in chân PCB và sân được chỉ định, trình hướng dẫn tự động xây dựng mô hình 3D và STEP cho sự hợp tác giữa ECAD và MCAD.

Xây dựng mô hình linh kiện cho nhiều loại bản in chân linh kiện như một nhà thiết kế PCB vừa trở nên dễ dàng hơn. Hãy cùng xem xét.

Linh Kiện Điện Cần Có Mô Hình Chính Xác Của Bản In Chân và Khu Vực Cấm

Việc tích hợp linh kiện điện vào các ứng dụng thực tế đòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận về kích thước cơ khí. Kích thước cơ khí bao gồm chiều rộng, chiều dài và chiều cao của linh kiện, cũng như kích thước dẫn xung quanh gói linh kiện. Cách một phần phù hợp với nhiều phần khác là kỷ luật của việc phát triển thiết bị sớm hoặc nguyên mẫu PCB và quản lý dung sai.

Các kỹ sư cơ khí và điện tử xem xét các bộ phận lớn nhất và cách chúng sẽ phù hợp với kích thước vỏ bọc do hệ thống đặt ra. Tiếp theo là việc phù hợp của các khối mạch quan trọng, tiếp theo là việc lắp dây. ECAD và MCAD cần những cách thức tinh tế để hợp tác và quản lý quy trình nhằm đạt được việc lắp ráp PCB và sản xuất PCB dễ dàng.

Sử dụng Bộ thuật sĩ Dấu chân IPC của Altium Designer cho các mô hình thành phần của bạn

Tham khảo IPC-7351 để Chọn Các Thành phần Tuân thủ Khi Thiết kế

Bạn muốn chọn các thành phần tuân thủ IPC ở các giai đoạn đầu của thiết kế mạch của mình, cụ thể là IPC-7351: Yêu cầu Chung cho
Thiết kế Gắn bề mặt và Tiêu chuẩn Mẫu Đất. Tiêu chuẩn tương đương cho các bộ phận lỗ thông hơi là IPC-7251: Quy ước Đặt tên cho Mô hình 3D và Dấu chân Lỗ Thông Hơi. IPC-7351 sẽ bao gồm các thành phần SMD, chiếm phần lớn các bộ phận trong một bảng vật liệu hiện đại.

• Quy ước đặt tên mẫu đất - Tiêu chuẩn xác định một quy ước đặt tên cho các mẫu đất PCB được sử dụng trong thư viện CAD, giúp đảm bảo rằng cùng một mẫu được sử dụng một cách nhất quán trên các công cụ CAD và nhà sản xuất khác nhau.
• Hình dạng dấu chân - IPC-7351 quy định hình dạng của mẫu đất, bao gồm hình dạng pad, kích thước pad và khoảng cách giữa các pad.
• Định hướng linh kiện - Tiêu chuẩn xác định định hướng của linh kiện trên PCB đối với Chân 1 trên gói, bao gồm các góc đặt linh kiện và dung sai.
• Khu vực sân và khu vực cấm - IPC-7351 xác định khu vực sân và khu vực cấm xung quanh mẫu đất, cung cấp không gian cho linh kiện và ngăn chặn sự can thiệp với các linh kiện hoặc đặc điểm khác trên PCB.
• Lớp mặt nạ hàn và lớp in - Tiêu chuẩn quy định vị trí và kích thước (mở rộng) của lớp mặt nạ hàn và lớp in trên PCB, giúp đảm bảo rằng mẫu đất được nhìn thấy rõ ràng trong quá trình lắp ráp và kiểm tra.

Tiêu chuẩn bao gồm một số biểu đồ quy định các phép tính và kích thước cần thiết trong một dấu chân PCB tiêu biểu cho một linh kiện SMD. Trước đây, một nhà thiết kế sẽ phải thực hiện các phép tính bằng tay cho đến khi họ xây dựng được một thư viện dấu chân PCB. Ngày nay, chúng ta có các công cụ tự động như IPC^® Compliant Footprint Wizard trong Altium Designer, tự động hóa quá trình này cho các linh kiện SMD dựa trên các phép tính trong tiêu chuẩn IPC-7351.

Phần mềm Bố trí PCB Tích hợp Dấu chân Linh kiện và Mẫu Đặt

Nhiều công cụ phần mềm bố trí mạch in yêu cầu thư viện riêng biệt cho mỗi bố trí mạch in. Kích thước hình chân và biểu tượng, mô hình linh kiện được xây dựng trong thư viện chụp sơ đồ không chuyển đổi tốt sang thư viện bố trí PCB. Dù theo cách nào, bạn cũng phải xây dựng mô hình tuân thủ IPC cho bố trí Gerber của PCB của bạn được chấp nhận cho việc sản xuất với các giá trị phù hợp được liên kết.

Kích thước Wizard Hình chân Tuân thủ IPC^® cho PQFP

Sử dụng MCAD và ECAD để Xác định Kích thước Linh kiện

Các mô hình thư viện PCB cho mỗi phần được xây dựng từ bảng dữ liệu của nhà cung cấp linh kiện. Kích thước được sử dụng cẩn thận để xây dựng mô hình thư viện linh kiện mạch in cho việc đặt linh kiện trong quá trình bố trí mạch in. Thêm vào đó, tiêu chuẩn IPC xây dựng hình chân để kích hoạt việc hàn thành công cho mỗi chân dẫn từ linh kiện đến bảng mạch. Cuối cùng, tiêu chuẩn IPC quy định một sân chơi bao quanh toàn bộ phần và hình chân để cung cấp đủ không gian chuyên dụng cho phần mềm bố trí mạch in thành công trong việc lắp ráp.

• Xây dựng thư viện của bạn với hình chân, thông số kỹ thuật điện và sắp xếp chân.

  Quản lý Thông tin Biểu tượng Linh kiện và Khả năng Sử dụng Hiển thị

• Tạo thư viện linh kiện có thể chuyển hình chân qua các thể hiện khác nhau.

  Chọn Phần mềm Thiết kế PCB Ưu tiên Thiết kế PCB

• Đánh giá cao thư viện tốt với Wizard Hình chân IPC của Altium Designer.

  Chỉnh sửa Nhiều Linh kiện Ở Bất cứ đâu trong Hình chân

Giờ đây, khi bạn đã hiểu được tầm quan trọng của thư viện hợp nhất, hãy cùng xem qua Trình hướng dẫn Tạo mô hình linh kiện tuân thủ IPC^® trong Altium Designer.

Trình hướng dẫn Tạo mô hình linh kiện tuân thủ IPC^® của Altium Designer Xây dựng Mô hình Linh kiện Một cách Thông minh

Bạn đã chọn linh kiện của mình và bạn muốn một cách mạnh mẽ để tạo mô hình chân linh kiện tuân thủ. Altium Designer có Trình hướng dẫn Tạo chân linh kiện IPC để làm cho công việc của bạn trở nên dễ dàng. Trình hướng dẫn nhận biết tất cả các chân linh kiện tiêu chuẩn IPC-7351 và cung cấp các menu trực quan để dễ dàng nhập kích thước của linh kiện của bạn. Trình hướng dẫn bao gồm việc đo kích thước tự động của sân, silkscreen và mô hình STEP.

Chân linh kiện PCB cho tụ điện SMD

Chọn Trình hướng dẫn Tạo chân linh kiện tuân thủ IPC^® Tốt nhất để Tạo Một Thư viện Linh kiện PCB Hợp nhất

Với Trình hướng dẫn Tạo chân linh kiện tuân thủ IPC^® của Altium Designer, việc tạo thư viện linh kiện chính xác trở nên dễ dàng. Các mô hình được tạo và lưu trữ trong quá trình thu thập sơ đồ mạch tồn tại trong cùng một thư viện được sử dụng cho bố trí PCB. Bạn không cần phải giữ các thư viện riêng biệt hoặc theo dõi các kích thước chân linh kiện khác nhau. Thay vào đó, hãy sử dụng các công cụ thông minh để xây dựng các thư viện dẫn đến việc sản xuất và lắp ráp chính xác.

• Xem và học cách dễ dàng sử dụng Trình hướng dẫn Tạo chân linh kiện tuân thủ IPC^® của Altium Designer.

  Xem Trình hướng dẫn Tạo chân linh kiện tuân thủ IPC^® trong hành động.

• Hãy xem xét cách tích hợp các footprint của bạn với các đối tác MCAD.

  Dưới đây là một số tính năng cần xem xét trong quá trình Tích hợp MCAD.

• Kết hợp các keepout đặc biệt cho từng đối tượng để bổ sung cho footprint.

  Giới thiệu các tính năng cho các keepout đặc biệt cho từng đối tượng.

Xây dựng thư viện linh kiện là một hoạt động quan trọng để chuẩn bị cho bố cục PCB, chế tạo và lắp ráp. Kích thước và mô hình của linh kiện là cần thiết từ khái niệm ban đầu để hợp tác với các đối tác MCAD thông qua việc tạo footprint sơ đồ và vào bố cục PCB. Bố cục PCB cần các mô hình chính xác để đại diện chính xác cho footprint và mẫu đặt trên Gerbers gửi đến chế tạo PCB. Môi trường thống nhất của Altium Designer đã hỗ trợ bạn với các mô hình STEP cho MCAD đến ECAD với Bộ thuật toán Footprint Tuân thủ IPC^® cho quy trình phát triển của bạn từ MCAD vào bố cục PCB và sản xuất.