PADS & Altium Designer实战教程最新章节_深圳信盈达电子有限公司著

第4章

元器件封装库（CAE）制作

绘制原理图封装的方法有两种，即使用封装向导绘制规则封装和手工绘制封装。

4.1 以芯片AT24C02为例介绍封装向导的使用方法

1. 进入元器件库制作界面

执行菜单命令“Tools”→“Part Editor”，弹出“Part：NEW＿PART*-PADS Logic”窗口，如图4.1所示。

单击工具栏中的图标，弹出PADSLogic提示窗口，如图4.2所示。单击“确定”按钮，开始进行元器件外形设计，如图4.3所示。

图4.1 “Part：NEW＿PART*-PADSLogic”窗口

图4.2 PADSLogic提示窗口

图4.3 开始进行元器件外形设计

2.绘制逻辑封装外形（CAE Decal）

单击图标，弹出工具栏。

由于采用的是封装向导制作方法，因此单击工具栏中的图标即可弹出，“CAE DecalWizard”对话框，如图4.4所示。

图4.4 “CAEDecalWizard”对话框

根据实际需要，设置下述选项。

【Left Pins】边框左侧引脚个数。

【Right Pins】边框右侧引脚个数。

【Upper Pins】边框顶端引脚个数。

【Lower Pins】边框底端引脚个数。

【Pin Length】引脚长度（保持默认值即可）。

【Pin Spacing】引脚间距（保持默认值即可）。

【Box Parameters】方框参数，可根据实际大小来调整。

3.确定元器件边框和引脚数

以制作AT24C02为例，设置引脚数量及相应的参数，如图4.5所示。单击“OK”按钮，生成的元器件如图4.6所示。

图4.5 设置引脚数量及相应的参数

4.设置引脚编号

单击工具栏中的（设置引脚号码）图标，弹出“Set Pin Numbers”对话框，如图4.7所示。在此设置合适的起始编号和步进值，然后单击“OK”按钮，开始设置引脚号码，设置好后的效果如图4.8所示。

图4.6 生成的元器件

图4.7 “SetPinNumbers”对话框

【Prefix】引脚编号前缀（此处不设置）。

【Suffix】引脚编号后缀（此处根据实际情况进行设置）。

【Step value】步进值。

5.设置引脚名称

单击工具栏中的（修改引脚名字）图标，然后单击第1脚，弹出“Pin Name”对话框，如图4.9所示。在“Changing pin name>”栏中输入第1脚的名称“A0”，然后单击“OK”按钮。

图4.8 设置引脚编号

图4.9 “PinName”对话框

其他引脚均按此方法进行设置，设置完成后的效果如图4.10所示。

6.调整边框大小

从图4.10可以看出，由于边框的宽度太小，导致左右两列的引脚名称发生了重叠现象，必须进行相应的调整。首先同时选中第5~8脚这4个引脚，然后往右拖曳，如图4.11所示（要保证引脚不再重叠，并且有合适距离）。

图4.10 设置引脚名称

图4.11 调整部分引脚名称的位置

图4.12 调整边框大小

单击工具栏中的（修改2D线）图标，然后单击右侧边框并将其拖曳到合适位置，单击鼠标左键将其放下，如图4.12所示。

在确认引脚编号和引脚名称无误后，执行菜单命令“File”→“Return to part”，在弹出的提示窗口中单击“是”按钮即可。

7.编辑电气属性

单击工具栏中的（电气属性）图标弹出，“Part Information for Part-NEW PART”对话框，如图4.13所示。

图4.13 “PartInformationforPart-NEWPART”对话框

在此对话框“General”选项卡的“Logic Family”栏中修改芯片的参考编号为“U”（默认为UND（未定义）），然后单击“OK”按钮返回。

8.保存原理图封装

单击工具栏中的图标，弹出“Save Part and Gate Decals As”对话框，如图4.14所示。选择保存的库路径和封装的名称后，单击“OK”按钮保存即可。

图4.14 “SavePartandGateDecalsAs”对话框

4.2 以三极管为例介绍手工绘制原理图封装

（1）进入原理图封装编辑环境执行菜单命令：“Tools”→“Part Editor”，“打开Part:NEW PART*-PADS Logic”对话框，单击工具栏中的图标，开始进行元器件外形设计，如图4.15所示。

图4.15 “Part:NEWPART*-PADSLogic”对话框

单击工具栏中的图标，展开封装编辑工具栏。

（2）设置显示栅格为100（GD100），设计栅格为20（G20）。单击工具栏中的（绘制2D线）图标，然后单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“Path”（线段），绘制一个长度为200mil的线段，如图4.16所示。

参照上述操作方法，添加两个45°线段，然后单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“Polygon”（多边形），如图4.17所示。

图4.16

图4.17 添加两个45°线段

在下面一个线段上绘制一个三角形，如图4.18所示。

选中该三角形，单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“Properties”（属性），弹出“Drafting Properties”对话框，如图4.19所示。选中“Filled”（填充）选项，然后单击“OK”按钮，填充效果如图4.20所示。然后用2D线绘制一个圆，并在原点处添加一个水平线段，如图4.21所示。

图4.18 绘制一个三角形

图4.19 “DraftingProperties”对话框

（3）添加引脚，然后设置引脚号码，如图4.22所示。

图4.20 填充效果

图4.21 绘制圆并添加水平线段

图4.22 添加引脚并设置引脚号码

（4）确认无误后，执行菜单命令“File”→“Return to part”，然后在弹出的提示窗口中单击“是”按钮即可。单击工具栏中的图标，弹出“Part Information for Part-NEW PART”对话框，选择“General”选项卡，在“Logic Family”栏中选择“TRX”，此时Ref变为“Q”，如图4.23所示。如果不知道对应关系，可以单击“Families”按钮，弹出“Logic Families”对话框查看，如图4.24所示。

图4.23 设定“LogicFamily”栏

图4.24 “LogicFamilies”对话框

（5）保存并且退出。

如果制作其他元器件，可以自行绘制元器件的外形，同样也可以使用绘制2D线命令和修改2D线的命令来制作外形。下面列举两个比较难绘制的图形的绘制方法。

【电感中间半圆的绘制法】先用2D线切换到线段（无模命令为HH），绘制出一条线段，如图4.25所示。

然后采用修改2D线命令，单击线段将其选中后，单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“Pull Arc”（拉圆弧）即可拉出半圆，如图4.26所示。

图4.25 绘制线段

图4.26

〖注意〗如果设计栅格选择得不合适，绘制出来的半圆可能不规则。可以利用菜单命令“Tools”→“Option”来修改栅格，或者使用无模命令g（不区分大小写）＋数字，然后按“Enter”键即可。

另外，只有长度不小于100mil的线段才可以直接拉圆弧。

【填充图形的绘制法】填充图形必须是一个封闭的图形，也就是说，可以采用矩形或多边形来绘制，用线段来绘制的图形是不能填充的。

（6）设置（或修改）引脚形状、名称、编号。

工具栏中各图标的功能如下所述。

：添加引脚。单击该图标，可弹出“Pin Decal Browse”对话框，如图4.27所示。

：修改引脚形状。

：设置引脚编号。适用于引脚比较多的元器件，如IC。单击该图标后，会弹出“Set Pin Numbers”对话框，如图4.28所示。“Suffix”栏中为首个引脚的后缀编号；“Step value”栏中为步进值，可以为正数或负数（编号可以增加和递减）。单击“OK”按钮后，将光标对着每个引脚逐个单击一下，引脚编号会从首编号依次递增或递减，如图4.29所示。

图4.27 “PinDecalBrowse”对话框

图4.28 “SetPinNumbers”对话框

图4.29 设置引脚编号

：修改引脚编号。

：设置引脚名称。单击该图标，可弹出“Pin Name”对话框（见图4.9）。输入起始引脚名称后，单击“OK”按钮，即可对相应引脚进行名称设置。此命令可按照规律对引脚名进行连续设置。

：修改引脚名称。

：选中元器件的相关选项。例如，单击该按钮，然后双击元器件的边框，将弹出“Query/Modify Drafting”对话框，如图4.30所示。

通过修改“Width”栏中的数值，即可修改边框线的宽度。

（7）执行菜单命令“File”→“Return to part”，保存并退出元器件物理属性设置，如图4.31所示。

图4.30 “Query/ModifyDrafting”对话框

图4.31 保存并退出元器件物理属性设置

4.3 编辑电气特性

单击工具栏中的图标弹出，“Part Information for Part-NEW PART”对话框，如图4.32所示。

图4.32 “PartInformationforPart-NEWPART”对话框（“General”选项卡）

在电气属性设置中，“General”（基本设置）选项卡中的“Logic Family”（逻辑系列/类型）栏一定要设置，它决定元器件是属于哪一类元器件，如电阻是“RES”，电容是“CAP”，IC有“DIP”和“SOP”。这些缩写都是PADS中各种元器件的分类（前缀代码），详细内容请参照附录B。

选择“PCB Decals”选项卡，为PCB指定封装，如图4.33所示。在制作元器件库时，一般情况下PCB是必须要添加的，若不添加，该元器件在使用时会有警告，但仍能通过编译。编译时，单击“Check Part”按钮，会提示未给元器件指定PCB封装。

在“Filter”栏中输入“DIP*”，在“Unassigned”列表框中选择“common:DIP8”，或者在“Filter”栏中输入“*”，在“Pin”栏中输入对应PCB封装，单击“Assign”（指定）按钮，然后单击“OK”按钮即可确定元器件PCB封装。

在“Attributes”选项卡中，可以添加一些元器件的信息，单击“Add”按钮可以添加信息，“Attribute”栏中为信息的类型，一般会有元器件的型号、取值等，“Value”栏中是属性的内容，如图4.34所示。

图4.34中显示该IC的公司名称为“Atmel”。

图4.33 “PartInformationforPart-NEWPART”对话框（“PCBDecals”选项卡）

图4.34 “PartInformationforPart-NEWPART”对话框（“Attributes”选项卡）

4.4 保存元器件CAE封装

执行菜单命令“File”→“Save”，弹出“Save Part and Gate Decals As”对话框，如图4.35所示。在“Name of Part”栏中输入元器件名称“AT24C02P”，在“CAE Decal 1”栏中输入元器件的CAE名称“AT24C02P”，单击“OK”按钮，即可将元器件保存到D:\Mentor‐Graphices\2007PADS\SDD HOME\Libraries\usr中（注意：保存路径“Library”栏的选择）。

图4.35 “SavePartandGateDecalAs”对话框

4.5 修改元器件

如果发现元器件引脚名称有误，需要更改元器件的引脚名称，可以选择“Pins”选项卡，如图4.36所示。双击相应引脚，即可修改相应引脚名称，修改好后单击“OK”即可。

图4.36 “PartInformationforPart-NEWPART”对话框（“Pins”选项卡）

如果在原理图设计过程中发现元器件封装有误，需要修改元器件封装，可以选中该元器件，然后单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“Edit Part”，即可进入CAE零件库进行修改，如图4.37所示。

图4.37 修改元器件封装的鼠标右键菜单命令

4.6 元器件库的创建和管理

如图4.38所示，执行菜单命令“File”→“Library”，弹出“Library Manager-Browsing All...”对话框，如图4.39所示。

图4.38 打开元器件库管理器的菜单命令

图4.39 “LibraryManager-BrowsingAll...”对话框

：新建元器件库。单击该按钮，将弹出“New Library”对话框，如图4.40所示。

图4.40 “NewLibrary”对话框

：添加或删除元器件库，设置库的优先级。单击该按钮，将弹出“Library List”对话框，如图4.41所示。

图4.41 “LibraryList”对话框

：修改库元器件信息。

4.7 有隐藏引脚的元器件的制作方法

在制作IC及其他一些元器件时，会碰到这样一些特殊的元器件，如图4.42所示。

从图4.42中IC的引脚编号来看，它有3个引脚，下面我们再看看它的PCB封装，如图4.43所示。

从PCB中可以看出，该IC的实物有4个引脚，也就是存在第4个引脚，而且第4个引脚是与第3个引脚相连的，也是接地。还有一些运算放大电路也是如此，实物可能有8个引脚，但是原理图中可能只有5个引脚，其他是断开的。

在此要对隐藏引脚进行分类，虽然隐藏引脚在原理图中均未出现，但是将有连线的引脚称为信号引脚（Signal Pin），没有连线的称为未使用引脚（Unused Pin）。

下面介绍隐藏引脚的制作方法。首先按前面所介绍的制作IC原理图封装外形，如图4.44所示。保存外形后，在电气属性对话框中选择“Pins”选项卡，单击“Add Pin”按钮，添加第4个引脚，然后将其“Pin Group”栏设置为“Signal Pin”，在“Name”栏中设置为“GND”，如图4.45所示。