元器件封装库设计规范.docx
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元器件封装库设计规范
元器件封装库设计规范
编号:
TSH_HW_002_FootPrint_DESIGN
版本
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维护人
0.1
2012-05-7
起草试行
陈文全
1概述
闪龙公司《元器件封装库设计规范》(以下简称《规范》)为电路元器件PCB封装库设计规范文档。
本文档规定元器件封装库设计中需要注意的一些事项,目的是使设计规范化,并通过将经验固化为规范的方式,避免设计过程中错误的发生,最终提高产品质量。
本文中的所有信息归闪龙公司所有,未经允许,不得外传。
2相关说明
本规范作为电路设计中的指导文档,并会由其中抽取相应要点形成“元器件封装检查规范”。
3设计规范
3.1通用规范
单位尺寸使用mil(千分之一英寸)和mm(毫米)两种,以取整为使用前提。
比如:
常用的100mil间距插座(2.54mm),50mil间距芯片引脚;一些特殊的2mm间距插座,1mm间距芯片引脚,0.8mm间距BGA焊球。
因为单位换算有精度损失,在设计中不要随意切换单位!
3.2焊盘设计相关要求
焊盘的命名方法参见表1
注:
PAD单位为mil。
焊盘类型
简称
标准图示
命名
表面贴装矩形焊盘
SMD
SMD+宽(Y)x长(X)
命名举例:
SMD21X20,SMD32X30。
表面贴装圆焊盘
SMDC
SMDC+焊盘直径(C)
命名举例:
SMDC40
表面贴装手指焊盘
SMDF
SMDF+宽(Y)x长(X)
命名举例:
SMDF57X10
通孔圆焊盘
THC
THC+焊盘外径(C)+D+孔径(D)
命名举例:
THC25D10
注:
非金属化孔按通孔圆焊盘标注,焊盘外径标为0。
通孔矩形焊盘
THR
THR+宽(Y)x长(X)+D+孔径
命名举例:
THR80X37D37。
4SMD元器件封装库的命名方法
4.1SMD分立元件的命名方法
SMD分立元件的命名方法见表2。
表2SMD分立元件的命名方法
元件类型
简称
标准图示
命名
SMD电阻
R
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸
命名举例:
R0402,R0603,R0805
SMD排阻
RA
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸+个数
命名举例:
RA0402X4P。
SMD电容
C
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸
命名举例:
C0402,C0603,C0805
SMD电感
L
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸
命名举例:
L0402,L0603,L0805,
特殊:
SMD功率电感5D18
SMD钽电容
TAN
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸
命名举例:
TAN3216A,TAN3528B
MELF
M
注释:
常用为大功率稳压二极管封装
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸
命名举例:
MLL34,MLL41,
SMD二极管
D
命名方法:
具体封装名称
命名举例:
SMA、SMB、SMC、SOD123、SOD323、SOD523、DO-214AA、DO-214AB、DO-214AC
SMD发光二极管
LED
命名方法:
元件类型简称+元件尺寸
命名举例:
LED0805
SMD晶体
XTAL
命名方法:
元件类型简称+PIN数+器件大小+补充
命名举例:
XTAL_4p5032
其他分立元件
-
命名方法:
元件封装代号
命名举例:
SOT23;;SOT89;SOD123(含SMB);SOT143;SOT223;TO268(含TS-003,TS-005)。
4.2SMDIC的命名方法
SMDIC的命名方法见表3。
单位都为公制。
元件类型
标准视图
命名
SOIC
SOIC
SO+引脚数-元件英制主体宽度
命名举例:
SO8-150。
SSOIC
SSO+引脚数-英制引脚间距-元件英制主体宽度
命名举例:
SSO8-26-118。
SOP( 引脚间距1.27)
SOP+引脚数
命名举例:
SOP6。
SSOP
SSOP+引脚数-英制引脚间距-元件英制主体宽度
命名举例:
SSOP8-25-300。
TSOP
TSOP+引脚数+英制引脚间距+元件英制外型尺寸长度X宽度-
命名举例:
TSOP16-50X1400。
TSSOP
TSSOP+引脚数-英制引脚间距-元件英制主体宽度
命名举例:
TSSOP14-25-150。
QFP
QFP
QFP(QFP)引脚数+元件主体英制尺寸
命名举例:
QFP44-10-0.8
LQFP/TQFP
LQFP/TQFP引脚数-引脚间距-英制元件主体公制尺寸(LQFP/TQFP引脚长度皆为2mm)
命名举例:
LQFP64-7-0R4,TQFP48-7-0R5
PLCC
PLCC(方)
PLCC-引脚数
命名举例:
PLCC-20,PLCC-28,PLCC-44,PLCC-52,PLCC-68,
PLCC(矩)
PLCCR-引脚数
命名举例:
PLCCR-18,PLCCR-22,
QFN
QFN
QFN-引脚数
命名举例:
QFN-16,
FBGA
PBGA
PBGA+元件主体公制尺寸(单位mm)+引脚间距+引脚数
命名举例:
BGA256-10-1616
注释:
暂时使用的种类不多,建议使用器件名称命名。
器件封装库一般以文档推荐名称、器件型号等命名。
如:
通用的QFN16,TQFP100等。
如:
sn74lvc14dckr,此型号名是完整型号,可以在资料中直接搜索到该型号,最后几位就是封装信息。
5插装元器件的命名方法
5.1无极性轴向引脚分立元件(Non-polarizedAxial-LeadedDiscretes)的命名方法
AX(V)-SxD-H
其中:
AX(V):
分立无极性轴向引脚元件,(加V表示立式安装)
SxD:
两引脚间跨距x元件体直径
H:
孔径(直径)单位:
mm
示例:
AX-10r0x1r8-0r8,AXV-5r0x1r8-0r8
5.2带极性电容的命名方法
5.2.1带极性轴向引脚电容(Polarizedcapacitor,axial)的命名方法:
CPAX-SxD-H
其中:
CPAX:
带极性轴向电容,1(方形)表示正极
SxD:
两引脚间跨距x元件体直径
H:
孔径(直径)
单位:
mm
示例:
CPAX-15r0x3r8-0r8,CPAX-20r0x5r0-1r0。
5.2.2带极性圆柱形电容(Polarizedcapacitor,cylindricals)的命名方法:
CPC-SxD-H
其中:
CPC:
带极性圆柱形电容,1(方形)表示正极
SxD:
两引脚间跨距x元件体直径
H:
孔径(直径)
单位:
mm
示例:
CPC-2r0x5r5-0r5,CPC-2r5x6r8-0r8,CPC-3r5x8r5-1r0,CPC-5r0x10r5-1r0,
CPC-5r0x13r0-1r0,CPC-7r5x16r5-1r0,CPC-7r5x18r5-1r0。
5.3无极性圆柱形元件(Non-polarizedcylindricals)的命名方法:
CYL-SxD-H
其中:
CYL:
无极性圆柱形元件
SxD:
两引脚间跨距x元件体直径
H:
孔径(直径)
单位:
mm
示例:
CYL-5r0x13r0-1r0,CYL-7r5x16r5-1r0,CYL-7r5x18r5-1r0。
5.4二极管(Diode)的命名方法
5.4.1轴向二极管的命名方法:
DIODE-SxD-H
其中:
DIODE:
轴向二极管,1(方形)表示正极
SxD:
两引脚间跨距x元件体直径
H:
孔径(直径)
单位:
mm
示例:
DIODE-15r0x5r3-1r6。
5.5无极性偏置引脚的分立元件(Non-polarizedOffset-leadedDiscs)的命名方法:
DISC+S-WxL-H
其中:
DISC:
无极性偏置引脚的分立元件
S:
引脚跨距
WxL:
主体宽度x主体长度
H:
孔径(直径)
单位:
mm
示例:
DISC5r0-5r0x2r5-0r8。
5.6无极性径向引脚分立元件(Non-polarizedRadial-LeadedDiscretes)的命名方法:
RAD+S-WxL-H
其中:
RAD:
无极性径向引脚分立元件
S:
引脚跨距
WxL:
主体宽度x长度
H:
孔径(直径)
单位:
mm
示例:
RAD2r5-5r0x2r5-0r8。
5.7TO类元件(JEDECcompatibletypes)的命名方法:
JEDEC型号+说明(-V)
其中:
说明:
指后缀或旧型号,加“-V”表示立放。
示例:
TO100,TO92-100-DGS,TO220AA,TO220-V。
5.8可调电位器(Variableresistors)的命名方法:
VRES-WxL–图形编号
其中:
VRES:
可调电位器
WxL:
主体宽度x长度
单位:
mm
示例:
VRES-5r0x9r6-1,VRES-5r0x9r6-2,VRES-10r0x9r6-1。
5.9插装DIP的命名方法:
DIP+N-WxL
其中:
N:
引脚数
WxL:
主体宽度x长度
单位:
mm
示例:
DIP14-7r62x17r78,DIP8-7r62x13r97。
5.10继电器(RELAY)的命名方法:
RELAY+N+TM(SM)-WxL
其中:
RELAY:
继电器
N:
引脚数
TM(SM):
插装TM,表面贴装SM。
WxL:
主体宽度x长度
单位:
mm
示例:
RELAY10TM-9r0x14r0,RELAY10SM-9r0x14r0。
5.11单排封装(SIP)元件命名方法:
SIP+N–SM(SM-DIL,TM)–WxL
其中:
SIP:
单排封装(Single-In-LinePlacement)
N:
引脚数
SM,TM:
表面安装或插装(SurfaceorThru-holemount)
SM-DIL:
表面贴装双列焊盘
WxL:
主体宽度X长度
单位:
mm
示例:
SIP8-TM-5r0x20r4,SIP16-SM-DIL-7r5x12r0。
5.12变压器的命名方法:
TRAN+N–WxL–图形编码
其中:
TRAN:
变压器简称
N:
引脚数
WxL:
主体宽度x长度
单位:
mm
示例:
TRAN10-24r5x25r5-1。
5.13电源模块的命名方法
PWR+N-WxL–图形编码
其中:
PWR:
电源模块简称
N:
引脚数
WxL:
主体宽度x长度
单位:
mm
示例:
PWR9-57r9x60r1-1,PWR10-20r3x31r8-2。
5.14光器件的命名方法
OPT+N-WxL–图形编码
其中:
OPT:
光模块简称
N:
引脚数
WxL:
主体宽度x长度
单位:
mm
示例:
OPT9-25r4x31r2-1。
6连接器的命名方法
6.1射频同轴连接器的命名方法:
CON+M–WxL(C)-图形编号
其中:
CON:
连接器
M:
物料代码的3、4两位数字
WxL(C):
WxL指主体宽度x长度(方形),C指直径(圆形)。
单位:
mm
见图14:
示例:
CON10-20X20-1,CON10-C20-2。
6.2DIN欧式连接器的命名方法:
DIN+N–AB(或AC、ABC)-RS(或VP)-图形编号
其中:
N:
引脚数
AB(或AC、ABC):
引脚行列分布序列,如AC为中间空B行。
RP(或VS):
RP为弯式插头,VS为直式插座
示例:
DIN32-AB-RP-1,DIN64-AC-RP-1,DIN64-AB-RP-2,DIN96-ABC-RP-1。
6.32mm系列连接器命名方法:
CON+M+RS(或RP、VS、VP)+GxA图形编号
其中:
CON:
连接器
M:
物料代码的第3、4两位数字
RS(或RP、VS、VP):
RS为弯式插座,RP弯式插头,VS为直式插座,VP为直式
插头。
GxA:
引脚行x列
示例:
CON13RS4x6-1,CON13RS4x6-2,CON13VP4x6-1,CON13RS4x12-1,
CON13VP4x12-1,CON13RS5x6-1,CON13VP5x6-1,CON13RS5x12-1,CON13VP5x12-1,
CON13RS5x24-1,CON13VP5x24-1,CON13VP10x22-1。
6.4D-SUB连接器的命名方法:
DB+N–RP(或RS,VP,VS)–DE–图形编码
其中:
DB:
D-Subminiature连接器
N:
引脚数
RP,RS,VP,VS:
RP=弯式插头,RS=弯式插座,VP=直插插头,VS=直插插座
DE:
弯脚深度
单位:
mm
示例:
DB15-RS8r89-1,DB15-RS14r84-1,DB15-VP-1,,DB9-VS-2。
6.5扁平电缆(带锁)连接器的命名方法:
CON+M+RS(或VP)+W–N-图形编码
其中:
CON:
连接器
M:
物料代码第3、4两位数字
RS,VP:
弯头插座或直头插头
W:
最大主体宽度
N:
引脚数
单位:
mm
示例:
CON16RS26r0-6-1,CON16VP10r0-10-1。
6.6USB连接器的命名方法
USB-A型是主机上的,USB-B型是外设上的,。
USB-A-DIPUSBA型直插式;
USB-A-SMTUSBA型贴片式;
USB-mini-A-SMT迷你USBA型贴片;
USB-B-DIPUSBB型直插式;
USB-B-SMTUSBB型贴片式;
USB-mini-B-SMT迷你USBB型贴片;
另外还可以在后面加弯曲角度,有90度和180度的。
7丝印图形要求
7.1常用元器件的丝印。
其他元器件根据以下规则绘制。
1)应该反映出元器件的安装方向、占地面积、极性或引脚号(如连接器)。
2)对需要铆钉固定、或使用中要占用空间的器件,丝印框应该把这些空间考虑在内。
7.2丝印图形公共图形要素尺寸和位置尺寸要求。
1)正极用“+”表示,大小1mmx1mm(40milx40mil),位置一般放在靠近丝印框的极性一端。
2)1号引脚用φ1.2mm的圆表示,位置放在1号引脚焊盘附近。
3)元器件引脚数超过64,应标注引脚分组标识符号。
分组标识用线段表示,逢5、逢10分别用长为1mm、2mm表示。
4)片式元件的安装标识端(对应元件是的标识端),用0.6~0.8mmx45度的框表示。
5)丝印图线离焊盘0.3mm(12mil)
7.3封装库丝印制作具体规范
此规范以CADENCE软件为例。
文本字符大小由选择的TEXT_BLOCK号决定,各TEXT_BLOCK号的详细参数以ALLEGRO中TEXTSIZE里的默认值为准。
默认值中各号字符的光绘线宽均为6mil。
(1)元件位号
a)Class/Subclass:
REFDES/SILKSCREEN_TOP;
b)TEXT_BLOCK:
#2,默认尺寸为:
31milx23mil;
TEXT_BLOCK#2
font:
ANSI
height:
31.00
width:
23.00
photoplotwidth:
6.00
spacing:
8.00
linespacing:
39.00
(2)元件外形
a)Class/Subclass:
PACKAGEGEOMETRY/SILKSCREEN_TOP;
b)Linewidth:
6mil;
(3)元器件极性标识
a)Class/Subclass:
PACKAGEGEOMETRY/SILKSCREEN_TOP;
b)只标识正极,用两条线构成标识“+”,标识尺寸:
1mmx1mm(40milx40mil);
c)Linewidth:
6;
(4)IC第一引脚标识
a)Class/Subclass:
PACKAGEGEOMETRY/SILKSCREEN_TOP;
b)用空心圆标识,尺寸:
φ30mil;
c)Linewidth:
6;
d)只在元器件外部标识;
e)BGA的第一脚在行、列用a、1标注,TEXT_BLOCK号为#2。
且每个行、列都要做出标示。
(5)IC每组引脚标识
a)Class/Subclass:
PACKAGEGEOMETRY/SILKSCREEN_TOP;
b)逢5、逢10分别用短线、长线表示,尺寸:
短线1mm(40mil),长线2mm(80mil);
c)Linewidth:
6;
d)IC引脚数大于等于64需要加此标识。
(6)2mm接插件引脚标识
a)Class/Subclass:
PACKAGEGEOMETRY/SILKSCREEN_TOP;
b)按照实际接插件引脚号顺序,每行用小写英文字母a、b、c等标注,
TEXT_BLOCK号为#2;在第一列和逢5、逢10列用线段引出,线段尺寸:
2.5mm
(100mil),在对应线段上标注1、5、10等数字,TEXT_BLOCK号为#2。
c)字符的Photowidth:
6,线段的width:
6;
d)在接插件四边都标注,其中弯式接插件靠印制板外侧的一边不用标注。
8图形原点
8.1贴片元件的原点一般设定在元件图形的中心,见下图:
8.2插装元件原点一般设定在第一个焊盘中心,见下图:
8.3其他特殊元件
以工艺结构提供中心为原点
9各类封装层叠结构及层面尺寸要求
9.1封装焊盘层面及尺寸
9.1.1表贴元件的封装焊盘,需要设置的层面及尺寸
RegularPad(规则焊盘):
具体尺寸根据实际封装的大小进行相应调整后得到。
推荐使用PCBMatrixIPCLPViewer。
该软件包括目前常用的大多数SMD元件的封装。
并给出其尺寸及焊盘设计尺寸。
ThermalRelief(热风焊盘):
通常比Regularpad尺寸大20mil,如果RegularPad尺寸小于40mil,根据需要适当减小,大于15mil。
AntiPad(抗电边距):
通常比Regularpad尺寸大20mil,如果RegularPad尺寸小于40mil,根据需要适当减小,大于6mil。
SOLDERMASK(阻焊层):
通常和RegularPad尺寸一样大。
PASTEMASK(助焊层):
通常和RegularPad尺寸一样大。
9.1.2直插元件的通孔焊盘封装,需要设置的层面及尺寸:
所需要层面:
DrillSize
DRILL_SIZE(钻孔尺寸)>=PHYSICAL_PIN_SIZE(实际pin尺寸)+10MIL
RegularPad
RegularPad(焊盘尺寸)>=DRILL_SIZE+16MIL(DRILL_SIZE<50MIL)
RegularPad>=DRILL_SIZE+30MIL(DRILL_SIZE>=50MIL)
RegularPad>=DRILL_SIZE+40MIL(钻孔为矩形或椭圆形时)
ThermalRelief:
ThermalPad=TRaXbXc-d(其中TRaXbXc-d为Flash的名称)
TRaXbXc-d:
a.InnerDiameter:
DrillSize+16MIL
b.OuterDiameter:
DrillSize+30MIL
c.WedOpen:
12 (当DRILL_SIZE=10MIL以下)
15 (当DRILL_SIZE=11~40MIL)
20 (当DRILL_SIZE=41~70MIL)
30 (当DRILL_SIZE=71~170MIL)
40 (当DRILL_SIZE=171MIL以上)
也有这种说法:
至于flash的开口宽度,则要根据圆周率计算一下,保证连接处的宽度不小于10mil。
公式为:
DRILLSIZE×Sin30°﹙正弦函数30度﹚
1)Antipad
AntiPad=DRILL_SIZE+30MIL
2)SOLDERMASK
SOLDERMASK=RegularPad
9.2制作封装需要的层/子层
部分层与子层已经在制作Pad时,已经添加,体现在pin和via中。
9.2.1制作直插式元件封装
制作直插式元件封装需要的层/子层如表所示。
序号
CLASS
SUBCLASS
元件要素
备注
1
Pin
TOP
通孔、焊盘
必要
2
Pin
Bottom
通孔、焊盘
必要
3
Pin
Soldermask_Top、Soldermask_Bottom
通孔、焊盘的阻焊层
视需要
4
RefDes
Silkcreen_Top
元件位号
必要
5
RefDes
Assembly_Top
元件编号
视需要
6
PackageGeometry
Pin_Number
引脚号
必要
7
PackageGeometry
Assembly_Top
元件外形
必要
8
PackageGeometry
Silkcreen_Top
和说明:
线条、弧、字、Shape等
必要
9
PackageGeometry
Place_Bound_Top
元件占地区域
必要
10
RouteKeepout
Top、Bottom
禁止布线区
视需要
11
ViaKeepout
Top、Bottom
禁止过孔区
视需要
9.2.2制作表面贴装器件封装
需要的层/子层如表所示。
序号
CLASS
SUBCLASS
元件要素
备注
1
Pin
TOP
通孔、焊盘
必要
2
Pin
Sol