Cadencespb163学习笔记3封装.docx
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Cadencespb163学习笔记3封装
Cadence学习笔记3__封装
IPC软件计算后导出
下面是STM32F103RCT6（64脚QFP封装）数据手册的封装尺寸：
STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xEPackagecharacteristics
Figure71.LQFP64–10x10mm64pinlow-profileFigure72.Recommendedfootprint
Table72.LQFP64–10x10mm64pinlow-profilequadflatpackagemechanicaldata
Symbol
millimeters
inches
（1）
Min
Typ
Max
Min
Typ
Max
A
1.600
0.0630
A1
0.050
0.150
0.0020
0.0059
A2
1.350
1.400
1.450
0.0531
0.0551
0.0571
b
0.170
0.220
0.270
0.0067
0.0087
0.0106
c
0.090
0.200
0.0035
0.0079
D
11.800
12.000
12.200
0.4646
0.4724
0.4803
D1
9.800
10.000
10.200
0.3858
0.3937
0.4016
D.
7.500
E
11.800
12.000
12.200
0.4646
0.4724
0.4803
E1
9.800
10.00
10.200
0.3858
0.3937
0.4016
e
0.500
0.0197
k
0°
3.5°
7°
0°
3.5°
7°
L
0.450
0.600
0.75
0.0177
0.0236
0.0295
L1
1.000
0.0394
ccc
0.080
0.0031
N
Numberofpins
64
然后打开IPC，在Calculate中打开SMDCalculator，选择QFP封装，双击或者点击ok，出现计算界面，如下图：
此时在左侧窗口填上相应的数据，然后光标停在任意一个数据中回车，就可以计算出其余的尺寸了。
注意到这里的单位是毫米Millimeters，所以应该对应数据手册中的毫米而不是英尺。
Pitch（P）在图中是引脚中心的间距，对应于数据手册中的e，值为0.5。
A和B分别是两个方向上的引脚数量，都是16，下面给出了提示，如果是矩形芯片的话，A应该小于B。
PinCount（forsearch）是引脚总数，填64。
L1和L2表示包括引脚的芯片宽度和长度，对应芯片手册的D和E，最小值是11.8，最大值是12.2。
T是引脚长度，对应于数据手册中的L，最小值为0.45，最大值为0.75。
W表示焊盘的宽度，对应于数据手册中的b，最小值为0.17，最大值为0.27。
A和B表示不包括引脚的芯片宽度和长度，对应芯片手册的D1和E1，最小值为9.8，最大值为10.2。
H表示芯片的高度，对应于芯片手册中的A，最大值为1.6，不用填最小值。
K表示芯片离PCB板的高度，对应于芯片手册中的A1，最小值为0.05，不用填最大值。
填完之后光标放在任意一个框中回车，就可以计算出其余的数据了。
可以看见IPC软件自动给这个封装命名了，打开LandPattern就可以看到装配边框、丝印边框、Place_Bound_Top等的数据，如下图左。
点击Wizard图标，可以导出这个封装。
导出封装前需要进行一些选项设置，可以每次都设置一下，也可以在工具栏“Preferences”里面统一设置一下，点击下面的“Preferences”图标后，会出现一个设置的窗口，在Wizard→CADTools下面选择自己的工具，这里选择Allegro，对应右边选择软件版本，Version选择16.3，设置好封装的输出路径，其余默认即可。
之后选择Wizard→Options，对应右边勾选WritedatatoPLB，表示每次导出封装时都会保存到库里，下面接着是默认的库
D:
\ProgramFiles\MentorGraphics\9.5PADS\SDD_HOME\LPWizard\CADData\Wizard.plb09，专门用来保存导出的封装，接着选择Allegro工具，下面勾选要输出的数据，一般全都选上，最后点击右下角“SaveandClose”，如下图：
点击“Wizard”图标时弹出的窗口如下，各个选项前面已经设置好了，这里不用再设置，如果要改变一些设置，在这里改就可以了，比如说知道库里已经有了这个封装，这里就不用勾选，“WritedatatoPLB09file”，但是仅对本次操作有效，最后点击“CreateandClose”图标，会弹出一系列窗口，自动完成整个过程。
导出后生成的文件如上图右。
如果库里已经有了这个封装，会提示该如何操作，可以“Overwrite”或者是“Copy”，选择Copy会在库里在生成一个一样的封装，这样不好，选择Overwrite会覆盖原来的封装，所以一般是选择回写或取消。
导出后如果点击Find图标，然后选择这个库，一般是在最后一个，可以找到这个封装，双击打开即可。
PCBEditor封装向导
此处省略一万字……
根据IPC软件的数据一步一步的制作
1.准备焊盘：
以STM32F103RCT6为例，在IPC中计算好之后，会生成封装名为QFP50P1200X1200X160-64N的封装，包含了所有的数据信息，打开焊盘的数据信息，如下图
打开Cadence的PadDesigner，制作两个焊盘，其中圆形的是机械焊盘，参数设置如下图：
方形的是用于64个引脚的焊盘，参数设置如下图：
2.设置图纸大小和栅格点：
在PCBEditor新建一个Packagesymbol，点击Browse…选择一个位置保存，如下图：
在工具栏Setu→DesignParameters下面的Design选项卡，设置单位为毫米Millimeter，Size为Other，表示可以用自己设置的图纸大小，下面的LeftX表示图纸左边的坐标，LowerY表示图纸下边的坐标，Width和Heigth表示图纸的宽度和高度，LeftX的绝对值不应该超过Width，LowerY的绝对值不应该超过Heigth，最好是设置为一半大小，这样的话，原点就在图纸的中心位置了。
注意此时下面的类型是Package的。
如下图：
然后在Display选项卡，勾选Gridson显示栅格点，如果都是用命令输入坐标的话，显示不显示都可以，点击SetupGrids设置栅格点的大小，也就是每两个点之间的距离，默认的是2.5400，这里改为0.0254，也就是1mil，如下图：
栅格点的设置也可以在Setup→Grids下面打开。
3.放置引脚（焊盘）：
在图纸里面添加焊盘，点击工具栏Layout→Pins或者工具栏的放置引脚图标，如下图：
此时会在窗口右边的Options里看到下面的界面，点击右上角的小图标可以将这个Options选项卡放在最前，如下图，其中Connect表示电气连接，Mechanical表示机械连接，先放两个圆形的机械焊盘，所以选择Mechanical
Padstack可以选择需要的焊盘，点击
选择焊盘，此时输入c100m200k200即可，如下图：
Copymode表示同时放置多个焊盘时，焊盘的摆放的方式，Rectangular表示像矩形一样横着或者是竖着摆放，Polar表示像圆形一样摆放，也就是许多的焊盘都在同一个圆上，这里的两个焊盘是一个一个摆放的，默认即可。
接下来的两行，X行Qty列表示X方向上摆放的焊盘数量，默认为1，Spacing列表示两个焊盘的焊盘中心的间距，如果是一个焊盘就不用管了，Order表示同时摆放多个焊盘时，焊盘编号的增长方向，Right表示向右增长，Left表示向左增长，如果是一个焊盘就不用管了，下面的Y行和X行的意义一样。
Rotation项表示焊盘的旋转角度，这里不用旋转，默认的0即可。
接下来，看到IPC中的焊盘坐标，图形中间的十字星表示原点在封装中心，FID1和FID2表示两个圆形机械焊盘，LocationX和LocationY表示坐标，Rotation表示旋转的角度，PadStack表示使用的焊盘，如下图：
回到PCBEditor，这里的焊盘已经选好了，直接在PCBEditor下面的命令窗口输入坐标然后回车即可，分别是x-5.7-5.7和x5.75.7，然后在图纸上鼠标右击选择Done（如果要继续放置焊盘，就不用右击选择Done，如果刚才右击选择Done了，下次放置焊盘要再一次点击工具栏Layout→Pins或者工具栏的放置引脚图标），此时就有了两个圆形机械焊盘，中心的十字星表示原点位置，如下图：
接着放置方形焊盘，Options里面选择connect，Padstack选择rectx1_50y0_30，然后呢，先放左侧的一列，X方向的数量是1个，引脚间距和方向都是默认的，Y方向上16个，引脚间距0.5，这个需要看IPC中的Pitch（P）选项，方向向下Down，旋转角度Rotation为0，Pin#表示要放置的第一个引脚的编号，因为是第一个引脚，所以这里是1，而且这一项一般都会根据引脚数量自动的变化，不用管，Inc表示引脚编号的增量，一般是1，Textblock表示引脚编号的字体，默认为1即可，OffsetX和Y表示引脚编号相对于引脚中心的偏移量，这里都是0，如下图：
然后在命令行输入第一个引脚的坐标回车，x-5.73.75，就放好了左侧16个引脚，如下图：
接着放置下方的16个，设置如下，记得引脚旋转90度的操作方法，就是先在这里设置90度，然后在图纸中左键鼠标上的焊盘，出现一个线，然后拉着这个线逆时针90度即可，不过这样一般不太好使，有时候会弄倒了，所以旋转引脚的时候，最好在放置一侧之后鼠标右击选择Done，然后重新点击工具栏Layout→Pins或者工具栏的放置引脚图标，设置好需要的旋转角度，如下图，会自动将引脚旋转90度。
然后输入第17个引脚的坐标，即在命令行输入x-3.75-5.7，放置好后如下图：
鼠标右键选择Done，点击工具栏Layout→Pins或者工具栏的放置引脚图标，接着同样的方法放置右侧的16个引脚，记得Y轴的方向是向上的，选择Up，其余设置如下：
命令行输入x5.7-3.75，放置好后如下：
鼠标右键选择Done，点击工具栏Layout→Pins或者工具栏的放置引脚图标，接着同样的方法放置上侧的16个引脚，记得X轴的方向是向左的，选择Left，引脚旋转90度，其余设置如下：
命令行输入x3.755.7，放置好后如下：
4.装配边框：
装配边框其实就是PackageGeometry类下面的子类Assembly_Top，工具栏Add→Line或者左侧线形图标，此时Options会变成下面的选项，选择PackageGeometry和Assembly_Top，线宽Linewidth设为0.1，如下图：
为什么线宽设置为0.1，这个是参考IPC标准的，点击GlobalSettings，如下图，看到SilkscreenLineWidth为0.2，表示丝印边框的线宽为0.2，AsyLineWidth为0.1，表示Assembly_Top的线宽为0.1，即装配边框的线宽为0.1，CourtyardLineWidth为0.05，表示Place_Bound_Top线宽为0.05，实际上，设置Place_Bound_Top时一般用矩形，也就是说不用设置线宽，所以这一项不会用到。
一般的，装配边框线宽都0.1，丝印边框线宽都是0.2，不必每次都查。
设置好参数后，在IPC中查看Assembly_Top层的边框大小，点击左侧的Component看到参数，点击上方选择AssemblyTop查看Assembly_Top层的边框，旁边的Layers可以看到每一层的颜色设置，Assembly_Top层是黄色，图形中看到这个黄色边框的长为Anom，宽为Bnom，也就是左侧的参数A和B的平均值都是10，nom是什么意思不用追究，注意到图形中有一个黄色的小圆圈，表示这一层要画一个这样的圆圈，由于没有给出这个圆圈的原点坐标和半径值，所以不用那么精确，大致画出即可。
图形中的引脚都是黄色的，不用管。
回到PCBEditor，在命令行输入命令x-5-5，表示线的起点在坐标（-5，-5），注意到原点是在图形的中心位置，然后输入命令ix10，表示线向右走10mm，iy10表示线向上走10mm，ix-10表示线向左走10mm，iy-10表示线向下走10mm，最后鼠标右击Done，这样就画出了装配边框。
再画一个小圆圈，目测IPC中小圆圈的原点的Y坐标与第一个引脚接近，半径大概设为0.7，工具栏Add→Circle，输入命令x-3.73.75和x-4.43.75，也可以不用输入命令，直接在图纸中点击第一个点作为圆的中心，再点击一个点作为圆上一点，画好的装配边框如下图：
5.丝印边框：
丝印边框就是PakageGeometry类下面的子类Silkscreen_Top，先查看IPC中的丝印边框大小，左侧选择LandPattern，上方选择SilkscreenTop，点击Layers看到Silkscreen_Top层是白色的，图形中的R1和R2表示丝印边框的长和宽，左侧看到R1和R2都是9.2，图中还有两个白色的原点，也没有具体的坐标值，目测画出即可，但是使用Line型的。
工具栏Add→Line或者左侧线形图标，此时Options会变成下面的选项，选择PakageGeometry类下面的子类Silkscreen_Top，设置线宽为0.2，其余的默认，设置如下，命令行输入命令x-4.6-4.6表示线的起点在坐标（-4.6，-4.6），ix9.2表示线向右走9.2mm，iy9.2表示线向上走9.2mm，ix-9.2表示线向左走9.2mm，iy-9.2表示线向下走9.2mm，鼠标右击选择Done结束画线。
继续在工具栏选择Add→Line或者左侧线型图标，将线宽改为0.4，在第一个引脚上方点一下，出现一个细长的线后再点一下，如下图右，再鼠标右击选择Done，此时就出现一个原点了，同样的用线型画一个较大的圆圈，只是线宽改为0.8，如果画出的圆圈是两个圆圈的重叠，可以右击删除一个。
至于线宽为什么是0.4和0.8，不用深究，都是目测的，和IPC中的圆圈大小接近就可以了。
此时丝印边框就画好了，如下图：
6.Place_Bound_Top：
其实这一层就是元件占据的空间大小，放置元件摆放时重叠，只要包含元件所有的内容即可。
在IPC的上方选择Courtyard看到图形中的V1和V2，左侧显示大小都是13.4，表示Place_Bound_Top层的大小为13.4x13.4，回到PCBEditor，在工具栏选择Add→Rectangle，或者左侧矩形图标，Options选择PakageGeometry类下面的子类Place_Bound_Top，命令行输入x-6.7-6.7表示矩形左下角的在坐标（-6.7，-6.7），输入x6.76.7表示矩形右上角的在坐标（6.7，6.7），鼠标右键选择Done完成，如下图：
7.参考编号：
工具栏Layout→Labels→RefDes或者工具栏放置参考编号图标
，Options选择类RefDes下面的子类Assembly_Top，其余默认即可，如下图左，在元件中心输入REF，大小写都行，软件会自动变成大写的，然后Options选择类RefDes下面的子类Silkscreen_Top，如下图右，在元件左上角输入REF，大小写都行，软件会自动变成大写的，鼠标右击选择Done，画好的参考编号如下图：
8.器件值Value：
工具栏Layout→Labels→Value，Options选择类Component下面的子类Assembly_Top，如下图左，其余默认，在元件正下方输入***，然后在Options选择类Component下面的子类Silkscreen_Top，如下图右，在元件右下方输入***，画好的器件值如下图：
9.Device：
Layout→Labels→Device，Options选择类DeviceType下面的子类Assembly_Top，其余默认，如下图，元件中心输入DEV，大小写都行，软件会自动变成大写的，画好后如下图：
10.创建Device文件：
工具栏File→CreateDevice…，然后选择不同的类型，IC表示高度集成的器件，DISCREATE表示分立器件，如电容等，还有一个选项IO，不明白什么意思，这里选择IC，命令行下方会出现一个提示，创建*.txt文件成功。
焊盘文件*.pad，数据文件*.psm，封装文件*.psm和Device文件*.txt是最重要的四个文件，任何一个封装都缺一不可。
其中*.psm文件不可以单独打开编辑。
11.创建Symbol文件：
Cadence15.7才需要手动创建，Cadence16.3会在保存的时候自动完成，不需要这一步。
File→CreateSymbol…创建数据文件*.psm，它不能单独打开编辑。
12.设置器件高度：
工具栏Setup→Areas→PackageHeight，设置器件高度的最大值和最小值，参考IPC中的H值。
这一步和创建Symbol文件都不是必须的。
最后，一定要保存，保存的时候会自动生成*.psm文件。
如果IPC软件计算的封装，原点不是在元件中心，比如说在第一个引脚中心，还需要自己计算坐标，当然了，也可以直接按照IPC上的坐标画出来，不用将原点改到元件中心，对于一些不容易看出坐标的线、圆圈、点，可以用IPC将封装导出后，打开封装，鼠标右击选中的线、圆圈、点，选择“ShowElement”，会弹出一个文本框，显示相应的信息，比如说线的类、子类、起点坐标、终点坐标、线长、线宽、字体等，也可以右击选择“ChangeWidth…”改变线宽。
将鼠标停留在一条线上，也会显示出这条线的类和子类。
如果要改变某一层的颜色，可以点击工具栏Display→Color/Visibility…，弹出一个窗口，在左侧的Components中有常用的层的颜色，点击下方颜色框中的某一个颜色，然后再点击要改变颜色的层，就可以变成想要的颜色了。
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