Regular_pad_thermal_relief_anti_pad

本文深入解析了在Allegro中创建零件(Symbol)前必须建立的管脚(Pin)及其相关焊盘(Padstack)的设计方法。详细介绍了不同封装类型所需的焊盘、阻焊层、助焊层、预留层等层面及尺寸规范,并针对通孔与表贴元件封装进行了具体说明。

在Allegro 中,制作一个零件(Symbol)之前,必须先建立零件的管脚(Pin)。元件封装大致分两种:标贴和直插。

不同的封装需要不同的焊盘(Padstack)。

Allegro中的Padstack主要包括

1、元件的物理焊盘

1)规则焊盘(Regular Pad)。有圆形、方形、椭圆形、矩形、八边形、任意形状(Shape)

2)热风焊盘(Thermal Relief)。有圆形、方形、椭圆形、矩形、八边形、任意形状(Shape)

3)抗电边距(Anti Pad)。用于防止管脚和其他网络相连。有圆形、方形、椭圆形、矩形、八边形、任意形状(Shape)。

2、阻焊层(soldermask):

阻焊盘就是solder mask,是指板子上要上绿油的部分。实际上这阻焊层使用的是负片输出,所以在阻焊层的形状映射到板子上以后,并不是上了绿油阻焊,反而是露出了铜皮。通常为了增大铜皮的厚度,采用阻焊层上划线去绿油,然后加锡达到增加铜线厚度的效果。

3、助焊层(Pastemask):

机器贴片的时候用的。对应着所以贴片元件的焊盘、在SMT加工是,通常采用一块钢板,将PCB上对应着元器件焊盘的地方打孔,然后钢板上上锡膏,PCB在钢板下的时候,锡膏漏下去,也就刚好每个焊盘上都能沾上焊锡,所以通常阻焊层不能大于实际的焊盘的尺寸。用“<=”最恰当不过。

4、预留层(Filmmask)

用于添加用户自定义信息。

表贴元件的封装、焊盘,需要设置的层面以及尺寸

Regular Pad:

具体尺寸更具实际封装的大小进行设置。推荐参照《IPC-SM-782A Surface Mount Design and Land Pattern Standard》。

Thermal Relief:

通常要比规则焊盘尺寸大20mil,如果Regular Pad尺寸小于40mil,需要适当减小尺寸差异。

Anti Pad:

通常要比规则焊盘尺寸大20mil,如果Regular Pad尺寸小于40mil,需要适当减小尺寸差异。

SolderMask:

通常比规则焊盘大4mil。

Pastemask:

通常和规则焊盘大小相仿

Filmmask:

应用比较少,用户自己设定。

直插元件的封装焊盘,需要设置的层面及尺寸:

需要的层面和表贴元件几乎相同需要主要如下几个要素:

1、Begin Layer :Thermal Relief 和 Anti Pad要比规则焊盘的实际尺寸大0.5mm

2、End Layer:Thermal Relief 和 Anti Pad要比规则焊盘的实际尺寸大0.5mm

3、DEFAULT INTERNAL: 中间层

钻孔尺寸:实际PIN尺寸+ 10mil

焊盘尺寸:至少 钻孔尺寸 + 16mil (钻孔尺寸 < 50)

焊盘尺寸:至少 钻孔尺寸 + 30mil (钻孔尺寸 >= 50)

焊盘尺寸:至少 钻孔尺寸 + 40mil (钻孔为矩形或椭圆形)

抗电边距: 钻孔尺寸 + 30mil

阻焊层:规则焊盘 + 6mil

助焊层:规则焊盘的尺寸

内孔尺寸:钻孔尺寸 + 16mil

外孔尺寸:钻孔尺寸 + 30mil

开口尺寸:

12: 开孔尺寸 <= 10mil

15:开孔尺寸 11~40 mil

20:开孔尺寸 41 ~ 70mil

30:开孔尺寸 71~170mil

40:开孔尺寸 171 以上

 

上图为通孔焊盘示意图

PCB元件(Symbo)中必要的CLASS 和 SUBCLASS

*这些层在添加pad时已经添加,无需额外添加。其他层需要在Allegro中建立封装时添加。 

**对于PLACE_BOUND_TOP,DIP元件要比零件框大1mm SMD的话是0.2mm 

注:这些层除标明必要外,其他的层可以不包括在内。另外其他层可以视情况添加进来。

序号

 CLASS

 SUBCLASS

 元件要素

 备注

 

1

 ETH

 Top

 Pad/PIN(表贴孔或通孔) 

Shape(贴片IC下的散热铜箔)

 必要、有导电性

 

2

 ETH

 Bottom

 Pad/PIN(通孔或盲孔)

 视需要而定、有导电性

 

3

 Package Geometry

 Pin_Number

 映射原理图元件的Pin号。如果PAD没有标号,标示原理图不关心这个Pin或是机械孔

 必要

 

4

 Ref Des

 Silkscreen_Top

 元件的位号

 必要

 

5

 Component Value

 Silkscreen_Top

 元件的型号或元件值

 必要

 

6

 Package Geometry

 Silkscreen_Top

 元件的外形和说明:线条、弧、字、Shape等

 必要

 

7

 Package Geometry

 Place_Bound_Top

 元件占地区域和高度

 必要

 

8

 Route Keepout

 Top

 禁止布线区

 视需要而定

 

9

 Via Keepout

 Top

 禁止过孔区

 视需要而定

 

备注: 

Regular pad,thermal relief,anti pad的概念和使用方法 ?

答:Regular pad(正规焊盘)主要是与top layer,bottom layer,internal layer等所有的正片进行连接(包括布线和覆铜)。一般应用在顶层,底层,和信号层,因为这些层较多用正片。 

thermal relief(热风焊盘),anti pad(隔离盘),主要是与负片进行连接和隔离绝缘。一般应用在VCC或GND等内电层,因为这些层较多用负片。但是我们在begin layer和end layer也设置thermal relief(热风焊盘),anti pad(隔离盘)的参数,那是因为begin layer和end layer也有可能做内电层,也有可能是负片。 

    综上所述,也就是说,对于一个固定焊盘的连接,如果你这一层是正片,那么就是通过你设置的Regular pad与这个焊盘连接,thermal relief(热风焊盘),anti pad(隔离盘)在这一层无任何作用。 

如果这一层是负片,就是通过thermal relief(热风焊盘),anti pad(隔离盘)来进行连接和隔离,Regular pad在这一层无任何作用。 

    当然,一个焊盘也可以用Regular pad与top layer的正片同网络相连,同时,用thermal relief(热风焊盘)与GND内电层的负片同网络相连。

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