第 3 章 元件库的创建和加载 虽然 Altium Designer 24 提供了丰富的元件资源,但是在实际的电路 设计中,有些特定的元件仍需自行制作。根据工程项目的需要,建立基 于该项目的 PCB 元件库,有利于在以后的设计中更加方便、快捷地调入 元件封装,管理工程文件。 本章将对原理图库和 PCB 元件库的创建进行详细的介绍,让读者学 会创建和管理自己的元件库,从而更方便地进行 PCB 设计。 学习目标:  了解元件和封装的命名规范。  了解原理图库和 PCB 元件库的基本操作命令。  掌握原理图库元件符号的绘制方法。  掌握 PCB 元件库封装的制作方法。 第5集  了解集成库的制作方法。 微课视频 3.1 元件的命名规范及归类 1.原理图库分类及命名 依据元件种类分类(元件一律用大写字母表示),原理图库分类及命 名如表 3-1 所示。 表 3-1 原理图库分类及命名 元件库 元件种类 简称 元件名(Lib Ref) 普通电阻类,包括SMD、碳 膜、金膜、氧化膜、绕线、 R R 水泥、玻璃釉等 RCL.LIB(电 康铜丝类,包括各种规格康 RK RK 阻、电容、 铜丝电阻 电感库) 排阻 RA RA-电阻数-PIN距 热敏电阻类,包括各种规格 RT RT 热敏电阻 元件库的创建和加载 章 第 3 续表 元件库 元件种类 简称 元件名(Lib Ref) 压敏电阻类,包括各种规格压敏电阻 RZ RZ 光敏电阻,包括各种规格光敏电阻 RL RL 可调电阻类,包括各种规格单路可调电阻 VR VR-型号 RCL.LIB(电阻、 无极性电容类,包括各种规格无极性电容 C CAP 电容、电感库) 有极性电容类,包括各种规格有极性电容 C CAE 电感类 L L-电感数-型号 变压器类 T T-型号 普通二极管类 D D 稳压二极管类 DW DW 双向触发二极管类 D D-型号 双二极管类,包括BAV99 Q D2 DQ.LIB ( 二 极 桥式整流器类 BG BG 管、晶体管库) 三极管类 Q Q-类型 MOS管类 Q Q-类型 IGBT类 Q IGBT 单向可控硅(晶闸管)类 SCR SCR-型号 双向可控硅(晶闸管)类 BCR BCR-型号 三端稳压IC类,包括78系列三端稳压IC U U-型号 IC.LIB(集成电 光电耦合器类 U U-型号 路库) IC U U-型号 端子排座,包括导电插片、四脚端子等 CON CON-PIN数 CON.LIB(接插 排线 CN CN-PIN数 件库) 其他连接器 CON CON-型号 发光二极管 LED LED 双发光二极管 LED LED2 DISPLAY.LIB 数码管 LED LED-位数-型号 (光电元件库) 数码屏 LED LED-型号 背光板 BL BL-型号 LCD LCD LCD-型号 按键开关 SW SW-型号 触摸按键 MO MO 晶振 Y Y-型号 OTHER.LIB(其 保险管 F FUSE 他元器件库) 蜂鸣器 BZ BUZ 继电器 K K 电池 BAT BAT 模块 简称-型号 37 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 2.原理图中元件值标注规则 原理图中元件值标注规则如表 3-2 所示。 表 3-2 原理图中元件值标注规则 元件 标注规则 以小数表示,而不以毫欧表示,可表示为 0RXX,例如0R47 ≤1Ω (0.47Ω)、0R033(0.033Ω) ≤999Ω 整数表示为XXR,例如100R(100Ω)、470R ≤999kΩ 整数表示为XXK,例如100K(100kΩ)、470K ≤999kΩ(包含小数) 表示为XKX,例如4K7(4.7kΩ)、4K99、49K9 电阻 ≥1MΩ 整数表示为XXM,例如1M(1MΩ)、10M ≥1MΩ(包含小数) 表示为XMX,例如4M7(4.7MΩ)、2M2 电阻如只标数值,则代表其功率低于1/4W。如果其功率大于1/4W,则需要标明实际功 率。缺省定义为“精度5±5%” 为区别电阻种类,可在其后标明种类: CF(碳膜)、MF(金属膜)、PF(氧化膜)、FS (熔断)、CE(瓷壳) ≤1pF 以小数加p表示,例如0p47(0.47pF) ≤100pF 整数表示为XXp,例如100p(100pF) ≥100pF 采用指数表示,例如:1000pF为102 ≤999pF(包含小数) 表示为XpX,例如4p7(4.7pF)、6p8 电容 接近1µF 可以以0.XXµ表示,例如0.1µ、0.22μ ≥1µF 整数表示为XXµF/耐压值,例如100µF/25V、470µF/16V ≥1µF(包含小数) 表示为X.X/耐压值,例如2.2µF/400V 电容值后标明耐压值,以“/”与电容值隔开。电解电容必须标明耐压值,其他介质电 容如不标明耐压值,则缺省定义耐压值为50V 电感 电感标法同电容标法 变压器 按实际型号 二极管 按实际型号 三极管 按实际型号 集成电路 按实际型号 接插件 标明引脚数 光电器件 按实际型号 其他元件 按实际型号 3.2 原理图库常用操作命令 打开或新建一个原理图库文件,即可进入原理图库文件编辑器,如图 3-1 所示。 38 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-1 原理图库文件编辑器 单击工具栏中的绘图工具 ,在弹出的下拉列表中列出了原理图库常用的操作命令, 如图 3-2 所示。其中各个命令按钮与“放置”下拉菜单中的各项命令具有对应关系。 图3-2 原理图库常用操作命令 提示:若没有找到对应工具栏,在菜单栏空白处右击,单击相应命令即可打开对应工 具栏,如图 3-3 所示。 39 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 图3-3 打开“应用工具” 各个工具的功能说明如下。 :放置线条。 :放置椭圆弧。 :放置文本字符串。 :放置文本框。 :添加部件。 :放置圆角矩形。 :放置图像。 :放置贝塞尔曲线。 :放置多边形。 :放置超链接。 :创建器件。 :放置矩形。 :放置椭圆。 :放置引脚。 1.放置线条 在绘制原理图库时可以用放置线条命令绘制元件的外形。该线条在功能上与导线有本 质区别,它不具有电气连接特性,不会影响到电路的电气结构。 放置线条的步骤如下: (1)执行菜单栏中的“放置”→“线条”命令,或单击工具栏中的“放置线条”按钮 , 光标变成十字形状。 (2)将光标移到要放置线条的位置,单击确定线条的起点,然后多次单击,确定多个 固定点,在放置线条的过程中,如需要拐弯,可以单击确定拐弯的位置,同时按 Shift+空格 快捷键来切换拐弯的模式。在 T 形交叉点处,系统不会自动添加结点。线条绘制完毕后, 右击或按 Esc 键退出。 (3)设置线条属性,双击需要设置属性的线条(或在绘制状态下按 Tab 键),系统将弹 出相应的线条属性编辑面板,如图 3-4 所示。 在该面板中可以对线条的线宽、类型和颜色等属性进行设置。其中常用选项介绍 如下。  Line:设置线条的线宽,有 Smallest(最小)、Small(小)、Medium(中等)、Large(大) 4 种线宽供用户选择。 40 元件库的创建和加载 章 第 3  Line Style:设置线条的线型,Solid(实线)、Dashed(虚线)、Dotted(点线)、Dash Dotted(点画线)4 种线型可供选择。  :设置线条的颜色。 图3-4 线条属性编辑面板 2.放置椭圆弧 椭圆弧和圆弧的绘制过程是一样的,圆弧实际上是椭圆弧的一种特殊形式。 放置椭圆弧的步骤如下: (1)执行菜单栏中的“放置”→“椭圆弧”命令,或者单击工具栏中的“椭圆弧”按 钮 ,光标变成十字形状。 (2)将光标移到要放置椭圆弧的位置,单击第 1 次确定椭圆弧的中心,单击第 2 次确 定椭圆弧 X 轴的长度,单击第 3 次确定椭圆弧 Y 轴的长度,从而完成椭圆弧的绘制。 (3)此时软件仍处于绘制椭圆的状态,重复步骤(2)的操作即可绘制其他的椭圆弧。 右击或按 Esc 键退出操作。 3.放置文本字符串 为了增加原理图库的可读性,在某些关键的位置处应该添加一些文字说明,即放置文 本字符串,便于用户之间的交流。 放置文本字符串的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“文本字符串”命令,或单击工具栏中“文本字符串” 按钮 ,光标变成十字形状,并带有一个文本字符串 Text标志。 (2)将光标移到要放置文本字符串的位置,单击即可放置该字符串。 (3)此时软件仍处于放置字符串状态,重复步骤(2)的操作即可放置其他的字符串。 右击或按 Esc 键退出操作。 (4)设置文本属性。双击需要设置属性的文本字符串(或在绘制状态下按 Tab 键),系 统将弹出相应的文本字符串属性编辑面板,如图 3-5 所示。 41 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 图3-5 文本字符串的属性编辑面板  Rotation:设置文本字符串在原理图中的放置方向,有 0 Degrees、90 Degrees、180 Degrees 和 270 Degrees 共 4 个选项,实际放置时可按空格键修改。  Text:用于输入文本字符串的具体内容,也可以在放置文本字符串完毕后选中该对象, 然后直接单击即可输入文本内容。  Font:用于选择文本字符串的字体类型和字体大小等。  :用于设置文本字符串的颜色。  Justification:用于设置文本字符串的位置。 4.放置文本框 文本字符串针对的是简单的单行文本,如果需要大段的文字说明,就需要使用文本框。 文本框可以放置多行文本,字数没有限制。 放置文本框步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“文本框”命令,或单击工具栏中“文本框”按钮 , 光标变成十字形状,并带有一个空白的文本框图标。 (2)将光标移到要放置文本框的位置,单击确定文本框的一个顶点,移动光标到合适 位置再单击一次确定其对角顶点,完成文本框的放置。 (3)此时软件仍处于放置文本框的状态,重复步骤(2)的操作即可放置其他文本框。 右击或按 Esc 键退出操作。 (4)设置文本框属性。双击需要设置属性的文本框(或在放置状态下按 Tab 键),系统 将弹出相应的文本框属性编辑面板,如图 3-6 所示。 文本框的设置和文本字符串的设置大致相同,这里不再赘述。 5.添加部件 执行菜单栏中“工具”→“新部件”命令,或单击工具栏中“新部件”按钮 ,即可 为元件添加部件,如图 3-7 所示。 42 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-6 文本框属性编辑面板 图3-7 添加部件 6.放置圆角矩形 放置圆角矩形的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“圆角矩形”命令,或单击工具栏中“放置圆角矩形” 按钮 ,光标变成十字形状,并带有一个圆角矩形图标。 (2)将光标移到要放置圆角矩形的位置,单击确定圆角矩形的一个顶点,移动光标到 合适的位置再一次单击确定其对角顶点,从而完成圆角矩形的绘制。 (3)此时软件仍处于绘制圆角矩形的状态,重复步骤(2)的操作即可绘制其他的圆角 矩形。右击或按 Esc 键退出操作。 43 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (4)设置圆角矩形属性。双击需要设置属性的圆角矩形(或在绘制状态下按 Tab 键), 系统将弹出相应的圆角矩形属性编辑面板,如图 3-8 所示。 图3-8 圆角矩形属性编辑面板  Location:设置圆角矩形的起始与终止顶点的位置。  Width:设置圆角矩形的宽度。  Height:设置圆角矩形的高度。  Corner X Radius:设置 1/4圆角X方向的半径长度。  Corner Y Radius:设置 1/4圆角Y方向的半径长度。  Border:设置圆角矩形边框的线宽,有 Smallest、Small、Medium 和 Large 4 种线宽可 供用户选择。  Fill Color:设置圆角矩形的填充颜色。 7.放置多边形 放置多边形的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“多边形”命令,或单击工具栏中“放置多边形”按钮 , 光标变成十字形状。 (2)将光标移到要放置多边形的位置,单击确定多边形的一个顶点,接着每单击一下 就确定一个顶点,绘制完毕后右击退出当前多边形的绘制。 (3)此时软件仍处于绘制多边形的状态,重复步骤(2)的操作即可绘制其他的多边形。 右击或按 Esc 键退出操作。 多边形属性的设置和圆角矩形的设置大致相同,这里不再赘述。 8.创建器件 创建器件的步骤如下: (1)执行菜单栏中“工具”→“新器件”命令,或单击工具栏中“创建器件”按钮 , 44 元件库的创建和加载 章 第 3 弹出 New Component 对话框。 (2)输入器件名称,单击“确定”按钮,即可创建一个新的器件,如图 3-9 所示。 9.放置矩形 放置矩形步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“矩形”命令,或单击工具栏中“放置矩形”按钮 , 光标变成十字形状,并带有一个矩形图标。 (2)将光标移到要放置矩形的位置,单击确定矩形的一个顶点,移动光标到合适的位 置再一次单击确定其对角顶点,从而完成矩形的绘制。 (3)此时仍处于绘制矩形的状态,重复步骤(2)的操作即可绘制其他的矩形。 (4)设置矩形属性。双击需要设置属性的矩形(或在绘制状态下按 Tab 键),系统将弹 出相应的矩形属性编辑面板,如图 3-10 所示。 图3-9 已创建的器件 图 3-10 矩形属性编辑面板  Transparent:勾选该复选框,则矩形为透明的,内无填充颜色。  Line Style:矩形边框线样式,可对矩形边框线样式进行更改(如虚线或实线)。 其他属性与圆角矩形的属性一致,这里不再赘述。 10.放置引脚 放置引脚步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“引脚”命令,或单击工具栏中“放置引脚”按钮 , 光标变成十字形状,并带有一个引脚图标。 (2)将该引脚移到矩形边框处单击,完成放置。放置引脚时,一定要保证具有电气特 性的一端,即带有“×”号的一端朝外,如图 3-11 所示,这可以通过在放置引脚时按空格 键实现旋转。 (3)此时仍处于放置引脚的状态,重复步骤(2)的操作即可放置其他的引脚。 (4)设置引脚属性。双击需要设置属性的引脚(或在绘制状态下按 Tab 键),系统将弹 出相应的引脚属性编辑面板,如图 3-12 所示。 45 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 图3-11 放置引脚 图 3-12 引脚属性编辑面板  Designator:用于设置元件引脚的标号,标号应与封装焊盘引脚相对应。右侧的“显 示/隐藏” 按钮用于切换标号的可见性。  Name:用于设置库元件引脚的名称。右面的“显示/隐藏” 按钮用于切换名称的可 见性。  Electrical Type:用于设置库元件引脚的电气属性。  Pin Length:用于设置引脚的长度。 3.3 元件符号的绘制方法 下面以绘制 NPN 三极管、ATMEGA32U4 芯片为例,详细介绍元件符号的绘制过程。 3.3.1 手工绘制元件符号 1.NPN三极管元件符号的绘制方法 (1)绘制库元件的原理图符号 绘制库元件的原理图符号的操作步骤如下: ① 执行菜单栏中“文件”→“新的”→“库”命令。在弹出的 New Library对话框中 选择 File 选项卡,并点选 Schematic Library,单击 Create 按钮,如图 3-13 所示。启动原理图 库文件编辑器,并创建一个新的原理图库文件,命名为 Leonardo.SchLib。 ② 为新建的原理图符号命名。 在创建了一个新的原理图库文件的同时,系统已自动为该库添加了一个默认原理图符 46 元件库的创建和加载 章 第 3 号名为Component_1 的库文件(打开 SCH Library 面板可以看到)。单击选择这个名为 Component_1 的原理图符号,单击下面的“编辑”按钮,将该原理图符号重新命名为“NPN 三极管”。 图3-13 新建原理图库文件 ③ 单击原理图符号绘制工具栏中的“放置线条”按钮 ,光标变成十字形状。绘制出 一个 NPN 三极管符号,如图 3-14 所示。 (2)放置引脚 ① 单击原理图符号绘制工具栏中“放置引脚”按钮 ,光标变成十字形状,并带有一 个引脚图标。 ② 移动该引脚到三极管符号处,单击完成放置,如图 3-15 所示。 图3-14 绘制三极管符号 图 3-15 放置元件的引脚 放置引脚时,一定要保证具有电气特性的一端,即带有“×”号的一端朝外,这可以 通过在放置引脚时按空格键进行旋转引脚。 47 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) ③ 在放置引脚时按 Tab 键,或者双击已经放置的引脚,系统弹出元件引脚属性编辑对 话框,在该对话框中可以完成引脚的各项属性设置。单击“保存”按钮,即可完成 NPN 三 极管元件符号的绘制。 2.ATMEGA32U4元件符号的绘制方法 1)绘制库元件的原理图符号 (1)执行菜单栏中“工具”→“新器件”命令,或者按快捷键 T+C 新建一个器件,如 图3-16 所示。 (2)为新建的原理图符号命名。 执行新建器件命令后,系统会弹出 New Component 对话框,在对话框中输入元件名为 ATMEGA32U4,然后单击“确定”按钮,如图 3-17 所示。 图3-16 新建器件 图 3-17 给器件命名 (3)单击原理图符号绘制工具栏中“放置矩形”按钮 ,光标变成十字形状,并带有 一个矩形图标。 (4)两次单击,在编辑窗口的第四象限内绘制一个矩形。 矩形用来作为库元件的原理图符号外形,其大小应根据要绘制的库元件引脚的多少来 决定。由于 ATMEGA32U4 芯片引脚是左右两排的排布方式,所以应画成矩形,并画得大一 些,以便于引脚的放置,引脚放置完毕以后,可以再调整矩形框为合适的尺寸。 2)放置引脚 (1)单击原理图符号绘制工具栏中“放置引脚”按钮 ,光标变成十字形状,并带有 一个引脚图标。 (2)移动该引脚到矩形边框处,单击完成放置,如图 3-18 所示。 放置引脚时,一定要保证具有电气特性的一端,即带有“×”号的一端朝外,这可以 通过在放置引脚时按空格键实现旋转。 (3)在放置引脚时按 Tab 键,或者双击已经放置的引脚,系统弹出元件引脚属性编辑 对话框,在该对话框中可以完成引脚的各项属性设置。 (4)设置完毕后按回车键,设置好的引脚如图 3-19 所示。 图3-18 放置元件的引脚 图 3-19 设置好的引脚 (5)按照同样的操作,或者使用阵列粘贴的功能,完成其余引脚的放置,并设置好相 48 元件库的创建和加载 章 第 3 应的属性,完成 ATMEGA32U4 元件符号的绘制,如图 3-20 所示。 图3-20 绘制好的 ATMEGA32U4 元件符号 3.3.2 利用 Symbol Wizard 制作多引脚元件符号 在 Altium Designer 24 中,建立原理图库时可以使用一些辅助工具快速建立。这对于集 成 IC 等元件的建立特别适用,如一个芯片有几十个乃至几百个引脚,就可通过辅助工具来 快速完成。 依旧以 ATMEGA32U4元件为例来详细介绍使用Symbol Wizard 制作元件符号的方法。 具体操作步骤如下: (1)在原理图库编辑界面下,执行菜单栏中“工具”→“新器件”命令,新建一个器 件,并重新命名,这里命名为ATMEGA32U4。 (2)然后执行菜单栏中“工具”→Symbol Wizard 命令。打开 Symbol Wizard 向导设置对 话框,如图 3-21 所示。接下来就是在对话框中输入需要的信息,可以将这些引脚信息从器 件规格书或者其他地方复制粘贴过来,不需要一个个手工填写。手工填写不仅耗时、费力 而且容易出错。 49 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 图3-21 在Symbol Wizard 对话框中输入引脚信息 (3)引脚信息输入完成后,单击向导设置对话框右下角的 Place→Place Symbol 命令, 这样就画好了 ATMEGA32U4 元件库符号,速度快且不容易出错,效果如图 3-22 所示。 图3-22 用Symbol Wizard 制作的元件符号 50 元件库的创建和加载 章 第 3 3.3.3 绘制含有子部件的库元件符号 下面利用相应的库元件管理命令,来绘制一个含有子部件的库元件 LMV358。 1.绘制库元件的第一个部件 (1)执行菜单栏中“工具”→“新器件”命令,创建一个新的原理图库元件,并为该 库元件重新命名,如图 3-23 所示。 (2)执行菜单栏中“工具”→“新部件”命令,给该元件新建两个新的部件,如图 3-24 所示。 图3-23 创建新的原理图库元件 图 3-24 为库元件创建子部件 (3)先在 Part A里绘制第一个部件,单击原理图绘制工具栏中的“放置多边形”按钮 ,光标变成十字形状,在原理图库编辑器的原点位置绘制一个三角形的运算放 大器符号。 (4)放置引脚,单击原理图符号绘制工具栏的“放 置引脚”按钮 ,光标变成十字形状,并带有一个引脚 图标。移动该引脚到运算放大器符号边框处,单击完成 放置。用同样的方法,放置其他引脚在运算放大器三角 形符号上,并设置好每一个引脚的属性,如图3-25 所示。 这样就完成了第一个部件的绘制。 其中,引脚 1 为输出引脚 OUT1,引脚 2、3 为输入 图3-25 绘制元件的第一个子部件 引脚 IN1-和 IN1+,引脚 8、4 则为公共的电源引脚,即 VCC 和 GND。 2.创建库元件的第二个子部件 按照Part A 中元件符号的绘制,在 Part B 中绘制第二个子部件的元件符号,即 包含引 脚 5、6、7 的部分。这样就完成了含有两个子部件的元件符号的绘制。使用同样的方法, 在原理图库中可以创建含有多个子部件的库元件。 51 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 3.4 封装的命名和规范 1.PCB元件库分类及命名 依据元件工艺类(元件一律采用大写字母表示),PCB 元件库分类及命名如表 3-3 所示。 表 3-3 PCB元件库分类及命令 元件库 元件种类 简称 封装名(Footprint) SMD电阻 R R-元件英制代号 SMD排阻 RA RA-电阻数-PIN距 SMD电容 C C-元件英制代号 SMD电解电容 C C-元件直径 SMD电感 L L-元件英制代号 SMD钽电容 CT CT-元件英制代号 SMD.LIB (贴片封装库) 柱状贴片 M M-元件英制代号 SMD二极管 D D-元件英制代号 SMD三极管 Q 常规为SOT23,其他为:Q-型号 1.封装-PIN数 SMD IC U 如: PLCC6、QFP8、SOP8、SSOP8、TSOP8 2.IC型号-封装-PIN数 接插件 CON CON-PIN数-PIN距 电阻 R R-跨距(mm) 瓷片电容 C CAP-跨距(mm)-直径 聚丙烯电容 C C-跨距(mm)-长×宽 涤纶电容 C C-跨距(mm)-长×宽 C-直径-跨距(mm) AI.LIB 电解电容 C 立式电容:C-直径×高度-跨距(mm)-L (自动插接件封装库) 二极管 D D-直径-跨距(mm) 三极管类 Q Q-型号 MOS管类 Q Q-型号 三端稳压IC U U-型号 LED LED LED-直径-跨距(mm) 立插电阻 R RV-跨距(mm)-直径 水泥电阻 R RV-跨距(mm)-长×宽 MI.LIB 压敏压阻 RZ RZ-型号 (手工插接件封装库) 热敏电阻 RT RT-跨距(mm) 光敏电阻 RL RL-型号 可调电阻 VR VR-型号 52 元件库的创建和加载 章 第 3 续表 元件库 元件种类 简称 封装名(Footprint) 排阻 RA RA-电阻数-PIN距 卧插电容 C CW-跨距(mm)-直径×高 盒状电容 C C-跨距(mm)-长×宽 立式电解电容 C C-跨距(mm)-直径 电感 L L-电感数-型号 变压器 T T-型号 桥式整流器 BG BG-型号 三极管 Q Q-型号 IGBT Q IGBT-序号 MOS管 Q Q-型号 单向可控硅 SCR SCR-型号 双向可控硅 BCR BCR-型号 三端稳压IC U U-型号 光电耦合器类 U U-PIN数 IC U 如: PLCC6、QFP8、SOP8、SSOP8、TSOP8 1.PIN距为2.54mm 排座 CON 简称-PIN数 如:CON5 CN5 SIP5 CON5 MI.LIB 排线 CN 2.PIN非为2.54mm (手工插接件封装库) SIP-PIN数-PIN距 排针 SIP 3.带弯角的加上-W、普通的加上-L 其他连接器 CON 发光二极管 LED LED-跨距(mm)-直径 双发光二极管 LED LED2-跨距(mm)-直径 数码管 LED LED-位数-尺寸 数码屏 LED LED-型号 背光板 BL BL-型号 LCD LCD LCD-型号 按键开关 SW SW-型号 触摸按键 MO MO-型号 晶振 Y Y-型号 保险管 F F-跨距(mm)-长×直径 蜂鸣器 BUZ BUZ-跨距(mm)-直径 继电器 K K-型号 电池 BAT BAT-直径 电池片 型号 模块 MK MK-型号 53 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 续表 元件库 元件种类 简称 封装名(Footprint) MARK点 MARK AI孔 AI MARK.LIB 螺丝孔 M (标示对象库) 测试点 TP 过炉方向 SOL 2.PCB封装图形要求 (1)外形尺寸:指元件的最大外形尺寸。封装库的外形(尺寸和形状)必须和实际元 件的封装外形一致。 (2)主体尺寸:指元件的塑封体的尺寸=宽度×长度。 (3)尺寸单位:英制单位为 mil,公制单位为 mm。 (4)封装的焊盘必须定义编号,一般使用数字来编号,并与原理图引脚对应。 (5)贴片元件的原点一般设定在元件图形的中心,插装元件原点一般设定在第一个焊 盘中心。 (6)表面贴装元件的封装必须在元件面建立,不允许在焊接面建立镜像的封装。 (7)封装的外形建立在丝印层上。 3.5 PCB 元件库的常用操作命令 打开或新建一个 PCB 元件库文件,即可进入 PCB 元件库编辑器,如图 3-26 所示。 图3-26 PCB 元件库编辑器 打开 PCB 元件库中放置工具栏 ,里面列出了 PCB 元件库常 用的操作命令,如图 3-27 所示。其中各个按钮与“放置”菜单栏下的各项命令具有对应 关系。 54 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-27 PCB 元件库常用的操作命令 各个工具的功能说明如下。 :放置线条。 :放置焊盘。 :放置过孔。 :放置字符串。 :放置圆弧(中心)。 :放置圆弧(边沿)。 :放置圆弧(任意角度)。 :放置圆。 :放置填充。 :阵列式粘贴。 1.放置线条 放置线条的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“线条”命令,或单击工具栏中“放置线条”按钮 , 光标变成十字形状。 (2)移动光标到需要放置线条位置处,单击确定线条的起点,多次单击确定多个固定 点。在放置线条的过程中,需要拐弯时,可以单击确定拐弯的位置,同时按下“Shift+空格 键”快捷键切换拐弯模式。在 T 形交叉点处,系统不会自动添加结点。线条绘制完毕后, 右击或按 Esc 键退出。 (3)设置线条属性。双击需要设置属性的线条 (或在绘制状态下按 Tab 键),系统将弹出相应的线 条属性编辑面板,如图 3-28 所示。 其中,常用选项介绍如下。 图3-28 线条属性编辑面板 55 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用)  Line Width:用于设置线条的宽度。  Current Layer:用于设置线条所在的层。 2.放置焊盘 放置焊盘的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“焊盘”命令,或者单击工具栏中“放置焊盘”按钮 , 光标变成十字形状并带有一个焊盘图标。 (2)移动光标到需要放置焊盘的位置处,单击即可放置该焊盘。 (3)此时软件仍处于放置焊盘状态,重复步骤(2)即可放置其他的焊盘。 (4)设置焊盘属性。双击需要设置属性的焊盘(或在放置状态下按 Tab 键),系统将弹 出相应的焊盘属性编辑面板,如图 3-29 所示。 图3-29 焊盘属性编辑面板 其中常用选项介绍如下。  Designator:用于设置焊盘的标号,该标号要与原理图库中的元件符号引脚标号相 对应。  Layer:用于设置焊盘所在的层。  Shape:用于设置焊盘的外形,有 Round(圆形)、Rectangular(矩形)、Octagonal (八边形)、Rounded Rectangle(圆角矩形)、Chamfered Rectangle(倒角矩形)和 Custom shape(自定义形状)6 种选项可供选择。 56 元件库的创建和加载 章 第 3  X-Size/Y-Size:用于设置焊盘的尺寸。 3.放置过孔 放置过孔的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“过孔”命令,或者单击工具栏中“放置过孔”按钮 , 光标变成十字形状并带有一个过孔图标。 (2)移动光标到需要放置过孔的位置处,单击即可放置该过孔。 (3)此时软件仍处于放置过孔状态,重复步骤(2)即可放置其他的过孔。 (4)设置过孔属性。双击需要设置属性的过孔(或在放置状态下按 Tab 键),系统将弹 出相应的过孔属性编辑面板,如图 3-30 所示。 图3-30 过孔属性编辑面板 其中,常用选项介绍如下。  Name:可用于设置过孔所连接到的层。下拉列表列出了在“层堆栈”中定义的所有通 孔范围。  Diameter:设置过孔外径尺寸。  Hole Size:设置过孔内径尺寸。  Solder Mask Expansion:设置过孔顶层和底层阻焊扩展值,Rule 遵循适用的阻焊层扩 展设计规则中的定义值,默认 4mil;Manual 可手动指定通孔的阻焊层扩展值,勾选 Tented 可取消阻焊层扩展(即盖油)。 57 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 4.放置圆弧和放置圆 圆弧和圆的放置方法与3.2 节介绍的放置方法一致,这里不再赘述。 5.放置填充 放置填充的步骤如下: (1)执行菜单栏中“放置”→“填充”命令,或者单击工具栏中“放置填充”按钮 , 光标变成十字形状。 (2)移动光标到需要放置填充的位置处,单击确定填充的一个顶点,移动光标到合适 的位置再一次单击确定其对角顶点,从而完成填充的绘制。 (3)此时仍处于放置填充状态,重复步骤(2)的操作即可绘制其他的填充。 (4)设置填充属性。双击需要设置属性的填充(或在绘制状态下按 Tab 键),系统将弹 出相应的填充属性编辑面板,如图 3-31 所示。 图3-31 填充属性编辑面板 其中常用选项介绍如下。  Layer:用于设置填充所在的层。  Length:设置填充的长度。  Width:设置填充的宽度。  Paste Mask Expansion:设置填充的助焊层扩展值。 58 元件库的创建和加载 章 第 3  Solder Mask Expansion:设置填充的阻焊层外扩值。 6.阵列式粘贴 阵列式粘贴是 Altium Designer 24 PCB 设计中更加灵巧的粘贴工具。可一次把复制的对 象粘贴出多个排列成圆形或线性阵列的对象。 阵列式粘贴的使用方法如下: (1)复制一个对象后,执行菜单栏中“编辑”→“特殊粘贴”命令,或者按快捷键 E+A, 或者单击工具栏中“阵列式粘贴”按钮 。 (2)在弹出的“设置粘贴阵列”对话框中输入需要的参数,即可把复制的对象粘贴出 多个排列成圆形或线性阵列的对象,如图 3-32 所示。 图3-32 设置粘贴阵列对话框  对象数量:想粘贴的对象数量。  文本增量:输入正/负数值,以设置文本的自动递增/递减。例如,复制标识为 1 焊盘, 若文本增量为 1,之后粘贴的焊盘标识将按 2,3,4…排列;若增量为 2,则标识按 3,5,7…排列。  间距(度):进行圆形阵列时需要设置的对象角度,间距×对象数量=360°。 (3)粘贴后的效果如图 3-33 所示。 图3-33 阵列式粘贴的使用 59 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 3.6 封装制作 3.6.1 手工制作封装 1.Altium Designer 24的层定义 在进行封装制作之前,需要了解 PCB 库编辑界面各个层的含义。Altium Designer 24 常 用的层有线路层、丝印层、机械层、阻焊层、助焊层、钻孔引导层、禁止布线层、钻孔图 层和多层。 (1)信号/线路层(Signal Layer):Altium Designer 24 最多可提供32个信号层,包括顶 层(Top Layer)、底层(Bottom Layer)和中间层(Mid-Layer)。各层之间可通过通孔(Via)、 盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)实现互相连接。  Top Layer(顶层信号层):也称元件层,主要用来放置元器件,对于双层板和多层板 可以用来布置导线或覆铜。  Bottom Layer(底层信号层):也称焊接层,主要用于布线及焊接,对于双层板和多层 板也可以用来放置元器件。  Mid-Layer(中间信号层)最多可有 30层,在多层板中用于布置信号线。 (2)内部电源层(Internal Plane):通常简称为内电层,仅在多层板中出现,PCB 层数 一般是指信号层和内电层相加的总和数。与信号层相同,内电层与内电层之间、内电层与 第6集 信号层之间可通过通孔、盲孔、埋孔实现互相连接。 微课视频 (3)丝印层(Silkscreen Layer):PCB 上有 2 个丝印层,分别是 Top Overlay (顶层丝印 层)和 Bottom Overlay (底层丝印层),一般为白色。主要用于放置印制信息,如元器件的 轮廓和标注、各种注释字符、Logo 等,方便 PCB 的元器件焊接和电路检查。 (4)机械层(Mechanical Layer):一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如 PCB 的外形尺寸、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息,这些信息因设计公 司或 PCB 制造厂家的要求而有所不同。Altium Designer 24 提供了无限机械层,可根据实际 需要添加,以下举例说明常用的方法。  Mechanical 1:一般用来绘制 PCB 的边框,作为其机械外形,故也称为外形层。  Mechanical 2:常用来放置 PCB 加工工艺要求表格,包括尺寸、板材、板层等信息。  Mechanical 13 / 15:大多用于放置元器件的本体尺寸信息,包括元器件的三维模型; 为了页面的简洁,该层默认未显示。  Mechanical 16:大多用于放置元器件的占位面积信息,在项目早期可用来估算PCB 尺寸;为了页面的简洁,该层默认未显示,而且颜色为黑色。 (5)阻焊层(Solder Mask Layer):在焊盘以外的各部位涂覆一层涂料,如防焊漆,用于 阻止这些部位上锡。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘,是自动产生的。Altium Designer 24 提供了 Top Solder(顶层)和 Bottom Solder(底层)两个阻焊层。 (6)助焊层(Paste Mask Layer):或称锡膏防护层、钢网层,针对表面贴(SMD)元件 的焊盘,该层用来制作钢网﹐而钢网上的孔对应着电路板上的 SMD 器件的焊盘。Altium 60 元件库的创建和加载 章 第 3 Designer 24 提供了 Top Paste (顶层)和 Bottom Paste (底层)两个助焊层,同样在设计过 程中自动匹配焊盘而产生的。 注意:  阻焊层是用于盖绿油的,助焊层是用于开钢网涂锡的。  如果需要涂锡,如焊盘/测试点等,需要同时使用 Solder 和 Paste 层。  如果只需要露出铜而不需要涂锡,如机械安装孔/MARK 点,则只要 Solder 层。 (7)钻孔引导层(Drill Guide):主要用于显示设置的钻孔信息,一般不需要设置。 (8)禁止布线层(Keep-out Layer):定义电气边界,具有电气特性的对象不能超出该 边界。 (9)钻孔图层(Drill Drawing):按 X、Y 轴的数值定位,画出整个 PCB 上所需钻孔的 位置图,一般不需要设置。 (10)多层(Multi-Layer):可指代 PCB 上的所有层,用于描述PCB上跨越所有板层的 通孔信息,多用于直插器件的焊盘设置。 2.手工制作封装 以LMV358 芯片为例,进 行 手工创建封装的详细介绍,LMV358 芯片的规格书如图 3-34 所示。 图3-34 LMV358规格书 (1)执行菜单栏中“文件”→“新的...”→“库”→“PCB 元件库”命令。在 PCB 元 件库编辑界面会出现一个新的名为PcbLib1.PcbLib 的库文件和一个名为 PCBCOMPONENT_1 的空白图纸,如图 3-35 所示。 61 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (2)单击快速访问工具栏中的“保存”按钮 或者按快捷键 Ctrl+S,将库文件保存并更 名为 Leonardo.PcbLib。 (3)双击 PCBCOMPONENT_1,可以更改元件的名称,如图 3-36 所示。 图3-35 新建 PCB 库文件 图 3-36 更改元件名称 (4)执行菜单栏中“放置”→“焊盘”命令,在放置焊盘状态下按 Tab 键设置焊盘属 性,因为该元件是表面贴片元件(若是直插器件,Layer 应设置为 Multi-Layer),所以焊盘 的属性设置如图 3-37 所示。 图3-37 焊盘属性设置 62 元件库的创建和加载 章 第 3 (5)从规格书可以了解到纵向焊盘的中心到中心间距为 0.65mm,横向焊盘中心到中心 的平均间距为 3.95mm,按照规格书所示的引脚序号和间距依次摆放焊盘。放置焊盘通常可 以通过以下两种方法来实现焊盘的精准定位: ① 先将两个焊盘重合放置,然后选择其中一个焊盘,按快捷键 M,选择“通过X,Y 移动选中对象”命令,即可弹出如图 3-38 所示对话框,根据规格书设置需要移动的距离(建 议用户使用此方式,更方便快捷)。  X 代表水平移动,正数代表向右移动,负数代表向左移动。  Y 代表垂直移动,正数代表向上移动,负数代表向下移动。  按钮 可切换正负数值。 ② 双击焊盘,通过计算并输入X/Y 坐标移动对象,如图 3-39 所示。 图3-38 使用偏移量移动对象 图3-39 输入 X/Y 坐标移动对象 ③ 经移动后得到中心距为 0.65mm 的两个焊盘,如图 3-40 所示。 (6)之后的 3、4脚,可以利用复制粘贴功能快速放置。选中 2 脚焊盘,按快捷键 Ctrl+C 复制,将复制参考点放到 1 脚中心;接着按快捷键 Ctrl+V粘贴,此时将粘贴参考点放到 2 脚中心,如图 3-41 所示。再双击更改引脚标号即可。 图3-40 移动得到的距离 图3-41 粘贴操作 63 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (7)重复上述移动及复制粘贴操作,最终绘制效果如图 3-42 所示,可按快捷键 Ctrl+M 进行测量验证。 图3-42 放置所有焊盘 (8)在顶层丝印层(Top Overlay)绘制元件丝印,按照上文放置线条的方法,根据器件 规格书的尺寸绘制出元件的丝印框,线宽一般采用 0.2mm,并在1脚附近放置 1 脚标识(可 用圆圈、圆点等方式标识)。 (9)放置元件原点,执行菜单栏中“编辑”→“设置参考”→“中心”,或按快捷键 E+F+C 将器件参考点定在元件中心。 (10)到此,检查以上参数无误后,即完成了手工创建封装的步骤,如图 3-43 所示。 图3-43 创建好的封装 3.6.2 IPC 向导(元件向导)制作封装 PCB 元件库编辑器的“工具”下拉菜单中有一个 IPC Compliant Footprint Wizard 命令, 它可以根据元件数据手册填入封装参数,快速准确地创建一个元件封装。下面以 SOP-8 和 SOT223 为例介绍 IPC 向导创建封装的详细步骤。 64 元件库的创建和加载 章 第 3 1.SOP-8封装制作 SOP-8封装规格书如图 3-44 所示。 图3-44 SOP-8 封装规格书 (1)在 PCB 元件库编辑界面下,执行菜单栏中“工具”→IPC Compliant Footprint Wizard 命令,弹出 PCB 元件库向导,如图 3-45 所示。 图3-45 执行向导命令 (2)单击 Next 按钮,在弹出的 Select Component Type对话框中,选择相对应的封装类 型,这里选择 SOP 系列,如图 3-46 所示。 65 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 图3-46 选择封装类型 (3)选择好封装类型之后,单击 Next 按钮,在弹出的 SOP/TSOP Package Dimensions 对 话框中根据图 3-44 所示的芯片规格书输入对应的参数,如图 3-47 所示。 图3-47 输入芯片参数 (4)参数输入完成后,单击 Next 按钮。在弹出的对话框中保持参数的默认值(即不用 修改),一直单击 Next按钮,直到在 Pad Shape(焊盘外形)选项组中选择焊盘的形状,如 图3-48 所示。 66 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-48 选择焊盘外形 (5)选择好焊盘外形以后,继续单击 Next 按钮,直到最后一步,编辑封装信息,如 图3-49 所示。 图3-49 编辑封装信息 (6)单击 Finish 按钮,完成封装的制作,效果如图 3-50 所示。 67 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 图3-50 创建好的SOP-8 封装 2.SOT223封装制作 SOT223 封装规格书如图 3-51所示。 图3-51 SOT223 封装规格书 (1)在 PCB 元件库编辑界面下,执行菜单栏中“工具”→IPC Compliant Footprint Wizard 命令,弹出 PCB 元件库向导,如图 3-52所示。 68 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-52 执行向导命令 (2)单击 Next 按钮,在弹出的 Select Component Type对话框中选择相应的封装类型, 这里选择 SOT223 系列。 (3)选择好封装类型之后,单击 Next 按钮,在弹出的参数对话框中根据芯片规格书输 入对应的参数,如图 3-53和图3-54 所示。 图3-53 输入芯片参数 图3-54 填入芯片参数 69 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (4)参数输入完成后,单击 Next 按钮。在弹出的对话框中保持参数的默认值(即不用 修改),一直单击 Next按钮。 (5)直到最后一步,编辑封装信息,如图 3-55 所示。 图3-55 编辑封装信息 (6)单击 Finish 按钮,完成封装的制作,效果如图 3-56 所示。 3.6.3 异形焊盘的制作 在设计过程中,经常会看到带有不规则形状焊盘的封装,类似于金手指、锅仔片、手 机按键等,通过常规的焊盘无法设置成异形,所以异形焊盘只能手动绘制。 下面以 DC-DC芯片TPS63700DRCR 为例介绍异形焊盘的制作。其实物如图 3-57 所示, 封装尺寸如图 3-58 所示。 图3-56 创建好的SOT223封装 图3-57 实物 70 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-58 封装尺寸 1.通过多层叠加的方式创建异形焊盘 (1)可以先设置中间的异形焊盘。常规情况下,中心的焊盘可以通过 5 个焊盘叠加而 成,只要将它们的引脚标号都设置为 11 就可以了。此处介绍另一种做法,根据数据执行菜 单栏中“放置”→“线条”命令来绘制焊盘的外形,如图 3-59 所示。 图3-59 中心焊盘轮廓 (2)然后选中轮廓,执行菜单栏中“工具”→“转换”→“从选择的元素创建区域” 命令,如图 3-60 所示,或按快捷键 T+V+E。 71 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (3)接着给区域设置标号,就是在该区域中放置一个小焊盘,焊盘标号设置为 11(焊 盘大小任意设置,只要保证能被区域完全覆盖即可),如图 3-61所示。 图3-60 创建区域 (4)正常的焊盘都有铜皮层、用于裸露铜皮的阻焊层和用于上锡膏的助焊层,即需要 将该轮廓在Top Layer、Top Solder、Top Paste 重合。其重合方式如下: ① 先在外形轮廓旁任意位置放一个过孔,作为参考点使用。然后左键框选轮廓,按快 捷键 Ctrl+C,以过孔作为参考点复制。 ② 切换到 Top Solder,执行菜单栏中“编辑”→“特殊粘贴”命令(或按快捷键 E+A), 打开“选择性粘贴”对话框,勾选“粘贴到当前层”复选框,如图 3-62所示。 图3-61 设置标号 图 3-62 选择性粘贴对话框 ③ 重复步骤②的操作,粘贴到Top Paste。自此完成 3 个层的重合叠加,然后删掉作为 参考的过孔。 (5)按照手工制作封装的步骤,依次将周边的 10 个焊盘放好即可。完成的封装如 图3-63所示。 72 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-63 完成的异形封装 2.自定义焊盘形状 Altium Designer 22.8 及以上的版本相比之前增加了自定义焊盘形状的功能,在制作异形 焊盘方面便捷了很多,可直接通过放置“实心区域”或闭合轮廓快速创建异形焊盘。依旧 以芯片 TPS63700DRCR 为例,介绍另外两种创建异形焊盘的方法。 (1)放置“实心区域”创建异形焊盘。执行菜单栏中“放置”→“实心区域”命令来 绘制所需焊盘的外形,选择绘制好的“实心区域”右击,在弹出的快捷菜单中执行“焊盘 操作”→“将选定区域添加到自定义焊盘”命令便可将“实心区域”转换成焊盘,再把焊 盘序号改成需要的序号即可,如图 3-64所示。 图3-64 放置“实心区域”创建异形焊盘 (2)放置闭合轮廓创建异形焊盘。执行菜单栏中的“放置”→“线条”命令来绘制 焊盘的外形,选择绘制好的闭合轮廓右击,在弹出的快捷菜单中执行“焊盘操作”→“从 选定的轮廓创建自定义焊盘”命令便可将闭合轮廓转换成焊盘,把闭合线删掉,再把焊盘 73 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 序号改成需要的序号即可,如图 3-65 所示。 图3-65 放置闭合轮廓创建异形焊盘 (3)创建好的焊盘如图 3-66 所示。 图3-66 创建好的焊盘 3.自定义助焊层/阻焊层 另外,Altium Designer 23.8 及以上版本还增加了自定义助焊层/阻焊层的功能,使用此 功能可以对焊盘助焊层和阻焊层创建自定义形状。如果设计需求需要对焊盘的阻焊层或助 焊层做自定义形状处理,可以通过以下方法实现。 (1)选择需要处理的焊盘,打开 Properties 面板,从助焊层/阻焊层的Shape 下拉列表框 中选定 Custom Shape,并单击 Edit 按钮,将基元设置为可编辑状态,如图 3-67 所示。 74 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-67 将基元设置为可编辑状态 (2)此时焊盘在助焊层/阻焊层中形状状态为可编辑状态,通过编辑现有基元或重新放 置新基元(线路、圆弧、填充等)对该层上的区域形状进行定义,最后单击 Properties 面板 上的 Complete 按钮即可对原基元做变形处理,如图 3-68 所示。 图3-68 对原基元做变形处理 (3)对于需要进行圆角或倒角处理的焊盘,可 在 Properties 面板 Pad 模式下的 Pad Stack 区域直接编辑相应设置制作出所需的焊盘。操作方法如下: ① 执行菜单栏中的“放置”→“焊盘”命令,在放置过程中按 Tab 键打开 Properties 面板,在 Pad Stack 选项卡中的 Shape 下拉列表中选择 Rounded Rectangle(圆角矩形)或 75 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) Chamfered Rectangle(倒角矩形),即可将焊盘改为圆角或倒角的焊盘形状。此时可在 Shape 下方可编辑项对现有圆角矩形焊盘或倒角矩形焊盘转角进行自定义,如图 3-69 所示。 图3-69 焊盘圆角/倒角处理 ② 圆角焊盘与倒角焊盘参数及形状对比如图 3-70 所示。 图3-70 焊盘圆角与倒角对比图 3.7 创建及导入 3D 元件 Altium Designer 24 对于 STEP 格式的 3D 模型的支持及导入导出,极大地方便了ECAD 和MCAD 之间的无缝协作。在 Altium Designer 24 中 3D 元件体的来源一般有以下 3 种: (1)用 Altium 自带的3D元件体绘制功能,绘制简单的 3D 元件体模型。 76 元件库的创建和加载 章 第 3 (2)从其他网站下载 3D 模型,用导入的方式加载 3D 模型。 (3)用 SolidWorks等专业三维软件来创建的 3D 模型。 3.7.1 绘制简单的 3D 模型 使用 Altium 自带的3D元件体绘制功能,可以绘制简单的 3D 元件体模型,下面以 0603R为例绘制简单的 0603 封装的 3D 模型。 (1)打开封装库,找到 0603R 电阻封装,如图 3-71所示。 图3-71 0603R 电阻封装 (2)执行菜单栏中“放置”→“3D 元件体”命令,软件会自动跳到 Mechanical 层并出 现一个十字光标,按 Tab 键,弹出如图 3-72 所示 3D 模型选择及参数设置面板。 图3-72 3D模型参数设置面板 77 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (3)选择 Extruded(挤压型),并按照0603R 的封装尺寸输入参数,如图 3-73所示。 图3-73 0603R 封装尺寸 (4)设置好参数后,按照实际尺寸绘制 3D 元件体,绘制好的网状区域即 0603R 的实 际尺寸,如图 3-74所示。 图3-74 绘制好的 3D 模型 78 元件库的创建和加载 章 第 3 (5)按键盘的主数字键 3,进入三维状态,查看 3D 效果,如图 3-75 所示。数字键盘提 供了用于操纵 PCB 3D 视图的一系列快捷键,在 3D 模式下通过“视图”→“3D 视图控制” 命令可查看相关操纵行为。 图3-75 0603R 3D 效果图 3.7.2 导入 3D 模型 一些复杂元件的 3D 模型,Altium Designer 24 无法绘制,可以通过导入 3D 元件体的方 式放置 3D 模型,3D 模型可以通过其他网站进行下载。 下面对导入 3D 模型进行详细介绍。 (1)打开 PCB 元件库,找到 0603R封装,与上文中手工绘制 3D 模型步骤一样。 (2)执行菜单栏中“放置”→“3D 元件体”命令,软件会跳到机械层并出现一个十字 光标,按 Tab 键会弹出如图 3-76 所示模型选择及参数设置对话框,选择 Generic 选项,单 击 Choose…按钮;或直接单击“放置”菜单栏中的“3D 体”命令,然后在弹出的 Choose Model 对话框中选择后缀为 STEP 或STP 格式的 3D 模型文件。 图3-76 STEP格式3D模型导入选项 79 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (3)打开选择的 3D 模型,并放到相应的焊盘位置,切换到 3D 视图,查看效果,如 图3-77 所示。 图3-77 导入的 3D 模型 (4)PCB 上的器件全都添加 3D 模型后,可以确保板子的设计形状和外壳的适配度, Altium Designer 24 支持将3D PCB 导出为图像。在 PCB 编辑界面的 3D 状态下,执行菜单栏 “文件”→“导出”→PCB 3D Print 即可导出后缀为.png 的图像。 3.8 元件与封装的关联 有了原理图库和 PCB 元件库之后,接下来就是将原理图中的元件与其对应的封装关联 起来,Altium Designer 24 提供了 3 种关联方式,用户可以给单个的元件匹配封装,也可以 通过符号管理器或封装管理器批量关联封装。 3.8.1 给单个元件匹配封装 (1)打开 SCH Library 面板,选择其中一个元件,在 Editor 一栏中执行 Add Footprint 命 令,如图 3-78 所示。 图3-78 给元件添加封装 (2)在弹出的“PCB 模型”对话框中,单击“浏览”按钮,在弹出的“浏览库”对话 框中找到对应的封装库,然后添加相应的封装,即可完成元件与封装的关联,如图 3-79 所示。 80 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-79 添加封装模型 (3)或者在原理图编辑界面下,双击器件,在弹出的 Properties 面板中单击 Add 按钮, 选择 Footprint 命令,如图 3-80 所示。然后重复步骤(2)即可。 图3-80 添加封装 3.8.2 符号管理器的使用 (1)在原理图库文件编辑界面执行菜单栏中“工具”→“符号管理器”命令(快捷键 T+A),或单击工具栏中“符号管理器”按钮 。 81 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (2)在弹出的“模型管理器”对话框中,如图 3-81所示,左侧以列表的形式给出了元 件,右边的 Add Footprint 按钮则是用于为元件添加对应的封装。 图3-81 模型管理器 (3)单击 Add Footprint 右侧的下拉按钮,在弹出的菜单中选择 Footprint 命令,在弹出 的“PCB 模型”对话框中单击“浏览”按钮,在弹出的“浏览库”对话框中选择对应的封 装,然后依次单击“确定”→“确定”按钮,即可完成元件符号与封装的关联,如图 3-82 所示。 图3-82 添加封装模型 82 元件库的创建和加载 章 第 3 3.8.3 封装管理器的使用 (1)在原理图编辑界面执行菜单栏中“工具”→“封 装管理器”命令,如图 3-83 所示,或按快捷键 T+G,打 开封装管理器,从中可以查看原理图所有元件对应的封装 模型。 (2)如图 3-84所示,封装管理器元件列表中 Current Footprint 一栏展示的是元件当前的封装,若元件没有封装, 则对应的 Current Footprint 一栏为空,可以单击右侧“添加” 按钮添加新的封装。 (3)封装管理器不仅可以为单个元件添加封装,还可以 同时对多个元件进行封装的添加、删除、编辑等操作,此外, 还可以通过“注释”等值筛选,局部或全局更改封装名,如 图3-83 “封装管理器”命令 图3-85 所示。 图3-84 封装管理器 图3-85 封装管理器筛选功能的使用 83 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) (4)单击右侧的“添加”按钮,在弹出的“PCB 模型”对话框中单击“浏览”按钮, 选择对应的封装库并选中需要添加的封装,单击“确定”按钮完成封装的添加,如图 3-86 所示。 图3-86 使用封装管理器添加封装 (5)添加完封装后,单击“接受变化(创建 ECO)”按钮,如图 3-87 所示。在弹出的 “工程变更指令”对话框中单击“执行变更”按钮,最后单击“关闭”按钮,即可完成在封 装管理器中添加封装的操作,如图 3-88 所示。 图3-87 接受变化(创建 ECO) 84 元件库的创建和加载 章 第 3 图3-88 执行变更指令 3.9 集成库的制作方法 3.9.1 集成库的创建 在进行 PCB 设计时,经常会遇到这样的情况,即系统库中没有自己所需要的元件。 这时可以创建自己的原理图库和 PCB 元件库。而如果创建一个集成库,它能将原理图库 和 PCB 元件库的元件进行一一对应关联起来,使用起来更加的方便、快捷。创建集成库 的方法如下: (1)执行菜单栏中“文件”→“新的...”→“库”命令,在弹出的 New Library 对话框 中选择 File 选项卡,并点选 Integrated Library,单击 Create 按钮,创建一个新的集成库 文件。 (2)执行菜单栏中“文件”→“新的...”→“库”命令,在弹出的 New Library 对话框 中选择 File 选项卡,并点选 Schematic Library,单击 Create 按钮,创建一个新的原理图库 文件。 (3)执行菜单栏中“文件”→“新的...”→“库”→命令,在弹出的 New Library 对话 框中选择 File 选项卡,并点选 PCB Library,单击 Create 按钮,创建一个新的 PCB 元件库 文件。 单击快速访问工具栏中的“保存”按 钮 ,或按快捷键 Ctrl+S,保存新建的集成库文件, 将上面三个文件保存在同一路径下,如图 3-89 所示。 (4)为集成库中的原理图库和 PCB 元件库 添加元件和封装,此处复制前面制作好的原理 图库和 PCB 元件库,并将它们关联起来,即为 原理图库元件添加相应的 PCB 封装,如图 3-90 所示。 图3-89 创建好的集成库文件 (5)将光标移动到 Integrated_Library1.LibPkg 位置右击,在弹出的快捷菜单中选择 Compile Integrated Library Integrated_Library1.LibPkg(编译集成库)命令,如图 3-91 所示。 (6)在 集成库保存路径下,Project Outputs for Integrated_Library1 文件夹中会得到集成库 85 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 文件 Integrated_Library1.IntLib,如图 3-92 所示。需要注意的是,集成库不支持直接修改元 件或封装,用户若想更改其中任意参数,需到原理图库或 PCB 元件库中进行修改,保存好 后再次编译,以得到新的集成库。 图3-90 为原理图库元件添加相应的 PCB 封装 图3-91 编译集成库 图3-92 得到集成库文件 3.9.2 库文件的加载 设计过程中,设计者有可能会收集整理不同的库文件,将常用的器件包含其中,方便 下一次设计使用。将个人整理的库文件加载到软件中,可以在任意设计项目中调用库中的 元件或封装,非常方便。 以集成库的加载为例。在原理图或 PCB 编辑界面下,单击右下角 Panels 按钮,在弹出 的选项中单击 Components 按钮。 86 元件库的创建和加载 章 第 3 在弹出的 Components 面板中,单击 Operations 按钮 ,弹出的选项中单击 File-based Libraries Preferences…按钮,如图 3-93所示。 图3-93 添加库步骤 在弹出的“可用的基于文件的库”对话框中,单击“添加库(A)…”按钮,如图 3-94 所示,选择库路径添加 Project Outputs for Integrated_Library 文件夹中的 Integrated_Library1. IntLib 集成库文件,即可完成集成库的加载,如图 3-95 所示。 图3-94 添加库步骤 图3-95 添加对应的集成库文件 87 Altium Designer 24 PCB 设计官方教程(基础应用) 成功加载后可在库下拉列表中看到添加进来的集成库,如图 3-96 所示。 图3-96 成功加载集成库文件 提示:想要加载其他库到 Altium Designer 24 软件中,加载方式与加载集成库的方法 一致。 88