第3章元器件库的创建和加载 虽然Altium Designer 20提供了丰富的元器件资源，但是在实际的电路设计中，有些特定的元器件仍需自行制作。另外，根据工程项目的需要，建立基于该项目的PCB元器件库，有利于在以后的设计中更加方便、快捷地调入元器件封装，管理工程文件。 本章将对原理图库和PCB元器件库的创建进行详细介绍，让读者学会创建和管理自己的元器件库，从而更方便地进行PCB设计。 学习目标：  了解元器件和封装的命名规范。  了解原理图库和PCB元器件库的基本操作命令。  掌握原理图库元器件符号的绘制方法。  掌握PCB元器件库封装的制作方法。  了解集成库的制作方法。 3.1元器件的命名规范及归类 1. 原理图库分类及命名 依据元器件种类分类(元器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。 2. 原理图中元器件值标注规则 原理图中元器件值标注规则如表32所示。 表31原理图库分类及命名 元 器 件 库 元器件种类 简称 元器件名(Lib Ref) RCL.LIB(电阻、电容、电感库) 普通电阻类，包括SMD、碳膜、金膜、氧化膜、绕线、水泥、玻璃釉等 R R 康铜丝类，包括各种规格康铜丝电阻 RK RK 排阻 RA RA+电阻数-PIN距 热敏电阻类，包括各种规格热敏电阻 RT RT 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 无极性电容类，包括各种规格无极性电容 C CAP 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 DQ.LIB(二极管、晶体管库) 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 桥式整流器类 BG BG 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 IC.LIB(集成电路库) 三端稳压IC类，包括78系列三端稳压IC U U型号 光电耦合器类 U U型号 IC U U型号 CON.LIB(接插件库) 端子排座，包括导电插片、四脚端子等 CON CON+PIN数 排线 CN CN+PIN数 其他连接器 CON CON型号 DISPLAY.LIB(光电元器件库) 发光二极管 LED LED 双发光二极管 LED LED2 数码管 LED LED+位数-型号 数码屏 LED LED型号 背光板 BL BL型号 LCD LCD LCD型号 OTHER.LIB(其他元器件库) 按键开关 SW SW型号 触摸按键 MO MO 晶振 Y Y型号 保险管 F FUSE 蜂鸣器 BZ BUZ 继电器 K K 电池 BAT BAT 模块 — 简称型号 表32原理图中元器件值标注规则 元器件标 注 规 则 电阻 ≤1Ω 以小数表示，而不以毫欧表示，可表示为0RXX，如0R47(0.47Ω)、0R033(0.033Ω) ≤999Ω 整数表示为XXR，如100R(100Ω)、470R ≤999kΩ 整数表示为XXK，如100K(100kΩ)、470K ≤999kΩ(包含小数) 表示为XKX，如4K7(4.7kΩ)、4K99、49K9 ≥1MΩ 整数表示为XXM，如1M(1MΩ)、10M ≥1MΩ(包含小数) 表示为XMX，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) 电容 ≤1pF 以小数加p表示，如0p47(0.47pF) ≤100pF 整数表示为XXp，如100p、470p(470pF) ≥100pF 采用指数表示，如1000pF为103pF ≤999pF(包含小数) 表示为XpX，例如4p7(4.7pF)、6p8 接近1μF 可以用0.XXμ表示，如0.1μ、0.22μ ≥1μF 整数表示为XXμF/耐压值，如100μF/25V、470μF/16V ≥1μF(包含小数) 表示为X.X/耐压值，如2.2μF/400V 电容值后标明耐压值，用“/”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 其他元器件 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。 图31原理图库文件编辑器 单击工具栏中的绘图工具，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原理图库常用的操作命令 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器件的外形。该线条在功能上完全不同于原理图中的导线，它不具有电气连接特性，不会影响电路的电气结构。 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。 图33线条属性编辑面板 (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+空格组合键切换拐弯的模式。在T形交叉点处，系统不会自动添加节点。线条绘制完毕后，右击鼠标或按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3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。 Line Style： 设置线条的线型，有Solid(实线)、Dashed(虚线)、Dotted(点线)、Dash Dotted(点画线)4种线型可供选择。 ： 该按钮用于设置线条的颜色。 2. 放置椭圆弧 椭圆弧和圆弧的绘制过程一样，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，第2次确定椭圆弧X轴的长度，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。右击鼠标或按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，便于用户交流。 放置文本字符串的步骤如下。 (1) 执行菜单栏中的“放置”→“文本字符串”命令，或单击工具栏中的“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，单击鼠标即可放置该字符串。 (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字符串。右击鼠标或按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4所示。  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 4个选项。  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 上面放置的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。 放置文本框的步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“放置”→“文本框”命令，或单击工具栏中的“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5所示。 图34文本字符串属性编辑面板 图35文本框属性编辑面板 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 执行菜单栏中的“工具”→“新部件”命令，或单击工具栏中的“新部件”按钮，即可为元器件添加部件，如图36所示。 6. 放置圆角矩形 放置圆角矩形的步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“放置”→“圆角矩形”命令，或单击工具栏中的“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形。 (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圆角矩形。右击鼠标或按Esc键退出操作。 (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7所示。 图36添加部件 图37圆角矩形属性编辑面板  Location： 设置圆角矩形的起始顶点与终止顶点的位置。  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) 执行菜单栏中的“放置”→“多边形”命令，或单击工具栏中的“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，绘制完毕后单击鼠标右键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多边形。单击鼠标右键或按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) 执行菜单栏中的“工具”→“新器件”命令，或单击工具栏中的“创建器件”按钮，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8所示。 9. 放置矩形 放置矩形的步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“放置”→“矩形”命令，或单击工具栏中的“放置矩形”按钮，光标变成十字形状，并带有一个矩形图形。 (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9所示。 图38创建器件 图39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。 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 放置引脚的步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“放置”→“引脚”命令，或单击工具栏中的“放置引脚”按钮，光标变成十字形状，并带有一个引脚图形。 (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10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11所示。 图310放置引脚 图311引脚属性编辑面板  Designator： 用于设置元器件引脚的标号，标号应与封装焊盘引脚对应。后面的“显示/隐藏”按钮用于设置该项的显示或隐藏。  Name： 用于设置引脚的名称。右面的“显示/隐藏”按钮用于设置该项的显示或隐藏。  Electrical Type： 用于设置库元器件引脚的电气属性。  Pin Length： 用于设置引脚的长度。 3.3元器件符号的绘制方法 下面以绘制NPN三极管、ATMEGA32U4芯片为例，详细介绍元器件符号的绘制过程。 3.3.1手工绘制元器件符号 1. NPN三极管元器件符号的绘制方法 1) 绘制库元器件的原理图符号 绘制库元器件的原理图符号的操作步骤如下： (1) 如图312所示，执行菜单栏中的“文件”→“新的”→“库”→“原理图库”命令，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。 图312新建原理图库文件 (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号名为Component_1的库文件(打开SCH Library(SCH元器件库)面板可以看到)。单击选择这个名为Component_1的原理图符号，之后单击下面的“编辑”按钮，将该原理图符号重新命名为“NPN三极管”。 (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，绘制一个NPN三极管符号，如图313所示。 2) 放置引脚 (1) 单击原理图符号绘制工具栏中的“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14所示。 图313绘制三极管符号 图314放置元器件的引脚 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实现旋转。 (3) 在放置引脚时按下Tab键，或者双击已经放置的引脚，系统弹出如图311所示的元器件引脚属性编辑面板，在该面板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三极管元器件符号的绘制。 2. ATMEGA32U4芯片符号的绘制方法 1) 绘制库元器件的原理图符号 (1) 执行菜单栏中的“工具”→“新器件”命令，或者按快捷键T+C新建一个元器件，如图315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，在对话框中输入元器件名ATMEGA32U4，然后单击“确定”按钮，如图316所示。 图315新建器件 图316给器件命名 (3) 单击原理图符号绘制工具栏中的“放置矩形”按钮，光标变成十字形状，并带有一个矩形图标。 (4) 两次单击鼠标，在编辑窗口的第四个象限内绘制一个矩形。 矩形用来作为库元器件的原理图符号外形，其大小应根据要绘制的库元器件引脚的多少决定。由于ATMEGA32U4芯片引脚采用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。引脚放置完毕后，再将矩形框调整为合适的尺寸。 2) 放置引脚 (1) 单击原理图符号绘制工具栏中的“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17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，系统弹出如图311所示的元器件引脚属性编辑面板，在该面板中可以完成引脚的各项属性设置。 (4) 设置完毕后按Enter键，设置好的引脚如图318所示。 (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，并设置好相应的属性，完成ATMEGA32U4芯片符号的绘制，如图319所示。 图317放置元器件的引脚 图318设置好的引脚 图319绘制好的ATMEGA32U4元器件符号 3.3.2利用Symbol Wizard制作多引脚元器件符号 在Altium Designer 20中，可以使用一些辅助工具快速建立原理图库。这对于集成IC等元器件的建立特别适用，如一个芯片有几十个乃至几百个引脚。 这里还是以上面的ATMEGA32U4原理图元器件为例，详细介绍使用Symbol Wizard制作元器件符号的方法。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的“工具”→“新器件”命令，新建一个器件并重命名为ATMEGA32U4。 (2) 执行菜单栏中的“工具”→Symbol Wizard命令，打开Symbol Wizard对话框，如图320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并粘贴过来，不需要一个一个地手工填写。手工填写不仅耗时、费力，而且容易出错。 图320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Symbol Wizard对话框右下角的Place下拉按钮，在弹出的菜单中执行Place Symbol命令，这样就画好了ATMEGA32U4元器件符号，速度快且不容易出错，效果如图321示。 图321用Symbol Wizard制作的元器件符号 3.3.3绘制含有子部件的库元器件符号 下面利用相应的库元器件管理命令，绘制一个含有子部件的库元器件LMV358。 1. 绘制库元器件的第一个部件 (1) 执行菜单栏中的“工具”→“新器件”命令，创建一个新的原理图库元器件，并为该库元器件重新命名，如图322所示。 (2) 执行菜单栏中的“工具”→“新部件”命令，给该元器件新建两个新的部件，如图323所示。 (3) 先在Part A中绘制第一个部件，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。 图322创建新的原理图库元器件 图323为库元器件创建子部件 图324绘制元器件的 第一个子部件 (4) 放置引脚，单击原理图符号绘制工具栏中的“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，单击鼠标完成放置。用同样的方法，将其他引脚放置在运算放大器三角形符号上，并设置好每个引脚的属性，如图324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. 创建库元器件的第二个子部件 按照Part A中元器件符号的绘制，在Part B中绘制第二个子部件的元器件符号，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器件符号的绘制。使用同样的方法，在原理图库中可以创建含有多于两个子部件的库元器件。 3.4封装的命名和规范 1. PCB元器件库分类及命名 依据元器件工艺类(元器件一律采用大写字母表示)，PCB元器件库分类及命名如表33所示。 表33PCB元器件库分类及命名 元 器 件 库 元器件种类 简称 封装名(Footprint) SMD.LIB(贴片封装库) SMD电阻 R R+元器件英制代号 SMD排阻 RA RA+电阻数-PIN距 SMD电容 C C+元器件英制代号 SMD电解电容 C C+元器件直径 SMD电感 L L+元器件英制代号 SMD钽电容 CT CT+元器件英制代号 柱状贴片 M M+元器件英制代号 SMD二极管 D D+元器件英制代号 SMD三极管 Q 常规为SOT23，其他为Q型号 SMD IC U ① 封装+PIN数，如PLCC6、QFP8、SOP8、SSOP8、TSOP8 ② IC型号+封装+PIN数 接插件 CON CON+PIN数-PIN距 AI.LIB(自动插接件封装库) 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 电解电容 C C+直径-跨距(mm) 立式电容： C+直径×高度-跨距(mm)+L 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) MI.LIB(手工插接件封装库) 立插电阻RRV+跨距(mm)-直径 水泥电阻RRV+跨距(mm)-长×宽 压敏压阻RZRZ-型号 热敏电阻RTRT+跨距(mm) 续表 元 器 件 库 元器件种类 简称 封装名(Footprint) MI.LIB(手工插接件封装库) 光敏电阻 RLBL型号 可调电阻 VRVR型号 排阻 RARA+电阻数-PIN距 卧插电容 CCW+跨距(mm)-直径×高 盒状电容 CC+跨距(mm)-长×宽 立式电解电容 CC+跨距(mm)-直径 电感 LL+电感数-型号 变压器 TT型号 桥式整流器 BGBG型号 三极管 QQ型号 IGBT QIGBT序号 MOS管 QQ型号 单向可控硅 SCRSCR型号 双向可控硅 BCRBCR型号 三端稳压IC UU型号 光电耦合器类 U IC UU+PIN数，如PLCC6、QFP8、SOP8、SSOP8、TSOP8 排座 CON 排线 CN 排针 SIP ① PIN距为2.54mm 简称+PIN数 如CON5、CN5、SIP5、CON5 ② PIN非为2.54mm SIP+PIN数-PIN距 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 LEDLED+跨距(mm)-直径 双发光二极管 LEDLED2+跨距(mm)-直径 数码管 LEDLED+位数-尺寸 数码屏 LEDLED型号 背光板 BLBL型号 LCD LCDLCD型号 按键开关 SWSW型号 触摸按键 MOMO型号 晶振 YY型号 保险管 FF+跨距(mm)-长×直径 蜂鸣器 BUZBUZ+跨距(mm)-直径 继电器 KK型号 电池 BATBAT直径 电池片 型号 模块 MKMK型号 MARK.LIB(标示对象库) MARK点 MARK AI孔 AI 螺丝孔 M 测试点 TP 过炉方向 SOL 2. PCB封装图形要求 (1) 外形尺寸： 指元器件的最大外形尺寸。封装库的外形(尺寸和形状)必须和实际元器件的封装外形一致。 (2) 主体尺寸： 指元器件的塑封体的尺寸=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，一般使用数字编号，并与原理图对应。 (5) 贴片元器件的原点一般设定在元器件图形的中心。 (6) 插装元器件的原点一般设定在第一个焊盘中心。 (7) 表面贴装元器件的封装必须在元器件面建立，不允许在焊接面建立镜像的封装。 (8) 封装的外形建立在丝印层上。 3.5PCB元器件库的常用操作命令 打开或新建一个PCB元器件库文件，即可进入PCB元器件库编辑器，如图325所示。 图325PCB元器件库编辑器 图326PCB元器件库常用的操作命令 打开PCB元器件库中的工具栏，里面列出了PCB元器件库常用的操作命令，如图326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。 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(边缘)。 ： 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) 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“Shift+空格键”组合键切换拐弯模式。在T形交叉点处，系统不会自动添加节点。线条绘制完毕后，右击鼠标或按Esc键退出。 图327线条属性编辑面板 (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27所示。 其中常用选项介绍如下。  Line Width： 设置线条的宽度。  Current Layer： 设置线条所在的层。 2. 放置焊盘 放置焊盘的步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“放置”→“焊盘”命令，或者单击工具栏中的“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)即可放置其他焊盘。 图328焊盘属性编辑面板 (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28所示。 其中常用选项介绍如下。  Designator： 设置焊盘的标号，该标号要与原理图库中的元器件符号引脚标号对应。  Layer： 设置焊盘所在的层。  Shape： 设置焊盘的外形，有Round(圆形)、Rectangle(矩形)、Octagonal(八边形)、Rounded Rectangle(圆角矩形)4种形状可供选择。  (X/Y)： 设置焊盘的尺寸。 3. 放置过孔 放置过孔的步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“放置”→“过孔”命令，或者单击工具栏中的“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焊盘状态，重复步骤(2)即可放置其他过孔。 (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29所示。 图329过孔属性编辑面板 其中常用选项介绍如下。  Name： 设置过孔连接到的层。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，默认为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)。 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) 执行菜单栏中的“放置”→“填充”命令，或者单击工具栏中的“放置填充”按钮，光标变成十字形状。 图330填充属性编辑面板 (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)即可绘制其他填充。 (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30所示。 其中常用选项介绍如下。  Layer： 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： 设置填充的助焊层外扩值。  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 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形阵列的对象。 阵列式粘贴的使用方法如下： (1) 复制一个对象后，执行菜单栏中的“编辑”→“特殊粘贴”命令，或者按快捷键E+A，或者单击工具栏中的“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形阵列的对象，如图331所示。 (3) 粘贴后的效果如图332所示。 图331设置粘贴阵列属性 图332阵列式粘贴效果 3.6封装制作 3.6.1手工制作封装 在进行封装制作之前，需要了解Altium Designer PCB库编辑界面各个层的含义。Altium Designer常用的层有信号/线路层、内部电源层、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 Layers)： Altium Designer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)互相连接。  Top Layer(顶层信号层)： 也称元器件层，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铺铜。  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Layers(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 Planes)： 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、内电层与信号层之间可通过通孔、盲孔和埋孔互相连接。 (3) 丝印层(Silkscreen Layers)： PCB上有2个丝印层，分别是Top Overlayer(顶层丝印层)和Bottom Overlayer(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、各种注释字符等，方便PCB的元器件焊接和电路检查。 (4) 机械层(Mechanical Layers)： 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 20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： 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 & Mechanical 15： ETM库中大多数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： ETM库中大多数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)元器件的焊盘，该层用来制作钢网﹐而钢网上的孔对应电路板上的SMD器件的焊盘。Altium Designer 20提供了Top Paste(顶层)和Bottom Paste(底层)两个助焊层，同样是在设计过程中自动匹配焊盘而产生的。 注意：  阻焊层用于盖绿油，助焊层用于开钢网涂锡。  如果需要涂锡，如焊盘/MARK点/测试点等，则需要同时使用Solder和Paste层。  如果只需要露出铜，而不需要涂锡，如机械安装孔，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。 (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。 (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。 手工制作封装的操作步骤如下： (1) 执行菜单栏中的“文件”→“新的”→“库”→“PCB元器件库”命令。在PCB元器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33所示。 (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，可以更改元器件的名称，如图334所示。 图333新建PCB库文件 图334更改元器件的名称 (4) 下载相应的数据手册，此处以LMV358芯片为例，详细介绍手工创建封装。LMV358芯片的规格书如图335所示。 图335LMV358芯片的规格书 (5) 执行菜单栏中的“放置”→“焊盘”命令，在放置焊盘状态下按Tab键设置焊盘属性，因为该元器件是表面贴片元器件，所以焊盘的属性设置如图336所示。 (6) 从图335可以了解到纵向焊盘的中心到中心间距为0.65mm，横向焊盘的中心到中心间距为3.95mm。按照规格书所示的引脚序号和间距一一摆放焊盘。放置焊盘通常可以通过以下两种方法实现焊盘的精准定位。 ① 获得X/Y偏移量移动选中对象，如图337所示。 ② 通过输入X/Y坐标移动对象，如图338所示。 图336焊盘的属性设置 图337获得X/Y偏移量移动选中对象 图338输入X/Y坐标移动对象 通常，使用以上两种方法都可以快速、精准定位焊盘位置。放置所有焊盘后的效果如图339所示。 图339放置所有焊盘后的效果 (7) 在顶层丝印层(Top Overlayer)绘制元器件丝印，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器件的丝印框，线宽一般采用0.2mm。 (8) 放置元器件原点，按快捷键E+F+C将元器件原点定在元器件中心。 (9) 双击PCB Library列表中相应的元器件，可以修改封装名及描述信息等，如图340所示。 图340修改元器件描述信息 (10) 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41所示。 图341创建好的封装 3.6.2IPC向导(元器件向导)制作封装 PCB元器件库编辑器的“工具”下拉菜单中有一个IPC Compliant Footprint Wizard命令,它可以根据元器件数据手册填入封装参数，快速、准确地创建一个元器件封装。下面以SOP8和SOT223为例，介绍IPC向导创建封装的详细步骤。 1. SOP8封装制作 SOP8封装规格书如图342所示。 图342SOP8封装规格书 (1) 在PCB元器件库编辑界面下，执行菜单栏中的“工具”→IPC Compliant Footprint Wizard命令，弹出PCB元器件库向导，如图343所示。 图343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SOP系列，如图344所示。 图344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42所示的芯片规格书输入对应的参数，如图345所示。 图345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46所示。 图346选择焊盘外形 (5) 选择好焊盘外形后，继续单击Next按钮，直到最后一步，编辑封装信息，如图347所示。 图347编辑封装信息 (6) 单击Finish按钮，完成封装的制作，效果如图348所示。 图348创建好的SOP-8封装 2. SOT223封装制作 SOT223封装规格书如图349所示。 图349SOT223封装规格书 (1) 在PCB元器件库编辑界面下，执行菜单栏中的“工具”→IPC Compliant Footprint Wizard命令，弹出PCB元器件库向导，如图350所示。 图350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51和图352所示。 图351输入芯片参数 图352继续输入芯片参数 (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。 (5) 直到最后一步，编辑封装信息，如图353所示。 图353编辑封装信息 (6) 单击Finish按钮，完成封装的制作，效果如图354所示。 图354创建好的SOT223封装 3.7创建及导入3D元器件 在Altium Designer中，3D元器件体的来源一般有以下3种。 (1) 用Altium自带的3D元器件体绘制功能绘制简单的3D元器件体模型。 (2) 在其他网站下载3D模型，用导入的方式加载3D模型。 (3) 用SolidWorks等专业三维软件创建。 3.7.1用Altium Designer 20软件绘制简单的3D模型 使用Altium自带的3D元器件体绘制功能可以绘制简单的3D元器件体模型，下面以R0603为例，绘制简单的0603封装的3D模型。 (1) 打开封装库，找到R0603封装，如图355所示。 图355R0603封装 (2) 执行菜单栏中的“放置”→“3D元器件体”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56所示的3D模型参数设置面板。 图3563D模型参数设置面板 (3) 选择Extruded(挤压型)，并按照R0603的封装规格书输入参数，如图357所示。 图357R0603封装尺寸 (4) 设置好参数后，按照实际尺寸绘制3D元器件体，绘制好的网状区域即R0603的实际尺寸，如图358所示。 图358绘制好的3D模型 (5) 按键盘左上角的数字键“3”，查看3D效果，如图359所示。 3.7.2导入3D模型 对一些复杂元器件的3D模型，可以通过导入3D元器件体的方式放置3D模型。3D模型可以通过http://www.3dcontentcentral.com/进行下载。 下面对这种方法进行介绍。 (1) 打开PCB元器件库，找到R0603封装，与上文中手工绘制3D模型步骤一样。 (2) 执行菜单栏中的“放置”→“3D元器件体”命令，软件会跳到Mechanical层并出现一个十字光标，按Tab键，弹出如图360所示的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。 (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61所示。 图359R0603 3D效果图 图360STEP格式的3D模型导入选项 图361导入的3D模型 3.8元器件与封装的关联 有了原理图库和PCB元器件库之后，接下来就是将元器件与其对应的封装关联起来。打开SCH Library面板，选择其中一个元器件，在Editor栏中执行Add Footprint命令，如图362所示。 图362给元器件添加封装 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，即可完成元器件与封装的关联，如图363所示。 图363添加封装模型 上面是单个元器件添加封装模型的方法，下面介绍使用“符号管理器”为所有元器件库符号添加封装模型的方法。 (1) 执行菜单栏中的“工具”→“符号管理器”命令，或单击工具栏中的“符号管理器”按钮。 (2) 在弹出的“模型管理器”对话框中(如图364所示)，左侧以列表形式给出了元器件，右边的Add Footprint按钮则是用于为元器件添加对应的封装。 图364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”→“关闭”按钮，即可完成元器件符号与封装的关联，如图365所示。 图365添加封装模型 3.9封装管理器的使用 (1) 在原理图编辑界面执行菜单栏中的“工具”→“封装管理器”命令(如图366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器件对应的封装模型。 图366打开封装管理器 (2) 如图367所示，封装管理器元器件列表中Current Footprint一栏展示的是元器件当前的封装，若元器件没有封装，则对应的Current Footprint一栏为空，可以单击右侧的“添加”按钮添加新的封装。 图367封装管理器 (3) 封装管理器不仅可以对单个元器件添加封装，还可以同时对多个元器件进行封装的添加、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68所示。 图368封装管理器筛选功能的使用 (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69所示。添加完封装后，单击“接受变化(创建ECO)”按钮，如图370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71所示。 图369使用封装管理器添加封装 图370单击“接受变化(创建ECO)”按钮 图371“工程变更指令”对话框 3.10集成库的制作方法 3.10.1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需要的元器件。这时可以创建自己的原理图库和PCB元器件库。而如果创建一个集成库，它能将原理图库和PCB元器件库的元器件一一对应关联起来，使用起来就更加方便、快捷。创建集成库的方法如下： (1) 执行菜单栏中的“文件”→“新的”→“库”→“集成库”命令，创建一个新的集成库文件。 (2) 执行菜单栏中的“文件”→“新的”→“库”→“原理图库”命令，创建一个新的原理图库文件。 (3) 执行菜单栏中的“文件”→“新的”→“库”→“PCB元器件库”命令，创建一个新的PCB元器件库文件。 图372创建好的集成库文件 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3个文件保存在同一路径下，如图372所示。 (4) 为集成库中的原理图库和PCB元器件库添加元器件和封装，此处复制前面制作好的原理图库和PCB元器件库，并将它们关联起来，即为原理图库元器件添加相应的PCB封装，如图373所示。 (5) 将光标移动到Integrated_Library1.LibPkg位置，单击鼠标右键，执行Compile Integrated Library Integrated_Library1.LibPkg(编译集成库)命令，如图374所示。 (6) 在集成库保存路径下，在Project Outputs for Integrated_Library1文件夹中得到集成库文件Integrated_Library1.IntLib，如图375所示。 3.10.2集成库的加载 集成库创建完成后，如何进行调用呢？这就涉及集成库的加载了。在原理图或PCB编辑界面下，单击右下角的Panels按钮，在弹出的选项中单击Components按钮。 在弹出的Components面板中单击Operations按钮，在弹出的选项中单击Filebased Libraries Preferences按钮，如图376所示。 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77所示。在弹出的对话框中打开库路径，添加Project Outputs for Integrated_Library1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78所示。 图373为原理图库元器件添加相应的PCB封装 图374编译集成库 图375得到集成库文件 图376添加库步骤 图377添加库步骤 图378添加对应的集成库文件 成功加载后可在库下拉列表中看到新添加的集成库，如图379所示。添加其他库的方法与添加集成库的方法一致。 图379成功加载集成库文件