元器件

元件封装(footprint)定义了元件在 PCB 上的安装方式和连接关系,也可以包含 3D 实体对象来定义实际元件。
元件封装定义了在印制电路板上安装物理元件所需的空间和连接点。它是一个组对象,由一组简单的基本图元对象组成,可能包括焊盘、线段和圆弧,以及其他设计对象。焊盘为元件引脚提供安装与连接点。通常还会加入额外的设计图元(如线段和圆弧),用于在元件叠加层(丝印)上定义元件外形轮廓。
元件封装还可以包含可选的 3D 实体对象,用于定义安装在板上的实际元件所占用的物理空间或包络。如果物理元件已通过 3D 实体对象定义或导入 STEP 模型,则可以执行三维元件间隙检查。
元件封装是在 PCB Library Editor 中通过放置合适的设计对象来创建的,以形成安装和连接该元件所需的形状。元件参考点是 PCB Library Editor 设计空间的原点,可在 PCB Library Editor 中设置为:1 脚、几何中心,或元件上的用户自定义位置。
Component
元件封装在 PCB Library editor 中创建,并在 PCB editor 中放置。元件可通过以下方式进行放置:
- 从 PCB editor 的主菜单中选择。
- 在 Libraries panel(View | System| Libraries)中选择元件,右键单击然后选择 Place <ComponentName>。
用于定位所需元件封装的过程取决于所选择的放置方式。一旦选择了要放置的封装并使其在光标上悬浮:
- 按 Tab,在放置前于 Inspector panel 中编辑元件属性。
- 按 Spacebar 使元件逆时针旋转(Shift+Spacebar 为顺时针)。默认旋转步进为 90 度。要更改此设置,请在 System Preferences的 PCB Editor - General页面中使用 Rotation Step 值。
- 如果正在旋转元件,可将 Designator 和 Comment 字符串配置为保持其方向不变,或随封装一起旋转。此行为由 Inspector panel 中这些字符串的 Autoposition 设置控制。
- 按 L 快捷键将元件翻转到电路板底面。不要使用 X 或 Y 键,因为那会镜像该器件但不会改变其层。
从 Libraries Panel 放置
在 Libraries panel 中选中器件后,可通过以下方式放置元件:
- 右键单击,然后从上下文菜单中选择 Place <ComponentName>。
- 双击所选元件。元件将以悬浮方式出现在设计空间中。将元件放到所需位置后单击以放置。
- 在 Components panel 中单击并按住元件名称,然后将元件拖到所需位置并单击放置。 这是一种“单次(single shot)”放置技术,意味着只能放置所选元件的一个实例。其他方法允许放置多个实例。
图形化编辑
图形化元件编辑仅限于移动、旋转和翻转。当在设计空间中选中元件时,它会以当前选择颜色高亮显示,如下图所示。要对选中的元件进行图形化操作:
- 按 Delete 从设计中移除所选元件。
- 单击、按住并拖动以移动所选元件。光标将跳转到元件参考点;如果在 System Preferences 的 PCB Editor - General 页面启用了 Smart Component Snap 选项,则会跳转到最近的焊盘中心。
- 当元件随光标移动时,按 Spacebar 旋转(Shift+Spacebar 为反方向旋转)。
- 当元件随光标移动时,按 L 键将其翻转到电路板另一面。
元件选择
当你单击并选择一个元件时,会出现选择边界框。传统上,默认边界框行为是使用能包围该元件所有图元的最小矩形,但不包括 designator 和 comment 字符串。
将元件炸开为自由图元
当你在 PCB editor 的设计空间中右键单击时,会出现 Component Actions 命令。在这些命令中有 Explode Component to Free Primitives 命令,用于将 Component 对象转换回其原始的一组图元。
启动该命令后,光标会变为十字准星,并进入元件炸开模式。将光标移到要炸开的元件上方,然后单击或按 Enter。将出现确认对话框——单击 Yes 继续。被炸开的元件不再是元件对象,因此 designator 和 comment 会被移除,元件将还原为构成它的各个图元。
继续将更多元件转换为自由图元,或右键单击或按 Esc 退出元件炸开模式。
Component Properties
当在设计空间中选中已放置的元件时,所有 Component 对象属性都可在 Inspector panel 中编辑。

位置
使用这些选项来配置元件的 X/Y 坐标和旋转角度。
属性
- Layer - 设置元件放置所在的层。元件可分配到 Top 层或 Bottom 层。使用下拉列表选择不同层。更改层状态会将元件的所有图元交换到各自层的对应相反层。例如,将 Top 层元件移到 Bottom 层意味着:单层页面会从 Top 层交换到 Bottom 层,Top Overlay 上的图元会重新分配到 Bottom Overlay,并且成对的机械层上的图元会交换到该对中的另一机械层。元件的方向将沿 X 轴翻转,且元件叠加层文字将从底部方向读取。
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Designator - designator 用于唯一标识每个已放置的器件,以便与项目中所有 PCB 文档里放置的其他器件区分开来。它是最长 255 个字符的字母数字字符串。每个元件必须具有唯一的 Designator 字符串。切换眼睛图标可显示/隐藏 designator。单击 Designator 打开 Inspector panel 的 Parameter 模式以配置 designator。
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Comment - 元件的 comment 用于为已放置对象添加附加信息。它是最长 255 个字符的字母数字字符串。切换 眼睛图标可 显示/隐藏 comment。单击 Comment 打开 Inspector panel 的 Parameter 模式以配置 comment。

- Description - 输入所需的描述。
- Type - 在此为该元件封装选择以下元件类型之一。可用类型为:
- Standard - 这些元件具有标准电气属性,始终在原理图与 PCB 之间同步(封装、引脚/焊盘以及网络分配都必须匹配),并包含在 BOM 中。例如电阻等标准电气元件。
- Mechanical - 这些元件不具有电气属性,不进行同步(你必须在两个编辑器中手动放置),并包含在 BOM 中。例如散热片。
- Graphical - 这些元件不具备电气属性,不会同步(你必须在两个编辑器中手动都放置一次),并且 not 会包含在 BOM 中。示例:公司 Logo。
- Net Tie (in BOM) - 这些元件用于将两个或多个不同的网络短接在一起。它们始终在原理图与 PCB 之间保持同步(封装、引脚/焊盘以及网络分配都必须一致),并且会包含在 BOM 中。它们与标准元件的区别在于:不会检查由封装内铜皮形成的连通性——正是这些铜皮使网络能够被短接。注意:在 Design Rule Checker 对话框中启用 Verify Shorting Copper 选项,以验证元件内不存在未连接的铜皮。
- Net Tie - 这些元件用于将两个或多个不同的网络短接在一起。它们始终在原理图与 PCB 之间保持同步(封装、引脚/焊盘以及网络分配都必须一致),并且会 not 包含在 BOM 中。它们与标准元件的区别在于:不会检查由封装内铜皮形成的连通性——正是这些铜皮使网络能够被短接。注意:在 Design Rule Checker 对话框中启用 Verify Shorting Copper 选项,以验证元件内不存在未连接的铜皮。
- Standard (No BOM) - 这些元件具有标准电气属性,始终在原理图与 PCB 之间保持同步(封装、引脚/焊盘以及网络分配都必须一致),并且 not 会包含在 BOM 中。示例:你希望从 BOM 中排除的测试点元件。
- Jumper - 这些元件用于在 PCB 设计中包含跳线(wire link),例如在无法在单层上完全布线的单面板上。对于此元件类型,元件封装与引脚在原理图与 PCB 之间同步,但网络分配不同步,并且该元件会包含在 BOM 中。除了在元件级别选择此选项外,元件中的两个焊盘都必须将其 JumperID 设置为相同的非零值。Jumper 类型元件不需要在原理图上连线;只有在 BOM 中需要它们时,才需要把它们放到原理图中。如果 BOM 中不需要它们,则可以直接放置在 PCB 中,在那里设置 Component Type 、设置 JumperIDs ,并为焊盘手动分配 Nets 。
- Height - 元件的高度字段;在引入 3D Body 对象之前使用该字段,而 3D Body 对象提供了更优的方法来定义元件高度。
- 3D Body Opacity - 输入所需的不透明度百分比或使用滑块。
- Primitives - 单击对应的锁定图标以锁定/解锁。编辑后,应重新锁定元件图元。
- Strings - 单击对应的锁定图标以锁定/解锁。
交换选项
- Enable Pin Swapping - 勾选以允许引脚交换功能。
- Enable Part Swapping - 勾选以允许器件分部交换功能(例如 74 系列 IC 的四个分部)。
原理图参考信息
- Designator - 与该 PCB 元件匹配的原理图元件的标号(Designator)。
- Hierarchical Path - 显示在原理图的层次结构中可以在哪里找到该元件。
- Channel Offset - 当设计首次从原理图传输到 PCB 时,每张原理图页上的每个元件都会被赋予一个唯一的通道偏移量(channel offset)。
非图形化编辑

这种编辑方法使用 Inspector panel 来修改 Component 对象的属性。
在放置过程中,可通过按下 Tab 键访问 Inspector panel 的 Component 模式。Component 放置完成后,将显示所有选项。
放置后,可通过以下方式之一访问 Inspector panel 的 Component 模式:
- 如果 Inspector panel 已处于活动状态,通过选择 Component 对象。
- 选中 Component 后,从主功能区选择 View | PCB | Inspector 。
Component Actions Sub-menu
PCB 文档的右键菜单中的 Component Actions 包含一些命令,可让你进一步配置元件。关键命令如下所述。
扇出元件(Fanout Component)
Fanout Component 命令会打开 Fanout Options 对话框,你可以在其中指定扇出与逃逸布线选项。典型的扇出行为是:先使用传统的“狗骨”(一段短走线,末端带一个过孔)将使用到的内层焊盘扇出以访问另一层,然后从该过孔开始,将走线逃逸到器件边缘之外一点的位置,并在可用的布线层中逐层推进,直到所有焊盘都完成逃逸布线。最终,这会让与它们的连线布线更容易。

管理 3D Bodies(Manage 3D Bodies)
该命令会打开 Component Body Manager dialog ,你可以在其中以交互方式管理元件的 3D bodies。它提供一个集中控制台,用于快速修改 3D Body 属性。
配置引脚/分部交换(Configure Pin/Part Swapping)
该命令会打开 Configure Pin Swapping dialog ,你可以在其中为板上每个元件的引脚与子分部配置交换设置。使用该对话框可启用或禁用引脚/分部交换,并分配或更改交换组。
