PCB Libraries

在设计捕获阶段,实际要安装到电路板上的器件会以原理图符号表示;在板级设计阶段,则以 PCB 封装(footprint)表示。Altium Designer 元件可以:

  • 在本地库中创建并从本地库放置 或
  • 直接从已连接的 Workspace中放置,供整个设计团队访问。
本文档概述了 PCB 库(*.PcbLib)的创建与管理。 要进一步了解如何创建 PCB 封装本身,请参阅 Creating a PCB Footprint 页面。

封装可以从 PCB 编辑器复制到 PCB 库中、在不同 PCB 库之间相互复制,或使用 Footprint Wizard 或绘图工具从零开始创建。

创建新的 PCB 库

要创建新的 PCB 库,请从主菜单中选择 File » New » Library 命令,并在 New Library 对话框的 File 区域中选择 PCB Library 选项。

单击 Create 后,将创建一个名为 PcbLib1.PcbLib 的新 PCB 库文档,并在 Projects 面板中显示,同时会显示一个名为 PCBComponent_1 的空组件工作表。

库的内容显示在 PCB Library panel中。

现在,您可以使用 PCB 封装编辑器命令在新的 PCB 库中添加、删除或编辑封装组件。

从 PCB 文档创建 PCB 库

如果您已有一个 PCB 设计,并且所有封装都已放置到板上,则可以在 PCB 编辑器中使用 Design » Make PCB Library 命令生成一个仅包含这些封装的 PCB 库。 如果您希望为已完成的设计创建一个完全可用的精确库,或对其进行归档,这将非常有用。

启动该命令后,将自动创建一个库文档(<PCBDocumentName>.PcbLib)(并存储在与其来源 PCB 文档相同的位置),并将其添加到工程中。创建的文件会作为工程的一部分显示在 Projects 面板中,位于 Libraries\PCB Library Documents 子文件夹下。该文档将作为 PCB 封装编辑器中的活动文档打开。随后,PCB 上检测到的每一种唯一 PCB 元件都会被添加到该库中。

创建新的 PCB 封装

在一个 PCB 库中可以创建任意数量的 PCB 封装。要在现有库中创建新的 PCB 封装,可从主菜单选择 Tools » New Blank Footprint 命令;或在设计空间中右键并从上下文菜单选择 Tools » New Blank Footprint 命令;或在 PCB Library panel 的 Footprints  区域中右键,然后从上下文菜单选择 New Blank Footprint 

由于新建库始终包含一个空的 PCB 封装,您也可以通过重命名 Component_1 来开始创建封装。为此,请在面板的 Footprints  列表中选择 PCBComponent_1,然后单击面板中的 Edit 按钮,或双击 PCBComponent_1 以在 Properties 面板的 Library Options 模式下打开 Footprint 选项卡。 在 Name 字段中输入能唯一标识该封装的新封装名称。

要从当前 PCB Library 文档中移除活动封装,请从主菜单选择 Tools » Remove Footprint 命令,或在设计空间中右键并从上下文菜单选择 Tools » Remove Footprint 命令。 启动命令后,会出现确认对话框,询问是否继续删除。单击 Yes 后,封装将从库文档中移除,并使 Footprints  列表中的上一个封装成为活动项。 也可以直接在 PCB Library panel中删除一个或多个库封装。在 Footprints 列表中选择所需封装,然后右键并从上下文菜单选择 Delete  命令。将出现确认对话框,询问是否继续删除 n 个封装。单击 Yes 后,封装将从库文档中移除,并使 Footprints  列表中的下一个封装成为活动项。

使用 IPC Footprint Batch Generator 创建封装

除了 Creating a PCB Footprint 页面中描述的技术外,还可以使用 IPC Footprint Batch Generator 在多个密度等级下生成多个封装。该生成器从 Excel 电子表格或逗号分隔文件中读取电子元件的尺寸数据,然后应用 IPC 方程来构建真正符合 IPC 标准 7351 修订版 B 的 PCB 封装 - Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard

要在 Altium Designer 中使用 IPC Footprint Batch Generator 功能,必须安装 IPC Footprint Generator 软件扩展。 该扩展默认随 Altium Designer 一起安装。 也可以手动安装或移除。

有关管理扩展的更多信息,请参阅 Extending Your Installation 页面(Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer)。

批量生成器可创建以下封装类型: BGABQFPCAPAECFPCHIPChip ArrayCQFPDFNDIPDPAKFMLCCLGAMELF DIODE/RESISTORMOLDED CAP/IND/DIODEPLCCPQFNPQFPPSONQFNQFN-2ROWSIPSODFLSOICSOJSONSOPSOT143/343SOT223SOT23SOT89SOTFLWIRE WOUND,以及 ZIP

IPC Footprints Batch Generator 的支持包括:

  • 在 Altium Designer 安装目录的 \Templates 文件夹中包含封装类型的空白模板文件。
  • 封装输入文件可包含单一封装类型的一个或多个封装信息,并且可以是 Excel 格式或逗号分隔(CSV)格式文件。

从主菜单选择 Tools » IPC Compliant Footprints Batch Generator 命令以打开 IPC Compliant Footprints Batch Generator 对话框。 使用该对话框添加需要处理的封装包文件,并按需设置生成选项。

IPC Footprints Batch Generator 提供选项,可在打开的 PCB 封装库中创建所有封装,或基于输入文件或封装名称生成单个库。
IPC Footprints Batch Generator 提供选项,可在打开的 PCB 封装库中创建所有封装,或基于输入文件或封装名称生成单个库。

流程概述如下:

  1. 将要处理的文件添加到列表中。这些文件可以是基于 Excel 的,也可以是基于 CSV 的。使用 Add Files/Remove Files 按钮来整理列表,或直接将文件拖放到列表区域。
  2. 指定生成输出的输出文件夹(如果流程中需要生成新的 PCB Library 文件)。
  3. 使用选项来确定封装的生成方式。可以在活动 PCB Library 文档中生成所有封装。或者,为每个输入文件生成一个 PCB Library 文档(名称与输入文件相同),或为每个封装名称生成一个 PCB Library 文档(名称使用文件中指定的 FootprintName 字段;若该字段为空,则使用 IPC 命名)。生成的库文件将按照指定的 Output Folder进行存储。
  4. 可选:生成基于 HTML 的报告(并可选在处理完成后自动打开)。报告会列出日期、时间和处理耗时,以及所有已处理文件和相关的致命错误、错误与警告。
  5. 如果您选择生成新的 PCB 库,也可以选择在生成完成后自动打开这些库。

在按需定义要处理的文件列表及其他所有选项后,单击 Start。处理将开始进行,进度会在对话框中显示。您可以随时单击 Stop 或 Close 取消。所有封装生成完成后,单击 Close  退出对话框,并享受生成器劳动的成果。

  • 对于具有较大散热焊盘(尺寸为 2.1mm x 1.6mm 或更大)的封装,钢网开口(paste mask)会被拆分为多个小填充区域。 

  • 对于涉及海鸥翼引脚(gullwing leads)的封装,会对焊盘进行修剪,以防焊盘延伸到封装本体下方。

  • 对于带有较大中心散热焊盘的小型封装(PQFP、 QFN、 SOIC 和 SOP),会修剪外围焊盘,以确保焊盘之间满足 IPC 标准要求的间隙。

  • 向导中输入的所有尺寸均使用公制(mm)单位。

  • 请参考底层 Excel 模板中的图例(可从 IPC Compliant Footprints Batch Generator 对话框中的 Open Template 菜单访问),以获取各受支持封装的当前数据集。对于默认安装的 IPC Footprint Generator 扩展,封装类型文件的模板位于以下文件夹中:

    Altium Designer Develop / Altium Designer Agile: \ProgramData\Altium\Altium Designer <Solution> <GUID>\Extensions\IPC Footprint Generator\Templates

    Altium Designer: \ProgramData\Altium\Altium Designer <GUID>\Extensions\IPC Footprint Generator\Templates

    请以这些模板为基础创建封装文件,并将其“输入(feed)”到生成器中。

  • 要快速生成单个符合 IPC 的焊盘(footprint),请使用 IPC Compliant Footprint Wizard

从其他来源添加焊盘(Footprint)

可以从其他 PCB 库中复制 PCB 元件,然后在目标库中重命名并修改,以满足所需规格。实现该功能有多种方式。

  • 在 PCB 文档中选择已放置的焊盘(footprint),然后复制(Edit » Copy)并使用 Edit » Paste Component 将其粘贴到已打开的 PCB 库中。 如果从 PCB 编辑器向剪贴板复制了多个元件,则它们都会作为独立的元件焊盘(component footprint)粘贴到库文档中。
  • 当要复制的焊盘(footprint)在 PCB Library Editor 中处于活动状态时,选择 Edit » Copy Component,切换到已打开的目标 PCB 库,然后选择 Edit » Paste Component
  • PCB Library panel 中使用标准的 Shift+ClickCtrl+Click 选择列表中的一个或多个焊盘(footprint),右键单击并选择 Copy。切换到目标库,在焊盘名称列表中右键单击并选择 Paste n Components,其中 n 为元件数量。
如果同一元件被多次粘贴到库中,会通过后缀 DUPLICATEDUPLICATEn 进行高亮标识;当存在多个重复项时,n 表示重复项的编号。

请注意,如果该元件是从已连接的 Workspace 或从 Manufacturer Part Search 面板放置到 PCB 上的,则会保留到源 Workspace 的链接。你可以通过主菜单中的 Tools » Clear Server Links 命令清除当前打开库中所有元件的 Workspace 链接。 启动该命令后,会打开 Confirm Clear Vault Links 对话框。单击 Yes  清除对话框中指定的 Workspace 链接并保存库;单击 No  退出对话框且不执行任何操作。

剪贴板可以存储多种对象,这些对象可被添加(粘贴)到 Altium Designer 中的各种文档类型。剪贴板支持多种数据格式,具体取决于来源和对象类型,并且可设置为仅存储在 Altium Designer 环境内复制或剪切的对象,或使用整个 Windows 剪贴板——通过 Preferences 对话框的 System - General page 中的 Monitor clipboard content within this application only 选项进行设置。请注意,并非每个设计编辑器都支持所有数据类型,不受支持的对象将不会被粘贴。

检查焊盘(Footprint)并生成报告

为检查新焊盘是否正确创建,可以生成多种报告。

Library List

要生成列出当前 PCB Library 文档中所有 PCB 焊盘(footprint)的报告,请从主菜单选择 Reports » Library List 命令。 启动该命令后,报告将以 <PCBLibraryDocumentName>.REP 的形式生成在源 PCB Library 文档所在的同一文件夹中,并会自动在主设计窗口中作为活动文档打开。该报告汇总库中元件模型的总数,并按名称列出所有元件模型。

该报告将作为自由文档添加到 Projects panel 中,并位于 Documentation\Text Documents 子文件夹下。

Library Report

你可以从当前活动库文档生成一份报告,其中包含该库内存储的元件信息。报告可配置为包含元件预览图(彩色绘制或保持黑白)。报告可生成为 Microsoft Word 文档(*.doc),或标准 HTML 文档(*.html)。

从主菜单选择 Reports » Library Report 命令以打开 Library Report Settings 对话框。使用该对话框配置报告的内容与样式,以及报告生成的位置(及文件名)。默认情况下,报告将以 PCB 库命名,并存储在相同位置。

Library Report Settings 对话框
Library Report Settings 对话框

单击 OK 后将生成报告。如果你选择在生成后打开报告,则在你的计算机上安装了 Microsoft Word(生成 Doc 样式报告时)或 Microsoft Internet Explorer(生成 HTML 样式报告时)的情况下,将会自动打开。

如果你选择在生成后将报告添加到项目中,它将出现在 Projects panel 的 Generated\Documents 子文件夹下(HTML 样式报告),或出现在 Generated\Text Documents 子文件夹下(Doc 样式报告)。

Component Rule Checker

要验证活动库中的所有元件,PCB 封装编辑器提供了“元件规则检查(Component Rule Checking)”功能。该功能提供多项检查,包括检查重复图元、缺失焊盘标号、悬空铜皮 以及不恰当的元件参考标号。检查结果会生成一份基于文本的报告,列出所有违反这些检查的项目。要运行元件规则检查:

  1. 保存你的库文件。
  2. 选择 Reports » Component Rule Check(快捷键 RR)以打开 Component Rule Check 对话框。

  3. 勾选所有可用的复选框,然后单击 OK。将生成一份名为 <LibraryName>.ERR 的报告,并在文本编辑器中打开。任何错误都会被标注出来。每个被发现有错误的元件封装都会被列出,并附带其未通过的具体测试项。
  4. 关闭报告以返回 PCB 封装编辑器。
可以为当前活动的 PCB 封装生成一份元件报告(Component Report)— 了解更多

更新 PCB 封装

从 PCB 库更新 PCB 封装有两种方式:“从 PCB 库推送(Push)”PCB 封装,或在 PCB 编辑器中“拉取(Pull)”。推送 PCB 封装更新会从 PCB 库中取出所选封装,并用它来更新所有打开且包含该封装的 PCB 文档。当需要完全替换时,第一种方法是最佳选择。第二种方式允许你在执行更新前查看现有封装与库中封装之间的所有差异。你还可以选择要从库中更新哪些对象。当你需要弄清楚板上封装与库中封装到底改了什么时,第二种方法是最佳选择。

从 PCB 库推送封装更新

在 PCBLIB 编辑器中,使用 Tools » Update PCB with Current Footprint (当你希望将更改传递到 PCB 文档的封装为活动封装时)或 Tools » Update PCB With All Footprints 命令。在 PCB Library 面板中,在 PCB Library 面板的 Components 区域右键,然后选择 Update PCB with [Component]Update PCB with All。运行这些命令会打开 Component(s) Update Options 对话框,你可以在其中选择要更新的图元/属性。使用该对话框来确定要更新封装的哪些方面。单击 OK 后,所有打开的 PCB 文档中该封装的所有已放置实例都会根据指定的更新选项,应用所做的更改并完成更新。

所选更新将被推送到所有打开的 PCB 文档中与之对应的封装(不论它们属于哪个工程)。

要了解如何推送对原理图符号所做的更新,请参阅 Schematic Library Panel information

从 PCB 编辑器拉取封装更新

在 PCB 编辑器中,使用 Tools » Update From PCB Libraries 命令,该命令会打开 Update From PCB Libraries - Options。单击 OK 以打开 Update From PCB Libraries 对话框。

PCB Library 面板

PCB Library 面板使你能够浏览活动 PCB 库文档中存储的封装并编辑其属性。当 PCB Library 文档处于活动状态时,该面板会填充与该库中各个封装相关的信息。该面板还支持将对封装所做的任何更改直接传递到 PCB 设计文档。

 PCB Library 面板
PCB Library 面板

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