allegro 04_D 直插分立元件封装制作流程

通孔分立元件主要包括插针的电阻、电容、电感等。本文档将以1/4W的M型直插电阻为例来进行说明。

通孔焊盘设计:

尺寸计算:(英制)

设元件直插引脚直径为：PHYSICAL_PIN_SIZE，则对应的通孔焊盘的各尺寸如下：

• 钻孔直径DRILL_SIZE    = PHYSICAL_PIN_SIZE+12 mil，PHYSICAL_PIN_SIZE<=40

                                               = PHYSICAL_PIN_SIZE+16 mil，40<PHYSICAL_PIN_SIZE<=80

                                               = PHYSICAL_PIN_SIZE+20 mil，PHYSICAL_PIN_SIZE>80

• 规则焊盘Regular Pad    =DRILL_SIZE+16 mil，DRILL_SIZE<50 mil

                                                =DRILL_SIZE+30 mil，DRILL_SIZE>=50 mil

                                                =DRILL_SIZE+40 mil，DRILL_SIZE为矩形或椭圆形

• 阻焊盘Anti-pad               =Regular Pad+20 mil
• 热风焊盘    内径ID          =DRILL_SIZE+20 mil

                          外径OD       =Anti-pad=Regular Pad+20 mil

                                             =DRILL_SIZE+36 mil，DRILL_SIZE<50 mil

                                             =DRILL_SIZE+50 mil，DRILL_SIZE>=50 mil

                                             =DRILL_SIZE+60 mil，DRILL_SIZE为矩形或椭圆形

•  开口宽度                      =（OD-ID）/2+10 mil

焊盘制作：

以1/4W的M型直插电阻为例，其引脚直径20 mil，根据上述原则，钻孔直径应该为32 mil，Regular Pad的直径为48 mil，Anti-pad的直径为68 mil，热风焊盘的内径为52 mil，外径为68 mil，开口宽度为18 mil。焊盘制作过程分两大步骤：制作热风焊盘和制作通孔焊盘。

首先制作热风焊盘。使用PCB Designer工具，步骤如下：

选择File->New，在New Drawing对话框中选择Flash symbol，命名一般以其外径和内径命名，这里设为TR_68_52，如下图所示。

选择Add->Flash，按照上述尺寸进行填写，如下图左所示。完成后，如下图右所示。

 

热风焊盘制作完成后，可以进行通孔焊盘的制作。使用的工具为Pad_Designer。步骤如下：

• File->New，新建Pad，命名为pad48cir32d.pad，其中，48表示外径，cir表示圆形，32表示内径，d表示镀锡，用在需要电气连接的焊盘或过孔，若是u则表示不镀锡，一般用于固定孔。
• 在Parameters选项中设置如下图所示。图中孔标识处本文选用了cross，即一个"+"字，也可选用其他图形，如六边形等。

在Layer中需填写以下几个层。一般情况下，一个通孔的示意图如下图所示。

顶层（BEGIN LAYER）

根据需要来选择形状和大小，一般与Regular Pad相同，也可以选择其他形状用于标示一些特殊特征，例如有极性电容的封装中用正方形焊盘标示正端。这里设置成圆形，直径为48 mil。

中间层（DEFAULT_INTERNAL）

选择合适尺寸的热风焊盘；注意，若热风焊盘存的目录并非安装目录，则需要在PCB Designer中选择Setup->User Preferences中的psmpath中加入适当路径，如下图所示。

底层（END_LAYER） 

一般与顶层相同，可以copy顶层的设置并粘贴到底层来。

1. 阻焊层（SOLDERMASK_TOP和SOLDERMASK_BOTTOM）：Solder Mask=Regular Pad+4~20 mil（焊盘直径越大，这个值也可酌情增大）。
2. 助焊层（PASTEMASK_TOP和PASTEMASK_BOTTOM）：这一层仅用于表贴封装，在直插元件的通孔焊盘中不起作用，但可以设置，会被忽略。
3. 预留层（FILMMASK_TOP和FILMMASK_BOTTOM）：预留，可不用。

最终该通孔焊盘layer层参数配置如下图所示。

 

 封装设计

各层的尺寸约束

除丝印层的形状外，直插分立元件的约束与2.2.1节基本类似。

对于丝印层，其形状与元件性质有关：

1. 对于直插式电阻、电感或二极管，丝印层通常选择矩形框，位于两个焊盘内部，且两端抽头；
2. 对于直插式电容，一般选择丝印框在焊盘之外，若是扁平的无极性电容，形状选择矩形；若是圆柱的有极性电容，则选择圆形。
3. 对于需要进行标记的，如有极性电容的电容的正端或者二极管的正端等，除却焊盘做成矩形外，丝印层也可视具体情况进行标记。

 封装制作

仍然以1/4W的M型直插电阻为例，其引脚直径20 mil，引脚间距400 mil，元件宽度约80 mil，元件长度为236mil，直插电阻封装的命名一般为AXIAL-xx形式（比如AXIAL-0.3、AXIAL-0.4），后面的xx代表焊盘中心间距为xx英寸，这里命名为AXIAL-0.4L。其封装制作步骤如下（与2.2.2节中相同的部分将省略）：

放置焊盘，放置的两个焊盘如下图所示。

放置元件实体区域（Place_Bound），绘制完后如下图右所示。

放置丝印层（Silkscreen），选择Add->Lines，options中如下图左所示。绘制完后如下图右所示。

放置装配层（Assembly），选择Add->Lines，options中如下图左所示。放置完后如下图右所示，装配层的矩形则表示实际元件所处位置。

放置元件标示符（Labels）和器件类型（Device），如下图左所示。

设置封装高度（Package Height，非必要）。设置高度为60~120 mil。