CN114357924A - 一种元器件封装的创建方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种元器件封装的创建方法及装置，该元器件封装的创建方法包括获取元器件的结构图，元器件包括若干异形焊盘；建立辅助pad文件，辅助pad文件是基于辅助焊盘创建的，辅助焊盘与异形焊盘一一对应，辅助焊盘不超出相应的异形焊盘；基于元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装。通过上述方式，本申请能够降低具有异形焊盘的元器件封装设计的复杂度，提高封装效率。

Description

一种元器件封装的创建方法及装置

技术领域

本申请涉及电路板设计技术领域，特别是涉及一种元器件封装的创建方法及装置。

背景技术

在电路板设计中，如PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)或FPC(FlexiblePrinted Circuit，柔性电路板)的设计中，元器件需要建立封装后导入设计使用，封装即为元器件的模型，此模型是根据元器件的实际外形和尺寸，添加上设计需要的元素后建立的。现有技术中的封装是需要封装工程师手动创建，逐个计算元素的尺寸、位置后添加。这种创建封装的方式比较费时，特别是对于采用异形pad的元器件来说，建立其封装的工作量巨大，给设计造成很大的时间花费。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种元器件封装的创建方法及装置，能够降低具有异形焊盘的元器件封装设计的复杂度，提高封装效率。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种元器件封装的创建方法，包括获取元器件的结构图，元器件包括若干异形焊盘；建立辅助pad文件，辅助pad文件是基于辅助焊盘创建的，辅助焊盘与异形焊盘一一对应，辅助焊盘不超出相应的异形焊盘；根据元器件结构图和辅助pad文件生成元器件封装。

其中，若干辅助焊盘的结构相一致，建立辅助pad文件包括：基于一个辅助焊盘创建形成辅助pad文件；复制辅助pad文件形成与辅助焊盘数目相对应的若干个相同的辅助pad文件。

其中，建立辅助pad文件包括：设置辅助焊盘的形状和尺寸，利用PCB Editor软件的Pad Designer创建辅助pad文件。

其中，元器件的结构图包括异形焊盘的形状、尺寸及位置，根据元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装包括：获取辅助pad文件，辅助pad文件包括辅助焊盘的形状、尺寸，将各辅助焊盘的图形放置到与之对应的异形焊盘的位置处。

其中，根据元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装包括：根据元器件的结构图确定元器件的图形，元器件的结构图为.dxf图档文件；基于元器件的图形，利用PCBEditor软件创建元器件的覆铜层，基于元器件的覆铜层和辅助pad文件生成元器件封装。

其中，利用PCB Editor软件构建元器件的覆铜层包括：构建元器件的表层；基于表层构建元器件的阻焊层和网版层；其中，阻焊层比表层大4mil，网版层与表层一样大。

其中，元器件设置于电路板，若干异形焊盘分布在电路板表面。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种元器件封装的创建装置，包括获取模块、构建模块和生成模块，获取模块用于获取元器件的结构图，元器件包括若干异形焊盘；构建模块用于建立辅助pad文件，辅助pad文件基于若干辅助焊盘创建，辅助焊盘与异形焊盘一一对应，辅助焊盘不超出相应的异形焊盘；生成模块用于根据元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装。

其中，若干辅助焊盘的结构相一致；构建模块用于基于一个辅助焊盘创建形成辅助pad文件；并复制辅助pad文件形成与辅助焊盘数目相对应的若干个相同的辅助pad文件。

其中，元器件的结构图包括异形焊盘的形状、尺寸及位置；辅助pad文件包括所述辅助焊盘的形状、尺寸，生成模块用于获取辅助pad文件，并将各所述辅助焊盘的图形放置到与之对应的所述异形焊盘的位置处。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种元器件封装的创建方法，在建立带有异形焊盘的元器件封装时，不是直接基于元器件的异形焊盘建立异形焊盘的pad文件；而是借用具有规则形状的辅助焊盘，选用尺寸不超出异形焊盘图形的辅助焊盘，基于辅助焊盘建立pad文件，借用辅助焊盘作为元器件的异形焊盘的引脚引出。通过这种方式，既能够满足线路连接，不会影响出线，且能够降低具有异形焊盘的元器件封装的设计复杂度。

附图说明

图1是本申请实施方式中元器件封装的创建方法的流程示意图；

图2是本申请实施方式中一元器件的部分结构的示意图；

图3是本申请实施方式中另一元器件的部分结构的示意图；

图4是本申请实施方式中又一元器件的部分结构的示意图；

图5是本申请实施方式中再一元器件的部分结构的示意图；

图6是本申请实施方式中创建的元器件封装的部分结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

本申请提供一种元器件封装的创建方法，可适用于多种电路板的设计中，如可以用于PCB板的元器件封装，也可以用于FPC板的元器件封装。利用该方法，能够降低建立具有异形焊盘(PAD)的元器件封装的复杂度，提升封装的设计效率。

请参阅图1，图1是本申请实施方式中元器件封装的创建方法的流程示意图。该实施方式中，元器件封装创建方法包括：

S110：获取元器件的结构图。

其中，元器件包括若干焊盘，焊盘包括规则焊盘和异形焊盘，元器件结构图包括元器件的焊盘的尺寸、形状、位置等。可以根据元器件数据手册建立元器件结构图，以便于后续根据所建立的元器件结构图生成相应的封装，从而保证元器件封装与元器件实物的边框一致，进一步提高创建封装的效率。

S130：建立辅助pad文件。

其中，辅助pad文件是基于辅助焊盘创建的，辅助焊盘为具有规则形状的焊盘，辅助焊盘与异形焊盘一一对应，且辅助焊盘的尺寸不超出相应的异形焊盘的图形。

具体地，焊盘(PAD)是元器件中的引脚，在元器件中是必然存在的，用于区分不同的引脚，实现不同的功能。PAD一般有规则形PAD和不规则形PAD，规则形PAD可以是矩形PAD、三角形PAD、菱形PAD、六边形PAD、八边形PAD等；不规则形PAD也称异形PAD，异形PAD的形状、角度各异。请参阅图2-5，图2是本申请实施方式中一元器件的部分结构示意图，图3是本申请实施方式中另一元器件的部分结构示意图，图4是本申请实施方式中又一元器件的部分结构示意图，图5是本申请实施方式中再一元器件的部分结构示意图。图中示出了多种元器件，每个元器件中包括多个不同形状的焊盘。如图所示，异形PAD每个角度和形状是不同的，创建元器件封装时，需要逐个手动完成pad文件的构建，使得元器件封装变成了一项重复性劳动且工作量大的内容，尤其对于具有数目众多的异形PAD的元器件，需要逐一建立pad文件，既复杂，工作量又巨大，给设计造成很大的时间花费。

本申请所提供的元器件封装创建方法中，在建立元器件封装时，不是直接基于异形PAD建立异形PAD的pad文件；而是借用具有规则形状的辅助焊盘，选用尺寸不超出异形PAD图形的辅助PAD，基于辅助PAD建立pad文件，借用辅助PAD作为异形PAD的引脚引出，或者说，在异形PAD上放置一个比其宽度小的表层铜皮PAD作为辅助PAD，保证辅助PAD可放置在异形PAD图形的内部，作用是将辅助PAD当作每个异形PAD的引脚识别，便于引线引出。通过这种方式，既能够满足线路连接，不会影响出线，且能够降低具有异形PAD的元器件封装设计的复杂度。这是因为所选辅助PAD为规则形状的焊盘，在创建pad文件时相对简单，提高了元器件封装的效率。

S150：根据元器件结构图和辅助pad文件生成元器件封装。

该实施方式中，在创建具有异形PAD的元器件封装时，通过使用元器件的结构图与基于规则形状PAD构建的pad文件的结合，能够降低创建具有异形PAD的元器件封装的复杂度，提高封装设计效率。

在一实施方式中，可利用Cadence的PCB editor软件来设计电路板。例如，可以根据需要建立电路板文件(.brd)，并设置PCB板的外框尺寸、安装孔等基本信息。同时构建元器件的外形(Footprint)，包括引脚顺序、尺寸等。元器件引脚通过焊盘与PCB上的走线连接，以进行信号的传输；可根据焊盘引脚位置设计PCB上的走线。再根据器件封装规则书，设计元器件封装。

元器件需要建立封装后导入设计使用，建立元器件封装(.dra档)需要先建立每个元器件的焊盘的pad文件，用于区分不同的引脚。PAD一般有规则形PAD和不规则形PAD，规则形PAD的pad文件的建立可直接运用软件填入相应尺寸就可，比较简单。

本实施方式中，可利用PCB Editor软件的Pad Designer创建规则形PAD的pad文件。具体地，打开Pad Designer，在操作界面内填入规则形PAD的形状和尺寸，生成相应的pad文件(.pad档)，然后命名保存。所述pad文件中包括辅助焊盘的形状、尺寸、图形等。

进一步地，对于规则形PAD，多个具有相同形状的规则形PAD可以复用pad文件，即构建一个pad文件后，可以直接复制，生成更多的pad文件，而不需要重复创建pad文件的操作。即不需要重复构建pad文件的步骤，简单的复制就能创建出更多的pad文件，进而可以同时批量处理建立多个焊盘的pad文件。进一步地，因为辅助焊盘形状是规则的，其尺寸、位置更容易确定，在创建元器件封装时，能够提升PAD图形的放置的准确率。

而当元器件中含有异形PAD时，由于异形PAD每个角度和形状是不同的，不同异形PAD之间不能复用pad文件，即每个不同形状的异形PAD的pad文件都要新建，不能复制之前的。

如图5所示，一个元器件总共有671个PAD，每个PAD的形状、角度不一，且呈渐变角度放置。如果按照常规创建元器件封装的步骤，则需要先分别创建这671个PAD所对应的pad文件，即需要执行671次创建pad文件的操作，再按照相应角度和位置(space)逐一放置671个pad图形，建立元器件封装。而因为异形PAD的形状、角度、尺寸等不规则，在建立pad文件时不能简单明确的输入，需要先构建异形PAD的结构图，再根据结构图来建立pad文件，更进一步增加了建立pad文件的操作。进一步地，因为异形PAD的形状、角度、尺寸等不规则，在放置pad图形时也容易出现角度及位置的偏差失误等，造成准确率下降。使得这种方式下创建元器件封装需要花费大量时间，且是大量重复性劳动，效率低。

基于此，本申请提供一种元器件封装创建方法，通过结合元器件的结构图以及利用辅助PAD构建的pad文件，能够快速生成元器件封装。

在一实施方式中，利用PCB Editor软件创建元器件封装，具体包括：

步骤1：建立元器件结构图。

其中，可以根据元器件数据手册创建元器件结构图。可根据元器件数据手册在AutoCAD软件中建立采用dxf格式的元器件结构图。所谓dxf格式是指用于AutoCAD软件与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式。将根据元器件数据手册所创建的元器件结构图设置为dxf格式，后续在Cadence软件中可以直接调用导入，以确保能够有效读取元器件结构图的相关数据。每个元器件包括多个元器件焊盘，多个元器件焊盘的形状、尺寸等可以相同，也可以不同。元器件焊盘可以是规则形焊盘，也可以是异形焊盘。元器件结构图中包括各焊盘的图形(shape)、尺寸及放置位置等详细信息。元器件结构图仅是表示了元器件的外形，需要进一步基于元器件结构图建立元器件覆铜层。

步骤2：构建元器件的覆铜层。

其中，可以利用PCB Editor软件建立元器件的覆铜层，具体地，需要建立覆铜层的三个层面：表层TOP、阻焊层SOLADEMASK_TOP、网版层PASTEMASK_TOP。

示例地，打开PCB Editor，选择封装建立(Package symbol)模式，构建元器件封装.dra档。

导入dxf格式的元器件结构图.dxf档，获取铜层的外形shape symbol。例如，可以是如图5所示的图形。导入后PCB Editor可自动识别获取元器件结构图中PAD图形与外框图。例如，当元器件结构图中PAD图形为圆形时，可以识别出圆的直径及位置，当元器件结构图中PAD图形为矩形时，可以识别出矩形的长度与宽度及位置，当然PAD为异形时，也能够识别出其图形和位置。

由于dxf导进来只是一个外形(空心的且不是覆铜层)，现在进一步操作由空心的外形构建相应层面的实心铜皮shape，即表层TOP。

然后在其模式下，运用Z-copy功能建立阻焊层SOLADEMASK_TOP和钢板网版层PASTEMASK_TOP。其中，阻焊层SOLADEMASK_TOP比表层TOP大4mil，网版层PASTEMASK_TOP与表层TOP一样大。

步骤3：创建辅助pad文件。

辅助pad文件是基于辅助焊盘建立的，辅助焊盘为具有规则形状的焊盘，如可以是圆形焊盘、椭圆形焊盘、矩形焊盘等。

本申请中，在建立元器件封装时，使用包括异形PAD的元器件的结构图与辅助焊盘的pad文件组合的方式来构建元器件封装。

具体地，在元器件上放置一个比其尺寸小的表层铜皮PAD(即辅助PAD)，作用是当作异形PAD的引脚识别。特别地，选用具有规则形状的焊盘作为辅助PAD。通过这种方式，在建立pad文件时，可以基于辅助PAD来建立，将对异形PAD的pad文件的构建转换成对规则形PAD的pad文件的构建，进而可以简化建立封装的复杂度。

其中，辅助焊盘在元器件焊盘上的正投影应完全落入元器件焊盘的图形内，以保证辅助PAD可放置在元器件焊盘shape内部，以免引起连接异常。

每一个异形焊盘对应设置一个辅助焊盘，多个异形焊盘所对应的辅助焊盘的形状和尺寸可以相同，也可以不同。可以是所选用的辅助焊盘的形状和尺寸都一样；也可以根据异形焊盘的形状、尺寸及位置选用几组不同的辅助焊盘，每个辅助焊盘组的各辅助焊盘的形状和尺寸一样。设置辅助焊盘尺寸时，应以尺寸最小的异形焊盘为参照，以保证辅助PAD可放置在异形焊盘shape内部。

例如，所有异形焊盘shape的直径为50μm，则导入一个直径＜50μm的辅助PAD，辅助PAD的形状不限制，在异形焊盘的shape内即可。一般地，可以选择圆形PAD作为辅助焊盘。

因为所用辅助焊盘具有规则形状，具有相同形状的辅助PAD可以复用pad文件。这样的话，不再需要逐一按照异形PAD的形状建立多个pad文件，而是可以根据辅助焊盘的形状和个数来批量处理。

步骤4：基于元器件覆铜层和辅助pad文件建立元器件封装。

利用PCB editor软件封装建立模式下(Package symbol)调用pad功能，导入辅助pad文件，按照异形焊盘的位置摆放辅助焊盘图形，建立元器件封装。其中，辅助焊盘的位置分别与异形焊盘的位置对应。如图6所示，图6是本申请实施方式中创建的元器件封装的部分结构示意图。可以是多个辅助焊盘均匀分布。在其他实施方式中，也可以是根据元器件焊盘的形状及位置分散放置在不同位置。

通过这种方法，能够实现封装的正常导入设计使用，还可省去单独建立671个shape symbol和671个pad文件的大量时间，降低带有异形焊盘元器件封装设计的复杂度。同时，更容易确定焊盘放置位置，有利于提高放置正确率。

此方法的运用不限封装类型，可运用在任何一种带有异形PAD的元器件封装中，例如具有异形焊盘的金手指，具有异形焊盘的连接器等等。

在其他实施方式中，还可以在形成的元器件封装文件中添加相应的封装标识。所添加的封装标识可以包括封装名称、PAD名称、封装高度与创建日期等，以便于后续查询、调用。查询调用时，可以从PCB元器件封装描述文件中提取关键字，关键字包括器件型号、装贴方式、器件外形、器件外形长/宽、PIN数、最小特征PIN间距、焊盘坐标、特征焊盘大小、特征焊盘形状、引脚位置、封装描述文件编号等。

本申请还提供一种元器件封装的创建装置，元器件封装的创建装置包括获取模块、构建模块和生成模块，获取模块用于获取元器件的结构图，元器件包括若干异形焊盘；构建模块用于建立辅助pad文件，辅助pad文件基于若干辅助焊盘创建，辅助焊盘与异形焊盘一一对应，辅助焊盘不超出相应的异形焊盘；生成模块用于根据元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装。

其中，若干辅助焊盘的结构相一致；构建模块用于基于一个辅助焊盘创建形成辅助pad文件；并复制辅助pad文件形成与辅助焊盘数目相对应的若干个相同的辅助pad文件。

其中，元器件的结构图包括异形焊盘的形状、尺寸及位置；辅助pad文件包括所述辅助焊盘的形状、尺寸，生成模块用于获取辅助pad文件，并将各辅助焊盘的图形放置到与之对应的异形焊盘的位置处。

以上实施方式中，在建立带有异形焊盘的元器件封装时，不是直接基于异形焊盘建立异形焊盘的pad文件；而是借用具有规则形状的辅助焊盘，选用尺寸在异形焊盘图形内的辅助焊盘，基于辅助焊盘建立pad文件，借用辅助焊盘作为异形焊盘的引脚引出。通过这种方式，既能够满足线路连接，不会影响出线，且能够降低带有异形焊盘的元器件封装设计的复杂度。这是因为所选辅助焊盘为规则形状的焊盘，在创建pad文件时相对简单，提高了焊盘封装的效率。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种元器件封装的创建方法，其特征在于，包括：

获取元器件的结构图，所述元器件包括若干异形焊盘；

建立辅助pad文件，所述辅助pad文件基于若干辅助焊盘创建，所述辅助焊盘与异形焊盘一一对应，所述辅助焊盘不超出相应的异形焊盘；

根据所述元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装。

2.根据权利要求1所述的元器件封装的创建方法，其特征在于，若干所述辅助焊盘的结构相一致，所述建立辅助pad文件包括：

基于一个辅助焊盘创建形成辅助pad文件；

复制所述辅助pad文件，生成与辅助焊盘数目相对应的若干个相同的辅助pad文件。

3.根据权利要求1或2所述的元器件封装的创建方法，其特征在于，所述建立辅助pad文件包括：

设置所述辅助焊盘的形状、尺寸，利用PCB Editor软件的Pad Designer创建所述辅助pad文件。

4.根据权利要求1所述的元器件封装的创建方法，其特征在于，所述元器件的结构图包括所述异形焊盘的形状、尺寸及位置，所述根据元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装包括：

获取所述辅助pad文件，所述辅助pad文件包括所述辅助焊盘的形状、尺寸；

将各所述辅助焊盘的图形放置到与之对应的所述异形焊盘的位置处。

5.根据权利要求1所述的元器件封装的创建方法，其特征在于，所述根据所述元器件的结构图和所述辅助pad文件生成元器件封装包括：

根据所述元器件的结构图确定所述元器件的图形，所述结构图为dxf图档文件；

基于所述元器件的图形，利用PCB Editor软件构建所述元器件的覆铜层；

基于所述元器件的覆铜层和所述辅助pad文件生成元器件封装。

6.根据权利要求5所述的元器件封装的创建方法，其特征在于，利用PCB Editor软件构建元器件的覆铜层包括：

构建所述元器件的表层；

基于所述表层构建所述元器件的阻焊层和网版层；

其中，所述阻焊层比所述表层大4mil，所述网版层与所述表层一样大。

7.根据权利要求1所述的元器件封装的创建方法，其特征在于，

所述元器件设置于电路板，若干所述异形焊盘分布在电路板表面。

8.一种元器件封装的创建装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取元器件的结构图，所述元器件包括若干异形焊盘；

构建模块，用于建立辅助pad文件，所述辅助pad文件基于若干辅助焊盘创建，所述辅助焊盘与异形焊盘一一对应，所述辅助焊盘不超出相应的异形焊盘；

生成模块，用于根据所述元器件的结构图和辅助pad文件生成元器件封装。

9.根据权利要求8所述的元器件封装的创建装置，其特征在于，

若干所述辅助焊盘的结构相一致；

所述构建模块用于基于一个辅助焊盘创建形成辅助pad文件；复制所述辅助pad文件形成与辅助焊盘数目相对应的若干个相同的辅助pad文件。

10.根据权利要求8所述的元器件封装的创建装置，其特征在于，

所述元器件的结构图包括所述异形焊盘的形状、尺寸及位置；

所述辅助pad文件包括所述辅助焊盘的形状、尺寸；

所述生成模块用于获取所述辅助pad文件，并将各所述辅助焊盘的图形放置到与之对应的所述异形焊盘的位置处。

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