关于原理图库和封装库设计（三）

关于原理图库和封装库设计（一）
关于原理图库和封装库设计（二）

之前我们讲述了如何用AD软件去建立PCB工程和创建元器件原理图库，如果有不清楚的小伙伴欢迎点击上面的两个文章进入查看。那么这次我们来讲一讲关于元器件是如何进行封装的。

2.1.1元器件封装

封装：是指把硅片上的电路管脚用导线接引到外部接头处，以便于连接其他器件；封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，其形式不仅起到安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。

封装PCB板上元器件通常由一组焊盘、丝印层上的边框及芯片的说明文字组成。焊盘是封装中最重要的组成部分，用于连接芯片的引脚，并通过印制板上的导线连接印制板上的其他焊盘，进一步连接焊盘所对应的芯片引脚，完成电路板功能。

Altium Designer提供了强大的封装绘制功能，能够绘制各种各样的封装。考虑到芯片的引脚排列是规则的，多种芯片可能有同一种封装形式，AWum Designer提供了封装库管理功能，绘制好的封装可以方便地被保存并引用。

在结构上，封装从最早期的晶体管TO发展到双列直插封装，随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装，以后逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。从材料介质来看，有金属、陶瓷、塑料等封装材料，很多高强度工作条件需求的电路，如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。

总体上，根据元器件采用安装技术不同，可分为：
插入式封装技术（Through Hole Technology，THT）：
在安装插入式封装元器件时，元器件安置在面板的一面，将引脚穿过PCB板在另一面焊接。插入式元器件需要占用较大的空间，并且要为每一个引脚钻一个孔，所以他们的引脚会占据两面的空间，并且焊盘也计较大。但从另一方面来说，插入式元器件与PCB连接较好，机械性能也好。例如，排线的插座、接口板插檐等类似的界面都需要一定的耐压能力，因此，元器件通常采用THT封装技术；

表贴式封装技术（Surface Mounted Technology，SMT）：
表贴盘封装的元器件，引脚焊盘与元器件在同一面。表贴元器件一般比插入式元器件体积要小，而且不必为焊盘钻孔，并且还能在PCB板的两面都焊上元器件。因此，与使用插入式元器件的PCB比起来，使用表贴元器件的PCB板上元器件布局要密集很多，体积也小很多。此外，表贴封装元器件比插入式元器件便宜，所以现今的PCB上广泛采用表贴元器件。

元器件可以大致分成以下几类：

BGA（Ball Grid Array，球栅阵列封装），因其封装材料和尺寸的不同还细分成不同的封装，如陶瓷球栅阵列封装CBGA、小型球栅阵列封装BGA等；
PGA（Pin Grid Array，插针栅格阵列封装技术），该技术封装的芯片内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少可以围成2~5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。该技术一般用于插拔操作比较频繁的场合之下，如个人计算机CPU；
QFP（Quad Flat Package，方形扁平封装），具有引脚间距小、管脚细的特点，为当前使用较多的芯片的一种封装形式；
PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier，有引线塑料芯片载体）。表面贴装型封装之一，外形呈正方形，32脚封装，引脚从封装的4个侧面引出呈“丁”字形，是塑料制品，外形尺寸比DIP封装小得多，PLCC封装更适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，具有外形小、可靠性高的特点；
DIP（Dualln-linePackage，双列直插封装），DRAM的一件元件封装形式，绝大部分的小规模集成电路均采用这种封装模式；
SIP（Singles In-line Package，单列直插封装），引脚从封装一个侧面引出排成一条线，通常他们都是通孔式的；
SOP（Small Out-line Package，小外形封装），引脚从封装两侧引出呈“L”状，表贴式封装的一种；
SOJ（Small Out-line J-Leaded Package，J形引脚小外形封装），是SOP派生出的一种，引脚呈“J”形；
CSP（Chip Scale Package，芯片级封装）较为新的封装形式，常用于内存条中，CSP的封装方式中，芯片是通过一个个锡球焊接在PCB上，由于焊点和PCB板接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可容易被传导到PCB板上散发出去。另外CSP封装芯片采用中心引脚形式，有效的缩短信号的传导距离，其衰减也随之变少，芯片的抗干扰和抗噪性也大幅提升。

2.1.2元器件封装库创建

接下来我们就可以开始进行元器件封装库创建了，首先选择“Flies”菜单命令，并依次单击“New”->“Library”->“PCB Library”命令。Altium Designer就会创建一个元器件封装库文件，默认名称为PCBLib1.PCBLib。创建完成后，Altium Designer会进入元器件封装编辑界面。

而我们注意到左侧有一个“PCB Library”面板，各部分功能有：

Mask栏：封装并查询该库文件内的所有元器件；
Component栏：列出该库文件所有符合屏蔽栏条件的元器件封装名称，并注明引脚等基本信息。

我们可以选择自行在编辑区域中绘制元器件封装，也可以通过Altium Designer自带向导生成。就拿HLW8012和ESP-12F模块来说，其中HLW8012是采用SOP8的封装形式，直接可以使用向导生成：

单击“Tools”菜单，选择“IPC Compliant Footprint Wizard”命令，弹出元器件封装创建向导，单击“next”；

选择SOP/TSOP选项，单击“next”进行下一步；

接下来将对应的数值写入进去，即可得下图；

单击“Finsh”就可以得到一个SOP8的元器件封装创建完成，这样我们就拥有一个已经封装好的HLW8012元器件了：

下一次我们就来说说ESP-12F模块是怎样的绘制吧！！！