Was ist ein PCB-Footprint?
Der PCB-Footprint ist die Anordnung der Pads, die zur Befestigung einer bestimmten Komponente auf einer Leiterplatte verwendet werden. Der Footprint definiert den Umriss der Komponente und die Position der Befestigungspads. Er ist ein wichtiger Schritt beim PCB-Reverse-Engineering. Er wird grafisch dargestellt, sodass er beim Zeichnen eines PCB-Diagramms aufgerufen werden kann.
Arten von PCB-Footprints
Es gibt vier Arten von PCB-Footprint-Installationsmethoden: montierte Geräte, Steckgeräte, gemischte Geräte (die sowohl montiert als auch steckbar installiert werden können) und Spezialgeräte (Senkgeräte).
Darüber hinaus können PCB-Footprints entsprechend ihrer Funktionen und Geräteformen in folgende Kategorien unterteilt werden:
| Type | Definition |
|---|---|
| SMD | Surface Mount Devices |
| RA | Resistor Arrays |
| MELF | Metal electrode leadless face |
| SOJ | Small Outline J-Lead Package |
| SSOIC | Shrink Small Outline Integrated Circuits |
| SOP | Small Outline Package |
| SSOP | Shrink Small Outline Package |
| TSOP | Thin Small Outline Package |
| TSSOP | Thin Shrink Small Outline Package |
| CFP | Ceramic Flat Packs |
| PQFP | Plastic Quad Flat Pack |
| SQFP | Shrink Quad Flat Pack |
| CQFP | Ceramic Quad Flat Pack |
| PLCC | Plastic leaded chip carriers |
| LCC | Leadless chip carriers |
| QFN | Quad Flat Non-leaded package |
| DIP | Dual-In-Line components |
| PBGA | Plastic Ball Grid Array |
| RF | Radio Frequency Microwave devices |
| DIODE | A thermionic tube having two electrodes |
| LED | Light Emitting Diode |
| TO | Transistors Outlines |
| PGA | Plastic Grid Array |
| RELAY | One kind of electrically operated switches |
| SIP | System-in-package |
Die Struktur eines PCB-Footprints
Im Allgemeinen umfasst ein vollständiger Fußabdruck viele verschiedene Elemente, und unterschiedliche Komponenten erfordern unterschiedliche Elemente.
1. Komponenten des Fußabdrucks
Die Komponenten des Footprints umfassen:
Öffnungsgröße der Senkplatte, Bemaßung, Fasenabmessung, Pad, Lötmaske, Öffnung, Flower Pad, Anti-Pad, Pin-Anzahl, Pin-Abstand, Pin-Spanne, Siebdruck, Montagelinie, verbotener Verdrahtungsbereich, verbotener Lochbereich, Tag-Zeichen, Montagezeichen, 1-Pin-Markierung, Installationsmarkierung, Grundfläche, Gerätehöhe usw.
2. Elemente des Fußabdrucks
Ein PCB-Footprint besteht aus folgenden Elementen:
- PCB-Pad: ein Träger zum Löten von Bauteil-Pins.
- Pin-Seriennummer: Die Seriennummer, die verwendet wird, um die elektrische Verbindungsbeziehung mit der Komponente abzugleichen.
- Komponenten-Siebdruck: Ein Identifikationsfeld, das zur Beschreibung der Größe des Komponentenhohlraums verwendet wird.
- Lötmaske: Mit grünem Öl bedeckt, das den Lötbereich des Pads wirksam schützt.
- 1-Pin-Kennzeichnung/Polaritätskennzeichnung: wird hauptsächlich zur Identifizierung der Ausrichtung des Bauteils verwendet.
Wie erstellt man PCB-Footprints?
Die Schritte zur Erstellung von PCB-Footprints mit der Altium-Software lassen sich in zwei Arten unterteilen: Patch-Typ-Footprint und Plug-in-Typ-Footprint. Die konkreten Arbeitsschritte sind wie folgt:
Patch-Typ-Fußabdruck
Zunächst einmal kann der Produktionsprozess des Patch-Typ-Footprints wie folgt aussehen:
(1) Um ein Patch-Pad zu erstellen, führen Sie den Menübefehl „Platzieren (P) → Pad (P)“ aus oder verwenden Sie die Tastenkombination „PP“ und drücken Sie die Taste „TAB“, um die Eigenschaften des Pads im Platzierungszustand wie in der Abbildung gezeigt zu ändern.
(2) „Designator“ ist die Pin-Nummer, „Layer“ ist das Pad-Layer-Attribut. Wenn Sie „Top Layer“ oder „Bottom Layer“ auswählen, handelt es sich um ein Patch-Pad, und wenn Sie „Muti-Layer“ auswählen, handelt es sich um ein Pin-Pad.
(3) Ändern Sie die Pad-Größe, wählen Sie das platzierte Pad aus und drücken Sie F11, um das Eigenschaftenfeld aufzurufen. Wenn das Eigenschaftenfeld bereits vorhanden ist, ignorieren Sie diesen Schritt.
Wie in der Abbildung unten gezeigt, können Sie die erforderliche Koordinatenposition, den Drehwinkel, den Pad-Typ, die Pad-Größe, den Mittelversatz und andere Standardeinstellungen im Pad-Eigenschaftsfenster ändern. Sie können diese nur ändern, wenn besondere Anforderungen bestehen. Nach der Einstellung werden unsere Pads platziert.
(4) Sobald Sie das Pad an der gewünschten Position platziert haben, zeichnen Sie als Nächstes den Siebdruck. Die Grundfläche des Chips muss mit einer „1” markiert werden. Führen Sie dazu den Menübefehl „Platzieren → Linie” aus.
Nachdem Sie die ungefähre Form gezeichnet haben, wählen Sie die gezeichnete Ebene, die Linienbreite und die Position im Eigenschaftenfenster aus. Die Siebdrucklinienbreite beträgt mehr als 4 mil (in der Regel 0,15 mm oder 0,2 mm), wie in der Abbildung unten dargestellt.
Steckertyp-Grundfläche
Zweitens kann der Produktionsprozess für Steckverbinder wie folgt ablaufen:
(1) Die Schritte des Produktionsprozesses sind identisch. Sie müssen „Muti-Layer“ als Pin-Pad auswählen und können die Größe des Lochs und der Platte festlegen, wie in der Abbildung unten dargestellt.
Wie erstellt man eine neue PCB-Bibliothek?
(1) Führen Sie zunächst den Menübefehl „Datei-Neu-Bibliothek-PCB-Bibliothek“ aus, erstellen Sie eine neue PCB-Bibliothek, und die PCB-Bibliotheksdatei mit dem Standardnamen „PcbLib1.PcbLib“ und eine Komponente mit dem Namen „PCBCOMPONENT_1“ werden angezeigt.
(2) Führen Sie anschließend den Befehl „Speichern“ aus, um die PCB-Bibliotheksdatei in „Demo.PcbLib“ umzubenennen und zu speichern.
(3) Doppelklicken Sie anschließend auf „PCBCOMPONENT_1“, um den Namen dieser Komponente zu ändern. Sie können auch mit der rechten Maustaste in die Spalte „Footprints“ klicken und den Befehl „Neue leere Footprints“ ausführen oder den Menübefehl „Extras – Neue leere Komponente“ ausführen, um einen neuen PCB-Footprint zu erstellen. Dieser wird dann zur Liste der PCB-Footprints hinzugefügt, wie in der Abbildung unten gezeigt.
