摘要 :
课程背景 在电子设计领域，PCB（印刷电路板）设计是至关重要的环节，而其中焊盘设计和元器件封装制作更是核心技能。Cadence Allegro 作为一款高级的 PCB 设计软件，为电……
课程背景
在电子设计领域，PCB（印刷电路板）设计是至关重要的环节，而其中焊盘设计和元器件封装制作更是核心技能。Cadence Allegro 作为一款高级的 PCB 设计软件，为电子工程师提供了强大的设计功能，但同时也要求设计师对焊盘设计、尺寸公差和封装规则有深入的理解。本课程将详细教授如何利用 Cadence Allegro 进行通孔焊盘制作以及不同类型元器件封装的创建。
课程目标
- 让学员掌握在 Cadence Allegro 中制作通孔焊盘的详细流程，包括焊盘尺寸计算、Flash 焊盘的内径和外径设置等参数设置。
- 使学员学会利用 Cadence Allegro 创建不同类型的元器件封装，如直插分离原件封装等。
- 帮助学员理解 PCB 焊盘设计的要点，如选择合适的焊盘直径、确定焊盘的间距、设计适合的焊盘形状以及合理布局焊盘位置等。
- 引导学员解决 PCB 焊盘设计中常见的问题，如焊盘的接触率不足、焊盘不对称、焊盘与线路过于靠近等问题。
课程内容
通孔焊盘制作
- 焊盘尺寸计算
- 钻孔直径（Drill diameter）：实物尺寸 + 8 - 12mil（0.2 - 0.3mm）
- 正规焊盘（Regular Pad）：钻孔直径 + 10 - 20mil（0.254 - 0.5mm），通常正规焊盘是孔径的 2 倍[][]。
- Flash 焊盘的内径（Inner diameter）：钻孔直径 + 16 - 20mil（0.4 - 0.5mm）
- Flash 焊盘的外径（Outer diameter）：钻孔直径 + 30 - 40mil（0.762 - 1mm），钻孔大小在 0.5mm 以下的，通常外径比内径大 0.3mm，超过 0.5mm 的孔，外径比内径大 0.5 - 0.8mm[][]。
- 隔离焊盘（Anti Pad）：钻孔直径 + 30mil（约 0.762mm）[]。
- Flash 焊盘制作
- 在 PCB Editor 中新建 Flash symbol，设置内径、外径和开口，最终创建出符合要求的焊盘。以实际孔径大小为 0.64mm 为例，钻孔直径为 0.64 + 0.3（12mil） = 0.94mm，焊盘大小是 0.94 + 0.8 = 1.74mm，Flash 的内径 = 0.94 + 0.5 = 1.44mm，外径 = 0.94 + 0.8 = 1.74mm，开口大小 0.64mm[][]。
- Pad Designer 设置
- 设置好单位及精度，在 Hole type 中选择 Circle Drill，Plating 中选择 Plated 表示要上锡，设置钻孔直径大小。
- 在 Layer 中对 BEGIN LAYER 进行设置，一般第一个焊盘做成正方形焊盘，选择 Square，同时在 Thermal Relief 和 Anti Pad 也进行设置。底层同样设置。
- 内层的 Regular Pad 选择 Circle，大小根据计算设置；Thermal Relief 选择刚才制作的 Flash；Anti Pad 选择 Circle，大小比正规焊盘大 0.1mm。
- 设置 SolderMask_TOP/BOTTOM、PasteMask_Top/Bottom，注意 SolderMask 要比正规焊盘大 0.1mm[]。
元器件封装制作
详细介绍如何利用 Cadence Allegro 创建不同类型的元器件封装，包括直插分离原件等。涵盖焊盘设计、封装设计等多个环节，使学员掌握完整的元器件封装制作流程[]。
PCB 焊盘设计要点
- 选择合适的焊盘直径：根据元器件引脚尺寸和焊接要求选择合适的焊盘直径，以保证良好的焊接质量。
- 确定焊盘的间距：合理的焊盘间距可以避免短路等问题，提高 PCB 的可靠性。
- 设计适合的焊盘形状：常见的焊盘形状有圆形、正方形等，根据实际情况选择合适的形状。
- 合理布局焊盘位置：考虑元器件的安装和布线需求，合理布局焊盘位置[]。
常见问题与解决
- 焊盘的接触率不足：解决办法为增大焊盘直径，增加焊盘间距，优化焊接工艺。
- 焊盘不对称：调整焊盘的布局，保持对称性，提高焊接质量。
- 焊盘与线路过于靠近：增加焊盘与线路的间距，减少可能的短路风险[]。
课程特色
- 详细的操作步骤：课程以实际案例为基础，详细讲解每一个操作步骤，让学员能够轻松上手。
- 理论与实践结合：不仅介绍焊盘设计和元器件封装的理论知识，还通过实际操作让学员巩固所学内容。
- 问题解决指导：针对 PCB 焊盘设计中常见的问题，提供详细的解决办法，帮助学员提高解决实际问题的能力。
适合人群
本课程适合电子设计工程师、电子专业学生以及对 PCB 设计感兴趣的人士学习。通过本课程的学习，学员将能够掌握 Cadence Allegro 软件的通孔焊盘制作和元器件封装设计技能，为今后的电子设计工作打下坚实的基础。
