Cadence全家桶Capture+Allegro流程-5-编辑焊盘并制作封装
Cadence作為專業(yè)繪圖工具，在高速設(shè)計(jì)領(lǐng)域是王者一般的存在。但是從易用性角度來(lái)說(shuō)，比AD還是有些差距。
接下來(lái)我們從Padstack焊盤編輯器講起，把Allegro的使用講解一遍，并結(jié)合實(shí)際的一個(gè)小項(xiàng)目的案例進(jìn)行詳細(xì)講解。
同樣，我們這個(gè)教程不是針對(duì)專業(yè)LAYOUT工程師，而是針對(duì)智能硬件工程師。因此我們的教程會(huì)
- 講解原理；
- 講解樣品制作過(guò)程；
但是并不會(huì)講解cadence的各種細(xì)節(jié)，因?yàn)樽鳛橹悄苡布こ處?#xff0c;往往并不需要掌握cadence的方方面面。作為專業(yè)layout工程師，可能需要掌握的更多一些。
Padstack Editor基本介紹
啟動(dòng)Padstack Editor
?
Start起步設(shè)置
啟動(dòng)后可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定一些Padstack
還可以選擇不同形狀的焊盤。
Padstack是焊盤疊加。上面是一個(gè)焊盤的剖視圖。即使是一個(gè)小小的焊盤，也有一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
Soldermask：其中Solder為錫膏； Mask為遮蔽罩；Solder Mask就是遮擋錫膏的罩子，也就是所謂鋼網(wǎng)層。我們把鋼網(wǎng)改在PCB上，然后通過(guò)印刷，將錫膏也就是Solder印刷到PCB上。
Thermal Relief: 熱焊盤。也就是通常可見(jiàn)的十字花焊盤。如果不用十字花焊盤，焊接時(shí)，熱量很容易被周圍包裹的銅皮吸收，會(huì)造成焊接失敗；
單位選擇毫米，精度選擇4位；
?Drill鉆孔設(shè)置
如果我們選擇了通孔，那么還需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的鉆孔。
?
我們需要了解的設(shè)置，就是圓孔或者方孔，直徑為多少？
一般鉆孔尺寸如何設(shè)置呢？主要是看元器件管腳尺寸。一般來(lái)說(shuō)，大部分元器件會(huì)給出PIN腳直徑以及推薦的焊盤鉆孔尺寸。
例如：最常見(jiàn)的2.54間距排針，管腳邊長(zhǎng)為0.64，推薦開(kāi)孔為1.02。開(kāi)孔比管腳大了0.5mm，方便插拔。
這里我們了解原理即可，真正項(xiàng)目中，我們更多的是搜索和整理相關(guān)的庫(kù)文件，而不需要從每個(gè)焊盤做起。
? 實(shí)例-制作ESP32芯片的封裝
接下來(lái)，我們通過(guò)實(shí)例，展示一下，如何制作ESP32芯片的封裝。
查看Datasheet
首先我們需要獲取Datasheet。一般我們獲取Datasheet可以從官網(wǎng)獲取，也可以從一些常用第三方網(wǎng)站獲取。
作為一個(gè)智能硬件工程師，比較使用的找Datasheet的方法是：
1.從淘寶搜索對(duì)應(yīng)的芯片，按照銷量排序（注意：淘寶商家常常會(huì)虛掛很多芯片，有人詢價(jià)之后，再去調(diào)貨。所以建議按照銷量排序，這樣找到的商家相對(duì)靠譜，至少30天內(nèi)成交過(guò)）
2. 根據(jù)商家詳細(xì)圖片，再查找對(duì)應(yīng)的手冊(cè)，找到手冊(cè)后，再和商家的封裝進(jìn)行反復(fù)核對(duì)，避免封裝選錯(cuò)。同一種芯片往往會(huì)有很多封裝，封裝弄錯(cuò)了基本上這個(gè)板子就廢掉了。
例如：我們接下來(lái)需要用ESP32-C3來(lái)做一個(gè)項(xiàng)目，我們就需要找到這個(gè)芯片的手冊(cè)。具體做法如下：
1. 淘寶上查找ESP32-C3芯片
?找到前面幾家，都是有銷量的。可以看到他們具體型號(hào)為ESP32-C3F4。
2.?半導(dǎo)小芯-芯片查詢工具_(dá)芯片替代查詢_數(shù)據(jù)手冊(cè)查詢_規(guī)格書(shū)查詢_datasheet查詢_IC查詢?
到網(wǎng)上查找數(shù)據(jù)手冊(cè)。
看到這里有3個(gè)SOC也就是芯片。我們直接打開(kāi)C3FN4，也就是第2個(gè)。
選擇打開(kāi)，直接開(kāi)啟數(shù)據(jù)手冊(cè)
一般封裝在數(shù)據(jù)手冊(cè)最下方。
雖然一大堆參數(shù)，但是最重要的也就是
b管腳寬度 為0.25
L管腳長(zhǎng)度 為0.4
e管腳間距，為0.5
由于管腳間距固定，我們?cè)诠苣_寬度上，無(wú)法增加太多，否則管腳之間的綠油寬度就不夠了（管腳之間綠油寬度至少保持0.2mm）
而在長(zhǎng)度方向，我們可以適當(dāng)加大，這樣便于貼片時(shí)候進(jìn)行對(duì)位。所以長(zhǎng)度我們?cè)O(shè)置為0.6
所以我們準(zhǔn)備設(shè)置焊盤尺寸如下：
高度：0.6
寬度：0.3
?Start開(kāi)始制作焊盤
1.選擇合適的類型
選擇SMD Pin。
下面選擇橢圓形焊盤。
2.設(shè)置Design Layer
左下角設(shè)置單位為mm，有效位數(shù)為4
設(shè)置寬度和高度為0.6和0.3
?3.設(shè)置阻焊
阻焊層也就是常說(shuō)的綠油層，現(xiàn)在也有黑色，紫色等不同顏色設(shè)置。阻焊層的目的是阻止焊錫到處亂跑。比如管腳之間就會(huì)有阻焊層，這樣焊錫就不會(huì)連接在不同焊盤之間。
一般阻焊層比前面的焊盤大0.15即可。
4.設(shè)置鋼網(wǎng)層
鋼網(wǎng)是為了印刷錫膏時(shí)用的。為了讓錫膏能夠透過(guò)，將錫膏準(zhǔn)確印刷到焊盤上。
?
鋼網(wǎng)層就按照同樣的管腳尺寸即可設(shè)置。
5.命名規(guī)范
sob0R6X0R3
s表示貼片，如果是通孔則用t
ob表示橢圓形；
0R6X0R3表示寬度為0.6高度為0.3
通過(guò)統(tǒng)一的命名規(guī)范，可以方便后續(xù)重用。
?制作中間散熱焊盤
中間散熱焊盤D2和E2最大尺寸為3.75。我們按照這個(gè)尺寸來(lái)制作。
1. start
?
Start的時(shí)候，選擇Rectangle長(zhǎng)方形。
2.設(shè)置邊長(zhǎng)
這里選擇正方形，邊長(zhǎng)為3.75。
3.設(shè)置Mask
在綠油層也就是Soldermask層，要比3.75加上0.15，就變成3.9
在鋼網(wǎng)層也就是paste_mask層，保持3.75即可
4.文件保存
保存文件時(shí)，文件名為sr3r75x3r75即可。其中r表示Rectangle
?新建封裝
完成焊盤之后，我們就可以制作封裝了。制作封裝采用的時(shí)PCB Editor.
1.創(chuàng)建封裝文件
選擇File->New
然后新建Package symbol?
對(duì)應(yīng)的文件名是qfn32_6x6，這個(gè)文件名是按照數(shù)據(jù)手冊(cè)中的封裝名來(lái)命名的。
2.設(shè)置基本參數(shù)
選擇Setup->Design Parameter
?
左下角坐標(biāo)設(shè)置為-100和-100，這樣就可以把中間原點(diǎn)保持為坐標(biāo)0.
3.計(jì)算一腳坐標(biāo)
橫坐標(biāo)：eX7/2=-1.75
縱坐標(biāo)，也就是跨距：(D+0.1+0.1-0.4)/2=-2.4
所以1腳坐標(biāo)為 -1.75? -2.4
1腳坐標(biāo)計(jì)算完成后，剩余管腳都是對(duì)稱的，因此計(jì)算非常簡(jiǎn)單。
4. 指定焊盤路徑
我們焊盤路徑統(tǒng)一放在下面路徑中。
E:\KEZIOT\LIB\CadenceLib\Library\Padstack
前面制作好的焊盤，也可以放在其中。
然后在setup->user preference中，進(jìn)行指定
?選擇Library
?
選中對(duì)應(yīng)的padstack
5. 放置焊盤
選擇Layout->Pins來(lái)放置焊盤。
在Option中，首先選擇對(duì)應(yīng)的焊盤。
輸入so*可以過(guò)濾出之前用過(guò)的焊盤。
?
左下角Command界面輸入坐標(biāo) ，然后輸入回車，即可完成擺放。
接下來(lái)放置右側(cè)的8個(gè)，其坐標(biāo)為：x 1.75 y -2.4
?
完成放置后，對(duì)應(yīng)如圖所示。
6. 放置裝配層
接下來(lái)放置裝配層。
放在Assembly Top這一層，通過(guò)命令進(jìn)行放置：
x -2.5 -2.5? ? ?放在-2.5 -2.5的位置
ix 5 偏移5
iy 5 向上偏移5
ix -5 向左偏移-5
iy -5 向下偏移-5，回到起點(diǎn)。
7. 放置絲印層
先把絲印層設(shè)置為黃色。
選擇這個(gè)Color192圖標(biāo)
選擇Board Geometry->Package Geometry；
選擇下方的黃色后，把Silkscreen_Top修改為黃色。
然后再選擇Setup->Grids，修改格點(diǎn)。
把格點(diǎn)間距都修改為0.1，方便后續(xù)畫(huà)線。在這里修改格點(diǎn)的原因是：前面都是通過(guò)坐標(biāo)輸入，而這里需要手動(dòng)畫(huà)線。
設(shè)置好格點(diǎn)之后，手動(dòng)畫(huà)線即可。
在4個(gè)角落劃線，畫(huà)在絲印層。
8. 放置REF和VALUE
REF對(duì)應(yīng)位號(hào)，例如：U1, R1這樣；
VALUE對(duì)應(yīng)芯片型號(hào)，例如ESP32-C3這樣；
按照規(guī)范，我們需要放置REF和VALUE；
#REF放在Ref Des的Assembly Top和Silkscreen_Top層；
#VAL放在Component Value的Silkscreen_Top層；
9. 放置1腳標(biāo)志和腳序號(hào)
10. 放置占地面積
?選擇Shape->Rectangle
然后選擇Package Geometry->Place_Bound_Top。
放置時(shí)，比元器件大2個(gè)格點(diǎn)即可。
11. 設(shè)置高度
選擇Setup->Areas->Package Height
可以看到尺寸A為芯片高度。
尺寸A最大為0.9
?
選中剛才的Place_Bound，輸入高度0.9
12. 保存庫(kù)
?
選中Save As即可保存庫(kù)文件。可以看到，會(huì)自動(dòng)生成dra和psm兩個(gè)文件。其中dra為封裝設(shè)計(jì)文件。psm為PCB Editor的真正設(shè)計(jì)文件。
從上面的過(guò)程可以看出，用Cadence設(shè)計(jì)封裝還是比較麻煩的，需要首先設(shè)計(jì)焊盤，然后再用焊盤來(lái)設(shè)計(jì)封裝。
幸運(yùn)的是，我們已經(jīng)積累了大量的庫(kù)文件，因此大部分情況，我們是不需要設(shè)計(jì)封裝的。
但是，我們還是需要掌握設(shè)計(jì)封裝的技能，因?yàn)樵缭缤硗硇枰约涸O(shè)計(jì)新的封裝。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Cadence全家桶Capture+Allegro流程-5-编辑焊盘并制作封装的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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