创建自定义焊盘形状

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标准焊盘属性

Altium Designer的标准焊盘对象能够:

  • 被设置为一系列不同的形状,包括圆形、矩形、圆角矩形和八角形。
  • 在X和Y方向上设置为不同的尺寸,扩展可创建的形状范围。
  • 通过定制改变在每一层电路板上的形状。
  • 拥有一个圆形的或槽形的孔,并且能够偏离焊盘中心。

创建自定义焊盘形状

若要创建一个与以上所列不同的形状,可以自定义焊盘形状。通过放置其他的设计对象,例如圆弧、填充、线和区域来定制焊盘,按照要求创建 焊盘形状。其中包括了一个小的焊盘,用来定义焊盘中的连接点,如果有需要,还可以定义钻孔位置和尺寸。

元 器件封装所需的焊盘形状各有不同。

任何Altium Designer的设计对象都能够用于创建焊盘。选择对象来创建所需的形状,例如,如下所示的开关所需的铜触头,就是通过一系列走线对象以及环绕的2个圆 弧对象创建的。

薄 膜开关的印刷触头。

创建自定义形状的策略

对于复杂形状来说实心区域(Solid Region)是很理想的对象,作为一个多边形对象,它可以创建任何虚拟形状。以下封装的创建过程都是通过先设置网格来匹配铜箔锯齿,再放置一个区域对象 来实现一个单独的锯齿形状。之后,通过复制来定义电容滑块封装的铜质区域。相间的表面贴装和通孔焊盘将添加在每个锯齿末端,来定义连接点。

使 用实心区域(Solid Region)对象来创建焊盘中需要的特殊形状。

使用向导来放置一个区域

如果焊盘形状需要定义在非网格的特殊位置,那么定义线性向导或点向导将会十分有效,之后按照向导进行定义。下面的动画显示了一个楔形焊 盘的创建过程:

  1. Guide Manager对话框内定义4个所需位置的点向导(Point Guides),
  2. 禁用Snap to Grid选项而启用Snap to Guides选项,
  3. 在这些点向导上放置一个带有转角的实心区域(Solid Region),
  4. 将实心区域按照要求在所需的角度间隔上进行几次复制和粘贴。动画并没有显示焊盘的放置,或是阻焊层定义,其中阻焊层定义是通过在 阻焊层上放置一个圆形来实现的。

* Integrated Controls公司Dennis Saputelli撰写的的Footprints courtesy

简 单的动画显示了半径样式自定义焊盘的创建,使用的是点向导(Point Guides)。

将轮廓转化为区域

定义特殊焊盘形状的另一种方法是先使用线和圆弧来定义形状的封闭轮廓,然后将此轮廓转化为一个实心区域(Solid Region)。以下显示的表面贴装电感封装就是使用此方法创建的。

步骤如下:

  1. 设置网格来适应焊盘的外围尺寸。
  2. 添加2个竖直向导和2个水平向导来简化线/圆弧的放置过程,
  3. 定义一个极坐标网格,其中包括了径向阶跃设置来适应焊盘的内曲面半径,
  4. 放置线/圆弧对象,如以下动画所示,
  5. 放置一个圆弧,使用平视显示(Heads-up display)来设置半径并用水平线来捕捉起始点和终点, 
  6. 调小水平线尺寸来使其与圆弧首尾相接,
  7. 选择线和圆弧,然后运行Tools » Convert » Create Region from Selected Primitives命令,
  8. 编辑区域(Region)并将其设置为顶层(Top Layer),并启用Mask Expansion选项, 
  9. 若 要完成元器件,用户需要复制并粘贴区域(Region)来定义第二个焊盘形状,在每个区域(Region)中放置一个小的焊盘,以在每个焊盘中定义一个连 接点,然后添加元器件覆盖(Component Overlay)。

简 单的动画,显示了通过定义外形来创建一个自定义焊盘,然后将其转化为实心区域(Solid Region)的过程。

定义阻焊层和助焊层

定义自定义焊盘所需的阻焊层和助焊层有两种方法。

  1. 使用Altium Designer的计算掩膜功能。
  2. 通过在掩膜层上放置对象来手动定义掩膜。

计算掩膜(Calculated Masks)

任何Altium Designer基元对象都可以有一个合适的阻焊层和/或助焊层,其既可以由用户指定,也可以由Altium Designer 的规则系统控制。它通过在对象对话框中启用Mask Expansion设置实现,如下图所示。

根 据要求启用Mask Expansion选项,在规则和用户定义值之间进行选择。 

手动定义掩膜

当 掩膜的开口不只是简单的铜箔扩展或收缩时,是无法使用计算掩膜的。在这种情况下,用户需要在要求的掩膜(Mask)层上放置合适的设计对象。请注意阻焊层 的定义是被动的,也就是说,已放置的对象定义了阻焊层的开口。下图显示了一个通过手动放置完整圆弧来定义开口的印刷按钮,其位于顶部阻焊层中。

如 果掩膜形状不仅仅是焊盘形状的扩展/收缩,那么可以通过放置对象创建所需形状来定义掩膜。

自定义焊盘的布线连接

因为Altium Designer能够为任何铜质对象进行检测并解决布线连接问题,所以在如何对自定义焊盘实现布线上并不存在特定的限制。

自定义焊盘的热连接

自定义焊盘通常是为具有大型特殊形状的焊盘创建的。如果这些焊盘需要连接到周围的多边形,用户需要在自定义焊盘的设计过程中考虑多边形 热连接辐条。 Altium Designer使用了包括小焊盘在内的自定义焊盘形状,并将其作为多边形的连接点。要保证小焊盘都通过辐条实现了连接,并将其放置在自定义形状的边缘附 近,从小焊盘边缘到自定义形状边缘的距离必须要小于半个多边形连接辐条的宽度。为每个要求的多边形连接点放置一个小焊盘。。

每 个多边形连接点包括一个小焊盘

特此鸣谢

* Integrated Controls公司Dennis Saputelli撰写的的Footprints courtesy

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