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片式封装 通常， PCB 上数量最多的是片式封装器件，它们有着过渡圆滑的棱角。 90% 以上的片式封装是基于公制尺寸设计的。图 1-1 是一个标准 1608 封装（ EIA 0603 ）及其连接盘图形（ Land Pattern ）的叠加显示图，放置余量 0.25mm ，放置区 3.0mm x 1.5mm 。这个图案可以完美地放置在 0.5mm 网格系统上。 图中焊盘尺寸和放置网格（ Centric Placement ）都以 0.05mm 为单位舍入，这样做便于使用 0.05mm 的布线黏着网格（ Routing Snap Grid ）。这里线宽单位是 0.25mm 。 图 1-1 标准 1608 封装及其连接盘图形 图 1-2 展示了 4 种布线方案，都是 0.05mm 网格的常见选择。 常用线宽有 6 种，以 0.25mm 为单位，如下表 1-1 。 表 1-1 常用线宽 需要强调一点 —— 使用 CAD 工具时，一定要利用网格系统。对于绝大多数 CAD 工具，用网格系统建库、布局、扇出和布线，能大大提升设计速度和设计质量。 在 2010 年（译注：本文发表时间），网格系统的标准是 0.05mm ，但布线规则有时会以 0.025mm 为单位。 不久的将来，网格系统将是 0.01mm ，称为 ” 高分辨率 “ 。这将是极限，从 PCB 设计需求看，未来不再需要进一步减小。 当今业界使用的所有片式电阻器和电容器都可应用上述设计规则。表 1-2 给出的规则，可以让布局、布线有最优化的匹配。 表 1-2 片式连接盘图案的设计规则 以 1608 （ EIA 0603 ）封装的电容器为例，图 1-3 给出两种不同的过孔扇出方案，其中，焊盘上方扇出在所有关键特性上都较好。 图 1-3 1608 的 2 种过孔扇出方案 和左右两端的过孔相比，上方过孔距离电容器元件引脚更近，缩短了 0.75-0.35=0.40mm ，从而降低了寄生阻抗并增加了寄生电容。此外，由于 1608 封装的连接盘图形位于 0.5mm 网格上，其上方过孔可以黏着（ Snap ）在 1.0mm 网格上。 0.5mm 过孔焊盘直径、 0.25mm 孔径和 0.7mm 反盘径非常适合 0.1mm 的布线规则。图 1-4 是布线方案，其电源网络线宽是 0.3mm 。 图 1-4 过孔之间走线 图 1-4 清晰地展示了相距 1.0mm 的两个孔之间如何布线。这个做法同样可以用于所有片式、模制本体的电阻器和电容器。值得注意的是，反盘规则并未影响线路的电气特性，这些线需要在紧邻的地层上形成一个干净、不间断的回流路径（ Return Path ）。另外，孔盘、孔径和线宽对于 PCB 制造商是非常容易实现的，不会增加制造成本。 1608 封装的连接盘图形可以放在 0.5mm 网格上。多个图形并排放置时，放置区可以无缝拼接。侧面扇出时，过孔放在 1mm 网格上，两端扇出时，采用 0.1mm 黏着网格。参见图 1-5 。 图 1-5 多个 1608 封装的布局和过孔扇出方案

内容摘要 建库——制作连接盘图形库——是设计 PCB 的第一步。库的设计质量贯穿 PCB 布线、制造、装配的各个环节。建库有不少值得注意的事项，它们关系到元器件摆放、引脚扇出、布线、后处理、制造和装配的质量。可惜，这些要点常常被无视。本文讲解如何创建高质量的 CAD 库，并说明 CAD 库是如何影响 PCB 工艺的。 作者简介 Tom Hausherr 现任 PCB Libraries, Inc. 的 CEO ，该公司开发 PCB Footprint Expert 软件并提供线上建库服务。 曾担任 Mentor Graphics ( 已被 Siemens 收购 ) 产品经理，负责 EDA 库，是 XDM Land Pattern Creator （前身是 LP Wizard ）的开发者。 参与制定 IPC-7351 系列标准。 拥有 IPC 认证 CID+ 资格。 原文标题 PCB Design Perfection Starts in the CAD Library, Part 1 PCB Design Perfection: The CAD Library Series, Part 1~4 编译说明 将 5 篇文章合并，内容有删减。部分内容改为图表形式。中文术语参照 IPC-T-50M CN 《电子电路互连与封装术语及定义》，未对应中文术语的，用括号摘引原文，供读者自行对照。 编译者： XTU 优下 版权声明：原文来自公开网络，本文可自由转载，转载时应保持内容完整。 前言 这是一篇介绍如何创建高质量 CAD 库的技术文章，意在回答如下这类问题： l 最佳电气网格间距为什么是 0.1mm ？ l 装配层图案不同于丝印层，有什么目的？ l 为什么过孔扇出时，最佳网格间距是 1.0mm ？ l 用公制单位建库何以如此重要？ l IPC-7351B 标准是什么，它有何重要性？ 我的朋友沃尔夫冈说过一句让我至今难忘的话：一个设计缺陷，在难看的 PCB 上就是个大问题，在好看的 PCB 上就是小事一桩。 完美的 PCB 设计始于 CAD 库。每一位优秀的 PCB 设计者都有艺术家的心和数学家的脑，每一件 PCB 设计都可视为精致的艺术品。优秀的 PCB 设计者会为自己精益求精的努力而引以为豪。 CAD 库 CAD 库包含三种对象——通孔 / 镀覆孔类，表面贴装类和混合类。虽然通孔类和表面贴装类的图案看起来明显不同，但是基本规则一致——在放置和绘制连接盘（焊盘）时，“黏着 (Snap) ”和尺寸的“数值舍入（ Round-off ）”都应以 0.05mm 为单位。 长度单位 公制。 计算 本文的计算都是基于 IPC-7351B 标准定义的 B 级密度。 IPC-7351B 标准定义了 3 种不同的连接盘图形密度水平。 焊盘栈（ Pad Stack ） 热隔离（ Thermal Relief ） 在大面积导体平面上，在孔周围设计局部间隙，加热或者焊接过程中，通过增大热阻起到阻止热量流失的作用，称为热隔离。下图右侧是一种热隔离设计。 放置区（ Placement Courtyard ）

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