第 2 阶段 · 连接结构基础课 · 重点理解

2-06 Footprint(封装):器件如何映射到PCB实体结构

把同一个器件的逻辑符号、实体端子和板上安装图形对应起来。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

前面已经认识网络、焊盘、走线和过孔。现在回到同一电路的 D1:摆放一个器件时,为什么不是只摆一个原理图图标,而是一组焊盘与安装图形?

快速理解 · 同一个器件,有不同表示

Symbol(原理图符号) 回答“这个器件有哪些电气端点、怎样连接”。图形为了阅读方便,不代表器件的真实大小和端子位置。

Footprint(PCB 封装) 回答“这个器件在板上怎样安装”。它把各个 Pad(焊盘) 与编号、外形参考、方向信息组织在一起,让整个器件的接点能一起放到合适位置。

仍是灯连接网络里的 D1
同一个发光二极管 D1:从逻辑符号到实际器件与编号焊盘① 原理图:看电气端点12D1 符号② 实物:看端子与方向1 阳极2 阴极③ 封装:看铜焊盘和安装标记12D1

三个表示指向同一个 D1。先观察它们的形状不同,再点击比较各自负责的信息。条纹只作为本例方向标记,实际极性与编号按器件资料核对。

封装最先看这四件事

  • 焊盘:器件端子落到哪些实际铜区域。
  • 编号:每个接点是哪一脚,例如本例 D1.1。
  • 外形参考:器件大致占据哪里,不能当成导电铜线。
  • 方向标记:帮助识别安装方向,必须与器件资料相符。

这些不是四个互不相关的装饰。它们共同定义一个器件的安装位置;摆得下、接得上、方向对,才有可能正确装配。

为什么?深入理解 · 两个符号相同,为什么仍可能需要不同封装

两个电阻可能在原理图中使用相同的电阻符号,但实际器件大小不同,端子间距也不同。把小器件焊盘直接拿给大器件,可能根本焊不到正确位置。

Package(器件封装形式) 说的是实物的外形与端子安排;板上封装则是与该实物配合的安装图形。中文里两者都常叫“封装”,本课用“器件封装形式”与“板上封装”把边界分开。

因此不能仅凭符号相同或焊盘数量相同,就认为可以互换。先确认实际订购的器件型号和封装形式,再核对安装图形。

为什么?深入理解 · 把同样的方法用到八引脚芯片

下面借一个 IC(Integrated Circuit,集成电路 / 芯片) U1 示意多引脚情况。这是对同一安装方法的补充观察,不增加新的电路设计任务;U1 不代表某个可采购型号,也不改变前面 J1、R1、D1 的连接例子。

符号:引脚关系
18273645U1顶面观察
器件:实体与方向
18273645U1顶面观察
封装:板上安装位置
18273645U1顶面观察

左边表达引脚关系,中间画实体,右边给出八个编号焊盘与方向参考。三种表示不能互相替代,也不要求原理图中各引脚的几何排布与实物完全相同。

小圆点用于本例的 1 脚方向参考。实际编号顺序、观察方向与尺寸必须查器件资料,本图不能当成通用八脚封装模板。

以后做 Layout 有什么用 · 放的是可安装的器件位置

Layout(布局布线) 时,先确认选中的封装确实适配器件,再安排整个器件的位置。否则即使走线全部接完,也可能出现引脚对不上、装反或无法焊接的问题。

制造需要正确铜焊盘,装配需要相应端子位置与方向;外形和文字则帮助辨认。本课只看基础组成,不要求你现在建库或制定封装尺寸。

下一课将专门核对符号引脚编号与焊盘编号。今天先建立“逻辑符号不是物理安装图形”的模型,不提前处理复杂映射。

两个器件的原理图符号相同、都只有两脚,但实际尺寸与端子间距不同。可以直接共用同一个板上封装吗?
提示

看中间的实物能否与右边焊盘真正配合。

本课记住

  • 符号表达逻辑功能与引脚,板上封装表达物理安装结构。
  • 焊盘、编号、外形参考和方向共同帮助器件正确落板。
  • 符号相同或脚数相同,不保证封装可互换。
  • 封装正确,前面规划的网络、走线与层间连接才有可靠的安装基础。
来源与教学边界

【基础补充】本课解释与图示为原创。电气表示与物理安装的对应参考软件厂商资料;未采用其具体封装标准分级、尺寸或建库菜单。

电气与物理表示的衔接。图示不按真实比例,不是可直接生产的电路或封装。

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  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

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11项目实战待开放

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