很多用 Allegro 画封装的工程师,在遇到 QFN 等带热焊盘的器件时,都会被一个问题难倒:
“这个异形焊盘到底怎么建?Datasheet 上是长方形加缺口,我 Allegro 里找不到对应模板啊!”
别急,今天就手把手带你完整走一遍,如何在 Allegro 中快速创建异形焊盘。以 TI 的电源芯片 TPS54620 为例,全程实操图文详解,零基础也能搞定!
步骤 1:确认器件资料,定位异形焊盘
首先当然是查看芯片的 Datasheet。我们选用 TI 的 TPS54620,如图1所示,你会发现:中间那个大的散热焊盘(thermal pad)不是规则矩形,而是一个带分割区的“异形焊盘”。从图一可知该器件里thermal pad为异性焊盘。
步骤 2:根据Layout推荐图提取焊盘尺寸
在 TPS54620 的推荐 PCB Layout 图2中,你可以看到红框区域标出了 thermal pad 的详细尺寸。
图2、BOARD LAYOUT
通过图3、图4的尺寸标注,我们可以得出以下数据:
焊盘整体尺寸
中间缺口槽位尺寸
分割区域宽度
这些信息正是我们后续建 Shape 的参考基础。
图3
图4
步骤 3:进入 PCB Librarian 新建 Shape
打开 Allegro 的 PCB Librarian,新建一个用于 Regular Pad 的 Shape 文件。如图5所示:
- 执行菜单:Shape → Add
- 选择合适的 Layer(通常是 Top);
-
- 输入尺寸,开始绘制。
注意:此 Shape 是将来焊盘的“几何轮廓”,所以必须与 datasheet 精准匹配。
图5
步骤 4:绘制对称结构的 Shape
如图6所示,我们绘制出了一个名为 Shape170x81 的焊盘形状。
为方便后续使用,建议将 Shape 的原点设置为图形中心,这样调用时方便对齐。
图6
步骤 5:创建对应的 Solder Mask
接下来我们要绘制焊盘的阻焊层(solder mask):
方法一:
-
- 重新绘制新 Shape,扩大尺寸(通常每边增加 3~5mil)
方法二(推荐):
- 选中刚画好的 Shape,执行命令:Edit → Z-Copy
- 将 Type 改为 Package,否则不能复制;
- 设置缩放比例或 Offset(如 +6mil);
- 复制后 删除原图形,仅保留放大的副本;
-
- 另存为 Shape176x87,并设置 Type 为 Shape
如图7所示,新的 Solder Mask Shape 创建完成!
图7 shape176x87
步骤 6:绘制钢网(Paste)开窗层
跟 Solder Mask 的方法类似,再建一份钢网(Paste)层用的 Shape。
-
- 根据 datasheet 的开窗尺寸,如图8所示;
- 图8 钢网尺寸
- 使用 Edit-Z Copy 方法生成;
-
- 最后保存为新 Shape,比如:Shape170x81-P
如图9展示的是最终完成的钢网层。
图9 SHAPE170X81-P
步骤 7:在 Pad Designer 中调用 Shape 设计异形焊盘
打开 Pad Designer,新建一个 SMD 焊盘。
- 在 Regular Pad Layer 中加载 Shape170x81;
- 在 Solder Mask Layer 中加载 Shape176x87;
- 在 Paste Mask Layer 中加载 Shape170x81-P。
如图10所示,三层叠加完成,异形焊盘的三维结构就完成了。
图10
步骤 8:保存并命名新焊盘
焊盘完成后,保存为:smd170x81。如图11所示,这是你刚刚创建好的异形焊盘文件,可以直接用于封装制作。
图11 smd170x81
步骤 9:应用焊盘并制作完整封装
最后一步:将我们做好的焊盘,添加到封装中!如图12展示的完整 TPS54620 封装,命名为 QFN14_50-54620,中间的散热焊盘就是你刚才做好的异形 Pad!
至此,你已经完成了一套标准 QFN 异形焊盘的创建流程!
图12 QFN14_50-54620
总结:异形焊盘制作 9 步法
| 步骤 | 内容 | 对应图 |
|---|---|---|
| 1 | 查看 datasheet,确认 Pad 类型 | 图1 |
| 2 | 提取尺寸 | 图2、图3、图4 |
| 3 | 创建 Regular Pad Shape | 图5 |
| 4 | 绘制主焊盘结构 | 图6 |
| 5 | 复制生成阻焊窗口 Shape | 图7 |
| 6 | 创建钢网窗口 Shape | 图8、图9 |
| 7 | Pad Designer 调用 Shape | 图10 |
| 8 | 命名并保存 Pad | 图11 |
| 9 | 封装中应用并完成 | 图12 |
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