PCB元件如何创建？

　　博客作者：Zachariah Peterson

　　每个电子设备都需要元件才能正常运转，并且需要在CAD程序中创建这些元件的模型。所有PCB元件都包含具体的信息集，这些信息存储在原理图符号、PCB元件封装和元件的3D模型中。为了使元件能够在PCB设计中被显示、放置和布线，它们都需要包含这些信息。一个经常被提及的问题是：PCB元件的每个功能究竟是什么，以及如何创建它们？ PCB元件比较容易创建，只需要一些标准的CAD工具即可完成。元件数据是通过将特定信息绘制到CAD应用程序中来创建的，并且会在库中封装，以便在新项目中重复使用。我们将在本文中深入了解PCB元件的创建，以及您可以在设计软件中用于创建元件的一些CAD工具。

　　选择所需元件

　　元件选择是前端工程流程的重要组成部分，这依赖于能够获得正确的供应链数据集和元件的电气规格。您为电路板选择的元件都应是可采购的，意味着这些元件应有库存且可从授权来源获取。您还需要元件的技术数据，以便根据需要创建CAD模型、进行仿真和外壳设计。

　　遗憾的是，即使您为电路板找到了完美的部件，它可能也不带有相应的符号或封装。这种情况下，您需要手动创建这些CAD数据。PCB设计软件带有创建任何电子元件基本组成部分的实用工具，以便您可以将其纳入PCB布局中。

　　PCB元件重要信息

　　任何元件均具备原理图符号和PCB元件封装两个基本部件。原理图符号用于在前端工程中定义原理图的连接性，这将确定PCB布局中相应的网络。原理图符号不包含设计中的任何物理信息，只包含需要在PCB上反映的电气连接。

　　元件的示意图符号 另一方面，PCB元件封装包含在2D图纸中展示元件所需的物理数据。PCB元件封装中的信息稍后将用于创建PCB布局的Gerber和组装数据。您在PCB元件封装中加入的数据须准确反映元件数据表中的焊盘和封装信息。

　　PCB元件封装，此DIP元件的封装显示丝印层上的元件轮廓以及用于安装元件的孔

　　下表总结了须放置在原理图符号和PCB元件封装中的数据，以便元件能够准确反映在您的原理图和PCB布局中。

　　元件信息原理图符号PCB元件封装

　　制造商零件编号XX

　　供应商信息XX

　　连接盘图形

　　X

　　封装外形

　　X

　　引脚标志XX

　　引脚名称XX

　　丝印层信息

　　X

　　阻焊层数据

　　X

　　引脚I/O定义X

　　当您为元件分配封装时，原理图符号中的许多信息将自动镜像到PCB封装中。您无需将这些信息复制到封装中。此外，当您在设计更新期间同步原理图和PCB布局时，符号中的信息将提供给封装，以确保两个文档中的元件数据始终匹配。 PCB元件所需的最后一个重要信息是3D模型。虽然PCB生产无需此模型，但现代设计通常会需要在3D中进行一定程度的机械检查和可视化。MCAD工具可用于外壳设计、检查机械干扰以及为PCB布局创建电路板形状。

　　元件包括以下重要元素：原理图符号、PCB封装和3D模型 创建元件库

　　为PCB创建了元件之后，这些元件通常会被编译到库中。设计人员可借助库在单个文件中纳入PCB布局和原理图图纸集所需的所有元件数据。然后可以按需要，与其他合作者、制造商或客户共享元件数据。

　　库中可以包含原理图符号、元件封装或完整的元件（符号和PCB元件封装）。许多需要跨多个项目跟踪数千个组件的公司会聘请全职PCB库管理员。该员工的工作是在为客户将所有元件数据纳入新项目之前，确保数据的准确性和有效性。元件数据需要核查准确性和有效性，以确保在需要时能够按规模采购相关新设计。

　　创建了元件并验证了设计数据之后，就可以添加元件到您的原理图和PCB布局中了。库对于确保您需要创建的每个设计都具备准确、最新的元件数据而言十分重要。

　　原理图和PCB布局中的元件数据

　　创建元件和库之后，便可以使用这些元件启动新项目了。使用经过验证的现有元件集启动新项目是减少设计时间的好方法。每次需要重复使用某个组件时，只需从现有库中提取，并将其放置在所需的原理图中即可。

　　如果设计中的元件附带了3D模型（通常为STEP文件），通常即可直接在您的PCB设计软件中对其进行3D检查。完成PCB布局之后，应检查设计中的元件是否符合机械约束，以便确保元件、电路板和外壳之间没有不必要的干扰或冲突。通过使用最佳的PCB设计工具，可以直接从PCB库中提取2D和3D设计数据，在3D中自动检查间隙和干扰。

　　Altium Designer允许用户在3D PCB布局中查看其元件

　　PCB元件创建、采购、管理等流程可以借助Altium Designer中的完整设计功能组轻松完成。每位Altium Designer用户均可访问Altium 365中的专属工作空间，项目、元件数据、制造数据和其他任何项目文件均可存放在此，并与合作者共享。此外，Altium Designer还与流行的MCAD和仿真应用程序集成，让您能够在考虑外壳和元件的机械约束时进行系统设计。

　　审核编辑：黄飞