Kerman的KiCad學(xué)習(xí)筆記：第2章 元件庫的創(chuàng)建和加載

雖然KiCad 8.0提供了豐富的元件資源，但是在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，有些特定的元件仍需自行制作。根據(jù)工程項(xiàng)目的需要，建立基于該項(xiàng)目的元器件庫和PCB封裝庫，有利于在以后的設(shè)計(jì)中更加方便、快捷地調(diào)入元件封裝，管理工程文件。

本章將以測試用原理圖庫和PCB庫的創(chuàng)建為例帶大家從零開始構(gòu)建自己的器件庫和PCB封裝庫，從而應(yīng)用到后面的測試用LoadBoard設(shè)計(jì)當(dāng)中去。

2.1 元件的命名規(guī)范及歸類

1 元器件庫分類及命名

根據(jù)元件種類分類（元件一律用大寫字母表示），原理圖庫分類及命名如表2-1所示。

表2-1 原理圖庫分類及命名

元 件 庫	元 件 種 類	簡稱	元件名（Lib Ref）
RCL.LIB（電阻、電容、電感庫）	普通電阻類，包括SMD、碳膜、金膜、氧化膜、繞線、水泥、玻璃釉等	R	R
	康銅絲類，包括各種規(guī)格康銅絲電阻	RK	RK
	排阻	RA	RA+電阻-PIN距
	熱敏電阻類，包括各種規(guī)格的熱敏電阻	RT	RT
	壓敏電阻類，包括各種規(guī)格的壓敏電阻	RZ	RZ
	光敏電阻，包括各種規(guī)格的光敏電阻	RL	RL
	可調(diào)電阻類，包括各種規(guī)格的單路可調(diào)電阻	VR	VR-型號(hào)
	無極性電容類，包括各種規(guī)格的無極性電容	C	CAP
	有極性電容類，包括各種規(guī)格有極性電容	C	CAE
	電感類	L	L+電感數(shù)-型號(hào)
	變壓器類	T	T-型號(hào)
DQ.LIB（二極管、晶體管庫）	普通二極管類	D	D
	穩(wěn)壓二極管類	DW	DW
	雙向觸發(fā)二極管類	D	D-型號(hào)
DQ.LIB（二極管、晶體管庫）	雙二極管類，包括BAV99	Q	D2
	橋式整流器類	BG	BG
	三極管類	Q	Q-類型
	MOS管類	Q	Q-類型
	IGBT類	Q	IGBT
	單向可控硅（晶閘管）類	SCR	SCR-型號(hào)
	雙向可控硅（晶閘管）類	BCR	BCR-型號(hào)
IC.LIB（集成電路庫）	三端穩(wěn)壓IC類，包括78系列三端穩(wěn)壓IC	U	U-型號(hào)
	光電耦合器類	U	U-型號(hào)
	IC	U	U-型號(hào)
CON.LIB（接插件庫）	端子排座，包括導(dǎo)電插片、四腳端子等	CON	CON+PIN數(shù)
	排線	CN	CN+PIN數(shù)
	其他連接器	CON	CON-型號(hào)
DISPLAY.LIB（光電元件庫）	發(fā)光二極管	LED	LED
	雙發(fā)光二極管	LED	LED2
	數(shù)碼管	LED	LED+位數(shù)-型號(hào)
	數(shù)碼屏	LED	LED-型號(hào)
	背光板	BL	BL-型號(hào)
	LCD	LCD	LCD-型號(hào)
OTHER.LIB（其他元件庫）	按鍵開關(guān)	SW	SW-型號(hào)
	觸摸按鍵	MO	MO
	晶振	Y	Y-型號(hào)
	保險(xiǎn)管	F	FUSE
	蜂鳴器	BZ	BUZ
	繼電器	K	K
	電池	BAT	BAT
	模塊		簡稱-型號(hào)

2 原理圖中元件值標(biāo)注規(guī)則 原理圖中元件值標(biāo)注規(guī)則如表2-2所示。

表2-2 原理圖中元件值標(biāo)注規(guī)則

元 件	標(biāo) 注 規(guī) 則
電阻	≤1Ω	以小數(shù)表示,而不以毫歐表示,可表示為0RXX，如OR47（0.47Ω）、0R033（0.033Ω）
	≤999Ω	整數(shù)表示為XXR，如100R（100Ω）、470R（470Ω）
	≤999KΩ	整數(shù)表示為XXK，如10K（100KΩ）、470K（470KΩ）
	≤999KΩ包含小數(shù)）	表示為XKX，如4K7（4.7KΩ）、4K99、49K9
	≥1MΩ	整數(shù)表示為XXM，如1M（1MΩ）、10M
	≥1MΩ（包含小數(shù)）	表示為XMX，如4M7（4.7MΩ）、2M2
	電阻如只標(biāo)數(shù)值，則代表其功率低于1/4W。如果其功率大于1/4W，則需要標(biāo)明實(shí)際功率。默認(rèn)定義為“精度5±5%”。 為區(qū)別電阻種類，可在其后標(biāo)明種類：CF(碳膜)、MF(金屬膜)、PF(氧化膜)、FS(熔斷)、CE(瓷殼)
電容	≤1pF	以小數(shù)加p表示，如0p47(0.47pF)
	≤100pF	整數(shù)表示為XXp，如100p、470p（470pF）
	≥100pF	采用指數(shù)表示，如1000pF為103pF
	≤999pF(包含小數(shù))	表示為XpX，如4p7（4.7pF）、6p8
	接近1μF	可用0.XXμ表示，如0.1μ、0.22μ
	≥1μF	整數(shù)為XXμF/耐壓值，如100μF/25V、4.70μF/16V
	≥1μF（包含小數(shù)）	表示為X.X/耐壓值，如2.2μF/400V
	電容值后標(biāo)明耐壓值，以“/”與電容值隔開。電解電容必須標(biāo)明耐壓值，其他介質(zhì)電容如不標(biāo)明耐壓值，則默認(rèn)定義耐壓值為50V
電感	電感標(biāo)法同電容
變壓器	按實(shí)際型號(hào)
二極管	按實(shí)際型號(hào)
三極管	按實(shí)際型號(hào)
集成電路	按實(shí)際型號(hào)
接插件	按實(shí)際型號(hào)
光電器件	按實(shí)際型號(hào)
其他器件	按實(shí)際型號(hào)

2.2 原理圖庫常用操作命令

點(diǎn)擊工程管理界面，選擇符號(hào)編輯器工具即可進(jìn)入原理圖庫文件編輯器，如圖2-1所示。

單機(jī)工具欄中的“放置（P）”按鈕，再彈出的下拉列表中列出了原理圖庫常用的操作命令，如圖2-2所示。

各個(gè)工具的功能說明如下。

：添加引腳。

：添加文本。 ：添加文本框。 ：添加矩形。 ：添加圓形。 ：添加弧線。 ：添加圖線。

：添加多邊形。

圖2-1 原理圖庫文件編輯器

圖2-2 原理圖庫常用操作命令

1.放置線條 在繪制原理圖庫時(shí)可以用放置線條命令繪制元件的外形。該線條在功能上與導(dǎo)線有本質(zhì)區(qū)別，它不具有電氣連接特性，不會(huì)影響電路的電器結(jié)構(gòu)。

放置線條的步驟入下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加圖線”命令，或單擊元器件庫編輯器有側(cè)工具欄中的?放置圖線按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的畫線工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。

（2）將光標(biāo)移動(dòng)到要放置線條的位置，單擊確定線條的起點(diǎn)，然后多次點(diǎn)擊，確定多個(gè)固定點(diǎn)。在放置線條的過程中，如需拐彎，可以單擊確定拐彎的位置，同時(shí)將光標(biāo)移動(dòng)到你需要的位置上面去即可完成拐彎操作。在T形交叉點(diǎn)處，系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)添加節(jié)點(diǎn)。線條繪制完畢后雙擊鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)繪制，按ESC鍵即可退出線條繪制。

（3）設(shè)置線條屬性，雙擊需要設(shè)值屬性的線條（或在繪制線條時(shí)單機(jī)鼠標(biāo)右鍵選擇屬性），系統(tǒng)將彈出相應(yīng)的線條屬性編輯面板，如圖2-3所示。

圖2-3 線條屬性編輯面板 在該面板中可以對線條的線寬、類型和顏色等屬性進(jìn)行設(shè)置。其中常用的選項(xiàng)價(jià)紹如下。

寬度：設(shè)置線條的線寬，用戶可根據(jù)自己的喜好填入對應(yīng)的線寬。

顏色：用于設(shè)置所選擇線條的顏色。

樣式：設(shè)置線條線性，有實(shí)心、虛線、點(diǎn)線、點(diǎn)劃線、雙點(diǎn)劃線以及默認(rèn)線型可供用戶進(jìn)行選擇。

2.放置弧線 弧線與直線的繪制過程時(shí)一樣的，弧線實(shí)際上時(shí)線的一種特殊形式。

放置弧線的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加弧線”命令，或單擊元器件庫編輯器有側(cè)工具欄中的?按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的弧線工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。 （2）將光標(biāo)移動(dòng)到要放置弧線的位置，單擊確定線條的起點(diǎn)，再次單擊即可完成弧線的繪制。當(dāng)繪制的弧線需要修改時(shí)無需重復(fù)繪制，只需在繪制好的繪制好的弧線上進(jìn)行修改即可，首先選中需要修改的弧線，選中后弧線會(huì)出現(xiàn)三個(gè)黑色正方形標(biāo)記點(diǎn)，分別是弧線起點(diǎn)，終點(diǎn)以及弧線的圓心，單擊其中一個(gè)點(diǎn)即可對弧線的長度，凹凸程度進(jìn)行修改。

（3）繪制好弧線后此時(shí)軟件仍處于繪制弧線的狀態(tài)，重復(fù)步驟（2）的操作即可繪制其他的弧線。按ESC鍵即可退出弧線繪制。 3.放置文本字符串 為了增加原理圖庫的可讀性，在某些關(guān)鍵的位置處應(yīng)該添加一些文字說明，即放置文本字符串，便于用戶之間的交流。

放置文本字符串的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（T）”→“添加文本”命令，或單擊工具欄中的“文本字符串”按鈕，此時(shí)會(huì)彈出文本項(xiàng)目屬性對話框，如圖2-4所示。

圖2-4 文本屬性編輯面板

（2）在對話框的文本欄中用戶可填入需要的文本或者字符串，在這個(gè)對話框中用戶還能對添加的文本屬性進(jìn)行設(shè)置，比如文本所使用的字體、文字大小以及顏色等進(jìn)行設(shè)置。

（3）點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕后用戶所添加的文字會(huì)更隨光標(biāo)的移動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)，直到用戶單擊鼠標(biāo)左鍵對其進(jìn)行放置此現(xiàn)象才會(huì)結(jié)束。

（4）放置完成，光標(biāo)上方出現(xiàn)字母“A”表示此時(shí)軟件仍處于放置文本的狀態(tài)，用戶可單擊鼠標(biāo)左鍵添加多個(gè)文本，也可選擇ESC鍵結(jié)束狀態(tài)。

（5）若需要對已經(jīng)放置的文本進(jìn)行修改可直接雙擊已經(jīng)放置的文本，軟件自動(dòng)彈出文本項(xiàng)目屬性對話框。 4.放置文本框 文本字符串針對的是簡單的單行文本，如果需要大段的文字說明，就需要使用文本框。文本框可以放置多行文本，字?jǐn)?shù)沒有限制。

放置文本框的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加文本框”命令，或單擊工具欄中的“文本字符串”按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的文本框工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。

（2）將光標(biāo)移動(dòng)到要防止文本框的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵確定起始點(diǎn)，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)繪制一個(gè)文本框，當(dāng)尺寸合適時(shí)再次單擊鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)終點(diǎn)。

（3）終點(diǎn)確認(rèn)的同時(shí)軟件自動(dòng)彈出文本框?qū)傩詫υ捒?，如圖2-5所示。在此對話框中用戶可對文本框中的內(nèi)容，以及文字字體、大小、顏色以及格式等進(jìn)行設(shè)置。

圖2-5 文本框?qū)傩跃庉嬅姘?5.放置多邊形 放置多邊形的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加多邊形”命令，或單擊工具欄中的“放置多邊形”按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的多邊形工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。

（2）將光標(biāo)移到要放置多邊形的位置，單擊確定多邊形的一個(gè)頂點(diǎn)，接著每單擊一下就確定一個(gè)頂點(diǎn)，繪制完畢后鼠標(biāo)雙擊即可退出當(dāng)前多邊形的繪制。

（3）此時(shí)軟件仍處于繪制多邊形的狀態(tài)，重復(fù)步驟（2）的操作即可繪制其他的多邊形。右擊或按ESC鍵退出操作。多邊形屬性的設(shè)置和其他形狀的設(shè)置大致相同，這里不再贅述。 6.放置矩形 放置矩形的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加矩形”命令，或單擊工具欄中的“放置矩形”按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的矩形工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。

（2）將光標(biāo)移動(dòng)到要防止矩形的位置，單擊確定矩形的一個(gè)頂點(diǎn)，移動(dòng)光標(biāo)到合適的位置再一次單擊確定其對角頂點(diǎn)，從而完成矩形的繪制。

（3）此時(shí)軟件仍處于繪制矩形的狀態(tài)，重復(fù)步驟（2）的操作即可繪制其他的矩形。

（4）設(shè)置矩形屬性。雙擊需要設(shè)置屬性的矩形，系統(tǒng)將彈出相應(yīng)的矩形屬性編輯面板，如圖2-6所示。

圖2-6 文本框?qū)傩跃庉嬅姘?7.放置圓形 放置原型的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加圓形”命令，或單擊工具欄中的“放置圓形”按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的圓形工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。

（2）單擊鼠標(biāo)左鍵確定圓心的位置，圓心位置確定后向外拖動(dòng)鼠標(biāo)，此時(shí)鼠標(biāo)離圓心的距離即為所畫圓的半徑，拖動(dòng)到合適的大小后，單機(jī)鼠標(biāo)左鍵完成圓形的放置。

（3）圓形放置完畢后，軟件此時(shí)仍然保持放置圓形的命令，重復(fù)步驟（2）即可放置另外的圓形，按ESC鍵即可退出。

（4）對于已經(jīng)放置的圓形來說，只需對其雙擊即可彈出圓形屬性對話框。 8.放置管腳 放置管腳的步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“添加管腳”命令，或單擊工具欄中的“放置管腳”按鈕，或使用快捷鍵“P”。

（2）在彈出的引腳屬性對話框中用戶可對引腳的名稱、編號(hào)、電氣類型、圖形樣式、方向、引腳引線長度、引腳名稱文本高度、引腳編號(hào)文本高度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如圖2-7所示。

（3）對需要放置的引腳參數(shù)編輯完成后，可在引腳屬性對話框中觀察到即將放置的引腳形貌，點(diǎn)擊確定后引腳會(huì)跟隨鼠標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)，移動(dòng)到需要放置的地方后單擊鼠標(biāo)左鍵即可完成引腳放置。

圖2-7 引腳屬性編輯面板

提示：引腳放置時(shí)一定要將帶有電氣特性的一端放置在器件的外側(cè)（帶有圓形標(biāo)識(shí)的一端為電氣屬性端），如圖2-8所示。

（3）此時(shí)軟件仍處于放置管腳的狀態(tài)，重復(fù)步驟（2）的操作即可放置其他的管腳。

（4）設(shè)置管腳屬性。雙擊需要設(shè)置屬性的管腳，系統(tǒng)將彈出相應(yīng)的管腳屬性編輯面板，如圖2-7所示。

圖2-8 引腳放置規(guī)則

操作小貼士：針對上述的7種命令來說，都可在圖形繪制中使用快捷鍵“E”來對需要繪制的圖形進(jìn)行屬性的配置，這里不在贅述留給讀者自己去進(jìn)行探索吧！

2.3 元件符號(hào)的繪制

元件符號(hào)的作用是用來代替實(shí)際的元器件，我們不用去管這個(gè)元器件具體是什么樣子，只需要匹配一致的引腳數(shù)目即可，然后去定義每一個(gè)引腳的連接關(guān)系就可以了，這就要求我們需要對該器件的數(shù)據(jù)手冊有一定了解，在繪制元器件符號(hào)的時(shí)候需要參考器件數(shù)據(jù)手冊中給出的元件符號(hào)一致，如圖2-9為SN74LS194AN芯片在數(shù)據(jù)手冊中的器件符號(hào)，繪制時(shí)參考它即可。

圖2-9 SN74LS194AN芯片數(shù)據(jù)手冊 1.3排96芯3×32P歐式插座9001-1416COOA 首先我們需要找到歐式插座9001-1416COOA型號(hào)的插座的數(shù)據(jù)手冊，讀者可在華秋商城中輸入對應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行獲取（https://item.hqchip.com/2500327863.html），如圖2-10所示為歐式插座9001-1416COOA型號(hào)的插座的數(shù)據(jù)手冊。

通過對數(shù)據(jù)手冊分析我們知到該器件有3排32PIN的金屬引腳組成，那么在建立該器件封裝時(shí)我們可以將該器件分為三個(gè)部分分別命名為A，B，C每個(gè)部分又有32個(gè)引腳，那么可以給每個(gè)引腳命名為A1、A2、A3、…、A31、A32，B和C兩個(gè)部分也采用相同名稱對其命名，那么接下來就是在軟件中對該器件進(jìn)行繪制，步驟如下。

（1）新建全局元器件封裝庫。在前面的講解中我們創(chuàng)建的元器件封裝是針對每個(gè)工程來說的，就是每個(gè)工程都對應(yīng)的有相應(yīng)的元器件庫，但是這里我們不使用這種形式，因?yàn)獒槍y試用LoadBoard來說每款芯片測試所用器件都大差不差，所以我們直接使用全局性的元器件庫形式，當(dāng)要使用庫中的元器件時(shí)只需對其調(diào)用即可使用。

圖2-10歐式插座9001-1416COOA插座數(shù)據(jù)手冊

a.在工程管理界面選擇符號(hào)編輯器并打開，在符號(hào)編輯器界面執(zhí)行菜單欄“文件（F）”→“新建庫...”命令，在彈出的添加到庫表對話框中將庫屬性設(shè)置為全局，如圖2-11所示。

圖2-11 添加到庫表對話框

b.點(diǎn)擊確定按鈕后在彈出的默認(rèn)庫庫存放路徑下為新建的器件庫命名為“TestLibrary”名曰：測試庫，如圖2-12所示。

圖2-12 新建庫對話框

（2）器件庫創(chuàng)建成功后在符號(hào)編輯器中找到我們新建的“TestLibrary”庫并使用鼠標(biāo)右鍵選擇“置頂庫”，完成之后器件庫將會(huì)在庫列表的頂部顯示并且在庫名稱前會(huì)有特殊的五角星標(biāo)記，如圖2-13所示。

圖2-13 置頂庫操作

（3）新建9001-1416COOA型號(hào)插座，鼠標(biāo)選中“TestLibrary”庫并右鍵在彈出的選項(xiàng)列表中選擇“新建符號(hào)”，在彈出的對話框中填入器件相關(guān)信息。首先在符號(hào)名稱選項(xiàng)框中填入器件符號(hào)“9001-1416COOA”，將默認(rèn)位號(hào)修改為J？，并將符號(hào)單元數(shù)量修改為3，這是因?yàn)樵谇懊娴姆治鲞^程中我們說過9001-1416COOA是一個(gè)3成32PIN的插件，我們在繪制器件符號(hào)的時(shí)候需要將它分為三個(gè)部分進(jìn)行繪制分別是A、B、C，那么此處的符號(hào)單元數(shù)量就是決定我們這個(gè)器件有幾個(gè)部件組成。

圖2-14 9001-1416COOA器件信息編輯對話框

（4）信息填寫完整后點(diǎn)擊確定按鈕，在“TestLibrary”庫列表中就會(huì)出現(xiàn)我們創(chuàng)建好的這個(gè)器件，接下來我們需要使用工具欄中的工具對我們的器件符號(hào)進(jìn)行繪制。（提示：在繪制時(shí)可以把插座的主題當(dāng)作是一個(gè)矩形框，然后再它的一側(cè)伸出很多的引腳）

a.在器件符號(hào)編輯界面使用工具欄中的添加矩形工具繪制一個(gè)合適的矩形當(dāng)作插座的主體，并將其放在合適的位置上，如圖2-15所示。

圖2-15 矩形框繪制

為了美觀我們可以為其填充上合適的顏色，雙擊矩形框，在符號(hào)編輯界面左下角的屬性框中找到填充顏色選項(xiàng)，單擊后方的馬賽克矩形框在彈出的顏色選擇界面選擇一個(gè)自己喜歡的顏色，回到屬性界面將填充選項(xiàng)更改為“Body background color”將顏色設(shè)置為背景色，如圖2-16所示。

圖2-16 為矩形框填充顏色

b.器件的主體完成之后我們就需要為器件添加上引腳，這里特別注意，由于這個(gè)器件是由三個(gè)部件組合完成所以在繪制時(shí)我們需要確認(rèn)我們繪制的是那個(gè)部件，并且繪制完一個(gè)部件后我們怎么切換到下一個(gè)部件，如圖2-17所示為多部件器件的部件切換窗口。

圖2-17 部件切換窗口

當(dāng)前部件顯示為單元A所以我們在添加引腳時(shí)需要在引腳屬性欄中將引腳的名稱和編號(hào)使用A組名稱命名，如圖2-18所示為A組第一個(gè)引腳的引腳屬性。

圖2-18 A組1號(hào)引腳引腳屬性

將其放置在貼近矩形框處，并將具有電氣屬性一端置于外側(cè)，如圖2-19所示

圖2-19 引腳放置

按照上述辦法將其他的引腳自行添加完成，完成后效果如圖2-20所示。

圖2-20 A部件引腳添加完成圖

這里額外說明一下，之所以設(shè)計(jì)這個(gè)座子是因?yàn)樵跍y試過程中需要將測試機(jī)的各種資源引到我們畫的LoadBoard上，那么測試機(jī)和LoadBoard之間就需要有一個(gè)橋梁將兩者之間建立起聯(lián)系。在我改編的《集成電路測試技術(shù)與應(yīng)用》書中對加速科技測試設(shè)備有過想詳細(xì)介紹，該設(shè)備就是通過業(yè)務(wù)板外接DUT線纜通過9001-1416COOA公座與LoadBoard進(jìn)行連接，所以在我們設(shè)計(jì)的這個(gè)座子中每個(gè)引腳都對應(yīng)著測試機(jī)的每個(gè)資源，為了增強(qiáng)可讀性，我們還需要為每個(gè)引腳添加對應(yīng)的文本說明。

c.為器件添加引腳說明。這里我們使用添加文本的方式對器件的每個(gè)引腳添加對應(yīng)的測試資源進(jìn)行描述。首先執(zhí)行“放置（P）”→“添加文字”命令，在彈出的對話框中為A1管腳添加對應(yīng)的測試資源“DIO_CH0_HV”，如圖2-21所示。

圖2-21 對A1引腳添加資源說明

由于測試資源是連續(xù)的我們可以直接在同一個(gè)文本中使用回車鍵添加A2以及其他引腳的資源說明，首先雙擊已經(jīng)添加的“DIO_CH0_HV”文本彈出文本屬性對話框，在該對話框中鍵入A2-A32引腳資源說明，如圖2-22所示。

圖2-22 在同一文本中輸入其他引腳說明

添加完成后會(huì)得到如圖2-23所示的器件，但是此時(shí)文本中的內(nèi)容格式并不對齊，其次每個(gè)引腳的說明并沒有和每個(gè)引腳對應(yīng)，此時(shí)我們需要對我們已經(jīng)添加的文本進(jìn)行格式設(shè)置使之格式整齊并且每個(gè)資源要與每個(gè)引腳對應(yīng)。首先雙擊已經(jīng)添加的文本，在彈出的對話框中按圖2-24所示內(nèi)容進(jìn)行填寫，在字體大小框中我們使用“62”號(hào)字體，在文本格式設(shè)置選項(xiàng)中我們選則“左對齊”并居中，設(shè)置完成點(diǎn)擊確定按鈕就能得到如圖2-25所示的器件，到此插座的部件A資源添加完成。

圖2-23 部件A初級(jí)設(shè)計(jì)

圖2-24 對部件A資源文本進(jìn)行格式設(shè)置

圖2-25 部件A設(shè)計(jì)資源添加完畢

另外除了給器件添加對應(yīng)的資源列表我們還需要讓器件在使用過程中將自己的器件名稱顯示出來，首先選中需要的器件執(zhí)行“文件（F）”→“符號(hào)屬性...”命令，在彈出的庫符號(hào)屬性對話框中可以對該器件的所有屬性進(jìn)行編輯.

我們的目的是讓器件的名稱顯示出來，那么這就需要我們在庫符號(hào)屬性對話框中數(shù)值欄中填入器件名稱“9001-1416COOA”，針對這個(gè)器件來說這個(gè)地方用來填寫符號(hào)名稱，對于電阻、電容、電感等有值器件來說，這個(gè)地方通常是將器件的阻值、容值、感值填入，填寫完成后的器件名稱往往與前面創(chuàng)建器件的時(shí)候生成的“J？”放一起這是我們選中文字使用快捷鍵“M”文字就會(huì)根隨鼠標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)，這是將其放到合適位置即可，如圖2-26所示。

到此部件A的設(shè)計(jì)全部完成，讀者可根據(jù)相同的設(shè)計(jì)方法將部件B和部件C的符號(hào)設(shè)計(jì)完成，特別提醒在設(shè)計(jì)另外兩個(gè)部件的時(shí)候需要切換到對應(yīng)的部件編輯界面，切換方法在前面已經(jīng)介紹過這里不做贅述。如圖2-26，2-27為設(shè)計(jì)完成的部件B和部件C的符號(hào)圖供設(shè)計(jì)者參考。

圖2-26 部件A完整設(shè)計(jì)圖

圖2-27 部件B完整設(shè)計(jì)圖

圖2-28 部件C完整設(shè)計(jì)圖 2.電阻和電容 首先分別新建兩個(gè)符號(hào)將其命名為R和C，R代表著是電阻的符號(hào)，C代表的是電容的符號(hào)。首先對用電阻來說在使用中我們通常使用的符號(hào)有兩種一種是矩形加兩條引腳，如圖2-29（a）所示。另外一種則是鋸齒狀符號(hào)外加兩條引腳，如圖2-29（b）所示。

圖2-29 通用電阻符號(hào)

上述兩種符號(hào)都可以表示電阻至于選擇哪一種則取決于設(shè)計(jì)者個(gè)人偏好，同時(shí)兩種器件在設(shè)計(jì)的時(shí)候難易程度也不相同，鋸齒狀電阻的設(shè)計(jì)難度會(huì)比矩形框電阻設(shè)計(jì)難度相對較難，設(shè)計(jì)者可根據(jù)自己接受的難易程度進(jìn)行設(shè)計(jì)，這里以鋸齒狀電阻符號(hào)為例進(jìn)行說明。

首先在符號(hào)繪制界面執(zhí)行菜單欄“設(shè)置（P）”→“偏好設(shè)置”命令在彈出的偏好設(shè)置的符號(hào)編輯器下的顯示選項(xiàng)中將柵格顯示切換為“線”，如圖2-30所示。將柵格選項(xiàng)下的“柵格預(yù)設(shè)”設(shè)置為“10mils（0.2540mm）”，如圖2-31所示。

執(zhí)行菜單欄“放置（P）”→“添加圖線”命令，當(dāng)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀時(shí)我們在圖紙格點(diǎn)交叉處單擊確認(rèn)起點(diǎn)，接著在相對于起點(diǎn)位置向右偏移一個(gè)格點(diǎn)，向上偏移五個(gè)格點(diǎn)處雙擊確認(rèn)第一條線的位置，如圖2-32所示。接著再次執(zhí)行放置圖線命令將圖2-32中所繪制的圖線終點(diǎn)作為第二條線的起點(diǎn)并確認(rèn)，以起點(diǎn)向右偏移一個(gè)格點(diǎn)，向下偏移五個(gè)格點(diǎn)雙擊確定第二條圖線的終點(diǎn)，如圖2-33所示。

圖2-30 柵格顯示設(shè)置

圖2-31 柵格格點(diǎn)設(shè)置

圖2-32 鋸齒狀圖形繪制1

圖2-33 鋸齒狀圖形繪制2

完成這一步之后只需要復(fù)制已經(jīng)畫出來的兩根圖線就可將鋸齒狀電阻繪制出來，如圖2-34所示。

圖2-34 鋸齒狀圖形繪制完成

圖形主體繪制完成后需要給電阻添加用于和外部器件相連的引腳，執(zhí)行菜單欄“放置（P）”→“添加引腳”命令，在彈出的對話框中將引腳編號(hào)設(shè)置為1，電氣類型選擇無源方向向右，如圖2-35所示。使用同樣方法添加編號(hào)2引腳，并將其方向設(shè)置為向左，如圖2-36所示。引腳放置完畢后電阻符號(hào)繪制完畢，使用快捷鍵“Ctrl+S”對其進(jìn)行保存，如圖2-37所示為繪制完畢的電阻符號(hào)。

圖2-35 電阻編號(hào)1引腳屬性設(shè)置

圖2-36 電阻編號(hào)2引腳屬性設(shè)置

圖2-37 鋸齒形電阻完整符號(hào)

電容的繪制方法與電阻相同，但需要注意的是電容可以分為有極性和無極性兩種，如圖2-38所示。繪制有極性電容時(shí)需要注意將正負(fù)極進(jìn)行標(biāo)出。

圖2-38 電容符號(hào)

電容器件在軟件種的符號(hào)如圖2-39所示。

圖2-39 電容器件符號(hào)

提示：電容器件中兩個(gè)引腳處沒有顯示標(biāo)號(hào)，并不是表示引腳沒有對其編號(hào)而是為了美觀將其隱藏了，執(zhí)行菜單欄“文件（F）”→“符號(hào)屬性...”命令，在彈出的庫符號(hào)屬性對話框中找到“引腳文本選項(xiàng)”處將“顯示引腳編號(hào)”“顯示引腳名稱”前的復(fù)選框取消勾選即可將引腳的名稱以及編號(hào)進(jìn)行隱藏。 3.其他器件的繪制 其他器件的繪制方式也都大致相同，都是使用軟件提供的繪圖工具將所需圖形拼湊出來這里不過多贅述。這里給出器件的符號(hào)供設(shè)計(jì)者參考設(shè)計(jì)，如圖所示。

圖2-40 7段共陰數(shù)碼管器件符號(hào)

圖2-41 繼電器符號(hào)

圖2-42 LED燈器件符號(hào)

圖2-43 穩(wěn)壓二極管器件符號(hào)

圖2-44 電位器符號(hào)

圖2-45 SMB射頻同軸連接器符號(hào)

圖2-46 撥碼開關(guān)符號(hào)

圖2-47 測試點(diǎn)符號(hào)

圖2-48 排針或排母符號(hào)

2.4 封裝的命名和規(guī)范

1.PCB元件庫分類及命名

依據(jù)元件工藝類（元件一律采用大寫字母表示），PCB元件庫分類及命名如表2-3所示。

表2-3 PCB元件庫分類及命名

元 件 庫	元 件 種 類	簡 稱	封裝名（Footprint）
SMD.LIB（貼片封裝庫）	SMD電阻	R	R+元件英制代號(hào)
	SMD排阻	RA	RA+電阻數(shù)-PIN距
	SMD電容	C	C+元件英制代號(hào)
	SMD電解電容	C	C+元件直徑
	SMD電感	L	L+元件英制代號(hào)
	SMD鉭電容	CT	CT+元件英制代號(hào)
	柱狀貼片	M	M+元件英制代號(hào)
	SMD二極管	D	D+元件英制代號(hào)
	SMD三極管	Q	常規(guī)為SOT23，其他為Q-型號(hào)
	SMD IC	U	（1）封裝+PIN數(shù)，如PLCC6、QFP8、SOP8、SSOP9、TSOP8 （2）IC型號(hào)+封裝+PIN數(shù)
	接插件	CON	CON+PIN數(shù)-PIN距
AI.LIB（自動(dòng)插接件封裝庫）	電阻	R	R+跨距（mm）
	瓷片電容	C	CAP+跨距（mm）-直徑
	聚丙烯電容	C	C+跨距（mm）-長×寬
	滌綸電容	C	C+跨距（mm）-長×寬
	電解電容	C	C+直徑-跨距（mm） 立式電容：C+直徑×高度-跨距（mm）+L
	二極管類	D	D+直徑-跨距（mm）
	三極管類	Q	Q-型號(hào)
	MOS管類	Q	Q-型號(hào)
	三端穩(wěn)壓IC	U	U-型號(hào)
	LED	LED	LED-直徑+跨距（mm）
MI.LIB（手工插接件封裝庫）	立插電阻	R	RV+跨距（mm）-直徑
	水泥電阻	R	RV+跨距（mm）-長×寬
	壓敏電阻	RZ	RZ-型號(hào)
	熱敏電阻	RT	RT+跨距(mm)
	光敏電阻	RL	BL-型號(hào)
	可調(diào)電阻	VR	VR-型號(hào)
	排阻	RA	RA+電阻數(shù)-PIN距
	握插電容	C	CW+跨距(mm)-直徑×高
MI.LIB（手工插接件封裝庫）	盒狀電容	C	C+跨距(mm)-長×寬
	立式電解電容	C	C+跨距(mm)-直徑
	電感	L	L+電感數(shù)-型號(hào)
	變壓器	T	T-型號(hào)
	橋式整流器	BG	BG-信號(hào)
	三極管	Q	Q-型號(hào)
	IGBT	Q	IGBT-序號(hào)
	MOS管	Q	Q-型號(hào)
	單向可控硅	SCR	SCR-型號(hào)
	雙向可控硅	BCR	BCR-型號(hào)
	三端穩(wěn)壓IC	U	U-型號(hào)
	光電耦合器類	U	U+PIN數(shù)，如PLCC6、QFP8、SOP8、SSOP8、TSOP8
	IC	U
	排座	CON	(1)PIN距為2.54mm 簡稱+PIN數(shù) 如CON5、CN5、SIP5、CON5 (2)PIN距為2.54mm SIP+PIN數(shù)-P距N (3)帶彎角的加上-W、普通的加上-L
	排線	CN
	排針	SIP
	其他連接器	CON
	發(fā)光二極管	LED	LED+跨距(mm)-直徑
	雙發(fā)光二極管	LED	LED2+跨距(mm)-直徑
	數(shù)碼管	LED	LED+位數(shù)-尺寸
	數(shù)碼屏	LED	LED-型號(hào)
	背光板	BL	BL-型號(hào)
	LCD	LCD	LCD-型號(hào)
	按鍵開關(guān)	SW	SW-型號(hào)
	觸摸按鍵	MO	MO-型號(hào)
	晶振	Y	Y-型號(hào)
	保險(xiǎn)管	F	F+跨距(mm)-長×直徑
	蜂鳴器	BUZ	BUZ+跨距(mm)-直徑
	繼電器	K	K-型號(hào)
	電池	BAT	BAT-直徑
	電池片		型號(hào)
	模塊	MK	MK-型號(hào)
MARK.LIB（標(biāo)識(shí)對象庫）	MARK點(diǎn)	MARK
	AI孔	AI
	螺絲孔	M
	測試點(diǎn)	TP
	過爐方向	SOL

2.PCB封裝圖形要求

PCB封裝是元器件實(shí)物映射到PCB上的產(chǎn)物。不能隨意賦予PCB封裝尺寸，應(yīng)該按照元器件規(guī)格書的精確尺寸進(jìn)行繪制。元件庫與PCB庫的相互結(jié)合，是電路設(shè)計(jì)連接關(guān)系和實(shí)物電路板銜接的橋梁，創(chuàng)建PCB封裝有其必要性。

（1）外形尺寸：指元件的最大外形尺寸。封裝庫的外形（尺寸和形狀）必須和實(shí)際元件的封裝外形一致。

（2）主體尺寸：指元件的塑封體的尺寸，主體尺寸=寬度×長度。

（3）尺寸單位：英制單位為mil（1mil=25.4×10-3mm），公制單位為mm。

（4）封裝的焊盤必須定義編號(hào)，一般使用數(shù)字來編號(hào)，并與原理圖管腳對應(yīng)。

（5）貼片元件的原點(diǎn)一般設(shè)定在元件圖形的中心，插裝元件的原點(diǎn)一般設(shè)定在第一個(gè)焊盤中心。

（6）表面貼裝元件的封裝必須在元件面建立，不允許在焊接面建立鏡像的封裝。

（7）封裝的外形建立在絲印層上。

2.5 PCB元件庫的常用操作命令

點(diǎn)擊工程管理界面，選擇符號(hào)編輯器工具即可進(jìn)入PCB元件庫文件編輯器，如圖2-49所示。

圖2-49 PCB元件庫編輯器

單擊工具欄中的“放置（P）”按鈕，再彈出的下拉列表中列出了PCB元件庫庫常用的操作命令，如圖2-50所示。

圖2-50 PCB元件庫常用的操作命令

各個(gè)工具的功能說明如下。

：添加焊盤。

：添加規(guī)則區(qū)域。

：繪制線。

：繪制弧線。

：繪制矩形。

：繪制圓形。

：繪制多邊形。 ：添加參考圖片。

：添加文本。

：添加文本框。

：添加對齊測量標(biāo)注。 ：添加正交測量標(biāo)注。 ：添加中心測量標(biāo)注。 ：添加徑向測量標(biāo)注。 ：添加引線標(biāo)注。 ：放置封裝錨點(diǎn)。 ：柵格原點(diǎn)。 1.放置線條

放置線條步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“線條”命令，或單擊元器件庫編輯器有側(cè)工具欄中的放置圖線“放置線條”按鈕，此時(shí)右側(cè)工具欄中的畫線工具被鎖定同時(shí)光標(biāo)上方出現(xiàn)一只畫筆形狀。

（2）移動(dòng)光標(biāo)到需要放置線條位置處，單擊確定線條的起點(diǎn)，多次單擊確定多個(gè)固定點(diǎn)。在放置線條的過程中，需要拐彎時(shí)，可以單擊確定拐彎的位置。在T形交叉點(diǎn)處，系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)添加節(jié)點(diǎn)。線條繪制完畢后，鼠標(biāo)左鍵雙擊或按ESC鍵退出。

（3）設(shè)置線條屬性。雙擊需要設(shè)置屬性的線條（或在繪制狀態(tài)下按E鍵），系統(tǒng)將彈出相應(yīng)的線條屬性編輯面板，如圖2-51所示。

圖2-51 線條屬性編輯面板

該面板可以設(shè)置線條的起始位置、結(jié)束位置、長度、角度、線條寬度、線條樣式以及線條歸屬的層等參數(shù)的設(shè)置。 2.放置焊盤 放置焊盤我們通常是通過坐標(biāo)來確定每個(gè)焊盤的位置，因?yàn)槭謩?dòng)放置的焊盤沒辦法做到焊盤完全對齊以及焊盤之間的間距沒辦法做到和實(shí)物對應(yīng)，因此我們需要將軟件的坐標(biāo)系調(diào)整好。KiCad8.0軟件的坐標(biāo)系與我們平常學(xué)習(xí)的坐標(biāo)系有所區(qū)別，如圖2-52所示，我們平常學(xué)習(xí)的坐標(biāo)系為沿Y軸正上方為正方向，沿X軸的右方為正方向，而軟件中的卻與此相反，沿Y軸下方為正方向，X軸的右側(cè)為正方向。這個(gè)設(shè)置是根據(jù)每個(gè)設(shè)計(jì)者而定的，并不存在誰是錯(cuò)誤的誰是正確的。

圖2-52 軟件坐標(biāo)系

設(shè)置方法如下：執(zhí)行菜單欄“設(shè)置（P）”→“偏好設(shè)置”命令，找到封裝編輯器選項(xiàng)下的原點(diǎn)和軸，將X軸選擇“向右增加”，Y軸選擇“向上增加”，如圖5-53所示。

圖2-53 軟件坐標(biāo)系設(shè)置

坐標(biāo)設(shè)置好后我們就可以正常放置焊盤，步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄中的“放置（P）”→“焊盤”命令，或者單擊工具欄中的“放置焊盤”按鈕，光標(biāo)變成十字形狀并帶有一個(gè)焊盤圖標(biāo)。

（2）移動(dòng)光標(biāo)到需要放置焊盤的位置處單擊即可放置該焊盤。

（3）此時(shí)軟件仍處于放置焊盤狀態(tài)，重復(fù)步驟（2）即可放置其他的焊盤。

（4）設(shè)置焊盤屬性。雙擊需要設(shè)置屬性的焊盤（或在放置狀態(tài)下按E鍵），系統(tǒng)將彈出相應(yīng)的焊盤屬性編輯面板，如圖2-54所示。

圖2-54 焊盤屬性編輯面板

其中常用選項(xiàng)介紹如下。

焊盤類型：設(shè)置焊盤的類型，包括通孔、貼片、板邊連接器、NPTH非金屬化孔、貼片Aperture。

焊盤編號(hào)：用于設(shè)置焊盤編號(hào)，此項(xiàng)在設(shè)置時(shí)與原理圖庫中的引腳編號(hào)相互對應(yīng)。

位置：用于決定焊盤的位置，設(shè)計(jì)PCB封裝的靈魂就在于對焊盤位置計(jì)算。

焊盤形狀：設(shè)置焊盤的具體形狀，包括圓形、橢圓、矩形、梯形、圓角矩形、倒角矩形等形狀。

鉆孔形狀：對于插接式元件來說他需要一個(gè)通孔使得引腳能夠通過并通過焊接使之于PCB連接，那么鉆孔的形狀就是決定我通過器件引腳的孔的形狀。 3 添加規(guī)則區(qū)域 此功能是在不同的區(qū)域制定不同的規(guī)則，用戶可以決定在這個(gè)區(qū)域中能否進(jìn)行走線、能否放置過孔、能否放置焊盤、是否禁止填充、是否能放置封裝等，用戶可以自由決定。

放置步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄“放置（P）”→“添加規(guī)則區(qū)域”，或單擊工具欄中的“添加規(guī)則區(qū)域”按鈕，也可直接使用快捷鍵Ctrl+Shift+K，光標(biāo)上方出現(xiàn)畫筆形狀。

（2）在PCB封裝繪制界面單擊，此時(shí)會(huì)彈出規(guī)則區(qū)域?qū)傩詫υ捒?，在這個(gè)對話框中用戶可以選擇規(guī)則區(qū)域所屬層，以及其他的規(guī)則，設(shè)定完成后在區(qū)域名稱中填入該區(qū)域的名稱，如圖2-55所示。

圖2-55 規(guī)格區(qū)域?qū)傩跃庉嬅姘?/p>

（3）點(diǎn)擊確定按鈕后在面板中通過鼠標(biāo)單擊確定區(qū)域的每個(gè)點(diǎn)，如果需要拐彎需要在拐彎處單機(jī)移動(dòng)鼠標(biāo)即可，最終將區(qū)域繪制為一個(gè)封閉的區(qū)域，如圖2-56所示。

圖2-56 規(guī)格區(qū)域繪制

（4）此時(shí)軟件仍處于放置焊盤狀態(tài)，重復(fù)步驟（2）（3）即可放置其他的規(guī)則區(qū)域。 4.添加幾何圖形 添加矩形、圓、繪制多邊形、添加文本、添加文本框等的添加方式于2.2節(jié)中的操作相同，這里不在贅述。 5.添加對齊測量標(biāo)注 對其測量標(biāo)注實(shí)際功能就是一根尺子能夠測量我們所畫的器件尺寸，放置步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄“放置（P）”→“添加對其測量標(biāo)注”，或單擊工具欄中的“添加對其測量標(biāo)注”按鈕，也可直接使用快捷鍵Ctrl+Shift+H，光標(biāo)上方出現(xiàn)直尺形狀。

（2）將光標(biāo)移動(dòng)到需要測量的器件的一端點(diǎn)擊，接著移動(dòng)鼠標(biāo)到器件的另外一端點(diǎn)擊，移動(dòng)鼠標(biāo)將尺寸信息移動(dòng)到器件外側(cè)，如圖2-57所示。

圖2-57 添加對齊測量標(biāo)注 6.添加參考圖片

添加參考圖片可用于PCB圖片標(biāo)注，Logo等圖片信息的放置，步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄“放置（P）”→“添加參考圖片”命令，在彈出的選擇圖片對話框中選擇需要放置的圖片，選擇單擊打開。

（2）此時(shí)圖片會(huì)跟隨鼠標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)，當(dāng)圖片移動(dòng)到合適位置時(shí)單機(jī)即可將圖片放置在該區(qū)域。

（3）若要修改圖片參數(shù)，可雙擊圖片進(jìn)行參數(shù)修改。

2.6 PCB封裝的制作

2.6.1 KiCad中層的定義

在進(jìn)行封裝制作之前，需要了解PCB庫編輯界面各個(gè)層的含義。KiCad常用的層有信號(hào)/線路層、絲印層、阻焊層、助焊層、禁止布線層等。以下是另一款常用EDA工具Altium Designer中層的定義： （1）信號(hào)/線路層（Signal Layer）：Altium Designer 21最多可提供32個(gè)信號(hào)層，包括頂層（Top Layer）、底層（BottomLayer）和中間層（Mid-Layer）。各層之間可通過通孔（Via）、盲孔（Blind Via）和埋孔（Buried Via）實(shí)現(xiàn)互相連接。

Top Layer（頂層信號(hào)層）：也稱元件層，主要用來放置元件，對于雙層板和多層板可以用來布置導(dǎo)線或鋪銅。

Bottom Layer（底層信號(hào)層）：也稱焊接層，主要用于布線及焊接，對于雙層板和多層板也可以用來放置元件。

Mid-Layer（中間信號(hào)層）最多可有30層，在多層板中用于布置信號(hào)線。

（2）內(nèi)部電源層（Internal Plane）：通常簡稱為內(nèi)電層，僅在多層板中出現(xiàn)，PCB板層數(shù)一般是指信號(hào)層和內(nèi)電層相加的總和數(shù)。與信號(hào)層相同，內(nèi)電層與內(nèi)電層之間、內(nèi)電層與信號(hào)層之間可通過通孔、盲孔和埋孔實(shí)現(xiàn)互相連接。

（3）絲印層（Silkscreen Layer）：PCB上有2個(gè)絲印層，分別是Top Overlay的（頂層絲印層）和BottomOverlay（底層絲印層），一般為白色，主要用于放置印制信息，如元件的輪廓和標(biāo)注、各種注釋字符、Logo等，方便PCB的元件焊接和電路檢查。

（4）機(jī)械層（Mechanical Layer）：一般用于放置有關(guān)制板和裝配方法的指示性信息，如PCB的外形尺寸、尺寸標(biāo)記、數(shù)據(jù)資料、過孔信息、裝配說明等信息，這些信息因設(shè)計(jì)公司或PCB制造廠家的要求而有所不同。AltiumDesigner 21提供了無限機(jī)械層，可根據(jù)實(shí)際需要添加，以下舉例說明常用的方法。

Mechanical 1：一般用來繪制PCB的邊框，作為其機(jī)械外形，故也稱為外形層。

Mechanical 2：常用來放置PCB加工工藝要求表格，包括尺寸、板材、板層等信息。

Mechanical 13/15：大多用于放置元件的本體尺寸信息，包括元件的三維模型。為了頁面的簡潔，該層默認(rèn)未顯示。

Mechanical 16：大多用于放置元件的占位面積信息，在項(xiàng)目早期可用來估算PCB尺寸。為了頁面的簡潔，該層默認(rèn)未顯示，而且顏色為黑色。

（5）阻焊層（Solder Mask Layer）：在焊盤以外的各部位涂覆一層涂料，如防焊漆，用于阻止這些部位上錫。阻焊層用于在設(shè)計(jì)過程中匹配焊盤，是自動(dòng)產(chǎn)生的。Altium提供了TopSolder（頂層）和Bottom Solder（底層）兩個(gè)阻焊層。

（6）助焊層（Paste Mask Layer）：或稱錫膏防護(hù)層、鋼網(wǎng)層，針對表面貼（SMD）元件的焊盤，該層用來制作鋼網(wǎng)，而鋼網(wǎng)上的孔對應(yīng)電路板上的SMD器件的焊盤。Altium提供了TopPaste（頂層）和Bottom Paste（底層）兩個(gè)助焊層，同樣在設(shè)計(jì)過程中自動(dòng)匹配焊盤而產(chǎn)生。

注意：

阻焊層用于蓋綠油，助焊層用于開鋼網(wǎng)涂錫。

如果需要涂錫，如焊盤/測試點(diǎn)等，則需要同時(shí)使用Solder和Paste層。

如果只需要露出銅而不需要涂錫，如機(jī)械安裝孔/MARK點(diǎn)，則只要Solder層。

（7）鉆孔引導(dǎo)層（Drill Guide）：主要用于顯示設(shè)置的鉆孔信息，一般不需要設(shè)置。

（8）禁止布線層（Keep-out Layer）：定義電氣邊界，具有電氣特性的對象不能超出該邊界。

（9）鉆孔圖層（Drill Drawing）：按X、Y軸的數(shù)值定位，畫出整個(gè)PCB上所需鉆孔的位置圖，一般不需要設(shè)置。

（10）多層（Multi-Layer）：可指代PCB板上的所有層，用于描述PCB上跨越所有板層的通孔信息，多用于直插器件的焊盤設(shè)置。

2.6.2 封裝的制作

1. 電阻封裝的制作

電阻的PCB封裝相對簡單，因?yàn)殡娮璧暮副P相對較少只有兩個(gè)，這大大節(jié)省了設(shè)計(jì)者的工作量。接下來我們將以0805型號(hào)電阻為例介紹0805電阻的PCB封裝如何繪制。在繪制之前需要我們做一些準(zhǔn)備工作，首先我們需要獲取0805型號(hào)電阻的規(guī)格書，這里推薦大家在立創(chuàng)商城中進(jìn)行下載，這里使用的是國巨公司的0805封裝規(guī)格書，如圖2-58所示。

圖2-58 電阻封裝

在這份規(guī)格書中我們可以直觀的看出器件的封裝尺寸信息，我們要繪制它的PCB封裝主要就是根據(jù)這份尺寸信息來進(jìn)行。

首先我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)名為“TestLibrary”的全局屬性的PCB封裝庫用來存放我們測試所需的器件封裝，接著將該封裝庫置頂，并新建一個(gè)名為“R_0805的封裝”，在工具欄中選擇放置焊盤工具先在繪制區(qū)隨意放置一個(gè)焊盤，接著雙擊已經(jīng)放置好的焊盤，在彈出的焊盤屬性編輯面板中填入如圖2-59的信息，

圖2-59 電阻焊盤1信息

焊盤1信息填寫完成之后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，焊盤就自動(dòng)放置在我們需要的位置上面，接著放置焊盤2，我們賦值焊盤1，將其隨便放于繪制區(qū)，雙擊復(fù)制的焊盤在彈出的焊盤屬性對話框中填入如圖2-60所示的信息，點(diǎn)擊確認(rèn)，這樣電阻的焊盤就放置完成，如圖2-61所示。

圖2-60 電阻焊盤2信息

圖2-61 電阻焊盤放置完成效果

焊盤放置完成，接下來我們就要為電阻繪制一個(gè)小房子，這個(gè)小房子決定著我們在進(jìn)行PCB布局的時(shí)候每個(gè)器件之間相隔的距離。其實(shí)所謂的小房子就是給電阻添加一個(gè)絲印，用這個(gè)絲印將焊盤包裹起來，如圖2-62所示。

圖2-62 電阻封裝繪制完成效果

這樣我們的電阻PCB封裝就繪制完成了，我們可以使用快捷鍵“Alt+3”切換到3D視圖查看我們的電阻的封裝，如圖2-63所示。此時(shí)因?yàn)槲覀儧]有給器件添加3D封裝所以3D視角下就只能看到兩個(gè)光禿禿的焊盤。

圖2-63 電阻封裝3D效果

接下來我們?yōu)槠骷砑?D封裝，所謂3D封裝就是一些使用3D建模軟件繪制的一些實(shí)物模型，添加步驟如下。

（1）執(zhí)行菜單欄“文件（F）”→“封裝屬性”命令，在彈出的封裝屬性對話框中點(diǎn)擊3D模型選項(xiàng)，在這個(gè)界面選擇按鈕添加3D封裝的路徑，在彈出的器件選擇對話框中選擇相同封裝形式的3D封裝，如圖2-64所示。

圖2-64 選擇3D封裝

（2）點(diǎn)擊打開按鈕后回到封裝屬性對話框，即可看到我們添加進(jìn)來的3D封裝，注意有時(shí)候添加進(jìn)來的3D封裝并不是自己貼和我們的焊盤而是需要我們通過左側(cè)的位置信息進(jìn)行調(diào)整，位置調(diào)整完成后點(diǎn)擊確定按鈕即可完成3D封裝的添加，回到封裝編輯界面再次使用快捷鍵“Alt+3”即可查看電阻的3D封裝形式，如圖2-65所示。

圖2-65 帶有3D封裝的電阻封裝 2.電容的封裝 圖2-66 0805電容封裝信息

圖2-67 0805電容焊盤1位置信息

圖2-68 0805電容焊盤2位置信息

圖2-68 0805電容3D效果圖

上述只給了0805型號(hào)電容PCB封裝信息以及必要參數(shù)的設(shè)置，過程并未詳細(xì)寫出，這是因?yàn)殡娙莸姆庋b和電阻的封裝過程相同，就不過多闡述，請讀者自行理解電阻的封裝過程，自行完成電容的封裝繪制。 3.LED的封裝繪制 圖2-69 LED燈封裝信息

圖2-70 LED焊盤1位置信息

圖2-71 LED焊盤2位置信息

圖2-72 LED 3D封裝效果圖 4.穩(wěn)壓二極管封裝 圖2-73 穩(wěn)壓二極管尺寸信息

圖2-74 LED焊盤1位置信息

圖2-75 LED焊盤2位置信息 5.七段數(shù)碼管封裝 圖2-76 一位數(shù)碼管封裝信息

這里的數(shù)碼管使用的是插件形式，所以所用焊盤的形式為通孔，具體數(shù)據(jù)信息如表2-4所示。

表2-4 數(shù)碼管封裝信息

編號(hào)	位置信息（mm）		焊盤形狀	焊盤尺寸（mm）		鉆孔形狀	孔直徑（mm）
	X	Y		X	Y
1	0	0	矩形	1.524	2.524	圓形	0.8
2	2.54	0	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
3	5.08	0	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
4	7.62	0	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
5	10.16	0	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
6	10.16	15.24	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
7	7.62	15.24	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
8	5.08	15.24	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
9	2.54	15.24	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8
10	0	15.24	橢圓	1.524	2.524	圓形	0.8

焊盤添加完成后在其絲印層添加一些絲印，并添加對應(yīng)的3D封裝，如圖2-77所示。

圖2-77 一位數(shù)碼管3D效果圖

6.SMB射頻同軸連接器 圖2-78 SMB射頻同軸連接器尺寸信息

SMB射頻同軸連接器是插件形式器件，所以所用焊盤的形式為通孔，具體數(shù)據(jù)信息如表2-5所示。 表2-5 SMB射頻同軸連接器封裝信息

編號(hào)	位置信息（mm）		焊盤形狀	直徑（mm）	鉆孔形狀	鉆孔直徑（mm）
	X	Y
1	0	0	圓形	2.74	圓形	1.7
2	-2.54	2.54	圓形	2.74	圓形	1.7
3	2.54	2.54	圓形	2.74	圓形	1.7
4	-2.54	-2.54	圓形	2.74	圓形	1.7
5	2.54	-2.54	圓形	2.74	圓形	1.7

圖2-79 SMB射頻同軸封裝圖

7.撥碼開關(guān)封裝

圖2-80 4位撥碼開關(guān)封裝信息

SMB射頻同軸連接器是插件形式器件，所以所用焊盤的形式為通孔，具體數(shù)據(jù)信息如表2-6所示。

表2-4 數(shù)碼管封裝信息

編號(hào)	位置信息（mm）		焊盤形狀	焊盤尺寸（mm）		鉆孔形狀	孔直徑（mm）
	X	Y		X	Y
1	0	0	矩形	1.6	1.6	圓形	0.8
2	0	-2.54	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8
3	0	-5.08	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8
4	0	-7.62	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8
5	7.62	-7.62	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8
6	7.62	-5.08	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8
7	7.62	-2.54	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8
8	7.62	0	橢圓	1.6	1.6	圓形	0.8

圖2-81 4位撥碼開關(guān)封裝圖

2.7 元件與封裝的關(guān)聯(lián)

有了原理圖庫和PCB元件庫之后，接下來就是將原理圖中的元件與其對應(yīng)的封裝關(guān)聯(lián)起來，KiCad 8.0提供了2種關(guān)聯(lián)方式，用戶可以給單個(gè)的元件匹配封裝，也可以通過封裝管理器批量關(guān)聯(lián)封裝。

2.7.1 給單個(gè)元件匹配封裝

（1）打開符號(hào)編輯器面板，在窗口左側(cè)的“庫”中打開我們之前創(chuàng)建的“TestLibrary”這個(gè)庫，選擇其中的一個(gè)元件，執(zhí)行菜單欄“文件（F）”→“符號(hào)屬性”命令，在彈出的庫符號(hào)屬性對話框中找到封裝信息選項(xiàng)，點(diǎn)擊瀏覽按鈕，如圖2-82所示。

圖2-82 庫符號(hào)屬性對話框

（2）在彈出的“封裝選擇器”對話框中，選擇對應(yīng)的封裝庫，然后添加相應(yīng)的封裝，點(diǎn)擊確定按鈕，即可完成元件與封裝的關(guān)聯(lián)，如圖2-83所示。

圖2-83 封裝選擇器對話框

2.7.2 封裝分配器的使用

（1）在原理圖編輯界面執(zhí)行菜單欄的“工具”→“分配封裝”命令，或使用快捷鍵“F”，打開封裝分配器，從中可以查看原理圖所有元件對應(yīng)的封裝模型。

（2）如圖2-84所示，封裝分配器元件列表中第四列展示的是元件當(dāng)前的封裝，入元件沒有封裝，則對應(yīng)的整個(gè)封裝分配器中用黃色突出并且第四列為空。

圖2-84 封裝分配器

（3）在封裝分配器的左邊軟件將所有的封裝庫都列了出來，我們需要選擇了對應(yīng)的封裝庫后在分配器的有側(cè)會(huì)出現(xiàn)這個(gè)封裝庫的所有封裝，此時(shí)我們選擇我們需要添加封裝的器件，然后雙擊分配器右側(cè)的封裝即可為對應(yīng)的器件添加封裝，分配完成點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，如圖2-85所示。

圖2-85 封裝分配器分配封裝

如果您想一口氣讀完 Kerman 的筆記，可以訪問以下鏈接：

https://github.com/HubertHQH/KiCad_Design_Guide