手机PCBA元器件库建立与使用.pdf

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1、 1手机 PCBA 元器件库建立与使用 2005 年 8 月 31 日 第一版 徐国斌 http:/ 说明：PCBA 元器件库采用 Pro/Engineer 2001 版本，提高它的适用范围。Pro/E 2001 的小版本各不相同，较高的到 Proe2001 2004090。因为新配的电脑上老的 2001版本不稳定，只能用高的 proe2001 版本。注意：已建好的零件库中可能有一些创建不甚准确或不细致的地方，如在任何一环节发现都应及时通知库管理人员更新，以保证设计需要。公开发表说明：公开发表说明：本文完成于本文完成于 2005 年。时间过去了年。时间过去了 3 年，手机行业已经是日新月异。但

2、是本文的所有内容对现在完全适用，没有任何过时。由于时间有限，本人没有对它进行更新，与朋友们分享并交流。年，手机行业已经是日新月异。但是本文的所有内容对现在完全适用，没有任何过时。由于时间有限，本人没有对它进行更新，与朋友们分享并交流。作者于作者于 2008 年年 10 月月 3 日日 2 目录 关于手机 PCBA 元器件库.3 0.库的使用.4 0.1 设置 search_path.4 0.2 建立 PCBA.4 0.3 库零件的尺寸与公差.6 1PCBA 设计中电子与结构的交互.8 2元器件库的建立.9 2.1 元件库建立的要求.9 2.2 元件库建立的方法.9 2.3 元件库建立的依据.1

3、0 2.4 Pro/Engineer 的设置.10 2.5 关于一些库元件的说明.10 3新的 Layout 中元器件的处理.12 3关于手机关于手机 PCBA 元器件库元器件库 PCBA 元器件库的组成如图：components：PCBA 元器件库，所有的器件 3D 模型在这里 components_temp：非正式元器件，没有经过验证的器件 3D 模型在这里，见 3.0 节。emn&emp&dxf：PCB Layout 输出的文件，它们是建立器件 3D 的基础和参考 Vendors_3D：器件供应商提供的 3D 模型及 Spec.PCBA 元器件库说明.doc：本文件 EADC.pdf 和

4、 ProECAD.pdf：关于 Pro/E 的 ECAD 的使用资料 40.库的使用库的使用 0.1 设置设置 search_path 在 Pro/Engineer 的 Config.pro 中设置 search_path 选项 search_path P:PCBA_Librarycomponents 在 config.pro 中设置元器件库的搜索路径，Pro/E 打开.emnemp 文件时就会搜索元器件库，如果库中已经有同名的文件，就会将此文件调入并且根据 PCB Layout 的装配关系装配到PCBA 中，如果库中没有这个元器件，那么 Pro/E 就会根据元器件在 Layout 中的形状和

5、高度生成一个柱体。0.2 建立建立 PCBA 0.2.1 在在 Pro/E 中打开中打开.emn 文件文件 如下图所示，Type 选择 ECAD IDF(*.emn)文件，选取要打开的文件。Open 0.2.2 选择选择 Assembly 选项选项 如下图所示?选择 Part，得到 PCB；?选择 Assembly，得到 PCBA 5 0.2.3 指定指定 emp 文件文件 如下图所示。0.2.4 在在 Pro/E 中生成中生成 PCBA 的的 3D 装配装配 指定 emp 文件之后，ProE 自动生成 PCBA。如果有元件的库存在，这自动将库调入装配。如下图所示。6 0.3 库零件的尺寸与公

6、差库零件的尺寸与公差 0.3.1 当与当与 PCBA 的距离小于的距离小于 0.3mm 时，请进行公差分析计算时，请进行公差分析计算 库零件按照公称尺寸建模（Nominal Dimension）。但是电子元器件存在公差，一般公差范围在 0.1mm 0.2mm 之间。在 Pro/E 模型上不能完全标示出 SPEC 中的公差。所以，对于空间很紧的结构，在需要考虑元件公差的情况下，请参考 SPEC。Pro/Engineer 库零件不能提供完整正确的公差信息。有些元器件的规格书中不是标注工程尺寸，而是给出极小值和极大值。这种情况下，则以最大尺寸建模。0.3.2 建模说明建模说明 0.3.2.1 对于按

7、照公差标注的元件，按照工程尺寸建模，如下图所示。0.90+-0.1 的尺寸，按照 0.9 建模。7 0.3.2.1 对于按照最大值/最小值标注的元件，按照最大尺寸建模，如下图所示。C 的最小值为 0.08，最大值为 0.2，按照最大值 0.2 建模。81PCBA 设计中电子与结构的交互设计中电子与结构的交互 Pro/Engineer 的 Pro/ECAD 提供了与 PCB CAD 的交互设计。Pro/ECAD 可以导入 PCB 文件（.emn 和.emp）生成 PCBA 的 3D 模型，用于结构设计参考的空间位置确定和干涉检查，以及强度分析与热分析。反之，Pro/E 的设计也可以导出.emn

8、文件，PCB CAD 读入此.emn文件中，确定和修改元器件的位置，确定与修改 PCB 板的形状。实际的设计过程中 Pro/E 与 PCB CAD 可能会有多次的交互过程。.emn 文件是 ECAD 文件，充当机械 CAD(Pro/Engineer)与 PCB Layout 之间的交换中间格式。Pro/E 的 PCBA 布板结果可以输出为 emn 文件，PCB Layout 导入此.emn 文件后，就可以生成 PCB 的布局。Dxf 文件可以精确和细致地表现平面形状和尺寸。当 PCB 布局完成后，输出 emn 和 emp 文件，Pro/E 导入这些文件，就可以生成 PCBA 的 3D模型。2元

9、器件库的建立元器件库的建立 2.1 元件库建立的要求元件库建立的要求 元器件库的建立中，需要满足以下要求：1 留留 0.1mm 的焊锡高度的焊锡高度 元器件焊装于 PCB 板上，不可能绝对贴于板上，它们之间会有 0.1mm 的焊锡高度。因此 Pro/E 导入 PCB Layout 的数据后生成的 PCBA 应该满足如下条件：元器件与元器件与 PCB 之间有之间有 0.1mm 间隙。间隙。2 焊盘的位置和大小要表示出来焊盘的位置和大小要表示出来 因为焊盘要占空间。省略焊盘可能会导致实际 PCBA 干涉。3 活动件的空间范围要表示出来活动件的空间范围要表示出来 对于可以伸缩的器件，其运动部件的空间

10、范围要求在库零件上表示出来。手机设计时，可以参考空间范围。4.给元器件上色给元器件上色 系统默认的颜色为灰色。完成建模后的元器件都应该有不同于灰色的颜色。这样在PCBA 中可以直观地区别精确 3D 模型与自动生成的非精确模型。2.2 元件库建立的方法元件库建立的方法 2.2.1 建立库零件的基础建立库零件的基础 Pro/E 导入 PCB Layout（.emn,.emp 文件）后，会自动为每个元器件生成 ProE part 文件，精确的 3D 模型要在此 part 文件的基础上完成，维持原有的坐标系和方向。因为PCB Layout中已经确定了元器件的坐标系，因此Pro/E中建模的坐标系必须与P

11、CB Layout 中的坐标系完全吻合，否则，3D 模型装配到 PCBA 后，可能会出现方向错误。2.2.2 完成后的完成后的 Pro/Engineer 模型中不能有模型中不能有 Suppressed Objects 完成后的模型如果有 suppressed Feature，就会给别人造成迷惑，甚至自己都搞不清楚到底它有没有用？如果的确需要 suppressed，需要加以注释说明。2.2.3 图层的显示图层的显示 库零件建模完成后，显示焊盘，以及表示运动位置的曲面、曲线、Cosmetic 等，关闭其它没有作用的层，如 Datum 面，坐标系等。提示：0.1mm间隙的处理技巧：1）Redefin

12、e Pro/e 自动生成的第一个 Protrusion 特征。2）Section Redefine Sketch Plane Make Datum Offset,选取默认的 Front 面 3）Enter Value，输入 0.1,OK Done 4）Same Ref，保持原来的参考与方向 5）Refit 显示草绘图形，修改草绘或者完成特征。这样生成的模型与 PCB 之间有 0.1mm 的间隙。模型的高度保持在名义尺寸，不用再 CUT 0.1mm 的高度。102.3 元件库建立的依据元件库建立的依据 根据厂家的 Specification。根据硬件元器件库定义的方向和坐标系。2.4 Pro/E

13、ngineer 的设置的设置 关于 Pro/E 导入 emn/emp 文件，需要对 config.pro 进行适当设置，能够满足要求。ecad_comp_layer_map no 不为元件创建层。元件的显示应该在View控制 ecad_default_comp_height 10 mm 指定默认的元件高度 ecad_export_holes_as_cuts yes Pro/E输出孔作为PCB板的CUT ecad_import_holes_as_features yes Pro/E导入PCB CAD的孔作为PCB模型中的孔 ecad_import_holes_as_features yes Pr

14、o/E导入PCB CAD的孔作为PCB模型中的孔 template_ecadasm D:ptcpro_stdsstart_files2001mmgs_asm_design.asm.1 template_ecadpart D:ptcpro_stdsstart_files2001mmgs_part_solid.prt.1 设置ECAD建模的模板，它们与零件和装配建模的模板相同 特别是ecad_import_holes_as_features yes选项，请确认。它把PCB CAD中的孔自动转化为PCB板的PRO/E模型中的孔。因此可以将Pro/E导入emn/emp文件时创建的Drill零件删除。2

15、.5 关于一些库元件的说明关于一些库元件的说明 2.5.1 文件名为Drill*.prt的元件可以删除 2.5.1 文件名为Drill*.prt的元件可以删除 文件名为Drill*.prt的元件（*代表任意字符），是PCB CAD中的PCB板上的孔。当Pro/E导入emn/emp文件时，会自动创建的Drill*.prt文件。因为Pro/E设置ecad_import_holes_as_features yes选项后，把PRO/EPCB CAD中的孔自动转化为PCB板的PRO/E模型中的孔。因此可以将Pro/E导入emn/emp文件时创建的Drill*.prt零件删除。2.5.2 文件名为TP*.

16、prt的元件为薄园片 2.5.2 文件名为TP*.prt的元件为薄园片 TP为Test Point的缩写，它代表PCB板上的测试点，实际为板上可以导电的园点，直径一般为1mm左右。在PCBA的3D模型中，用厚度为0.1mm，直径等于测试点直径的圆柱体表示。并且把颜色设置为黄铜色，与实际的PCB测试点颜色相同。2.5.3 文件名为PAD*.prt的元件为焊点 2.5.3 文件名为PAD*.prt的元件为焊点 有些电子元器件不是安装在PCB板上，因此它们需要通过电线与PCB焊接，PAD*.prt就是PCB板上的焊点，当PRO/E导入PCB Layout文件时，把焊点生成为PAD*.prt的文件。它

17、的处理也是一个薄园片，与TP*.prt文件相同。2.5.4 Shield*.prt为屏蔽罩 2.5.4 Shield*.prt为屏蔽罩 Shield*.prt为屏蔽罩，由结构工程师完成具体的建模。2.5.5 BREAKWAY*.prt为分板孔 2.5.5 BREAKWAY*.prt为分板孔 BREAKWAY*.prt为分板孔。实际PCB制造中，在一块大的PCB板上做出多块手机电路板，这多块电路板之间有不连续的小孔，方便把PCB板分为多块手机电路板。就像一大张邮票有多张邮票，由 11锯齿孔把它们分开一样。BREAKWAY*.PRT可以不建模（暂定）。2.5.3 文件名为FIDUCIAL*.prt

18、的元件 2.5.3 文件名为FIDUCIAL*.prt的元件 它的处理也是一个薄园片，与TP*.prt文件相同。3新的新的 Layout 中元器件的处理中元器件的处理 当有新的项目时，与PCBA有关的工作流程是这样的：?ME首先进行PCB的形状设计，确定PCB的形状和尺寸?然后在PCB上排布重要的元器件的位置，如SIM CARD，Connector，LCD。?ME将初步确定的PCB布局输出给PCB Layout。当ME在PCB上排布重要的元器件的位置时，ME需要元器件的3D模型。如果这个器件以前没有使用过，PCBA库中肯定没有它的模型，这时就需要建立这个器件的模型。而这时还没有emn和emp文

19、件，不能通过它来确定器件的方位。只能根据器件的Spec建立3D模型。由于这时还不能正确决定器件的装配坐标系，所以不能保证器件的范围是正确的。因为导入PCBA的过程是自动的，Pro/E根据装配坐标系自动将器件装配到PCBA装配上。处理的办法为：1）仅仅根据器件的Spec.建立器件的3D。器件的安装底面与Frontt面间距0.1mm。注意以Front面作为参考面，即Front面与PCB的表面是对齐的。2）器件不能放入PCBA_Librarycomponents中作为库零件。因为它还不是经过验证正确的零件。将器件放入与components并行的components_temp中作为备选器件。3）当PCB布局完成输出emnemp和dxf文件后，通过emnemp文件自动生成PCBA的3D模型。这时检验器件的放置位置是否正确。修改它的方位直到正确。4）将器件从components_temp移动到components中。