应用3D模型精准创建元器件封装.docx
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应用3D模型精准创建元器件封装
应用3D模型精准创建元器件封装
教学方案设计
微课名称:
应用3D模型精准创建元器件封装
所属大类专业及专业:
电子信息大类,电子信息工程技术专业
所属专业代码:
590201
课程名称:
电子CAD技术(AD)
适用对象:
电子信息专业二年级学生
一、教学背景
随着电子产品设计日趋复杂化、智能化,高级设计概念在电子计算机辅助设计(ECAD)领域的系统设计以及机械计算机辅助设计(MCAD)领域的工业设计中应运而生。
它们联合在一起共同决定设备的智能性、设计、功能以及外形如何结合并一起创造所有人都能使用的产品。
机械设计如今给电子设计带来了前所未有的深刻影响,它可以影响或决定主板形状、尺寸与组件布局,而且在许多情况下还会决定所使用的组件类型,甚至软件运行方式。
这种趋势给两者之间的交互赋予了前所未有的重要性,因为现在产品的成功取决于ECAD-MCAD协作的成效,需要的是通力协作而非仅仅是有所联系的过程。
Altiumdesigner给出的解决方案轻松解决了ECAD和MCAD的沟通障碍,通过其3D模式不仅能实现PCB板与产品机壳的虚拟衔接预装配,还能将PCB板上所有元件3D模型及PCB板导成STEP模型从而可交给结构工程师去进行预装配。
本次课只讲述设计师怎么应用3D模型来制作精准的元器件封装。
二、教学目标
1.掌握如何导入MCAD制作的3D模型;
2.掌握如何应用3D模型来精确定位焊盘和机械安装孔
3.掌握如何应用3D模型来精确制作封装丝印外形
三、教学方法
1.仿真教学法
2.任务教学法
3.实践操作法
四、教学总结
以二维分层的方法来单纯地查看封装,要求具有专家的技术和经验级别。
对每一个相关人员而言,具有以3D逼真的方式来查看电路板设计的能力使其变得更加自然和切合实际。
并且,通过这样做,工程师们在进行电路板设计时,可以在更广的范围空间内找到适合自己的方法。
当这类器件与PCB可视化技术中的实时图像结合使用时,会感到如同直接置身于一个清晰的3D世界。
PCB设计人员第一次在电路板被批量生产前就可以清晰地看到他们设计的电路是什么样子,甚至是电路板的颜色和阻焊的覆层都可以看见。
设计人员不但可以确保电路板的设计在电学上是正确的,而且可以确保电路板有一个专业的外观和覆层。
面对设计和制造的全球竞争,这将成为越来越值得考虑的重要方面。
同样地,它使你交流起来更容易,将你的设计的特性记录下来交给设计团队其他设计人员、客户及生产者时也变得更简单。
湖南铁道职业技术学院
教师课时授课计划
教师姓名:
王勇 课程名称:
电子CAD技术 本次课时数:
20分钟
授课日期
6.23
6.23
授课班级
智能电子121
智能电子122
授课地点
实训楼401
实训楼401
课题
应用3D模型精准创建元器件封装
教学目标
知识目标
1.掌握如何Altiumdesigner中导入MCAD制作的3D模型;
2.掌握如何应用3D模型来精确定位焊盘和机械安装孔;
3.掌握如何应用3D模型来精确制作封装丝印外形.
技能目标
熟练掌握ALTIUMDESIGNER的3D模型的应用。
态度目标
培养学生自主学习的能力;
培养学生主动思维的能力;
培养学生对电子制图与制板的学习兴趣。
教学重点
应用3D模型创建元器件的封装
教学难点
如何在3D模型方形引脚中心创建捕获点
教学资源
教材,网络资源,元器件3D模型STEP文件等
教学参考书
《altium_designer高级功能教程》(王勇编)
《电子CAD技术操作指导》(电子教研室王勇编)
作业
绘制一个DB9串口封装
教学过程设计
教学环节
教学过程
教学环境、教学方法、资源
时间
(分钟)
1
引言:
1、介绍3D模型的应用背景
2、Altiumdesigner中3D应用的前景
演示法教学
0.5
2
展示DB9串口插座的3D外观
对比法
0.5
3
如何获取DB9串口插座的3DSTEP模型
讲授法
1
4
对DB9串口插座的绘图文件进行简单分析
分析讲授法
2
5
新建PCB封装库文件,开始设计过程
分析演示法
6
6
进入2D模式设置封装丝印外框
分析图解法
2
7
1.更改3D背景去除捕获点完成封装设计
2.总结设计过程
总结法
1
课后
小结
讲稿:
Step1:
查找你所需的.step(或者.stp)格式的3D模型
有两种方法可以找到你所要的元器件的3D模型:
1)从供货商的网站可以下载你所要的3D模型STEP文件,例如全球最大的元器件接插件供应商Molex,网站为:
v2)从业余3D网站下载模型STEP文件,如网站为:
例如我要查找DB9串口插座,编号为:
83611-9016点击
下载。
至此,我们获得了.step格式的器件模型,第一步完成。
Step2:
在AltiumDesigner中建立含3D的封装库
点击菜单栏中的Tools-----NewBlankCompnent然后Place——3DBody
在弹出来对话框的3DModelType中选择GenericSTEPModel,然后在GenericSTEPModel中点击Embed STEPModel
在弹出对话框中选择刚下载的模型,点OK
放置好后按一下Esc键关闭3DBody对话框。
在界面上看到如下效果,粉红色那部分就是3D模型体
按键盘左上角的数字3切换到3D视图(按2回到2D,按数字键盘上的数字无效)。
发现3D的模型上是方形引脚,固定孔也是带齿的,按数字0和9分别水平旋转0度和90度。
这时候就需要对3DBody的参数进行设置了。
AD中3D模型的旋转规律,在下面这张图上看到XYZ三个方向
双击模型弹出3DBody对话框,在GenericSTEPModel中的RotationX/Y/Z,可以分别设置模型旋转的方向及角度。
RotationX表示以X为轴旋转,RotationY表示以Y为轴旋转,RotationZ表示以Z为轴旋转,StandoffHeight可以设置模型沿Z轴上下移动。
当然,我们也可以使用Shift+鼠标右键,可以随意拖动3D模型的方位。
按照上图参数设置并对其后可以得到一个能在AltiumDesigner使用的3D封装了。
(PS:
在2D界面对齐更方便)
Step3:
在3D模型体中增加捕获点,对焊盘固定孔精确定位
此步骤中免去了错综复杂的尺寸测量,我那只需对数据手册中的焊盘大小和形状,孔大小进行阅读,对焊盘之间的距离尺寸没有必要关注,因为捕获点自动进行了定位焊盘等。
使得封装设计变得简单、快捷,精准。
在放完捕获点后,切换到2D模式,放置所需规格的焊盘和固定孔。
放置完毕后,然后有切回到3D模式,检查发现焊盘隐藏到了3D体的内部,然不是在元件的表面,如下图所示
这是因为没有设置3D体高度,也就是没有设置参考高度面,设置如下图
设置完后,焊盘就到了PCB的表面,就在刚才点击的点作为表面上,焊盘就在此点的面上。
Step4:
根据3D模型体中的外边沿增加捕获点,制作元器件的丝印层
接下来把确定焊盘和固定孔的捕获点去除,重新根据3D外边沿设置捕获点,确定丝印层。
至此,根据元器件的3D模型来制作精准的封装全部完成。
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- 关 键 词:
- 应用 模型 精准 创建 元器件 封装
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