2.1 PCB封装

PCB封装在PADS Layout中用“PCB Decal”表示，在OrCAD中用“PCB Footprint”表示，在Protel中用“Footprint”表示。

2.1.1 PCB封装的概念

在OrCAD中设计电路原理图时，元件（Part）只是用来表明实际元器件的引脚之间的电气连接关系，除此之外没有任何实际意义。元件的形状随着设计人员的不同而不同，不管什么形式，只需保证元器件的引脚与实际元器件的引脚一一对应就行。

但是，在PADS Layout中设计印制电路板时，除了PCB封装（PCB Decal）的引脚必须与实际元器件的引脚一致外，PCB封装的形状、引脚间距和引脚物理尺寸等必须根据实际元器件的物理尺寸来确定。

PCB封装是元器件在印制电路板上的“脚印”图，既描绘了元器件的外观又比较精确地描绘了元器件引脚之间的相对位置。如果PCB封装设计不正确，就可能导致元器件没有办法装配到电路板上。

要正确理解PCB封装的概念，请参照图2-1，理解以下几点内容：

（1）图（b）是双列直插式塑料封装的的HD74LS04的实物照片，该实物装配在电路板上时需要插孔；图（c）是陶瓷扁平封装的HD74LS04的实物照片，该实物是表面贴装在电路板上的。它们的电气性能和逻辑功能是一样的。

（2）如果使用实物图（b），那么在PADS Layout中只能采用图（d）的PCB封装；如果使用实物图（c），那么在PADS Layout中只能采用图（e）的PCB封装。

（3）从图中可以看出这两类封装的元器件，它们的引脚编号是这样确定的：俯视元器件，逆时针给引脚编号。这是行业惯例。

（4）相同功能的集成电路，可以有几种实物形式，因而也就有几种PCB封装，在OrCAD中都可以对应同一个元件符号，如图（a）所示，当然它们也可以对应不同的元器件符号。

（5）功能不同的元器件，比如74LS04和74AC08都可以采用DIP这种14个引脚的双列直插式的塑料封装。

（6）OrCAD中的元件符号的引脚一定要与PADS Layout中的PCB封装的引脚一一对应，否则在设计PCB时导入网络表不会成功。

2.1.2 元器件封装的分类

如果从装配到PCB上的形式来分类，元器件的封装可以分为通孔插装技术（THT，Through Hole Technology）和表面贴装技术（SMT，Surface Mounted Technology）。

将元器件安置在板子的一面，并将引脚焊在另一面，这种技术称为通孔插装。这种元器件需要占用大量的空间，并且要为每个引脚钻一个孔。所以它们的引脚其实占两面的空间，而且焊盘也比较大。但是另一方面，与SMT元件比起来，THT元件与PCB的连接性比较好。像插座这类的元件需要承受一定的压力，所以通常它们都是THT封装。

使用表面贴装技术的元件，引脚焊在元件的同一面。这种技术不用为了焊接每个引脚而在PCB上钻孔。可以在PCB的两面焊接表面贴装的元件，以节省空间。SMT封装的元件比THT封装的元件要小，所以和使用THT元件的PCB比起来，使用SMT元件的PCB上元件要密集很多。SMT封装的元件也比THT封装的元件要便宜，所以现今的PCB上大部分都是采用SMT封装的元件。

另一种常用的分类方法是从封装外型来分类，则有SIP（单列直插封装，Single In-line Package）、DIP（双列直插封装，Dual In-line Package）、PLCC（塑料引线芯片载体封装，Plastic-Leaded Chip Carrier）、PQFP（塑料四方扁平封装，Plastic Quad Flat Pack）、SOP（小尺寸封装，Small-Outline Package）、TSOP（薄型小尺寸封装，Thin Small-Outline Package）、PPGA（塑料针状栅格阵列封装，Plastic Pin Grid Array）、PBGA（塑料球栅阵列封装，Plastic Ball Grid Array）、CSP（芯片级封装，Chip Scale Package）等，常见的元器件封装实物如图2-2所示。

从使用的包装材料来分，又可以将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；从成型工艺来分，又可以将封装划分为预成型封装（pre-mold）和后成型封装（post-mold）。

2.1.3 PCB封装的命名

不管是在Protel中，还是在PADS Layout中，PCB封装的命名最好遵循一定的原则，这样便于自己今后重复利用已经创建好的PCB封装。建议的一个原则是：PCB封装类型+引脚数 + ＜引脚间距＞+＜元器件外形尺寸＞，尖括号内的项是可选项。例如：

AXIAL-0.3，表示这个PCB封装是轴向的，两个引脚间距为300mil。

DIP22-400，表示这个PCB封装是双列直插式的，有22个引脚，两列引脚之间的距离是400mil。

不同的软件，封装的命名规则不一样。对于PADS Layout用户，建议用户最好熟悉PADS Layout的一些常用的封装，避免自己再花不必要的精力去制作那些系统已有的封装。

2.1.4 设计单位：毫米和密尔

有关PCB封装的另一个重要问题是设计单位。一般集成电路都是欧美一些半导体公司生产的，所以PCB封装的尺寸一般用英制单位来描述。英制单位和公制单位的换算关系是：

1毫米（mm）=0.0394英寸（in）；

1毫米（mm）=39.37密尔（mil）；

1英寸（in）=25.4毫米（mm）；

1密尔（mil）=0.0254毫米（mm）；

1英寸（in）=1000密尔（mil）。