EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
本帖最后由 faker12 于 2022-8-2 09:45 编辑
4 y& n$ {/ o+ M* b) J# n- f1 ?# B0 v. S1 G N5 Q. {; Z h( F
本指南从PCB通用规则、焊点、不同封装类型等方面，规定了基于可制造性的高可靠性的元器件焊盘设计要求。
" E( w2 F" ]1 s0 }PCB: Printed Circuit Board SMT: SuRFace Mount Technology SMD: Solder Mask Defined NSMD：Non-SolderMask Defined 封装：原指元器件本身的外形和尺寸。本规范中特指元器件在PCB上的焊盘、丝印、字符及其属性的总和。 焊盘：原指用于组装、连接或测试等作用的导电图形。焊盘的英文有两个词：Land 和 Pad ，经常可以交替使用；可是，在功能上，Land 是二维的表面特征，用于可表面贴装的元件，而 Pad 是三维特征，用于可插件的元件。作为一般规律，Land 不包括电镀通孔(PTH, plated through-hole)。本规范中特指元器件在PCB上对应的焊盘图形（Land Pattern）。
- I8 K T' h" M3 K; K& k! A基本要求 [ 1 ] 焊点质量与焊盘设计直接相关，焊盘设计要综合考虑制造质量要求、可测试性、可维修性、可清洗性和PCB的可加工性等因素，同时要考虑焊点强度和可靠性。 [ 2 ] 焊盘要根据实际生产工艺和能力来设计，参考行业规范。 [ 3 ] 焊盘设计的内容一般包括以下部分：器件组装采用的工艺路线、元件占地范围、阻焊窗尺寸、焊盘本身的物理尺寸（考虑器件的三维尺寸和焊端形状）及其它要素：粘胶用的假焊盘、过孔、走线禁布区、丝印标识等。 [ 4 ] 焊盘与引脚焊接后的焊点便于MVI、AXI、AOI、ICT等相应检测手段的检测。 MVI：焊点外露的元器件焊盘设计应使焊点易于目视，能够形成用于判断润湿性的FILLET。 AXI： 面阵列封装器件，使用方型/泪滴型焊盘较易于AXI检测。 AOI：要求焊点的脚尖有一定的长度。 ICT: 丝印和阻焊不能上测试点，否则会降低测试的准确度。 / v5 m& E% O8 G) v* c) x
[ 5 ] 在焊盘尺寸设计过程中，需综合考虑器件封装尺寸和公差，以及PCB制造商和PCBA组装能力。 如焊盘尺寸公差范围、位置准确度、印刷机的定位和印刷精度、贴片机的贴片精度、钢网开口的尺寸和位置公差等。只有在综合考虑上述尺寸以及公差的条件下，才可能设计出工艺上很坚固的焊盘，保证组装过程中有足够大的工艺窗口。 一般来讲，对上述公差的处理方式有多种，以插装器件焊盘设计为例来讲： 在焊盘的设计计算中，应考虑的公差包括： A： 引脚直径制造公差； B： PCB制造孔径最大公差； C： 器件管脚位置最大公差； D：插装操作过程公差；
& o' a! [' t g3 u
( o! U+ \' f1 {1 K8 v[ 1 ] 所有贴装元器件的封装原点应位于实体的几何中心。 原点指描述元器件尺寸要素的共同参考点。贴片机贴装时读取的是器件几何中心。 [ 2 ] PCB封装的角度定义方式与贴片机一致。 [ 3 ] 占地面积要反映元器件的实际投影面积。 占地面积指元器件安装到PCB板上后，与周围其他器件不发生冲突、干涉的最小投影面积。对于贴装元器件来讲，是指该器件实体本身和管脚（不包括其PCB封装焊盘）的投影面积。 [ 4 ] 管脚排序首先以厂家的器件资料为准，其次是参考惯例，同类型器件的管脚排序方法统一。 [ 5 ] 焊盘一般采用NSMD（non solder maskdefine）型。 [ 6 ] 阻焊开窗的大小要考虑制造商的控制能力。 控制能力包括阻焊的对位精度和阻焊桥的最小宽度，一般情况下，所有焊盘的阻焊开窗比焊盘尺寸大8～10mil。对于密间距的器件，如果PIN间没有走线和过孔，PIN间可不设计阻焊桥。过孔的阻焊设计要考虑制造商的实际加工工艺，特例如BGA下过孔的设计。 [ 7 ] 禁布区的设置要包含器件的占地面积范围，同时兼顾返修要求、插拔要求、器件本体与PCB的接触区域。 在器件占地面积范围（丝印标记区）内，一般不得布置其他元器件，但可以布置走线和过孔。器件布局时要满足需要自动贴装和返修贴装器件之间的最小设计间距要求。如BGA在返修时，需要有比器件实物大5mm的工艺区（禁止布局区）。如果器件除了引脚外本体还有金属接触PCB或金属体与PCB表面的距离不足0.2mm时，金属体对应的PCB位置禁止走线和打孔。 如果与其他元器件还存在装配关系，装配过程和装配后占用的空间禁止布置元器件。 [ 8 ] 丝印应反映器件实体（不包含管脚）的轮廓、极性方向、PIN脚序号/名称,必要时也用以标识器件内部特性。 贴装器件丝印可以比实际器件实体的轮廓线向外延伸0.2~0.3mm（8~12mil）。 连接器类封装库，要用丝印体现装配过程和装配后占用的额外空间。如内存条、FLASH插座、硬盘插座，电源连接器等。 器件的极性方向丝印标识要明显、明确，要求元器件安装后仍然可见，不会因为区域内不放了过孔就影响判断。 [ 9 ] 焊盘的尺寸要考虑对电性能和散热的影响。 焊盘的尺寸要考虑器件高频特性的影响（射频器件有特别的要求）。 大的焊盘利于散热，热增强性器件要进行特别的散热焊盘设计.
5 i; {$ X% h& G0 S6 A5 U' w/ g
[ 1 ] 焊盘设计要兼顾走线设计。 如BGA焊盘设计要考虑走线和过孔的空间要求，如果必要，可以适当减小焊盘直径。 [ 2 ] 孔盘的尺寸设计要在PCB厂家加工能力之内。 在小孔的出线方式设计上，需要考虑采用一定的技巧避免在PCB制造过程中产生的一些缺陷，提高单板的可靠性。 [ 3 ] 焊盘的走线设计要充分利用器件的引脚分布特点。 密间距地BGA封装器件，器件引脚有时会采用不连续矩阵设计。充分利用这个特点，可以设计更大的过孔和较粗的走线。 [ 4 ] 内层孔盘尺寸要比外层大，以保证PCB制作质量。
9 a0 K( g* ^5 Q7 Z
回流焊接 [ 1 ] 焊盘的设计要考虑器件本体与焊盘不干涉。 钢网的开口相对与焊盘尺寸一般进行一定比例的内缩，焊盘设计要保证封装体不会压住锡膏，不影响焊膏的收缩，避免产生锡珠。 [ 2 ] 焊盘设计要满足器件引脚焊接对锡量的要求。 不同的引脚形状对锡量的要求不同。 [ 3 ] 一般焊盘宽度与器件封装焊端宽度一致。 在回流焊接焊盘设计中，焊盘的长度对组装质量和可靠性有较大的影响，而焊盘宽度则相对而言不够敏感， [ 4 ] 对于同型号封装的元器件，要考虑由于焊端形状和元件高度的不同而引起的焊盘设计差异。 如电阻比电容要薄许多，相对而言电阻比电容在组装中容易移动，易产生漂移以及立碑等缺陷，因此电阻的焊盘尺寸要比电容的焊盘尺寸小。 [ 5 ] 对于重量较轻的翼形引脚，可考虑利用焊盘设计来使器件在焊接时实现自动对中，避免由于贴片不正带来的缺陷。 [ 6 ] 推荐球栅面阵列封装焊盘尺寸为封装体基板焊盘尺寸±25um/1mil，或比封装焊球尺寸小20~25%。 焊球金属成分为Pb90Sn10的器件焊盘要比焊球金属成分为Sn63Pb37大。 不同球栅面阵列封装类型等间距所需的焊盘尺寸由大至小为：CCGA/CBGA/PBGA。 [ 7 ] D-PARK型封装器件，器件的引脚分布不对称，焊盘及钢网设计要保证润湿力合力与重心重合，防止回流时器件漂移。 波峰焊接 [ 1 ] 点胶/印胶工艺要求有足够的胶量使贴片后黏结强度足够，但胶点又不能污染焊盘或焊端。 相对回流焊接焊盘设计而言，片式器件波峰焊接焊盘在设计上，焊盘内间距要大一些，焊盘长度也长。 [ 2 ] 翼形引脚波峰焊盘设计时，要保证足够的空距减少连锡缺陷。 焊盘宽度要小一些，一般等于或小于引脚宽度，可以扩大焊盘之间的间隙，减少连锡的几率；需要设计盗锡焊盘，通过盗锡焊盘收集多余的焊锡，减少焊接时的连锡。盗锡焊盘的设计要考虑器件焊接时的方向，以及器件引脚的物理尺寸、器件本体高度等。 [ 3 ] 可在PCB的器件下方设计假走线，用于抬高胶点的高度，减少掉件的发生。 手焊 焊盘要适当加长，以满足手焊空间要求。
$ Z Q: ~2 s0 V
0 ^" ^8 W" q( H2 a% ^[ 1 ] 需根据引脚截面情况，确定器件标称焊盘尺寸。 波峰焊 [ 2 ] 孔径大小在兼顾了各方面公差的情况下，比引脚截面直径稍大。 保证器件能够顺利插入，但也不能太大，过孔太大时元器件容易晃动，元件歪斜、不出脚等缺陷。 孔与引脚间保证适当的间隙，便于焊接时焊锡在毛细作用下爬升，形成焊接。 [ 3 ] 焊环的大小要满足供应商的加工能力。 PCB制作时金属化孔是先钻孔再金属化，钻孔孔径比成孔孔径大。 [ 4 ] 当相邻焊盘边缘间距为0.6mm-1.0mm 时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘。 穿孔回流焊 [ 1 ] 通孔、焊环要小，以满足填锡比例。 [ 2 ] 焊膏印刷区域，不能有丝印，丝印会影响可焊性和锡膏的流动。 [ 3 ] 元件的外形丝印适当沿延长线加长，便于器件插装时的对准。 手焊 焊盘和孔径适当加大。 压接 通孔直径与器件引脚配合，以保证强度要求。 ( W; l! m8 J' ?, R& X
| 
/1 
发表于 2022-8-2 09:43
收藏
淘帖
支持！
反对！