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焊盘的基本概念及其有关的行业标准。) W$ s( w8 T: m8 I# ?
; e/ |' K2 O3 t0 x4 D$ }
焊盘(land)，表面贴装装配的基本构成单元，用来构成电路板的焊盘图案(land pattern)，即各种为特殊元件类型设计的焊盘组合。没有比设计差劲的焊盘结构更令人沮丧的事情了。当一个焊盘结构设计不正确时，很难、有时甚至不可能达到预想的焊接点。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)。旁路孔(via)是连接不同电路层的电镀通孔(PTH)。盲旁路孔(blind via)连接最外层与一个或多个内层，而埋入的旁路孔只连接内层。
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! R4 v; e" b( g- i如前面所注意到的，焊盘Land通常不包括电镀通孔(PTH)。一个焊盘Land内的PTH在焊接过程中将带走相当数量的焊锡，在许多情况中产生焊锡不足的焊点。可是，在某些情况中，元件布线密度迫使改变到这个规则，最值得注意的是对于芯片规模的封装(CSP, chip scale package)。在1.0mm(0.0394")间距以下，很难将一根导线布线通过焊盘的“迷宫”。在焊盘内产生盲旁通孔和微型旁通孔(microvia)，允许直接布线到另外一层。因为这些旁通孔是小型和盲的，所以它们不会吸走太多的焊锡，结果对焊点的锡量很小或者没有影响。
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有许多的工业文献出于IPC(Association Connecting Electronics Industries), EIA(Electronic Industry Alliance)和JEDEC(Solid State Technology Association)，在设计焊盘结构时应该使用。主要的文件是IPC-SM-782《表面贴装设计与焊盘结构标准》，它提供有关用于表面贴装元件的焊盘结构的信息。当J-STD-001《焊接电气与电子装配的要求》和IPC-A-610《电子装配的可接受性》用作焊接点工艺标准时，焊盘结构应该符合IPC-SM-782的意图。如果焊盘大大地偏离IPC-SM-782，那么将很困难达到符合J-STD-001和IPC-A-610的焊接点。" ?! H/ J. ?# F. Q1 M" E
3 Q/ P( B* ?) o* I: {: s- {元件知识(即元件结构和机械尺寸)是对焊盘结构设计的基本的必要条件。IPC-SM-782广泛地使用两个元件文献：EIA-PDP-100《电子零件的注册与标准机械外形》和JEDEC 95出版物《固体与有关产品的注册和标准外形》。无可争辩，这些文件中最重要的是JEDEC 95出版物，因为它处理了最复杂的元件。它提供有关固体元件的所有登记和标准外形的机械图。
. ~: D0 `; H' k' U K( w
- f Y1 {+ @" V- J0 UJEDEC出版物JESD30(也可从JEDEC的网站免费下载)基于封装的特征、材料、端子位置、封装类型、引脚形式和端子数量，定义了元件的缩写语。特征、材料、位置、形式和数量标识符是可选的。
$ p; [$ T" N% T封装特征：一个单个或多个字母的前缀，确认诸如间距(pitch)和轮廓等特征。: d, w$ F9 n% Q/ H" ] Y& C+ z1 z
封装材料：一个单字母前缀，确认主体封装材料。# C+ N9 y( v9 R0 n$ O! Y/ ?
端子位置：一个单字母前缀，确认相对于封装轮廓的端子位置。
: N" e5 E* ]& L; }封装类型：一个双字母标记，指明封装的外形类型。# d# N" N3 |; h5 ]& ^! L* n% u
引脚新式：一个单字母后缀，确认引脚形式。6 k* A' e; g0 g3 b# F
端子数量：一个一位、两位或三位的数字后缀，指明端子数量。/ ?: D, ], ?# @
: e% L! G$ }2 x1 p' S6 ]表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括：
4 l3 j# M: o5 N2 n· E 扩大间距(>1.27 mm) . W& f3 Y# V0 U
· F 密间距(<0.5 mm)；限于QFP元件 . r. R+ |! n. M; c' K7 i. p& Y6 S' b
· S 收缩间距(<0.65 mm)；除QFP以外的所有元件。
8 \9 N: U: x& h1 F7 ]( Q$ n· T 薄型(1.0 mm身体厚度)
9 i) y2 g4 }* F/ C+ v" \# { 表面贴装有关端子位置标识符的一个简单列表包括：
, m! {6 y3 x# Z5 e# K, ^* M( \& R7 W3 ^$ H· Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两侧。
# T8 `" ]/ _! n" j/ K" I· Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧。& R4 I' z Y' s( Y' H, V/ v
表面贴装有关封装类型标识符的一个简单列表包括：
+ m5 c' I9 Y! S! Y· CC 芯片载体(chip carrier)封装结构 # ~3 I% T2 e2 N
· FP 平封(flat pack)封装结构
4 G% c4 D7 r) x! x$ N; H· GA 栅格阵列(grid array)封装结构 " y0 s2 @4 K" C7 _# o* Q5 h8 a
· SO 小外形(small outline)封装结构
, p& k% N+ [; I' s9 }1 Y1 Y 表面贴装有关引脚形式标识符的一个简单列表包括：8 K+ J/ s2 g Y7 f" r
· B 一种直柄或球形引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式
8 Q3 W$ p6 `7 _8 V* F) C8 H· F 一种平直的引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式 + p2 @8 }" X6 x/ f1 \9 q
· G 一种翅形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式 $ Q0 e5 v1 L) k. W1 A X8 Z
· J 一种“J”形弯曲的引脚结构；这是一种顺应的引脚形式 9 Y7 @( ?1 B4 [
· N 一种无引脚的结构；这是一种非顺应的引脚形式
# p7 |+ p* G( H& }$ U· S 一种“S”形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
# j% \- k0 i5 Z9 l
' |3 Q0 V/ N7 U例如，缩写词F-PQFP-G208，描述0.5 mm(F)塑料(P)方形(Q)平面封装(FP)，翅形引脚(G)，端子数量208。
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, Q" N$ I. X/ S+ h" V
1 Y% T, w% Z. }, d& C对元件和板表面特征(即焊盘结构、基准点等)的详细公差分析是必要的。IPC-SM-782解释了怎样进行这个分析。许多元件(特别是密间距元件)是严格公制单位设计的。不要为公制的元件设计英制的焊盘结构。累积的结构误差产生不配合，完全不能用于密间距元件。记住，0.65mm等于0.0256"，0.5mm等于0.0197"。
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# f( i3 I: {$ g ' @9 W$ C3 `% F4 H
在IPC-SM-782标准内，每个元件与相应的焊盘结构组织在四个页面中。结构如下：
H H3 |" x1 ], u; \) @- l* B第一页包括有关元件的通用信息，包括可应用文件、基本结构、端子或引脚数量、标记、载体封装格式、工艺考虑、和焊接阻力。6 a+ H3 p1 f/ c( {( j5 V
第二页包括设计焊盘结构所必须的元件尺寸，对于其它元件信息，参考EIA-PDP-100和95 出版物。: R+ e7 P$ t: C% K6 l- U
第三页包括相应焊盘结构的细节与尺寸。为了产生最适合的焊接点条件，在这页上描述的焊盘结构是基于最大材料情况(MMC, maximum material condition)。使用最小材料情况(LMC, least material condition)时，尺寸可能影响焊接点的形成。& S0 d# p' {/ i1 V" }
第四页包括元件与焊盘结构的公差分析。它也提供对于焊接点的形成应该期望得到什么的详细内容。焊点强度受锡量的影响。在决定不使用基于MMC尺寸的焊盘结构之前，应该进行公差分析和焊接点评估。 |
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发表于 2008-7-20 12:57
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发表于 2011-4-27 17:47