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PCB設(shè)計(jì)公司介紹SMT元件焊盤設(shè)計(jì)要求

發(fā)布時間 :2019-10-15 17:05 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)部
好的PCBA板一定是基于好的設(shè)計(jì),而焊盤設(shè)計(jì)也是PCB設(shè)計(jì)中非常重要的一環(huán)。焊盤設(shè)計(jì)的合理性直接影響SMT加工質(zhì)量。接下來深圳PCB設(shè)計(jì)公司-深圳宏力捷電子為大家介紹SMT元件的焊盤設(shè)計(jì)要求。
 
SMT元件的焊盤設(shè)計(jì)要求
 
一、SMT元件焊盤設(shè)計(jì)需考慮因素
焊盤設(shè)計(jì)是SMT最基本的工藝設(shè)計(jì),一般應(yīng)從以下四個方面考慮。
1. 最小重疊面積,必須滿足IPC-A-610所規(guī)定的最小焊縫寬度或長度要求。
2. 焊縫/焊點(diǎn)強(qiáng)度要求。
3. 焊接熱傳遞要求。
4. 工藝性要求,如減少移位、立碑、橋連、開焊等。
 
二、SMT元件焊端/引腳類別
SMT元件的封裝結(jié)構(gòu)形式很多,但焊端/引腳的種類并不多,主要有六類,包括:
1. 冒形端電極(Chip類封裝)。
2. L形引腳。
3. J形引腳。
4. 球形引腳(BGA類封裝)。
5. 城堡焊端。
6. QFN焊端(BTC類封裝)。 
 
SMT元件焊盤設(shè)計(jì)要求
三、SMT元件焊盤設(shè)計(jì)要求
1. 冒形端電極的焊盤設(shè)計(jì)
 
所謂冒形端電極,是指片式元件那樣的有五個焊接面的焊端。使用冒形端電極的元件只有無引線的片式元件。
 
1)PCB設(shè)計(jì)原則
片式元件,如果封裝尺寸為0603及其以上,焊盤尺寸對焊接直通率的影響不是很大,可以根據(jù)組裝密度選擇IPC-351給出的合適焊盤尺寸來進(jìn)行設(shè)計(jì)。但如果封裝尺寸為0603以下,特別是0201、01005,焊盤尺寸對焊接直通率的影響就比較大了,變得非常敏感。
 
主要影響尺寸為焊盤伸出長度,太長容易引起立碑。
 
需要指出的是,電阻在寬度方向上的兩面無電鍍層,如果采用波峰焊接,焊盤寬度應(yīng)減小30%,在長度方向向外增加0.2mm以上。
 
2)業(yè)界設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
下表為:推薦焊盤設(shè)計(jì)尺寸,單位:mm(mil)
 
封裝名稱 Z G X Y
01005 0.66(26) 0.15(6) 0.23(9) 0.25(10)
0201 0.83(33) 0.23(9) 0.38(15) 0.30(12)
0402 1.37(54) 0.30(12)

0.50(20)

0.53(21)
0603 2.10(83) 0.58(23) 0.81(32) 0.76(30)
 
 
2. L形引腳的焊盤設(shè)計(jì)
 
L形引腳的封裝有QFP、SOP
 
1)PCB設(shè)計(jì)原則
L形引腳腳跟為主焊縫,腳尖為副焊縫。焊盤間隔最小為0.13mm。
 
2)業(yè)界設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
一般焊接問題多的是引腳中心距為0.4mm的QFP,經(jīng)驗(yàn)是鋼網(wǎng)開窗寬度應(yīng)<焊盤0.05mm以上。
 
 
3. J形引腳的焊盤設(shè)計(jì)
 
形引腳的封裝有LCC、SOJ
 
PCB設(shè)計(jì)原則
J形引腳腳尖為主焊縫,腳跟為副焊縫。由于引腳間距標(biāo)準(zhǔn),焊盤的設(shè)計(jì)也很標(biāo)準(zhǔn),原則上腳尖外擴(kuò)1/3~1/2T,腳跟外擴(kuò)2/3~33T。
 
SMT元件焊盤設(shè)計(jì)要求
 
 
4. 球形引腳的焊盤設(shè)計(jì)
 
使用球形引腳的封裝主要有BGA類封裝。
 
對于球形引腳焊盤的設(shè)計(jì),理想情況下應(yīng)根據(jù)BGA載板焊盤直徑的大小來設(shè)計(jì),由于各封裝廠家采用的焊球尺寸、焊盤尺寸不統(tǒng)一,實(shí)際上很難做到。一般都是根據(jù)BGA焊球的中心距設(shè)計(jì),以兼顧不同供應(yīng)商的BGA。下表是參考業(yè)界多家的設(shè)計(jì)規(guī)范給出的一個BGA焊盤設(shè)計(jì)尺,僅供參考。

名義焊球直徑 BGA的間距 焊盤直徑
0.75 1.50、1.27 0.55±0.05
0.60 1.00 0.45±0.05
0.50 1.00、0.80 0.40±0.05
0.45 1.00、0.80、0.75 0.35±0.05
0.40 0.80、0.75、0.65 0.30±0.05
0.30 0.80、0.75、0.65、0.50 0.25+0/-0.05
0.25 0.40 0.20+0/-0.03
0.20 0.30 0.15+0/-0.03
 
5. QFN的焊盤設(shè)計(jì)
 
QFN的焊接,特別是多排焊端的QFN問題比較多,主要為焊端開焊和橋連。之所以如此,是因?yàn)镼FN封裝下面一般有一個大的散熱焊端,焊接時焊錫有一個向上的托舉力。
 
1)PCB設(shè)計(jì)原則
焊盤與熱沉焊盤、焊盤與焊盤最小間隔應(yīng)≥0.2mm,以免貼裝時發(fā)生橋連。
 
2)熱沉焊盤上導(dǎo)熱孔的設(shè)計(jì)
熱沉焊盤的有效散熱有賴于導(dǎo)熱孔與地層的連接,散熱孔布局在熱沉焊盤的周邊比中心要好很多,20個以上的孔對散熱效率并沒有太明顯的提升。塞孔焊縫中的空洞率要少,一般為15~25%(60%焊膏覆蓋率條件下,也就是鋼網(wǎng)開窗為非實(shí)開窗),而不塞則為35~45%,大約差一倍,這與一般的認(rèn)識相反。推薦孔徑為0.20~0.33mm,中心距按1.27mm設(shè)計(jì)。

以上就是關(guān)于SMT元件焊盤設(shè)計(jì)要求的介紹,如果您有電路板產(chǎn)品需要做PCB設(shè)計(jì)、SMT加工、PCBA代工代料,歡迎聯(lián)系深圳宏力捷電子!


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