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PCB设计公司介绍SMT元件焊盘设计要求

发布时间 :2019-10-15 17:05 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCB设计部
好的PCBA板一定是基于好的设计,而焊盘设计也是PCB设计中非常重要的一环。焊盘设计的合理性直接影响SMT加工质量。接下来深圳PCB设计公司-深圳宏力捷电子为大家介绍SMT元件的焊盘设计要求。
 
SMT元件的焊盘设计要求
 
一、SMT元件焊盘设计需考虑因素
焊盘设计是SMT最基本的工艺设计,一般应从以下四个方面考虑。
1. 最小重叠面积,必须满足IPC-A-610所规定的最小焊缝宽度或长度要求。
2. 焊缝/焊点强度要求。
3. 焊接热传递要求。
4. 工艺性要求,如减少移位、立碑、桥连、开焊等。
 
二、SMT元件焊端/引脚类别
SMT元件的封装结构形式很多,但焊端/引脚的种类并不多,主要有六类,包括:
1. 冒形端电极(Chip类封装)。
2. L形引脚。
3. J形引脚。
4. 球形引脚(BGA类封装)。
5. 城堡焊端。
6. QFN焊端(BTC类封装)。 
 
SMT元件焊盘设计要求
三、SMT元件焊盘设计要求
1. 冒形端电极的焊盘设计
 
所谓冒形端电极,是指片式元件那样的有五个焊接面的焊端。使用冒形端电极的元件只有无引线的片式元件。
 
1)PCB设计原则
片式元件,如果封装尺寸为0603及其以上,焊盘尺寸对焊接直通率的影响不是很大,可以根据组装密度选择IPC-351给出的合适焊盘尺寸来进行设计。但如果封装尺寸为0603以下,特别是0201、01005,焊盘尺寸对焊接直通率的影响就比较大了,变得非常敏感。
 
主要影响尺寸为焊盘伸出长度,太长容易引起立碑。
 
需要指出的是,电阻在宽度方向上的两面无电镀层,如果采用波峰焊接,焊盘宽度应减小30%,在长度方向向外增加0.2mm以上。
 
2)业界设计经验
下表为:推荐焊盘设计尺寸,单位:mm(mil)
 
封装名称 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形引脚的焊盘设计
 
L形引脚的封装有QFP、SOP
 
1)PCB设计原则
L形引脚脚跟为主焊缝,脚尖为副焊缝。焊盘间隔最小为0.13mm。
 
2)业界设计经验
一般焊接问题多的是引脚中心距为0.4mm的QFP,经验是钢网开窗宽度应<焊盘0.05mm以上。
 
 
3. J形引脚的焊盘设计
 
形引脚的封装有LCC、SOJ
 
PCB设计原则
J形引脚脚尖为主焊缝,脚跟为副焊缝。由于引脚间距标准,焊盘的设计也很标准,原则上脚尖外扩1/3~1/2T,脚跟外扩2/3~33T。
 
SMT元件焊盘设计要求
 
 
4. 球形引脚的焊盘设计
 
使用球形引脚的封装主要有BGA类封装。
 
对于球形引脚焊盘的设计,理想情况下应根据BGA载板焊盘直径的大小来设计,由于各封装厂家采用的焊球尺寸、焊盘尺寸不统一,实际上很难做到。一般都是根据BGA焊球的中心距设计,以兼顾不同供应商的BGA。下表是参考业界多家的设计规范给出的一个BGA焊盘设计尺,仅供参考。

名义焊球直径 BGA的间距 焊盘直径
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的焊盘设计
 
QFN的焊接,特别是多排焊端的QFN问题比较多,主要为焊端开焊和桥连。之所以如此,是因为QFN封装下面一般有一个大的散热焊端,焊接时焊锡有一个向上的托举力。
 
1)PCB设计原则
焊盘与热沉焊盘、焊盘与焊盘最小间隔应≥0.2mm,以免贴装时发生桥连。
 
2)热沉焊盘上导热孔的设计
热沉焊盘的有效散热有赖于导热孔与地层的连接,散热孔布局在热沉焊盘的周边比中心要好很多,20个以上的孔对散热效率并没有太明显的提升。塞孔焊缝中的空洞率要少,一般为15~25%(60%焊膏覆盖率条件下,也就是钢网开窗为非实开窗),而不塞则为35~45%,大约差一倍,这与一般的认识相反。推荐孔径为0.20~0.33mm,中心距按1.27mm设计。

以上就是关于SMT元件焊盘设计要求的介绍,如果您有电路板产品需要做PCB设计、SMT加工、PCBA代工代料,欢迎联系深圳宏力捷电子!


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