电路板的焊盘设计 - 百度文库
电路板的焊盘设计
电路板的焊盘设计
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(landpattern)，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,platedthrough-hole)。旁路孔(via)是连接不同电路层的电镀通孔(PTH)。盲旁路孔(blindvia)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。
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,chipscalepackage)。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。
有许多的工业文献出于IPC(AssociationConnectingElectronicsIndustries),EIA(ElectronicIndustryAlliance)和JEDEC(SolidStateTechnologyAssociation)，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。
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JEDEC95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JEDEC95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。
JEDEC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。
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。
封装材料：一个单字母前缀，确认主体封装材料。
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。
封装类型：一个双字母标记，指明封装的外形类型。
引脚新式：一个单字母后缀，确认引脚形式。
端子数量：一个一位、两位或三位的数字后缀，指明端子数量。
表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括：
E扩大间距(&1.27mm)
贡献者：直觉DEPCB设计：焊盘的孔径大小
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PCB设计：焊盘的孔径大小
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印制电路板PCB设计应充分考虑到焊盘的孔径大小
按照焊盘要求进行设计是为了达到最小的直径，该直径至少比焊接终端小孔凸缘的最大直径大0.5mm。必须按照ANSI/IPC 2221 要求为所有的节点提供测试焊盘。节点是指两个或多个元器件之间的电气连接点。一个测试焊盘需要一个信号名(节点信号名)、与印制电路板的基准点相关的x-y 坐标轴以及测试焊盘的坐标位置(说明测试焊盘位于印制电路板的哪一面)。需要为SMT 提供固定装置的资料，还需要印制电路板装配布局的温合技术，以在"在电路测试固定装置"或通常被称为"钉床固定装置"的帮助下促进在电路中的可测试性。为了达到这个目的，需要:1)专门用于探测的测试焊盘的直径应该不小于0.9mm 。2) 测试焊盘周围的空间应大于0.6mm 而小于5mm 。如果元器件的高度大于6. 7mm，那么测试焊盘应置于该元器件5mm 以外。3) 在距离印制电路板边缘3mm 以内不要放置任何元器件或测试焊盘。4) 测试焊盘应放在一个网格中2.5mm孔的中心。如果有可能，允许使用标准探针和一个更可靠的固定装置。5) 不要依靠连接器指针的边缘来进行焊盘测试。测试探针很容易损坏镀金指针。6) 避免镀通孔-印制电路板两边的探查。把测试尖端通过孔放到印制电路板的非元器件/焊接面上。
这种方式可以允许使用可靠的、较便宜的装置。不同的孔尺寸的数量要维持在最低。表3-7 列出了最小孔的公差范围。
镀通孔的纵横比对于制造商在镀通孔内进行有效电镀的能力方面有着重要的影响，同样在保证PTH/PTV 结构的可靠性方面也很重要。当孔的尺寸小于基本电路板厚度的1/4 时，公差应增加0.05mm。当钻孔直径为0.35mm 或更小时，纵横比为4:1 或更大时，制造者都应该使用合适的方式遮住或堵住镀通孔以防止焊料的进入。一般而言，印制电路板厚度与镀通孔间距的比率应该小于5 : 1 。PCB各层的含义_百度文库
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