PCB的元器件焊盤設(shè)計是一個重點,最終產(chǎn)品的質(zhì)量都在于焊點的質(zhì)量。因此,焊盤設(shè)計是否科學合理,至關(guān)重要。
對于同一個元件,凡是對稱使用的焊盤(如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等),設(shè)計時應嚴格保持其全面的對稱性,即焊盤圖形的形狀與尺寸應完全一致。以保證焊料熔融時,作用于元器件上所有焊點的表面張力(也稱為潤濕力)能保持平衡(即其合力為零),以利于形成理想的焊點。
以下分類講一下不同類型元器件的焊盤設(shè)計要求:
一、片式(Chip)元件焊盤設(shè)計應掌握以下關(guān)鍵要素
對稱性:兩端焊盤必須對稱,才能保證熔融焊錫表面張力平衡;對于小尺寸的元件0603、0402、0201等,兩端融焊錫表面張力的不平衡,很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。
焊盤間距:確保元件端頭或引腳與焊盤恰當?shù)拇罱映叽纾?br />
焊盤剩余尺寸:搭接后的剩余尺寸必須保證焊點能夠形成彎月面;
焊盤寬度:應與元件端頭或引腳的寬度基本一致。
在實際生產(chǎn)中,最常見到0402元件焊盤設(shè)計不合理,造成缺陷比較多,在這里,給大家一個0402元件的優(yōu)選焊盤設(shè)計方案,這個方案在生產(chǎn)實際中效果比較好,缺陷率極低。
0402優(yōu)選焊盤各項參數(shù)及焊盤圖形
二、SOP及QFP設(shè)計原則:
1、 焊盤中心距等于引腳中心距;
2、 單個引腳焊盤設(shè)計的一般原則
Y=T+b1+b2=1.5~2mm (b1=0.3~1.0mm b2=0.3~0.7mm)
X=1~1.2W
3、 相對兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離按下式計算(單位mm)
G=F-K
式中:G—兩排焊盤之間距離,
F—元器件殼體封裝尺寸,
K—系數(shù),一般取0.25mm,
三、BGA的焊盤設(shè)計原則
1、PCB上的每個焊盤的中心與BGA底部相對應的焊球中心相吻合;
2、PCB焊盤圖形為實心圓,導通孔不能加工在焊盤上;
3、與焊盤連接的導線寬度要一致,一般為0.15mm~0.2mm;
4、阻焊尺寸比焊盤尺寸大0.1mm~0.15mm;
5、焊盤附近的導通孔在金屬化后,必須用阻焊劑進行堵塞,高度不得超過焊盤高度;
6、在BGA器件外廓四角加工絲網(wǎng)圖形,絲網(wǎng)圖形的線寬為0.2mm~0.25mm。
四、焊盤的熱隔離
SMD器件的引腳與大面積筒箔連接時,要進行熱隔離處理,否則會由于元件兩端熱量不均衡,造成焊接缺陷。
五、再流焊工藝導通孔的設(shè)置
1、一般導通孔直徑不小于0.75mm;
2、除SOIC、QFP、PLCC 等器件外,不能在其它元器件下面打?qū)ǹ祝?br />
3、導通孔不能設(shè)計在焊接面上片式元件的兩個焊盤中間的位置;
4、更不允許直接將導通孔作為BGA器件的焊盤來用;
5、導通孔和焊盤之間應有一段涂有阻焊膜的細連線相連,細連線的長度應大于0.5mm;寬度大于0.4mm。
六、插裝元器件焊盤設(shè)計
1、孔距為5.08mm或以上的,焊盤直徑不得小于3mm;
2、孔距為2.54mm的,焊盤直徑最小不應小于1.7mm;
3、電路板上連接220V電壓的焊盤間距,最小不應小于3mm;
4、流過電流超過0.5A(含0.5A)的焊盤直徑應大于等于4mm;
5、焊盤以盡可能大一點為好,對于一般焊點,其焊盤直徑最小不得小于2mm。
插裝元器件焊盤孔徑設(shè)計
采用波峰焊接工藝時,元件插孔孔徑,一般比其引腳線徑大0.1 mm- 0.3mm為宜,其焊盤的直徑應大于孔徑的3倍。電阻、二極管的安裝孔距應設(shè)計為標準系列7.5mm、10mm、12.5mm、15mm,電解電容的安裝 孔距應與元件引腳距一致,三極管的安裝孔距應為2.54mm。
七、采用波峰焊工藝時,貼片元件的焊盤設(shè)計
采用波峰焊焊接片式元件時,應注意“陰影效應(缺焊)、‘橋接’(短路)”的發(fā)生,對于CHIP元件,應將元件的軸向方向垂直于PCB的傳送方向,小的元件應在大的元件前面,間距應大于2.5mm;