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PCB线路板焊盘设计的一些基本要求

来源:PCB 日期:2019-12-25 浏览量:

焊盘类型


    在印制电路板上,所有元器件的电气连接都是通过焊盘来进行的。焊盘是PCB设计中最重要的基本单元。根据不同的元器件和焊接工艺,印制电路板中的焊盘可以分为非过孔焊盘和过孔焊盘两种类型。非过孔焊盘主要用于表面贴装元器件的焊接,过孔焊盘主要用于针脚式元器件的焊接。

    焊盘形状的选择与元器件的形状、大小、布局情况、受热情况和受力方向等因素有关,设计人员需要根据情况综合考虑后进行选择。在大多数的PCB设计工具中,系统可以为设计人员提供圆形(Round)焊盘、矩形(Rectangle)焊盘和八角形(Octagonal)焊盘等不同类型的焊盘  。

1.圆形焊盘
在印制电路板中,圆形焊盘是最常用的一种焊盘。对于过孔焊盘来说,圆形焊盘的主要尺寸是孔径尺寸和焊盘尺寸,焊盘尺寸与孔径尺寸存在一个比例关系,如焊盘尺寸一般是孔径尺寸的两倍。非过孔型圆形焊盘主要用做测试焊盘、定位焊盘和基准焊盘等,其主要的尺寸是焊盘尺寸。

2.矩形焊盘
矩形焊盘包括方形焊盘和矩形焊盘两大类。方形焊盘主要用来标识印制电路板上用于安装元器件的第1个引脚。矩形焊盘主要用做表面贴装元器件的引脚焊盘。焊盘尺寸大小与所对应的元器件引脚尺寸有关,不同元器件的焊盘尺寸不同。一些元器件焊盘的具体尺寸请参考1.3节的内容。

3.八角形焊盘
八角形焊盘在印制电路板中应用得相对较少,它主要是为了同时满足印制电路板的布线及焊盘的焊接性能等要求而设定的。

4.异形焊盘
在PCB的设计过程中,设计人员还可以根据设计的具体要求,采用一些特殊形状的焊盘。例如,对于一些发热量较大、受力较大和电流较大等的焊盘,可以将其设计成泪滴状。

   焊盘尺寸


    焊盘尺寸对SMT产品的可制造性和寿命有很大的影响。影响焊盘尺寸的因素很多,设计焊盘尺寸时应该考虑元器件尺寸的范围和公差、焊点大小的需要、基板的精度、稳定性和工艺能力(如定位和贴片精度等)。焊盘的尺寸具体由元器件的外形和尺寸、基板种类和质量、组装设备能力、所采用的工艺种类和能力,以及要求的品质水平或标准等因素决定。

    设计的焊盘尺寸,包括焊盘本身的尺寸、阻焊剂或阻焊层框的尺寸,设计时需要考虑元器件占地范围、元器件下的布线和点胶(在波峰焊工艺中)用的虚设焊盘或布线等工艺要求。

    由于目前在设计焊盘尺寸时,还不能找出具体和有效的综合数学公式,故用户还必须配合计算和试验来优化本身的规范,而不能单采用他人的规范或计算得出的结果。用户应建立自己的设计档案,制定一套适合自己的实际情况的尺寸规范。

用户在设计焊盘时需要了解多方面的资料,包括以下几部分。

① 元器件的封装和热特性虽然有国际规范,但对于不同的国家、不同的地区及不同的厂商,其规范在某些方面相差很大。因此,必须在元器件的选择范围内进行限制或把设计规范分成等级。

② 需要对PCB基板的质量(如尺寸和温度稳定性)、材料、油印的工艺能力和相对的供应商有详细了解,需要整理和建立自己的基板规范。

③ 需要了解产品制造工艺和设备能力,如基板处理的尺寸范围、贴片精度、丝印精度、点胶工艺等。了解这方面的情况对焊盘的设计会有很大的帮助。