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        SMT焊盘结构详解

         

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        焊盘(land)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,表面贴装装配的基本构成单元沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,用来构成电路板的焊盘图案(land pattern)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,即各种为特殊元件类型设计的焊盘组合沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。没有比设计差劲的焊盘结构更令人沮丧的事情了沙龙会体育|官网登录。当一个焊盘结构设计不正确时沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,很难沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、有时甚至不可能达到预想的焊接点沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。焊盘的英文有两个词:Land 和 Pad 沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,经成沉崽逵齶官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录?梢越惶媸褂?可是沙龙会体育|官网登录,在功能上沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,Land 是二维的表面特征沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,用于可表面贴装的元件沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,而 Pad 是三维特征沙龙会体育|官网登录,用于可插件的元件沙龙会体育|官网登录。作为一般规律沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,Land 不包括电镀通孔(PTH, plated through-hole)沙龙会体育|官网登录。旁路孔(via)是连接不同电路层的电镀通孔(PTH)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。盲旁路孔(blind via)连接最外层与一个或多个内层沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,而埋入的旁路孔只连接内层沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        如前面所注意到的沙龙会体育|官网登录,焊盘Land通常不包括电镀通孔(PTH)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。一个焊盘Land内的PTH在焊接过程中将带走相当数量的焊锡沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,在许多情况中产生焊锡不足的焊点沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录∩沉崽逵齶官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录?墒巧沉崽逵齶官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,在某些情况中沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,元件布线密度迫使改变到这个规则沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,最值得注意的是对于芯片规模的封装(CSP, chip scale package)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。在1.0mm(0.0394")间距以下沙龙会体育|官网登录,很难将一根导线布线通过焊盘的“迷宫”沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。在焊盘内产生盲旁通孔和微型旁通孔(microvia)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,允许直接布线到另外一层沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。因为这些旁通孔是小型和盲的沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,所以它们不会吸走太多的焊锡沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,结果对焊点的锡量很小或者没有影响沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        有许多的工业文献出于IPC(Association Connecting Electronics Industries), EIA(Electronic Industry Alliance)和JEDEC(Solid State Technology Association)沙龙会体育|官网登录,在设计焊盘结构时应该使用沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        主要的文件是IPC-SM-782《表面贴装设计与焊盘结构标准》沙龙会体育|官网登录,它提供有关用于表面贴装元件的焊盘结构的信息沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        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沙龙会体育|官网登录,焊盘结构应该符合IPC-SM-782的意图沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        如果焊盘大大地偏离IPC-SM-782沙龙会体育|官网登录,那么将很困难达到符合J-STD-001和IPC-A-610的焊接点沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        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沙龙会体育|官网登录。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JEDEC 95出版物《固体与有关产品的注册和标准外形》沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。无可争辩沙龙会体育|官网登录,这些文件中最重要的是JEDEC 95出版物沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,因为它处理了最复杂的元件沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。它提供有关固体元件的所有登记和标准外形的机械图沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        JEDEC出版物JESD30(也可从JEDEC的网站免费下载)基于封装的特征沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、材料沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、端子位置沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、封装类型沙龙会体育|官网登录、引脚形式和端子数量沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,定义了元件的缩写语沙龙会体育|官网登录。特征沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、材料沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、位置沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、形式和数量标识符是可选的沙龙会体育|官网登录。

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        封装特征:一个单个或多个字母的前缀沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,确认诸如间距(pitch)和轮廓等特征沙龙会体育|官网登录。

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        封装材料:一个单字母前缀沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,确认主体封装材料沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

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        端子位置:一个单字母前缀沙龙会体育|官网登录,确认相对于封装轮廓的端子位置沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

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        封装类型:一个双字母标记沙龙会体育|官网登录,指明封装的外形类型沙龙会体育|官网登录。

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        引脚新式:一个单字母后缀沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,确认引脚形式沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

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        端子数量:一个一位沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、两位或三位的数字后缀沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,指明端子数量沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

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        表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括:

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        · E 扩大间距(>1.27 mm)

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        · F 密间距(<0.5 mm);限于QFP元件

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        · S 收缩间距(<0.65 mm);除QFP以外的所有元件沙龙会体育|官网登录。

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        · T 薄型(1.0 mm身体厚度)

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        表面贴装有关端子位置标识符的一个简单列表包括:

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        · Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两侧沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

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        · Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧沙龙会体育|官网登录。

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        表面贴装有关封装类型标识符的一个简单列表包括:

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        · CC 芯片载体(chip carrier)封装结构

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        · FP 平封(flat pack)封装结构

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        · GA 栅格阵列(grid array)封装结构

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        · SO 小外形(small outline)封装结构

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        表面贴装有关引脚形式标识符的一个简单列表包括:

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        · B 一种直柄或球形引脚结构;这是一种非顺应的引脚形式

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        · F 一种平直的引脚结构;这是一种非顺应的引脚形式

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        · G 一种翅形引脚结构;这是一种顺应的引脚形式

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        · J 一种“J”形弯曲的引脚结构;这是一种顺应的引脚形式

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        · N 一种无引脚的结构;这是一种非顺应的引脚形式

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        · S 一种“S”形引脚结构;这是一种顺应的引脚形式

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        例如沙龙会体育|官网登录,缩写词F-PQFP-G208沙龙会体育|官网登录,描述0.5 mm(F)塑料(P)方形(Q)平面封装(FP)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,翅形引脚(G)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,端子数量208沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        对元件和板表面特征(即焊盘结构沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、基准点等)的详细公差分析是必要的沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。IPC-SM-782解释了怎样进行这个分析沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。许多元件(特别是密间距元件)是严格公制单位设计的沙龙会体育|官网登录。不要为公制的元件设计英制的焊盘结构沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。累积的结构误差产生不配合沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,完全不能用于密间距元件沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。记住沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,0.65mm等于0.0256"沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,0.5mm等于0.0197"沙龙会体育|官网登录。

        IPC-SM-782标准内沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,每个元件与相应的焊盘结构组织在四个页面中沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。结构如下:

        第一页包括有关元件的通用信息沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录,包括可应用文件沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、基本结构沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、端子或引脚数量沙龙会体育|官网登录、标记沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、载体封装格式沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录、工艺考虑沙龙会体育|官网登录、和焊接阻力沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        第二页包括设计焊盘结构所必须的元件尺寸沙龙会体育|官网登录,对于其它元件信息沙龙会体育|官网登录,参考EIA-PDP-100和95 出版物沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        第三页包括相应焊盘结构的细节与尺寸沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。为了产生最适合的焊接点条件沙龙会体育|官网登录,在这页上描述的焊盘结构是基于最大材料情况(MMC, maximum material condition)沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。使用最小材料情况(LMC, least material condition)时沙龙会体育|官网登录,尺寸可能影响焊接点的形成沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

        第四页包括元件与焊盘结构的公差分析沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。它也提供对于焊接点的形成应该期望得到什么的详细内容沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。焊点强度受锡量的影响沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。在决定不使用基于MMC尺寸的焊盘结构之前沙龙会体育|官网登录,应该进行公差分析和焊接点评估沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录沙龙会体育|官网登录。

         


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