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SMT焊盤結構詳解

日期:2024-12-19

乾元坤和編輯

SMT焊盤結構詳解

焊盤(land),表面貼裝裝配的基本構成單元,用來構成電路板的焊盤圖案(landpattern),即各種為特殊元件類型設計的焊盤組合。沒有比設計差勁的焊盤結構更令人沮喪的事情了。當一個焊盤結構設計不正確時,很難、有時甚至不可能達到預想的焊接點。焊盤的英文有兩個詞:Land和Pad,經常可以交替使用;可是,在功能上,Land是二維的表面特征,用于可表面貼裝的元件,而Pad是三維特征,用于可插件的元件。作為一般規律,Land不包括電鍍通孔(PTH,platedthrough-hole)。旁路孔(via)是連接不同電路層的電鍍通孔(PTH)。盲旁路孔(blindvia)連接最外層與一個或多個內層,而埋入的旁路孔只連接內層。

SMT焊盤結構詳解

SMT焊盤結構詳解

如前面所注意到的,焊盤Land通常不包括電鍍通孔(PTH)。一個焊盤Land內的PTH在焊接過程中將帶走相當數量的焊錫,在許多情況中產生焊錫不足的焊點。可是,在某些情況中,元件布線密度迫使改變到這個規則,最值得注意的是對于芯片規模的封裝(CSP,chipscalepackage)。在1.0mm(0.0394")間距以下,很難將一根導線布線通過焊盤的“迷宮”。在焊盤內產生盲旁通孔和微型旁通孔(microvia),允許直接布線到另外一層。因為這些旁通孔是小型和盲的,所以它們不會吸走太多的焊錫,結果對焊點的錫量很小或者沒有影響。

對元件和板表面特征(即焊盤結構、基準點等)的詳細公差分析是必要的。IPC-SM-782解釋了怎樣進行這個分析。許多元件(特別是密間距元件)是嚴格公制單位設計的。不要為公制的元件設計英制的焊盤結構。累積的結構誤差產生不配合,完全不能用于密間距元件。記住,0.65mm等于0.0256",0.5mm等于0.0197"。

在IPC-SM-782標準內,每個元件與相應的焊盤結構組織在四個頁面中。結構如下:

第一頁包括有關元件的通用信息,包括可應用文件、基本結構、端子或引腳數量、標記、載體封裝格式、工藝考慮、和焊接阻力。

第二頁包括設計焊盤結構所必須的元件尺寸,對于其它元件信息,參考EIA-PDP-100和95出版物。

第三頁包括相應焊盤結構的細節與尺寸。為了產生最適合的焊接點條件,在這頁上描述的焊盤結構是基于最大材料情況(MMC,maximummaterialcondition)。使用最小材料情況(LMC,leastmaterialcondition)時,尺寸可能影響焊接點的形成。

第四頁包括元件與焊盤結構的公差分析。它也提供對于焊接點的形成應該期望得到什么的詳細內容。焊點強度受錫量的影響。在決定不使用基于MMC尺寸的焊盤結構之前,應該進行公差分析和焊接點評估。

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