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标题: SMT基础知识之焊盘结构 [打印本页]
作者: argox    时间: 2008-7-20 12:57
标题: SMT基础知识之焊盘结构
焊盘的基本概念及其有关的行业标准。8 @2 w5 r+ z# X" h1 ?; q5 T( J
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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(land pattern)，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, plated through-hole)。旁路孔(via)是连接不同电路层的电镀通孔(PTH)。盲旁路孔(blind via)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。
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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, chip scale package)。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。2 @& Z6 L! M! K' F5 |: R4 _
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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)，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。
9 ?) C  D+ ?/ G" |　　2 r& n9 p* P; ]+ t+ h
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JEDEC 95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JEDEC 95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。5 }; g" M  ^! `8 K3 q
　　
( q8 H5 X" E) s$ y- GJEDEC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。: K, |6 @* N. H( S0 D+ {$ V
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。
/ P  u5 y# u6 m* A. a封装材料：一个单字母前缀，确认主体封装材料。7 C/ m) S  L1 W
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。* G" H+ w- H  z& `: }) o% L
封装类型：一个双字母标记，指明封装的外形类型。) W, O% l( n) E" L2 J
引脚新式：一个单字母后缀，确认引脚形式。) T" R4 g3 T  q! v8 `
端子数量：一个一位、两位或三位的数字后缀，指明端子数量。
+ W/ O0 e+ b! D( G& B8 f　　! O# r# y$ `' B( C8 e  x1 b
表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括：" q9 D7 y' L/ T/ ^% e0 C9 n6 R7 h2 s
· E 扩大间距(>1.27 mm) ! S3 Y$ L; t3 o: h' C
· F 密间距(<0.5 mm)；限于QFP元件 $ F" F/ a( Y5 ~! ]! a' `
· S 收缩间距(<0.65 mm)；除QFP以外的所有元件。
* A: Z5 |! V& m' Z4 q+ ~  c0 J3 B5 [9 q· T 薄型(1.0 mm身体厚度); N9 m) B/ r2 K% e  y7 _; T
　　表面贴装有关端子位置标识符的一个简单列表包括：
$ r1 l% X4 L; \; l; |· Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两侧。
% J2 I8 H; a: S4 _5 B6 X- _0 Z9 h· Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧。
+ l: U) l) W  W5 z, U7 Z. H  v0 b　　表面贴装有关封装类型标识符的一个简单列表包括：) Q$ ^9 I. D  {* f; W6 M0 z/ g& }
· CC 芯片载体(chip carrier)封装结构
) l, Q4 K0 u0 K% D$ U/ O· FP 平封(flat pack)封装结构 2 p, N2 p7 {  e5 k; ^! A. J9 m
· GA 栅格阵列(grid array)封装结构
2 L$ O/ |8 S6 ^· SO 小外形(small outline)封装结构2 ~# Z* \9 n2 ^# s6 K
　　表面贴装有关引脚形式标识符的一个简单列表包括：' r3 j/ O! D" \# L0 t) R. `4 x
· B 一种直柄或球形引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式
& E& H9 X$ C! N· F 一种平直的引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式
6 I1 N. V( y8 k: s; F) \6 b6 v* h, F· G 一种翅形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
/ Z2 a1 [- w0 \6 i$ [4 h· J 一种“J”形弯曲的引脚结构；这是一种顺应的引脚形式 $ v0 G, B$ }2 m% f
· N 一种无引脚的结构；这是一种非顺应的引脚形式
7 @; J# H. v1 Y. V! x! o/ m. Q* `, o· S 一种“S”形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
  M# S/ k) b/ |. F: [3 _# T　　
! t7 O  h) U8 n: _4 E8 V例如，缩写词F-PQFP-G208，描述0.5 mm(F)塑料(P)方形(Q)平面封装(FP)，翅形引脚(G)，端子数量208。
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$ M* |. A3 i. O. L" c3 a: K8 z5 x & Y' z3 [- i: Q) a
对元件和板表面特征(即焊盘结构、基准点等)的详细公差分析是必要的。IPC-SM-782解释了怎样进行这个分析。许多元件(特别是密间距元件)是严格公制单位设计的。不要为公制的元件设计英制的焊盘结构。累积的结构误差产生不配合，完全不能用于密间距元件。记住，0.65mm等于0.0256"，0.5mm等于0.0197"。
4 k4 f5 e- |1 N' k4 A" m- m　　0 @' C+ B/ [6 {- w

9 a: I9 y9 h) \& ]1 u在IPC-SM-782标准内，每个元件与相应的焊盘结构组织在四个页面中。结构如下：- u6 S3 Y5 L4 z; b0 ^
第一页包括有关元件的通用信息，包括可应用文件、基本结构、端子或引脚数量、标记、载体封装格式、工艺考虑、和焊接阻力。
5 [& b/ o. [. X( F  n, Q2 I第二页包括设计焊盘结构所必须的元件尺寸，对于其它元件信息，参考EIA-PDP-100和95 出版物。: T) U* d. E0 \$ \8 l7 |( o7 N
第三页包括相应焊盘结构的细节与尺寸。为了产生最适合的焊接点条件，在这页上描述的焊盘结构是基于最大材料情况(MMC, maximum material condition)。使用最小材料情况(LMC, least material condition)时，尺寸可能影响焊接点的形成。
$ v; R- J9 d* s# G+ }* q3 f# S第四页包括元件与焊盘结构的公差分析。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。焊点强度受锡量的影响。在决定不使用基于MMC尺寸的焊盘结构之前，应该进行公差分析和焊接点评估。
作者: ahansure    时间: 2009-8-9 17:53
顶一下，多谢楼主分享！
作者: Happyboy168    时间: 2009-9-16 19:36
多谢楼主提供资料
作者: shiyue1412    时间: 2009-10-14 19:29
谢谢楼主的分享
作者: jack163    时间: 2009-11-15 22:16
IPC-7351封装最新定义
作者: sinsai    时间: 2010-4-8 15:33
谢谢分享
作者: yating    时间: 2011-3-15 15:24
谢谢分享2 j* |( N! T, S. c
作者: oasis97    时间: 2011-4-22 21:26
頂 好專業阿
作者: lichunyu2006    时间: 2011-4-27 17:47
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: skymonkey    时间: 2011-5-16 11:37
顶，谢谢楼主。
作者: MiddleWay    时间: 2011-5-19 01:27
多谢分享。不过，看起来好像是英文的翻译，有原文吗？
作者: lutianyi    时间: 2011-8-17 13:57
谢谢!很详细
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作者: wang09    时间: 2011-12-17 18:52
好文章，楼主可以共享下IPC-SM-782《表面贴装设计与焊盘结构标准》文件吗
作者: kdc252626658    时间: 2012-1-5 09:53
lichunyu2006 发表于 2011-4-27 17:47 $ Y, a8 ^3 P3 h+ k) E5 \- ]
请问下，插件的接地焊盘难上锡，有什么好的方法解决呀
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1,使用花焊盘。2，如果板层过多，插件的接地或POWER层不超过4层。
作者: jen    时间: 2012-7-20 14:33
謝謝分享
9 @1 n( D' f% S" e7 `- t
+ z9 N% y2 s( v: _$ u+ j2005年 IPC 另發行了 IPC-7351
6 }9 }6 Z$ |9 a7 u6 v4 {2 \0 Z, k和 IPC-782 不知道是差異大不大
- u1 h/ X6 r& ?  |  V, L% A4 i6 w" i英文不好 不知道
  C! T& y7 h' H; T$ _$ |/ I. d各位大大有無 Land Pattern相關 中文的資料或是推薦書本可供參考! _' u9 v! E1 U, X6 W$ f) r2 J( z7 {
作者: 黑牛    时间: 2012-11-15 14:42
学习下，充电充电。。。。
作者: kangpeng    时间: 2012-12-1 15:05
写的很好 谢谢
作者: 小精灵    时间: 2013-6-5 17:03
留个记号
作者: wings_ly    时间: 2014-3-26 23:01
好详细~
作者: alan128    时间: 2014-4-24 08:38
谢谢分享，现在学习还不晚吧。



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