SMT焊盘结构详解
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(landpattern),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,platedthrough-hole)。旁路孔(via)是连接不同电路层的电镀通孔(PTH)。盲旁路孔(blindvia)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。
SMT焊盘结构详解
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,chipscalepackage)。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。
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"。
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:
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。
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。
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,maximummaterialcondition)。使用最小材料情况(LMC,leastmaterialcondition)时,尺寸可能影响焊接点的形成。
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。
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