電路板的焊盤(pán)設(shè)計(jì)

如前面所注意到的，焊盤(pán)Land通常不包括電鍍通孔(PTH)。一個(gè)焊盤(pán)Land內(nèi)的PTH在焊接過(guò)程中將帶走相當(dāng)數(shù)量的焊錫，在許多情況中產(chǎn)生焊錫不足的焊點(diǎn)?？墒牵谀承┣闆r中，元件布線密度迫使改變到這個(gè)規(guī)則，最值得注意的是對(duì)于芯片規(guī)模的封裝(CSP, chip scalepackage)。在1.0mm(0.0394")間距以下，很難將一根導(dǎo)線布線通過(guò)焊盤(pán)的“迷宮”。在焊盤(pán)內(nèi)產(chǎn)生盲旁通孔和微型旁通孔(microvia)，允許直接布線到另外一層。因?yàn)檫@些旁通孔是小型和盲的，所以它們不會(huì)吸走太多的焊錫，結(jié)果對(duì)焊點(diǎn)的錫量很小或者沒(méi)有影響。

有許多的工業(yè)文獻(xiàn)出于IPC(Association Connecting Electronics Industries), EIA(Electronic Industry Alliance)和JEDEC(Solid State TechnologyAssociation)，在設(shè)計(jì)焊盤(pán)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該使用。主要的文件是IPC-SM-782《表面貼裝設(shè)計(jì)與焊盤(pán)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》，它提供有關(guān)用于表面貼裝元件的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的信息。當(dāng)J-STD-001《焊接電氣與電子裝配的要求》和IPC-A-610《電子裝配的可接受性》用作焊接點(diǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，焊盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)該符合IPC-SM-782的意圖。如果焊盤(pán)大大地偏離IPC-SM-782，那么將很困難達(dá)到符合J-STD-001和IPC-A-610的焊接點(diǎn)。

元件知識(shí)(即元件結(jié)構(gòu)和機(jī)械尺寸)是對(duì)焊盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本的必要條件。IPC-SM-782廣泛地使用兩個(gè)元件文獻(xiàn)：EIA-PDP-100《電子零件的注冊(cè)與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械外形》和JEDEC95出版物《固體與有關(guān)產(chǎn)品的注冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)外形》。無(wú)可爭(zhēng)辯，這些文件中最重要的是JEDEC 95出版物，因?yàn)樗幚砹俗顝?fù)雜的元件。它提供有關(guān)固體元件的所有登記和標(biāo)準(zhǔn)外形的機(jī)械圖。

JEDEC出版物JESD30(也可從JEDEC的網(wǎng)站免費(fèi)下載)基于封裝的特征、材料、端子位置、封裝類型、引腳形式和端子數(shù)量，定義了元件的縮寫(xiě)語(yǔ)。特征、材料、位置、形式和數(shù)量標(biāo)識(shí)符是可選的。
封裝特征：一個(gè)單個(gè)或多個(gè)字母的前綴，確認(rèn)諸如間距(pitch)和輪廓等特征。
封裝材料：一個(gè)單字母前綴，確認(rèn)主體封裝材料。
端子位置：一個(gè)單字母前綴，確認(rèn)相對(duì)于封裝輪廓的端子位置。
封裝類型：一個(gè)雙字母標(biāo)記，指明封裝的外形類型。
引腳新式：一個(gè)單字母后綴，確認(rèn)引腳形式。
端子數(shù)量：一個(gè)一位、兩位或三位的數(shù)字后綴，指明端子數(shù)量。

表面貼裝有關(guān)封裝特性標(biāo)識(shí)符的一個(gè)簡(jiǎn)單列表包括：
· E 擴(kuò)大間距(>1.27 mm)
· F 密間距(0.5 mm)；限于QFP元件
· S 收縮間距(0.65 mm)；除QFP以外的所有元件。
· T 薄型(1.0 mm身體厚度)
　　表面貼裝有關(guān)端子位置標(biāo)識(shí)符的一個(gè)簡(jiǎn)單列表包括：
· Dual 引腳在一個(gè)正方形或矩形封裝相反兩側(cè)。
· Quad 引腳在一個(gè)正方形或矩形封裝的四側(cè)。
　　表面貼裝有關(guān)封裝類型標(biāo)識(shí)符的一個(gè)簡(jiǎn)單列表包括：
· CC 芯片載體(chip carrier)封裝結(jié)構(gòu)
· FP 平封(flat pack)封裝結(jié)構(gòu)
· GA 柵格陣列(grid array)封裝結(jié)構(gòu)
· SO 小外形(small outline)封裝結(jié)構(gòu)
　　表面貼裝有關(guān)引腳形式標(biāo)識(shí)符的一個(gè)簡(jiǎn)單列表包括：
· B 一種直柄或球形引腳結(jié)構(gòu)；這是一種非順應(yīng)的引腳形式
· F 一種平直的引腳結(jié)構(gòu)；這是一種非順應(yīng)的引腳形式
· G 一種翅形引腳結(jié)構(gòu)；這是一種順應(yīng)的引腳形式
· J 一種“J”形彎曲的引腳結(jié)構(gòu)；這是一種順應(yīng)的引腳形式
· N 一種無(wú)引腳的結(jié)構(gòu)；這是一種非順應(yīng)的引腳形式
· S 一種“S”形引腳結(jié)構(gòu)；這是一種順應(yīng)的引腳形式
　　例如，縮寫(xiě)詞F-PQFP-G208，描述0.5
mm(F)塑料(P)方形(Q)平面封裝(FP)，翅形引腳(G)，端子數(shù)量208。

對(duì)元件和板表面特征(即焊盤(pán)結(jié)構(gòu)、基準(zhǔn)點(diǎn)等)的詳細(xì)公差分析是必要的。IPC-SM-782解釋了怎樣進(jìn)行這個(gè)分析。許多元件(特別是密間距元件)是嚴(yán)格公制單位設(shè)計(jì)的。不要為公制的元件設(shè)計(jì)英制的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)。累積的結(jié)構(gòu)誤差產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，每個(gè)元件與相應(yīng)的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)組織在四個(gè)頁(yè)面中。結(jié)構(gòu)如下：
第一頁(yè)包括有關(guān)元件的通用信息，包括可應(yīng)用文件、基本結(jié)構(gòu)、端子或引腳數(shù)量、標(biāo)記、載體封裝格式、工藝考慮、和焊接阻力。
第二頁(yè)包括設(shè)計(jì)焊盤(pán)結(jié)構(gòu)所必須的元件尺寸，對(duì)于其它元件信息，參考EIA-PDP-100和95 出版物。
第三頁(yè)包括相應(yīng)焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)與尺寸。為了產(chǎn)生最適合的焊接點(diǎn)條件，在這頁(yè)上描述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)是基于最大材料情況(MMC, maximum material condition)。使用最小材料情況(LMC, least material condition)時(shí)，尺寸可能影響焊接點(diǎn)的形成。
第四頁(yè)包括元件與焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的公差分析。它也提供對(duì)于焊接點(diǎn)的形成應(yīng)該期望得到什么的詳細(xì)內(nèi)容。焊點(diǎn)強(qiáng)度受錫量的影響。在決定不使用基于MMC尺寸的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)之前，應(yīng)該進(jìn)行公差分析和焊接點(diǎn)評(píng)估。