元器件焊盘设计（上）

liuyian2011

PCB的元器件焊盘设计是一个重点，最终产品的质量都在于焊点的质量。因此，焊盘设计是否科学合理，至关重要。
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对于同一个元 件，凡是对称使用的焊盘（如片状电阻、电容、SOIC、QFP等），设计时应严格保持其全面的对称性，即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致。以保证焊料熔融 时，作用于元器件上所有焊点的表面张力（也称为润湿力）能保持平衡（即其合力为零），以利于形成理想的焊点。

5 E7 o5 S, Z5 a. l& N/ O以下分类讲一下不同类型元器件的焊盘设计要求：

一、片式（Chip）元件焊盘设计应掌握以下关键要素

: B4 @, C1 v- y对称性：两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡；对于小尺寸的元件0603、0402、0201等，两端融焊锡表面张力的不平衡，很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。
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焊盘间距：确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸；
* {* Q1 C- y6 \5 X焊盘剩余尺寸：搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面；
焊盘宽度：应与元件端头或引脚的宽度基本一致。

A ：焊盘宽度

B ：焊盘长度

G ：焊盘间距

S ：焊盘剩余尺寸

在实际生产中，最常见到0402元件焊盘设计不合理，造成缺陷比较多，在这里，给大家一个0402元件的优选焊盘设计方案，这个方案在生产实际中效果比较好，缺陷率极低。
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7 M7 y; q) {7 h  I0402优选焊盘各项参数及焊盘图形：
A=0.7-0.71
, o2 u+ {5 L. lB=0.38
1 w3 z) p0 q% \6 ~G=0.52
5 |( X3 j6 n- z. e0 ?* ^' h2 x' N2 jS=0.14

; j7 B6 h( J+ w$ R

焊盘的两端可以设计成半园形，焊接后的焊点比较饱满。

二、SOP及QFP设计原则：
  Z3 s. q  v- H  ?7 T% }
: |4 ^1 ]3 P! X0 u9 [1、 焊盘中心距等于引脚中心距；
: F# ~. y. ^6 p$ e$ \0 z2、 单个引脚焊盘设计的一般原则
Y=T+b1+b2=1.5~2mm  （b1=0.3～1.0mm b2=0.3～0.7mm）
X=1~1.2W
+ s8 K! C; S1 l3、 相对两排焊盘内侧距离按下式计算（单位mm）
. d) n" i4 T! H2 y6 uG=F-K
" V! U2 w' H% z# H& {% U式中：G—两排焊盘之间距离，
- k' J, {1 d( ~. n: XF—元器件壳体封装尺寸，
. v- A2 @, H: i- k* tK—系数，一般取0.25mm，

; t4 l: l- o  ~8 f$ @( I& N

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SOP 包括QFP的焊盘设计中，需要注意的就是上面第2条中的b1和b2两个参数。良好的焊点可以看下面的图，在这个图里，前面称为的焊点的脚趾，后面称为焊点 的脚跟，一个合格的焊点，必须包含这两部分，缺一不可，而且焊点的强度也是靠这两个部位来保证的，尤其是脚跟部位。在一些设计不良的案例中，或者是b2太 短，或者b1太短，导致的结果就是无法形成合格的焊点。

) w, s0 I2 y/ h

三、BGA的焊盘设计原则
+ T4 {" {) x0 X7 n- x- n" S* D
& O" j3 i* }1 r+ Y$ @% D0 u9 B+ l: e1、PCB上的每个焊盘的中心与BGA底部相对应的焊球中心相吻合；
0 r( G! w" N7 Q. ?" o6 n. G/ ~2、PCB焊盘图形为实心圆，导通孔不能加工在焊盘上；
* [" T# x3 k# I8 C- G3、与焊盘连接的导线宽度要一致，一般为0.15mm~0.2mm；
4 k) R3 z- h. g4、阻焊尺寸比焊盘尺寸大0.1mm~0.15mm；
( f8 m! G2 W8 h2 b3 w; V5 d* \5、焊盘附近的导通孔在金属化后，必须用阻焊剂进行堵塞，高度不得超过焊盘高度；
+ ]8 b! Y5 d. L- u4 e6、在BGA器件外廓四角加工丝网图形，丝网图形的线宽为0.2mm~0.25mm。

1 W, a( P) s$ [, \+ }4 DBGA 器件的焊盘形状为圆形，通常PBGA焊盘直径应比焊球直径小20%。焊盘旁边的通孔，在制板时须做好阻焊，以防引起焊料流失造成短路或虚焊。BGA焊盘间 距应按公制设计，由于元件手册会给出公制和英制两种尺寸标注，实际上元件是按公制生产的，按英制设计焊盘会造成安装偏差。
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' B* A* Q1 y( ^/ U! y0 ]上面提到的PBGA是塑封体，有铅PBGA的焊球的材料为63Sn37Pb，与有铅焊料的成份是一致的，在焊接过程中与焊料同时融化，形成焊点。无铅PBGA的焊球是SAC307或SAC305，与常用的无铅焊料的成份也比较接近，在焊接中也会融化，形成焊点。
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但是还有一种BGA，封装体是陶瓷，称为CBGA，CBGA的焊球是高温焊料，其熔点远远高于常见的焊料，在焊接中，CBGA的焊球是不融化的，因此，CBGA的焊盘设计与PBGA的焊盘设计是不一样的。
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6 H' ^8 L* Q3 Z. ?! \& W; ]具体设计参数可参考下图：

4 T" u- F) s+ H  M$ L

$ Z. k3 R, A$ v

四、焊盘的热隔离
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: {' l2 S0 m) l! }1 j( E5 dSMD器件的引脚与大面积筒箔连接时，要进行热隔离处理，否则会由于元件两端热量不均衡，造成焊接缺陷。

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刘工在线

BGA封装比较难画，大公司一般都会有库

9990

有下半部分吗

freeunix

allergo中pad和package实现有些限制吧？

瞪郜望源_21

不错，很专业和深度，很美味，琢磨下

子木_eda

很不错的设计规范！

LiuTao166462139

感谢谢谢分享！！！

aaronn

图片怎么看不到

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