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焊盘的基本概念及其有关的行业标准。) x3 w$ J+ y% G6 M
( l, F$ m" N% U- O" g3 d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。
( t2 I# q; r+ N2 S4 r8 l9 [
: _1 }( g+ ]" @- t, J! O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。1 ]$ [6 u! o( Z7 b: v6 V4 |: W" I: {
4 z$ ]0 \3 A# A6 N. q6 t; i/ K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。, @8 F. a4 M `2 A
# v8 N, K% j+ e* I( ?/ s. F3 u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。
! d0 k' v% W( G% w. M) Y* m
! P8 `, T) k0 o" N3 U- F0 m. ZJEDEC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。$ f3 X2 g7 Z) h( t; h1 x
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。8 j8 D+ U" w I$ {0 u x, q
封装材料：一个单字母前缀，确认主体封装材料。
o3 Q" s, x- O) g! H% ?9 i' S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) i9 o# U* J) Z
封装类型：一个双字母标记，指明封装的外形类型。0 a/ W5 E& o! G$ ?6 p; G- Z. F
引脚新式：一个单字母后缀，确认引脚形式。, B v7 n4 E5 F9 t$ e! C* \
端子数量：一个一位、两位或三位的数字后缀，指明端子数量。
& u# l: e, A. R: g8 I . x! O: q; w0 m
表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括：
. X; H- A0 A- i; x) W· E 扩大间距(>1.27 mm) + m4 N2 r& G# e: {' g/ B
· F 密间距(<0.5 mm)；限于QFP元件 ' y& k& Y3 E; B
· S 收缩间距(<0.65 mm)；除QFP以外的所有元件。
6 d5 g+ R! t" ]4 B· T 薄型(1.0 mm身体厚度)9 s" T* @7 V x! |. g4 v
表面贴装有关端子位置标识符的一个简单列表包括：
+ p, y& Y4 i! w. o· Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两侧。 3 ?6 p" }. p q* ?0 n$ R- W+ t
· Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧。
& q/ W7 e% M6 _3 {9 w 表面贴装有关封装类型标识符的一个简单列表包括：
% d l* h& U7 v· CC 芯片载体(chip carrier)封装结构 / c( y- ], z, b& d' B. @
· FP 平封(flat pack)封装结构 / I9 s( l. @) h6 z! Q2 s
· GA 栅格阵列(grid array)封装结构 9 U4 n+ N" }% T# g0 ?0 C$ D
· SO 小外形(small outline)封装结构
- F( C9 Y( L+ V# } h" m v1 } 表面贴装有关引脚形式标识符的一个简单列表包括：
% m& e4 X$ P% C" u$ d: T· B 一种直柄或球形引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式 7 e$ \' c7 h* B% I$ O8 o! L
· F 一种平直的引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式
8 A3 Q7 u3 ]$ t* P! u· G 一种翅形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式 ; F4 {6 Q0 G! X8 f# K4 ?6 C
· J 一种“J”形弯曲的引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
- n* W! S6 N2 O0 X i· N 一种无引脚的结构；这是一种非顺应的引脚形式
0 o. U( \1 W/ Q· S 一种“S”形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
+ ?5 X' J7 f3 ], I; O8 |. i8 x/ ]# o & a! i% C; C& L7 J0 g1 E/ Y
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。4 S, j7 t& U# S7 g2 k
4 _ O5 R6 [# ?/ c$ E
% l' e/ k8 t3 W7 @, \! Q0 }
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 g, ]/ B, }5 A. v
( z( U8 j; H# M6 k3 `
$ l6 e) R6 i/ n" R: n2 c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：
8 R3 V+ m' \! D- F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。! V2 F7 a$ C& A! E
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。
/ u3 ~7 \" V! x' I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。* r# k5 `3 ]) h+ Y- X
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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发表于 2008-7-20 12:57
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发表于 2011-4-27 17:47