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。

# _% \; ?+ E$ H: i7 w; m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。

8 W2 e. P- B/ V- k% v* S4 m9 d以下分类讲一下不同类型元器件的焊盘设计要求：
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  e& h2 W) m5 e$ m' E$ M一、片式（Chip）元件焊盘设计应掌握以下关键要素

; x7 T* y' {( m  w# z$ ^8 p; V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；
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。

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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。

0402优选焊盘各项参数及焊盘图形：
. R8 G7 ?% k1 {A=0.7-0.71
) f* T  J; x* Y0 XB=0.38
G=0.52
* N$ P, ~$ |, Q0 {. G' CS=0.14

. D( l' M0 _% H2 B( n

焊盘的两端可以设计成半园形，焊接后的焊点比较饱满。
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二、SOP及QFP设计原则：

1、 焊盘中心距等于引脚中心距；
2、 单个引脚焊盘设计的一般原则
% x( r! e8 J+ m& |3 c/ c: FY=T+b1+b2=1.5~2mm  （b1=0.3～1.0mm b2=0.3～0.7mm）
X=1~1.2W
3、 相对两排焊盘内侧距离按下式计算（单位mm）
G=F-K
( ]. m$ g+ d3 T% J3 {  ]式中：G—两排焊盘之间距离，
5 x+ s+ u8 s' ?9 T' N6 FF—元器件壳体封装尺寸，
6 f& k9 ?3 c: z& |$ ~% g3 a3 T6 X- kK—系数，一般取0.25mm，

& c& j9 o+ ]+ k* g

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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。

三、BGA的焊盘设计原则
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1、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 a0 M- ?  V. j, H2、PCB焊盘图形为实心圆，导通孔不能加工在焊盘上；
: w! v& n% J3 A$ W: o% ^$ r- D2 b; t/ k7 @3、与焊盘连接的导线宽度要一致，一般为0.15mm~0.2mm；
% e- O4 p4 I8 f8 ?! p5 w7 v$ N+ E4、阻焊尺寸比焊盘尺寸大0.1mm~0.15mm；
' L+ }7 C8 K7 c" i# n" e5 n5、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；
# ?( ^% r6 J& R2 E* U3 l$ D$ K6、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。
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9 I) ^9 K+ v: y6 n2 L3 C9 eBGA 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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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。

) u6 h- Z. i3 h( m' G4 W! L/ h$ A9 Q具体设计参数可参考下图：

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四、焊盘的热隔离
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SMD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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yuepding

BGA封装比较难画，大公司一般都会有库

aarom

焊盘的两端可以设计成半园形，焊接后的焊点比较饱满。.............不是焊点比较饱满,是印刷不易卡墨,比較好成型,實際上成形不可能是直角.