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    SMT基础知识之焊盘结构 - 百千成

    点击数:1  发布日期:2019/9/26
      焊盘(land),外表贴装装配的根本构成单元,用来构成电路板的焊盘图案(land pattern),即各种为特别元件类型规划的焊盘组合。没有比规划差劲的焊盘结构更令人沮丧的工作了。当一个焊盘结构规划不正确时,很难、有时乃至不可能达到预想的焊接点。焊盘的英文有两个词:Land 和 Pad ,经常能够交替运用;可是,在功能上,Land 是二维的外表特征,用于可外表贴装的元件,而 Pad 是三维特征,用于可插件的元件。作为一般规律,Land 不包含电镀通孔(PTH, plated through-hole)。旁路孔(via)是衔接不同电路层的电镀通孔(PTH)。盲旁路孔(blind via)衔接最外层与一个或多个内层,而埋入的旁路孔只衔接内层。
      
      如前面所注意到的,焊盘Land一般不包含电镀通孔(PTH)。一个焊盘Land内的PTH在焊接过程中将带走适当数量的焊锡,在许多状况中发生焊锡不足的焊点。可是,在某些状况中,元件布线密度迫使改变到这个规则,最值得注意的是关于芯片规划的封装(CSP, chip scale package)。在1.0mm(0.0394")距离以下,很难将一根导线布线经过焊盘的“迷宫”。在焊盘内发生盲旁通孔和微型旁通孔(microvia),允许直接布线到别的一层。由于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许没有影响。
      
      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),在规划焊盘结构时应该运用。首要的文件是IPC-SM-782《外表贴装规划与焊盘结构规范》,它供给有关用于外表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》用作焊接点工艺规范时,焊盘结构应该契合IPC-SM-782的目的。如果焊盘大大地偏离IPC-SM-782,那么将很困难达到契合J-STD-001和IPC-A-610的焊接点。
      
      元件常识(即元件结构和机械尺度)是对焊盘结构规划的根本的必要条件。IPC-SM-782广泛地运用两个元件文献:EIA-PDP-100《电子零件的注册与规范机械外形》和JEDEC 95出版物《固体与有关产品的注册和规范外形》。无可争辩,这些文件中最重要的是JEDEC 95出版物,由于它处理了最杂乱的元件。它供给有关固体元件的一切登记和规范外形的机械图。
      
      JEDEC出版物JESD30(也可从JEDEC的网站免费下载)根据封装的特征、资料、端子方位、封装类型、引脚方式和端子数量,界说了元件的缩写语。特征、资料、方位、方式和数量标识符是可选的。
      
      封装特征:一个单个或多个字母的前缀,确认比如距离(pitch)和概括等特征。
      
      封装资料:一个单字母前缀,确认主体封装资料。
      
      端子方位:一个单字母前缀,确认相关于封装概括的端子方位。
      
      封装类型:一个双字母标记,指明封装的外形类型。
      
      引脚新式:一个单字母后缀,确认引脚方式。
      
      端子数量:一个一位、两位或三位的数字后缀,指明端子数量。
      
      外表贴装有关封装特性标识符的一个简略列表包含:
      
      · E 扩大距离(>1.27 mm)
      
      · F 密距离(<0.5 mm);限于QFP元件
      
      · S 缩短距离(<0.65 mm);除QFP以外的一切元件。
      
      · T 薄型(1.0 mm身体厚度)
      
      外表贴装有关端子方位标识符的一个简略列表包含:
      
      · Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两边。
      
      · Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧。
      
      外表贴装有关封装类型标识符的一个简略列表包含:
      
      · CC 芯片载体(chip carrier)封装结构
      
      · FP 平封(flat pack)封装结构
      
      · GA 栅格阵列(grid array)封装结构
      
      · SO 小外形(small outline)封装结构
      
      外表贴装有关引脚方式标识符的一个简略列表包含:
      
      · B 一种直柄或球形引脚结构;这是一种非适应的引脚方式
      
      · F 一种平直的引脚结构;这是一种非适应的引脚方式
      
      · G 一种翅形引脚结构;这是一种适应的引脚方式
      
      · J 一种“J”形弯曲的引脚结构;这是一种适应的引脚方式
      
      · N 一种无引脚的结构;这是一种非适应的引脚方式
      
      · S 一种“S”形引脚结构;这是一种适应的引脚方式
      
      例如,缩写词F-PQFP-G208,描绘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。
      
      对元件和板外表特征(即焊盘结构、基准点等)的具体公役剖析是必要的。IPC-SM-782解释了怎样进行这个剖析。许多元件(特别是密距离元件)是严厉公制单位规划的。不要为公制的元件规划英制的焊盘结构。累积的结构误差发生不合作,彻底不能用于密距离元件。记住,0.65mm等于0.0256",0.5mm等于0.0197"。
      
      在IPC-SM-782规范内,每个元件与相应的焊盘结构组织在四个页面中。结构如下:
      
      第一页包含有关元件的通用信息,包含可应用文件、根本结构、端子或引脚数量、标记、载体封装格式、工艺考虑、和焊接阻力。
      
      第二页包含规划焊盘结构所有必要的元件尺度,关于其它元件信息,参考EIA-PDP-100和95 出版物。
      
      第三页包含相应焊盘结构的细节与尺度。为了发生最适合的焊接点条件,在这页上描绘的焊盘结构是根据最大资料状况(MMC, maximum material condition)。运用最小资料状况(LMC, least material condition)时,尺度可能影响焊接点的形成。
      
      第四页包含元件与焊盘结构的公役剖析。它也供给关于焊接点的形成应该期望得到什么的具体内容。焊点强度受锡量的影响。在决定不运用根据MMC尺度的焊盘结构之前,应该进行公役剖析和焊接点评价。

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