pcb焊盤設(shè)計(jì)解析學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1pcb焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)解析解析第一頁，共48頁。2 阻焊涂覆方式阻焊涂覆方式文字標(biāo)示文字標(biāo)示(bio sh)(bio sh)厚度及線寬的一般厚度及線寬的一般要求要求阻容組件焊盤要求阻容組件焊盤要求 回回 顧顧第1頁/共47頁第二頁，共48頁。3第2頁/共47頁第三頁，共48頁。n表面表面(biomin)組裝分立器件組裝分立器件4第3頁/共47頁第四頁，共48頁。5第4頁/共47頁第五頁，共48頁。6第5頁/共47頁第六頁，共48頁。7第6頁/共47頁第七頁，共48頁。內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)8第7頁/共47頁第八頁，共48頁。晶體管焊盤設(shè)計(jì)晶體管焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)9第8頁/

2、共47頁第九頁，共48頁。小外形小外形(wi xn)(wi xn)三極管焊盤三極管焊盤設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)10第9頁/共47頁第十頁，共48頁。 對(duì)于小外形晶體管，應(yīng)在保持焊盤間中心距等對(duì)于小外形晶體管，應(yīng)在保持焊盤間中心距等于引線間中心距的基礎(chǔ)上，再將每個(gè)焊盤四周的尺于引線間中心距的基礎(chǔ)上，再將每個(gè)焊盤四周的尺寸寸(ch cun)(ch cun)分別向外延伸至少分別向外延伸至少0.35mm0.35mm。小外形小外形(wi xn)(wi xn)三極管焊盤設(shè)計(jì)三極管焊盤設(shè)計(jì)11第10頁/共47頁第十一頁，共48頁。小外形小外形(wi xn)(wi xn)三極管焊盤設(shè)計(jì)三極管焊盤設(shè)計(jì)12第11頁/共47頁第十

3、二頁，共48頁。 集成電路集成電路(jchng-dinl)(jchng-dinl)焊焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)常見常見(chn jin)IC(chn jin)IC有哪些？有哪些？集成電路集成電路(jchng-dinl)(jchng-dinl)的封裝分為的封裝分為THT ICTHT IC和和SMT ICSMT IC兩類。兩類。THT ICTHT IC有塑料封裝和陶瓷封裝兩類，有塑料封裝和陶瓷封裝兩類，常見的有常見的有DIPDIP、SIPSIP和和PGAPGA。SMT ICSMT IC的封裝形式較多，常見的有的封裝形式較多，常見的有SOPSOP、SOJSOJ、QFPQFP、PLCCPLCC和和

4、BGABGA。 13第12頁/共47頁第十三頁，共48頁。14第13頁/共47頁第十四頁，共48頁。15第14頁/共47頁第十五頁，共48頁。翼形小外形翼形小外形(wi xn)IC(SOP)(wi xn)IC(SOP)焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì) SOP SOP、QFPQFP連接盤尺寸沒有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算連接盤尺寸沒有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式，所以焊盤圖形公式，所以焊盤圖形(txng)(txng)的設(shè)計(jì)相對(duì)的設(shè)計(jì)相對(duì)困難。當(dāng)相鄰焊盤間沒有導(dǎo)線通過時(shí)，允困難。當(dāng)相鄰焊盤間沒有導(dǎo)線通過時(shí)，允許涂覆阻焊膜。許涂覆阻焊膜。 16第15頁/共47頁第十六頁，共48頁。SOPSOP焊盤間距焊盤間距(jin j)(jin j)等于引腳

5、間等于引腳間距距(jin j)(jin j)。SOPSOP焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)原則原則17引腳焊盤為什么有橢圓形？引腳焊盤為什么有橢圓形？第16頁/共47頁第十七頁，共48頁。根據(jù)吉布斯函數(shù)判據(jù)根據(jù)吉布斯函數(shù)判據(jù), ,在恒溫恒壓不作非體積功的條件下在恒溫恒壓不作非體積功的條件下, ,系統(tǒng)總的表面吉布斯函數(shù)減少的過程是自發(fā)的系統(tǒng)總的表面吉布斯函數(shù)減少的過程是自發(fā)的, ,如液滴自動(dòng)收縮如液滴自動(dòng)收縮以減小表面積以減小表面積, ,氣體氣體(qt)(qt)在固體表面吸附以降低固體的表面張?jiān)诠腆w表面吸附以降低固體的表面張力等力等. . 水滴成球形以使其表面積最小水滴成球形以使其表面積最小

6、 汞在玻璃表面的形狀汞在玻璃表面的形狀.小汞滴成幾乎完美小汞滴成幾乎完美的球形的球形,而大的汞滴成扁平狀而大的汞滴成扁平狀,表明表面表明表面張力對(duì)小汞滴形狀的影響更大張力對(duì)小汞滴形狀的影響更大.這是由于這是由于小汞滴的比表面積更大的緣故小汞滴的比表面積更大的緣故.引腳焊盤為何引腳焊盤為何(wih)(wih)有橢圓形有橢圓形？18第17頁/共47頁第十八頁，共48頁。SOPSOP焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)原則原則19第18頁/共47頁第十九頁，共48頁。（QFPQFP）焊盤設(shè)計(jì)）焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)QFPQFP分類分類(fn li)(fn li)20第19頁/共47頁第二十頁，

7、共48頁。QFPQFP焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)總則總則焊盤中心距等于引腳中心距。焊盤中心距等于引腳中心距。單個(gè)引腳焊盤設(shè)計(jì)單個(gè)引腳焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)的一般原則：的一般原則：Y=T+b1+ Y=T+b1+ b2=1.5b2=1.52mm2mm。21第20頁/共47頁第二十一頁，共48頁。QFPQFP焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)總則總則相對(duì)兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離相對(duì)兩排焊盤內(nèi)側(cè)距離(mm(mm）：）：G=A/B-KG=A/B-K式中，式中，b1= b2=O.3b1= b2=O.30.5mm0.5mm；G G表示兩排焊盤之間表示兩排焊盤之間的距離；的距離；A/BA/B表示元器

8、件殼體封裝尺寸；表示元器件殼體封裝尺寸；K K表示系表示系數(shù)數(shù)(xsh)(xsh)，一般取，一般取0.25mm0.25mm。 22第21頁/共47頁第二十二頁，共48頁。QFPQFP焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)23第22頁/共47頁第二十三頁，共48頁。QFPQFP焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj)QFPQFP焊盤設(shè)計(jì)是主要問題：如焊盤設(shè)計(jì)是主要問題：如果焊盤長度太短，組件中心和果焊盤長度太短，組件中心和焊盤中心不重合，導(dǎo)致焊盤中心不重合，導(dǎo)致(dozh)(dozh)部分組件的腳后跟在部分組件的腳后跟在焊盤以外，一旦發(fā)生貼片偏移焊盤以外，一旦發(fā)生貼片偏移，焊盤上的表面張力的不平衡，焊

9、盤上的表面張力的不平衡導(dǎo)致導(dǎo)致(dozh)(dozh)組件一邊或幾邊組件一邊或幾邊焊接時(shí)翹起。焊接時(shí)翹起。解決辦法：加大焊盤尺寸解決辦法：加大焊盤尺寸(ch cun)(ch cun)，保證組件引腳都，保證組件引腳都在焊盤上。在焊盤上。24第23頁/共47頁第二十四頁，共48頁。J J型引腳焊盤設(shè)計(jì)型引腳焊盤設(shè)計(jì)(shj) (shj) J J型引腳型引腳25第24頁/共47頁第二十五頁，共48頁。J J型引腳焊盤設(shè)計(jì)型引腳焊盤設(shè)計(jì)(shj) (shj) SOJ SOJ與與PLCCPLCC的引腳均為的引腳均為J J形，典型形，典型(dinxng)(dinxng)引腳中心距為引腳中心距為1.27mm

10、1.27mm。 26第25頁/共47頁第二十六頁，共48頁。單個(gè)引腳焊盤設(shè)計(jì)單個(gè)引腳焊盤設(shè)計(jì)(shj)(O.50(shj)(O.500.80mm)0.80mm)(1.85(1.852.15mm)2.15mm)。J J型引腳焊盤設(shè)計(jì)型引腳焊盤設(shè)計(jì)(shj) (shj) 引腳中心引腳中心(zhngxn)(zhngxn)應(yīng)在焊盤圖形內(nèi)側(cè)應(yīng)在焊盤圖形內(nèi)側(cè)1/31/3至焊盤中至焊盤中心心(zhngxn)(zhngxn)之間。之間。SOJSOJ相對(duì)兩排焊盤之間的距離相對(duì)兩排焊盤之間的距離( (焊盤圖形內(nèi)廓焊盤圖形內(nèi)廓)A)A值值，一般為，一般為5 5、6.26.2、7.47.4、8.8mm8.8mm。PL

11、CCPLCC相對(duì)兩排焊盤外廓之間的距離相對(duì)兩排焊盤外廓之間的距離J=C+K(mm)J=C+K(mm)。27第26頁/共47頁第二十七頁，共48頁。1 1）一種只裸露出封裝）一種只裸露出封裝底部的一面，其它部分底部的一面，其它部分被封裝在組件內(nèi)。被封裝在組件內(nèi)。2 2）另一種焊盤有裸露）另一種焊盤有裸露在封裝側(cè)面的部分在封裝側(cè)面的部分 。QFNQFN焊盤設(shè)計(jì)焊盤設(shè)計(jì)(shj)(shj) QFN QFN封裝具有良好的電性能、熱性封裝具有良好的電性能、熱性能，且體積小、重量輕，已成為許多新能，且體積小、重量輕，已成為許多新應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)(yngyng)的理想選擇，的理想選擇，28第27頁/

12、共47頁第二十八頁，共48頁。29第28頁/共47頁第二十九頁，共48頁。30第29頁/共47頁第三十頁，共48頁。31第30頁/共47頁第三十一頁，共48頁。lZDmaxZDmax（ZEmaxZEmax）為焊盤引腳最外端尺寸，）為焊盤引腳最外端尺寸，lGDmin (GEmin)GDmin (GEmin)焊盤引腳最里端相對(duì)焊盤引腳最里端相對(duì)(xingdu)(xingdu)尺尺寸。寸。lX X、Y Y是焊盤的寬度和長度是焊盤的寬度和長度lCLLCLL頂角點(diǎn)相鄰焊盤間的最小距離。頂角點(diǎn)相鄰焊盤間的最小距離。lCPLCPL外圍焊盤內(nèi)頂角與熱焊盤的外邊間的最小距離外圍焊盤內(nèi)頂角與熱焊盤的外邊間的最小距

13、離。lCLLCLL、CPLCPL為避免焊橋而定義。為避免焊橋而定義。lD2(E2)D2(E2)熱焊盤的尺寸。熱焊盤的尺寸。 32第31頁/共47頁第三十二頁，共48頁。1 1）大面積熱焊盤的設(shè)計(jì)尺寸）大面積熱焊盤的設(shè)計(jì)尺寸器件大面積暴露器件大面積暴露焊盤尺寸焊盤尺寸, ,還需考慮避免和周邊焊盤橋接等因素還需考慮避免和周邊焊盤橋接等因素。2 2）導(dǎo)電焊盤與器件四周相對(duì)應(yīng)的焊盤尺寸相似）導(dǎo)電焊盤與器件四周相對(duì)應(yīng)的焊盤尺寸相似，但向四周外惻稍微，但向四周外惻稍微(showi)(showi)延長一些（延長一些（0.3-0.3-0.5mm0.5mm）。）。 33第32頁/共47頁第三十三頁，共48頁。l

14、34第33頁/共47頁第三十四頁，共48頁。有些有些(yuxi)(yuxi)芯片在芯片在暴露焊盤周邊有環(huán)狀暴露焊盤周邊有環(huán)狀設(shè)計(jì)設(shè)計(jì). .因此因此PCBPCB熱焊盤設(shè)計(jì)時(shí)熱焊盤設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮這些環(huán)狀可以不考慮這些環(huán)狀焊盤，只根據(jù)暴露焊焊盤，只根據(jù)暴露焊盤設(shè)計(jì)。盤設(shè)計(jì)。35第34頁/共47頁第三十五頁，共48頁。 QFN QFN封裝底部大面積暴露的熱焊盤提供了可靠封裝底部大面積暴露的熱焊盤提供了可靠(kko)(kko)的焊接面積，的焊接面積，PCBPCB底部必須設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)底部必須設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的熱焊盤及熱過孔。的熱焊盤及熱過孔。熱過孔提供散熱途徑，能夠有效地將熱從芯片傳導(dǎo)熱過孔提供散熱途徑

15、，能夠有效地將熱從芯片傳導(dǎo)到到PCBPCB上。上。 中間中間(zhngjin)熱過孔設(shè)計(jì)熱過孔設(shè)計(jì)36第35頁/共47頁第三十六頁，共48頁。熱過孔的設(shè)計(jì)熱過孔的設(shè)計(jì)(shj)37第36頁/共47頁第三十七頁，共48頁。(xngnng)(xngnng)方面有不方面有不利的影響。利的影響。熱過孔的設(shè)計(jì)熱過孔的設(shè)計(jì)(shj)38第37頁/共47頁第三十八頁，共48頁?？壮叽缭诳壮叽缭?.30.30.33mm0.33mm，中間中間(zhngjin)熱焊盤及過孔熱焊盤及過孔的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)39第38頁/共47頁第三十九頁，共48頁。可以省略?？梢允÷?。40第39頁/共47頁第四十頁，共48頁。中間中間(zhngjin)熱焊盤及過孔熱焊盤及過孔的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)41第40頁/共47頁第四十一頁，共48頁。的開口，而不是一個(gè)大開口。的開口，而不是一個(gè)大開口。l典型值為典型值為5