pcb元器件焊盤的設計

PCB的元器件焊盤設計是一個重點，最終產品的質量都在于焊點的質量。因此，焊盤設計是否科學合理，至關重要。

對于同一個元件，凡是對稱使用的焊盤（如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等），設計時應嚴格保持其全面的對稱性，即焊盤圖形的形狀與尺寸應完全一致。以保證焊料熔融時，作用于元器件上所有焊點的表面張力（也稱為潤濕力）能保持平衡（即其合力為零），以利于形成理想的焊點。

以下分類講一下不同類型元器件的焊盤設計要求：

一、片式（Chip）元件焊盤設計應掌握以下關鍵要素

對稱性：兩端焊盤必須對稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡；對于小尺寸的元件0603、0402、0201等，兩端融焊錫表面張力的不平衡，很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。

焊盤間距：確保元件端頭或引腳與焊盤恰當的搭接尺寸；

焊盤剩余尺寸：搭接后的剩余尺寸必須保證焊點能夠形成彎月面；

焊盤寬度：應與元件端頭或引腳的寬度基本一致。

在實際生產中，最常見到0402元件焊盤設計不合理，造成缺陷比較多，在這里，給大家一個0402元件的優選焊盤設計方案，這個方案在生產實際中效果比較好，缺陷率極低。

0402優選焊盤各項參數及焊盤圖形

二、SOP及QFP設計原則：

1、 焊盤中心距等于引腳中心距；

2、 單個引腳焊盤設計的一般原則

Y=T+b1+b2=1.5~2mm （b1=0.3～1.0mm b2=0.3～0.7mm）

X=1~1.2W

3、 相對兩排焊盤內側距離按下式計算（單位mm）

G=F-K

式中：G—兩排焊盤之間距離，

F—元器件殼體封裝尺寸，

K—系數，一般取0.25mm，

三、BGA的焊盤設計原則

1、PCB上的每個焊盤的中心與BGA底部相對應的焊球中心相吻合；

2、PCB焊盤圖形為實心圓，導通孔不能加工在焊盤上；

3、與焊盤連接的導線寬度要一致，一般為0.15mm~0.2mm；

4、阻焊尺寸比焊盤尺寸大0.1mm~0.15mm；

5、焊盤附近的導通孔在金屬化后，必須用阻焊劑進行堵塞，高度不得超過焊盤高度；

6、在BGA器件外廓四角加工絲網圖形，絲網圖形的線寬為0.2mm~0.25mm。

四、焊盤的熱隔離

SMD器件的引腳與大面積筒箔連接時，要進行熱隔離處理，否則會由于元件兩端熱量不均衡，造成焊接缺陷。

五、再流焊工藝導通孔的設置

1、一般導通孔直徑不小于0.75mm；

2、除SOIC、QFP、PLCC 等器件外，不能在其它元器件下面打導通孔；

3、導通孔不能設計在焊接面上片式元件的兩個焊盤中間的位置；

4、更不允許直接將導通孔作為BGA器件的焊盤來用；

5、導通孔和焊盤之間應有一段涂有阻焊膜的細連線相連，細連線的長度應大于0.5mm；寬度大于0.4mm。

六、插裝元器件焊盤設計

1、孔距為5.08mm或以上的，焊盤直徑不得小于3mm；

2、孔距為2.54mm的，焊盤直徑最小不應小于1.7mm；

3、電路板上連接220V電壓的焊盤間距，最小不應小于3mm；

4、流過電流超過0.5A（含0.5A）的焊盤直徑應大于等于4mm；

5、焊盤以盡可能大一點為好，對于一般焊點，其焊盤直徑最小不得小于2mm。

插裝元器件焊盤孔徑設計
采用波峰焊接工藝時，元件插孔孔徑，一般比其引腳線徑大0.1 mm- 0.3mm為宜，其焊盤的直徑應大于孔徑的3倍。電阻、二極管的安裝孔距應設計為標準系列7.5mm、10mm、12.5mm、15mm，電解電容的安裝 孔距應與元件引腳距一致，三極管的安裝孔距應為2.54mm。

七、采用波峰焊工藝時，貼片元件的焊盤設計

采用波峰焊焊接片式元件時，應注意“陰影效應(缺焊)、‘橋接’(短路)”的發生，對于CHIP元件，應將元件的軸向方向垂直于PCB的傳送方向，小的元件應在大的元件前面，間距應大于2.5mm；