与焊盘相关的标准文献及焊盘的描述方法

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，那么将很难达到符合J-STD-001和IPC-A-610的焊接点。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。

JEDEC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。

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。

封装材料：一个单字母前缀，确认主体封装材料。

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。

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，确认引脚形式。

端子数量：一个一位、两位或三位的数字后缀，指明端子数量。

表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括：

· E 扩大间距(>1.27 mm)

· F 密间距(<0.5 mm)；限于QFP元件

· S 收缩间距(<0.65 mm)；除QFP以外的所有元件。

· T 薄型(1.0 mm身体厚度)

表面贴装有关端子位置标识符的一个简单列表包括：

· Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两侧。

· Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧。

面贴装有关封装类型标识符的一个简单列表包括：

· 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

表面贴装有关引脚形式标识符的一个简单列表包括：

· B 一种直柄或球形引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式

· F 一种平直的引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式

· G 一种翅形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式

· J 一种“J”形弯曲的引脚结构；这是一种顺应的引脚形式

· N 一种无引脚的结构；这是一种非顺应的引脚形式

· S 一种“S”形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式

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。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"。

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：

焊盘理论1

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。

焊盘理论2

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。

焊盘理论3

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。

焊盘理论4

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。

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)是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。

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，结果对焊点的锡量影响很小或者没有影响。

焊盘种类

方形焊盘——印制板上元器件大而少、且印制导线简单时多采用。在手工自制PCB时，采用这种焊盘易于实现。圆形焊盘——广泛用于元件规则排列的单、双面印制板中。若板的密度允许，焊盘可大些，焊接时不至于脱落。

岛形焊盘——焊盘与焊盘间的连线合为一体。常用于立式不规则排列安装中。比如收录机中常采用这种焊盘。

泪滴式焊盘——当焊盘连接的走线较细时常采用，以防焊盘起皮、走线与焊盘断开。这种焊盘常用在高频电路中。

多边形焊盘——用于区别外径接近而孔径不同的焊盘，便于加工和装配。

椭圆形焊盘——这种焊盘有足够的面积增强抗剥能力，常用于双列直插式器件。

开口形焊盘——为了保证在波峰焊后，使手工补焊的焊盘孔不被焊锡封死时常用。2100433B 解读词条背后的知识 昊天宸视觉检测 深圳市昊天宸科技有限公司

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尽管在HECB设计中，引脚被拉回，对于这种封装，PCB的焊盘可采用与全引脚封装一样的设计，周边引脚的焊盘设计尺寸如图3。在图中，尺寸Zmax为焊盘引脚外侧最大尺寸，Gmin是焊盘引脚内侧最小尺寸。D2t为散热焊盘尺寸。X、Y是焊盘的宽度和长度。

MLF焊盘公差分析要求包括：①元件公差；②印制板制造公差；③贴装设备的精度。这类问题的分析，IPC已建立了一个标准程序，根据这个程序计算得出各种MLF元件推荐的焊盘尺寸，表1列出了一些常见QFN封装的PCB焊盘设计尺寸。