学习情境8 单元3一SMT工艺对PCB设计的要求 广东科学技术职业学院
单元3--SMT工艺对PCB设计的要求 广东科学技术职业学院 学习情境8
PCB焊盘结构设计要满足再流焊工艺特点 “再流动”与自定位效应 从再流焊与波峰焊工艺最大的差异是： 波峰焊工艺是通过贴片胶粘接或印制板的插装孔事先将贴装元 器件及插装元器件固定在印制板的相应位置上，焊接时不会产生位 置移动。 而再流焊工艺焊接时的情况就大不相同了，元器件贴装后只是 被焊膏临时固定在印制板的相应位置上，当焊膏达到熔融温度时， 焊料还要“再流动”一次，元器件的位置受熔融焊料表面张力的作 用发生位置移动
PCB焊盘结构设计要满足再流焊工艺特点 “再流动”与自定位效应 • 从再流焊与波峰焊工艺最大的差异是： • 波峰焊工艺是通过贴片胶粘接或印制板的插装孔事先将贴装元 器件及插装元器件固定在印制板的相应位置上，焊接时不会产生位 置移动。 • 而再流焊工艺焊接时的情况就大不相同了，元器件贴装后只是 被焊膏临时固定在印制板的相应位置上，当焊膏达到熔融温度时， 焊料还要“再流动”一次，元器件的位置受熔融焊料表面张力的作 用发生位置移动。 •
如果焊盘设计正确（焊盘位置尺寸对称，焊盘间距恰当）， 元器件端头与印制板焊盘的可焊性良好，元器件的全部焊端或 引脚与相应焊盘同时被熔融焊料润湿时，就会产生自定位或称 为自校正效应(self alignment)一当元器件贴放位置有少 量偏离时，在表面张力的作用下，能自动被拉回到近似目标位 置。 但是如果P℃B焊盘设计不正确，或元器件端头与印制板焊盘 的可焊性不好，或焊膏本身质量不好、或工艺参数设置不恰当 等原因，即使贴装位置十分准确，再流焊时由于表面张力不平 衡，焊接后也会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、润湿不良、 等焊接缺陷。这就是SMT再流焊工艺最大的特性
• 如果焊盘设计正确（焊盘位置尺寸对称，焊盘间距恰当）， 元器件端头与印制板焊盘的可焊性良好，元器件的全部焊端或 引脚与相应焊盘同时被熔融焊料润湿时，就会产生自定位或称 为自校正效应（self alignment）——当元器件贴放位置有少 量偏离时，在表面张力的作用下，能自动被拉回到近似目标位 置。 • 但是如果PCB焊盘设计不正确，或元器件端头与印制板焊盘 的可焊性不好，或焊膏本身质量不好、或工艺参数设置不恰当 等原因，即使贴装位置十分准确，再流焊时由于表面张力不平 衡，焊接后也会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、润湿不良、 等焊接缺陷。这就是SMT再流焊工艺最大的特性
由于再流焊工艺的“再流动”及“自定位效应”的特 点，使再流焊工艺对贴装精度要求比较宽松，比较容易实 现高度自动化与高速度。同时也正因为“再流动”及“自 定位效应”的特点，再流焊工艺对焊盘设计、元器件标准 化有更严格的要求
• 由于再流焊工艺的“再流动”及“自定位效应”的特 点，使再流焊工艺对贴装精度要求比较宽松，比较容易实 现高度自动化与高速度。同时也正因为“再流动”及“自 定位效应”的特点，再流焊工艺对焊盘设计、元器件标准 化有更严格的要求
·Chip元件焊盘设计应掌握以下关键要素： ·a对称性一两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡。 ·b焊盘间距—确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。 ·c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。 ·d焊盘宽度一应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 A一焊盘宽度 B一焊盘的长度 G一焊盘间距 S一焊盘剩余尺寸 矩形片式元件焊盘结构示意图
• Chip元件焊盘设计应掌握以下关键要素： • a 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。 • b 焊盘间距——确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。 • c 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。 • d 焊盘宽度——应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 • • B S A——焊盘宽度 • A B——焊盘的长度 • G——焊盘间距 • G S——焊盘剩余尺寸 • 矩形片式元件焊盘结构示意图
标准尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CAD软件的元件 库中调用，但实际设计时还必须根据具体产品的组装密度、 不同的工艺、不同的设备以及特殊元器件的要求进行设计
• 标准尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CAD软件的元件 库中调用，但实际设计时还必须根据具体产品的组装密度、 不同的工艺、不同的设备以及特殊元器件的要求进行设计
下面介绍几种常用元器件的焊盘设计： ·(1)矩形片式元器件焊盘设计 (a)0805、1206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 (b)1206、0805、0603、0402、0201焊盘设计 (c)钽电容焊盘设计 ·(2)晶体管(SOT)焊盘设计 ·(3)翼形小外形IC和电阻网络(S0P)和四边扁平封装器件(QFP)》 ·(4)J形引脚小外形集成电路(S0J)和塑封有引脚芯片载体(PLCC)》 的焊盘设计 ·(⑤)BGA焊盘设
• 下面介绍几种常用元器件的焊盘设计： • (1) 矩形片式元器件焊盘设计 • (a) 0805、 1206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 • (b) 1206、0805、0603、0402、0201焊盘设计 • (c) 钽电容焊盘设计 • (2) 晶体管（SOT）焊盘设计 • (3) 翼形小外形IC和电阻网络（SOP）和四边扁平封装器件（QFP） • (4) J形引脚小外形集成电路（SOJ）和塑封有引脚芯片载体（PLCC） 的焊盘设计 • (5) BGA焊盘设
()矩形片式元器件焊盘设计 (a)0805、1206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 焊盘宽度：A=Wmax-K 电阻器焊盘的长度：B=血ax+Tmax+K 电容器焊盘的长度：B=Hmax+Tmax-K 焊盘间距：G=Lmax-2Tmax-K 式中：L一元件长度，m; W一元件宽度，m T一元件焊端宽度，mm; H一元件高度（对塑封钽电容器是指焊端高度），m; K一常数，一般取0.25mm
(1) 矩形片式元器件焊盘设计 • (a) 0805、 1206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 • L • W • H • B T • A • G • 焊盘宽度：A=Wmax-K • 电阻器焊盘的长度：B=Hmax+Tmax+K • 电容器焊盘的长度：B=Hmax+Tmax-K • 焊盘间距：G=Lmax-2Tmax-K • 式中：L—元件长度,mm； • W—元件宽度,mm； • T—元件焊端宽度,mm； • H—元件高度(对塑封钽电容器是指焊端高度),mm； • K—常数，一般取0.25 mm
最新推出01005（0402〉 01005C已经有样品，01005R正在试制 0201焊盘设计 01005焊盘设计
0201焊盘设计 01005焊盘设计 最新推出01005 （0402） 01005C已经有样品, 01005R正在试制
(2)晶体管(S0T)焊盘设计 a单个引脚焊盘长度设计要求 bl 2 L2 L2=L+b1+b2,b1=b2=0.3mm>0.5mm: W=引脚宽度 W L2
(2) 晶体管（SOT）焊盘设计 • a 单个引脚焊盘长度设计要求 b1 L b2 L2 L2=L+b1+b2，b1=b2=0.3mm～0.5mm； W= 引脚宽度 W L2