最近,又有下了PCB多層板的朋友來問:多層板的焊盤到底應該怎么設計?怎么我在你們這里下單幾次,也聽了你們的建議,還是不能完全解決,只是比在其他地方做好上一些!你們不會在騙我?首先,我們說說焊盤。通常情況下,我們看到的PCB焊盤,多為兩種形狀:方形、圓形。設計圖:
仿真圖:
(注:方形多用于貼片,圓形多用于插件)
為什么呢?因為焊盤的設計,通常是為了便于元器件的焊接。所以,只要有經驗的layout工程師,都不會僅憑個人的主觀意愿對焊盤進行設計,而是會根據所要安裝或插接的元器件,來進行設計。所以,為了便于后續SMT/DIP的生產,PCB的焊盤大多會為了迎合元器件的設計,而設計成方形或圓形(注:也可設計成其他形狀,但這類情況,此處暫不作討論)。下面,請看焊盤的兩種基本設計:蓋PAD設計與露PAD設計。【蓋PAD設計】設計圖:
仿真圖:
【露PAD設計】設計圖:
仿真圖:
從以上圖中可以看出:蓋PAD設計的阻焊開窗=有效焊盤大小,露PAD設計的阻焊開窗>有效焊盤大小。可能平面圖不夠直觀,大家請再看相應的截面圖:【蓋PAD設計】
【露PAD設計】如此,就較為直觀了,那么,想必大家已可以得出如下結論:
同樣的阻焊開窗大小,選擇蓋PAD設計,可以使有效焊盤的大小達到最大值。
同樣的焊盤大小,選擇露PAD設計,可以使有效焊盤的大小達到最大值。
可能表述有些繞,那么,請看如下建議:當Layout的布線空間充足時(即線寬線距要求不高),選用蓋PAD設計,不足時,選用露PAD設計,從而使焊接時的焊盤,盡量大,進而使后續的PCBA生產更為順暢。
接下來,我們再來聊聊PCB的另外兩種設計——半蓋半露設計、等大設計。
【半蓋半露設計】
顧名思義,就是有一部分的焊盤,是被阻焊油墨蓋住的,而另一部分,則沒有被蓋住。具體情況,請看下圖:
設計圖:
仿真圖:
截面圖:
這種設計呢,一般情況下不會采用,但假如焊盤較大、阻焊開窗較大,則影響較小,采用也無傷大雅,但假如是較小的焊盤、較小的阻焊開窗,則影響較大,最常見的問題,便是焊盤變形(參看下圖)。(注:圓形焊盤,變成不規則形狀焊盤,并且焊盤大小不一、形狀各異)但是呢,這種設計又是難以規避的,不可能不采用,PCB代工廠只能夠采取局部差別補償的辦法,來優化,但,不能確保完全解決。因此,假如遇到此種情況,應以PCB在PCBA實際生產中的真實使用情況為準。【等大設計】
等大設計,即焊盤大小與阻焊開窗大小,設計為一樣大。但通常情況下,有經驗的設計者,會認為這是一種錯誤的設計。截面圖:(注:暫未遇到朋友們發給我的設計資料中,有焊盤為等大設計,所以無設計圖與仿真圖)為什么呢?
——從設計的角度來看,其實這并不算是問題,但在實際生產的過程中,等大的設計,幾乎無法生產出來,這就造成了問題。所以,正常情況下,有經驗的設計者,都會選擇規避這種問題。
那為什么,這種設計會幾乎無法生產出來呢?
——這就需要引入到焊盤相關制程在PCB生產工藝中的公差問題了。在Layout設計的時候,設計者因為自身知識的局限性,往往難以在設計的時候,將設計資料在實際生產中的每一項公差,都考慮進去,但PCB代工廠在實際生產的過程中,這些公差都是真實存在,并且,會影響到最終成品。假如把PCB的焊盤設計成等大設計,那么大多數生產出來的焊盤,都會是如下狀態——阻焊油墨必定會蓋住一邊的焊盤,導致焊盤的實際可用面積減少,進而對后續的PCBA生產造成困擾,如引發虛焊。
綜上所述,如果可以將焊盤設計為蓋PAD或露PAD,則最好,假如條件不允許,則設計為半蓋半露,并提醒PCB代工廠進行局部補償優化,而最好不要設計為等大。
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