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SMT环境下的PCB设计技术详细

时间:08-26 来源:互联网 点击:

于元器件的焊盘,且导线应从焊盘的长边中心与焊盘相连。

  (3) 减小导线连通焊盘处的宽度,除非受电荷容量、加工极限等因素的限制,否则最大宽度为0.4mm或焊盘宽度的一半(以小焊盘为准)。一是为了防止散热太快,二是防止阻焊层精度不够,造成焊锡流动,形成不良焊接。

  (4) 印制电路板导线结构:线宽与间距为0.6mm的正常刻蚀技术制作的走线;线宽与间距为0.3mm的细线刻蚀技术制作的细走线;线宽0.3mm,间距0.15mm的超细走线。

  (5) 不同的组装方式,布线要求也不同。插装方式引线宽度为0.2mm以上,贴装方式引线宽度为0.1~0.2mm,精细间距组装引线宽度为0.05~0.1mm。

  (6) 应尽量避免在其焊盘之间穿越互连线(特别是细间距的引脚器件),凡穿越相邻焊盘之间的互连线,必须用阻焊膜对其加以遮隔。

  (7) 对于多引脚元器件(如S0IC、QFP等),引脚焊盘之间的短接处不允许直通,应由焊盘引出互连线之后再短接(若用阻焊膜加以遮隔可以除外),以免产生位移或焊后被误认为发生了桥接。

  (8) 对于有未封装的芯片(裸片)的PCB设计时,裸片的田字形焊盘应接地线而不宜悬空;另外为保证可靠键合,要求焊盘一定均匀镀金。对于有方向性的元器件,如三极管、芯片等在布线时应注意其极性。

4.2线路电气设计要求

  (1) 引脚间距内过线原则:低密度要求在2.54mm引脚中心距内穿过2条线径为0.23mm的导线;中密度要求在1.27mm引脚中心距内穿过1条线径为0.15mm的导线;高密度要求在1.27mm引脚中心距内穿过2~3条更细导线。

  (2) 印制板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配。从印制板制作工艺来讲,宽度可以做到0.3mm,0.2mm及0.1mm,但随着线条变细,间距变小,生产过程中质量将难以控制。除非有特殊要求,一般选用0.3mm线宽和0.3mm线间距的布线原则是比较适宜的。

  (3) 尽量走短线,特别是对小信号电路来讲,线越短电阻越小,干扰越小,同时藕合线长度尽量减短。

  (4) 多层板走线方向:按电源层,地线层和信号层分开,减少电源、地、信号之间的干扰。而且要求相邻两层印制板的线版权法应尽量相互垂直或走斜线、曲线,而不平行走线,以利于减少基板层间藕合和干扰。

  (5) 电源线,地线设计原则:走线面积越大越好,以利于减少干扰,对于高频信号线最好是用地线屏蔽。大面积的电源层地线层要相邻,其作用是在电源和地之间形成一个电容,起到滤波作用。

4.3 焊盘设计

  焊盘尺寸对SMT产品的可制造性和寿命有着很大的影响,是PCB线路设计的极其关键部分,对焊点的可靠性、焊接过程中可能出现的缺陷、可测试性和检修量等都起着显著作用。元器件制作要求不一样,焊盘设计应根据元器件规格进行制作,方能保证线路的可靠性和防止工艺缺陷(如竖碑及偏斜),显示SMT的优越性。在进行具体设计时,还必须根据具体产品的组装密度、不同工艺、不同的设备以及特殊元器件的要求进行设计。

  目前表面组装元器件还没有统一标准,不同的国家,不同的厂商所生产的元器件外形封装都有差异,所以在设计焊盘尺寸时,应与自己所选用的元器件的封装外形、引脚等相适应,确定焊盘长度和宽度。常用的元件焊盘设计可以参考一些标准,如IPC-SM-782、IPC-7095、IPC-7525、IEC-TC52 WG6、JIS C-5010和电子行业工艺标准汇编。

焊盘设计时应遵循以下几点:

  (1) 对于同一个器件,凡是对称使用的焊盘,设计时应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致;

  (2) 对同一种器件,焊盘设计采用封装尺寸最大值和最小值为参数,计算焊盘尺寸,保证设计结果适用范围宽;

  (3) 焊盘设计时,焊点可靠性主要取决于长度而不是宽度;

  (4) 焊盘设计要适当:太大则焊料铺展面较大,形成的焊点较薄;较小则焊盘铜箔对熔融焊料的表面张力太小,当铜箔的表面张力小于熔融焊料表面张力时,形成的焊点为不浸润焊点;

  (5) 焊盘与较大面积的导电区(如地、电源等平面)相连时,应通过一较细导线进行热隔离,一般宽度为0.2~0.4,长度约为0.6mm。

  (6) 波峰焊时焊盘设计一般比再流焊时大,因为波峰焊中元件有胶水固定,焊盘稍大,不会危及元件的移位和直立,相反却能减少波烽焊“遮蔽效应”。
4.4矩形元件(L×W)焊盘宽度C与元件焊端宽度W之间的关系为:C=W×(0.7~1.3)mm。对于0805以下的阻容元器件,C≤W;对于0805以上的阻容元器件,C=W+0.1~0.25mm。长度为约0.9mm左右,焊盘间距为A=L-0.7mm。

厚度相差很大,如电阻器仅为电容器的一半左右,在焊盘设计时应加以注意,尤其是小尺寸阻容元件,应考虑端头侧面良好的浸润焊接。另外,元源二端片元件端头焊区上

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