概述

1、焊盤(pán)設計考慮因素

焊盤(pán)設計是表面組裝最基本的工藝設計，一般應從以下四個(gè)方面考慮。

（1）最小重疊面積，必須滿(mǎn)足IPC-A-610所規定的最小焊縫寬度或長(cháng)度要求。

（2）焊縫/焊點(diǎn)強度要求。

（3）焊接熱傳遞要求。

（4）工藝性要求，如減少移位、立碑、橋連、開(kāi)焊等。

2、元器件焊端/引腳類(lèi)別

元件的封裝結構形式很多，但焊端/引腳的種類(lèi)并不多，主要有六類(lèi)，包括:

（1）冒形端電極（Chip類(lèi)封裝）。

（2）L形引腳。

（3）J形引腳。

（4）球形引腳（BGA類(lèi)封裝）。

（5）城堡焊端。

（6）QFN焊端（BTC類(lèi)封裝）。

設計要求

1、冒形端電極的焊盤(pán)設計

所謂冒形端電極，是指片式元件那樣的有五個(gè)焊接面的焊端。使用冒形端電極的元件只有無(wú)引線(xiàn)的片式元件。

1）設計原則

片式元件，如果封裝尺寸為0603及其以上，焊盤(pán)尺寸對焊接直通率的影響不是很大，可以根據組裝密度選擇IPC-351給出的合適焊盤(pán)尺寸來(lái)進(jìn)行設計。但如果封裝尺寸為0603以下，特別是0201、01005，焊盤(pán)尺寸對焊接直通率的影響就比較大了，變得非常敏感。

主要影響尺寸為焊盤(pán)伸出長(cháng)度，太長(cháng)容易引起立碑。

需要指出的是，電阻在寬度方向上的兩面無(wú)電鍍層，如果采用波峰焊接，焊盤(pán)寬度應減小30％，在長(cháng)度方向向外增加0.2mm以上。

2）業(yè)界設計經(jīng)驗

下表為：推薦焊盤(pán)設計尺寸，單位:mm（mil）

2、L形引腳的焊盤(pán)設計

L形引腳的封裝有QFP、SOP

1）設計原則

L形引腳腳跟為主焊縫，腳尖為副焊縫。焊盤(pán)間隔最小為0.13mm。

2）業(yè)界設計經(jīng)驗

一般焊接問(wèn)題多的是引腳中心距為0.4mm的QFP，經(jīng)驗是鋼網(wǎng)開(kāi)窗寬度應<焊盤(pán)0.05mm以上。

3、J形引腳的焊盤(pán)設計

形引腳的封裝有LCC、SOJ

設計原則

J形引腳腳尖為主焊縫，腳跟為副焊縫。由于引腳間距標準，焊盤(pán)的設計也很標準，原則上腳尖外擴1/3~1/2T，腳跟外擴2/3~33T。

4、球形引腳的焊盤(pán)設計

使用球形引腳的封裝主要有BGA類(lèi)封裝。

對于球形引腳焊盤(pán)的設計，理想情況下應根據BGA載板焊盤(pán)直徑的大小來(lái)設計，由于各封裝廠(chǎng)家采用的焊球尺寸、焊盤(pán)尺寸不統一，實(shí)際上很難做到。一般都是根據BGA焊球的中心距設計，以兼顧不同供應商的BGA。下表是參考業(yè)界多家的設計規范給出的一個(gè)BGA焊盤(pán)設計尺，僅供參考。

5、QFN的焊盤(pán)設計

QFN的焊接，特別是多排焊端的QFN問(wèn)題比較多，主要為焊端開(kāi)焊和橋連。之所以如此，是因為QFN封裝下面一般有一個(gè)大的散熱焊端，焊接時(shí)焊錫有一個(gè)向上的托舉力。

1）設計的原則

焊盤(pán)與熱沉焊盤(pán)、焊盤(pán)與焊盤(pán)最小間隔應≥0.2mm，以免貼裝時(shí)發(fā)生橋連。

2）熱沉焊盤(pán)上導熱孔的設計

熱沉焊盤(pán)的有效散熱有賴(lài)于導熱孔與地層的連接，散熱孔布局在熱沉焊盤(pán)的周邊比中心要好很多，20個(gè)以上的孔對散熱效率并沒(méi)有太明顯的提升。塞孔焊縫中的空洞率要少，一般為15~25％（60％焊膏覆蓋率條件下，也就是鋼網(wǎng)開(kāi)窗為非實(shí)開(kāi)窗），而不塞則為35~45％，大約差一倍，這與一般的認識相反。推薦孔徑為0.20~0.33mm，中心距按1.27mm設計