SMT印制电路板的可制造性设计与审核课件.ppt

1、SMT印制电路板的印制电路板的可制造性设计及审核可制造性设计及审核 基板材料选择基板材料选择 布线布线 元器件选择元器件选择 焊盘焊盘 印制板电路设计印制板电路设计测试点测试点 PCB设计设计可制造（工艺）性设计可制造（工艺）性设计 导线、通孔导线、通孔 可靠性设计可靠性设计 焊盘与导线的连接焊盘与导线的连接 降低生产成本降低生产成本 阻焊阻焊 散热、电磁干扰等散热、电磁干扰等 印制电路板（以下简称印制电路板（以下简称PCB）设计是表面组装技术）设计是表面组装技术的重要组成之一。的重要组成之一。PCB设计质量是衡量表面组装技术水平设计质量是衡量表面组装技术水平的一个重要标志，是保证表面组装质量

2、的首要条件之一。的一个重要标志，是保证表面组装质量的首要条件之一。 PCB设计包含的内容：设计包含的内容： 可制造性设计可制造性设计DFMDFM（Design For ManufactureDesign For Manufacture）是保证是保证PCBPCB设计质量的最有效的方法。设计质量的最有效的方法。DFMDFM就是从产就是从产品开发设计时起，就考虑到可制造性和可测试性，品开发设计时起，就考虑到可制造性和可测试性，使设计和制造之间紧密联系，实现从设计到制造一使设计和制造之间紧密联系，实现从设计到制造一次成功的目的。次成功的目的。 DFMDFM具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质具有缩短

3、开发周期、降低成本、提高产品质量等优点，是企业产品取得成功的途径。量等优点，是企业产品取得成功的途径。 DFM的发展史的发展史 创始于创始于70年代初，在机械行业用于简化产品结构和减少加工成本。年代初，在机械行业用于简化产品结构和减少加工成本。 1991年，年，DFM的应用对美国制造业竞争优势的形成做出贡献，美的应用对美国制造业竞争优势的形成做出贡献，美国总统布什给创始人国总统布什给创始人G.布斯劳博士和布斯劳博士和P.德赫斯特博士颁发了美国国德赫斯特博士颁发了美国国家技术奖。家技术奖。DFM很快被汽车、国防、航空、计算机、通讯、消费类很快被汽车、国防、航空、计算机、通讯、消费类电子、医疗设备

4、等领域的制造企业采用。电子、医疗设备等领域的制造企业采用。 1994年年SMTA首次提出首次提出DFX概念。概念。1995年年DFX是表面贴装国际会议是表面贴装国际会议的主题，的主题，1996年年SMTA发表了发表了6篇相关性文章。篇相关性文章。 作为一种科学的方法，作为一种科学的方法，DFX将不同团队的资源组织在一起，共同将不同团队的资源组织在一起，共同参与产品的设计和制造过程。通过发挥团队的共同作用，实现缩短参与产品的设计和制造过程。通过发挥团队的共同作用，实现缩短产品开发周期，提高产品质量、可靠性和客户满意度，最终缩短从产品开发周期，提高产品质量、可靠性和客户满意度，最终缩短从概念到客户

5、手中的整个时间周期。概念到客户手中的整个时间周期。 DFM: Design for Manufacturing DFM: Design for Manufacturing 可制造性设计可制造性设计 DFT: Design for Test DFT: Design for Test 可测试性设计可测试性设计 DFD: Design for Diagnosibility DFD: Design for Diagnosibility 可分析性设计可分析性设计 DFA: Design for Aseembly DFA: Design for Aseembly 可装配性设计可装配性设计 DFE: Des

6、ibn for Enviroment DFE: Desibn for Enviroment 环保设计环保设计 DFF: Design for Fabrication of the PCB PCBDFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可加工性设计可加工性设计 DFS: Design for Sourcing DFS: Design for Sourcing 物流设计物流设计 DFR: Design for Reliability DFR: Design for Reliability 可靠性设计可靠性设计 HP HP公司公司DFMDFM统计调查表明统

7、计调查表明: :产品总成本产品总成本60%60%取决于产品的最初设计，取决于产品的最初设计，7575的制造成的制造成本取决于设计说明和设计规范，本取决于设计说明和设计规范，70708080的的生产缺陷是由于设计原因造成的。生产缺陷是由于设计原因造成的。 新产品研发过程新产品研发过程 方案设计方案设计 样机制作样机制作 产品验证产品验证 小批试生产小批试生产 首批投料首批投料 正式投产正式投产传统的设计方法与现代设计方法比较传统的设计方法与现代设计方法比较 传统的设计方法传统的设计方法 串行设计串行设计 重新设计重新设计 重新设计重新设计 生产生产 1# n# 现代设计方法现代设计方法 并行设计

8、并行设计CE 重新设计重新设计 生产生产 及及DFM 1#一一. . 不良设计在不良设计在SMTSMT生产制造中的危害生产制造中的危害1. 1. 造成大量焊接缺陷。造成大量焊接缺陷。2. 2. 增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。3. 3. 增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。4. 4. 返修可能会损坏元器件和印制板。返修可能会损坏元器件和印制板。5. 5. 返修后影响产品的可靠性返修后影响产品的可靠性6. 6. 造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率，造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率，降低生产效

9、率。降低生产效率。7 7最严重时由于无法实施生产需要重新设计，导致整个最严重时由于无法实施生产需要重新设计，导致整个产品的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。产品的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。二二. 目前国内目前国内SMTSMT印制电路板设计中的印制电路板设计中的常见问题及解决措施常见问题及解决措施(1) (1) 焊盘结构尺寸不正确（以焊盘结构尺寸不正确（以ChipChip元件为例）元件为例） a a 当焊盘间距当焊盘间距G G过大或过小时，再流焊时由于元件焊端不能与焊过大或过小时，再流焊时由于元件焊端不能与焊盘搭接交叠，会产生吊桥、移位。盘搭接交叠，会产生吊桥、移位。 焊盘间距焊

10、盘间距G G过大或过小过大或过小 b 当焊盘尺寸大小不对称，或两个当焊盘尺寸大小不对称，或两个元件的端头设计在同一个焊盘上时，元件的端头设计在同一个焊盘上时，由于表面张力不对称，也会产生吊由于表面张力不对称，也会产生吊桥、移位。桥、移位。 (2) (2) 通孔设计不正确通孔设计不正确 导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造成焊膏量不足。成焊膏量不足。 不正确不正确 正确正确 印制导线印制导线 (3) (3) 阻焊和丝网不规范阻焊和丝网不规范 阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是PCBP

11、CB制造加工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。制造加工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。 (4) (4) 元器件布局不合理元器件布局不合理 a a 没有按照再流焊要求设计，再流焊时造成温度不均匀。没有按照再流焊要求设计，再流焊时造成温度不均匀。 b b 没有按照波峰焊要求设计，波峰焊时造成阴影效应没有按照波峰焊要求设计，波峰焊时造成阴影效应。(5) (5) 基准标志基准标志(Mark)(Mark)、PCBPCB外形和尺寸外形和尺寸、PCBPCB定位孔和夹定位孔和夹持边的设置不正确持边的设置不正确 a a 基准标志基准标志(Mark)(Mark)做在大地的网格上，或做在大地的网格上，

12、或MarkMark图形周图形周围有阻焊膜，由于图象不一致与反光造成不认围有阻焊膜，由于图象不一致与反光造成不认MarkMark、频繁停机。频繁停机。 b b 导轨传输时，由于导轨传输时，由于PCBPCB外形异形、外形异形、PCBPCB尺寸过大、过尺寸过大、过小、或由于小、或由于PCBPCB定位孔不标准，造成无法上板，无法实定位孔不标准，造成无法上板，无法实施机器贴片操作。施机器贴片操作。 c c 在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人工补贴。工补贴。 d d 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时造拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时

13、造成损坏元器件。成损坏元器件。(6) PCB(6) PCB材料选择、材料选择、PCBPCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适厚度与长度、宽度尺寸比不合适 a a 由于由于PCBPCB材料选择不合适，在贴片前就已经变形，材料选择不合适，在贴片前就已经变形，造成贴装精度下降。造成贴装精度下降。 b PCBb PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适造成贴装及再厚度与长度、宽度尺寸比不合适造成贴装及再流焊时变形，容易造成焊接缺陷，还容易损坏元器件。流焊时变形，容易造成焊接缺陷，还容易损坏元器件。特别是焊接特别是焊接BGABGA时容易造成虚焊。时容易造成虚焊。 虚焊虚焊(7) BGA(7) BGA的常见设计问题的

14、常见设计问题 a a 焊盘尺寸不规范，过大或过小。焊盘尺寸不规范，过大或过小。 b b 通孔设计在焊盘上，通孔没有通孔设计在焊盘上，通孔没有做埋孔处理做埋孔处理 c c 焊盘与导线的连接不规范焊盘与导线的连接不规范 d d 没有设计阻焊或阻焊不规范。没有设计阻焊或阻焊不规范。(8) (8) 元器件和元器件的包装选择不合适元器件和元器件的包装选择不合适 由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件和元器和元器件的包装件的包装，造成无法用贴装机贴装。，造成无法用贴装机贴装。(9) 齐套备料时把编带剪断。齐套备料时把编带剪断。(10) PCB外形不规则、外形不规则、P

15、CB尺寸太小、没有加工拼板尺寸太小、没有加工拼板造成不能上机器贴装造成不能上机器贴装等等。等等。三三. . SMT工艺对工艺对PCB设计的要求设计的要求1. 1. 印制板的组装形式及工艺流程设计印制板的组装形式及工艺流程设计2 2选择选择PCBPCB材料材料3 3选择元器件选择元器件4. SMC/SMD4. SMC/SMD（贴装元器件）焊盘设计（贴装元器件）焊盘设计5 5THCTHC（通孔插装元器件）焊盘设计（通孔插装元器件）焊盘设计6. 6. 布线设计布线设计7. 7. 焊盘与印制导线连接的设置焊盘与印制导线连接的设置8. 8. 导通孔、测试点的设置导通孔、测试点的设置9. 9. 阻焊、丝网

16、的设置阻焊、丝网的设置10. 元器件整体布局设置元器件整体布局设置11. 再流焊与波峰焊贴片元件再流焊与波峰焊贴片元件的排列方向设计的排列方向设计12. 12. 元器件的间距设计元器件的间距设计13. 13. 散热设计散热设计14. 14. 高频及抗电磁干扰设计高频及抗电磁干扰设计15. 15. 可靠性设计可靠性设计16. 16. 降低生产成本设计降低生产成本设计1. 1. 印制板的组装形式及工艺流程设计印制板的组装形式及工艺流程设计1.1 1.1 印制板的组装形式印制板的组装形式(1) 单面表面组装工艺流程施加焊膏 贴装元器件 再流焊。(2) 双面表面组装工艺流程A面施加焊膏 贴装元器件 再

17、流焊 翻转PCB B面施加焊膏 贴装元器件 再流焊。ABAB (1) (1) 单面混装（单面混装（SMDSMD和和THCTHC都在同一面）都在同一面）A A面施加焊膏面施加焊膏 贴装贴装SMD SMD 再流焊再流焊 A A面插装面插装THC BTHC B面波峰焊。面波峰焊。(2) (2) 单面混装（单面混装（SMDSMD和和THCTHC分别在分别在PCBPCB的两面）的两面）B B面施加贴装胶面施加贴装胶 贴装贴装SMD SMD 胶固化胶固化 翻转翻转PCB PCB A A面插装面插装THC BTHC B面波峰焊。面波峰焊。或：或：A A面插装面插装THCTHC（机器）（机器） B B面点胶贴

18、装固化面点胶贴装固化 再波峰焊。再波峰焊。ABAB (3) (3) 双面混装（双面混装（THCTHC在在A A面，面，A A、B B两面都有两面都有SMDSMD）A A面施加焊膏面施加焊膏 贴装贴装SMD SMD 再流焊再流焊 翻转翻转PCB PCB B B面施加贴装胶面施加贴装胶 贴装贴装SMD SMD 胶固化胶固化 翻转翻转PCB PCB A A面插装面插装THC BTHC B面波峰焊。面波峰焊。（应用最多）（应用最多）AB (4) (4) 双面混装（双面混装（A A、B B两面都有两面都有SMDSMD和和THCTHC）A A面施加焊膏面施加焊膏 贴装贴装SMD SMD 再流焊再流焊 翻转

19、翻转PCB PCB B B面施加贴装胶面施加贴装胶 贴装贴装SMD SMD 胶固化胶固化 翻转翻转PCB PCB A A面插装面插装THC BTHC B面波峰焊面波峰焊 B B面插装件后附。面插装件后附。AB 1.3.1 1.3.1 尽量采用再流焊方式，再流焊比波峰焊具有以下优越性；尽量采用再流焊方式，再流焊比波峰焊具有以下优越性；(1)(1)元器件受到的热冲击小。元器件受到的热冲击小。(2)(2)能控制焊料量，焊接缺陷少，焊接质量好，可靠性高；能控制焊料量，焊接缺陷少，焊接质量好，可靠性高；(3)(3)焊料中一般不会混入不纯物，能正确地保证焊料的组分；焊料中一般不会混入不纯物，能正确地保证焊

20、料的组分； 有自定位效应（有自定位效应（self alignmentself alignment）(4)(4)可在同一基板上，采用不同焊接工艺进行焊接；可在同一基板上，采用不同焊接工艺进行焊接；(5)(5)工艺简单，修板量极小。从而节省了人力、电力、材料。工艺简单，修板量极小。从而节省了人力、电力、材料。 尽量选择插装元件、贴片元件在同一面。尽量选择插装元件、贴片元件在同一面。 当当SMDSMD和和THCTHC在在PCBPCB的同一面时，采用的同一面时，采用A A面印刷焊膏、再流焊，面印刷焊膏、再流焊，B B面面波峰焊工艺；（必须双面板）波峰焊工艺；（必须双面板） 当当THCTHC在在PCBP

21、CB的的A A面、面、SMD SMD 在在PCBPCB的的B B面时，采用面时，采用B B面点胶、波峰焊工面点胶、波峰焊工艺。（单面板）艺。（单面板）ABAB1.3.3 1.3.3 高密度混合组装时高密度混合组装时 a) a) 高密度时，尽量选择表贴元件；高密度时，尽量选择表贴元件； b) b) 将阻、容、感元件、晶体管等小元件放在将阻、容、感元件、晶体管等小元件放在B B面，面，ICIC和体积大、和体积大、重的、高的元件（如铝电解电容）放在重的、高的元件（如铝电解电容）放在A A面，实在排不开时，面，实在排不开时，B B面面尽量放小的尽量放小的IC IC ； c) BGAc) BGA设计时，

22、尽量将设计时，尽量将BGABGA放在放在A A面，两面安排面，两面安排BGABGA时将小尺寸的时将小尺寸的BGABGA放在放在B B面。面。 d) d) 当没有当没有THCTHC或只有及少量或只有及少量THCTHC时，可采用双面印刷焊膏、再流焊时，可采用双面印刷焊膏、再流焊工艺，及少量工艺，及少量THCTHC采用后附的方法；采用后附的方法； e) e) 当当A A面有较多面有较多THCTHC时，采用时，采用A A面印刷焊膏、再流焊，面印刷焊膏、再流焊，B B面点胶、波面点胶、波峰焊工艺。峰焊工艺。 f) f) 尽量不要在双面安排尽量不要在双面安排THCTHC。必须安排在。必须安排在B B面的发

23、光二极管、连接面的发光二极管、连接器、开关、微调元器件等器、开关、微调元器件等THCTHC采用后附（焊）的方法。采用后附（焊）的方法。注意：注意： 在印制板的同一面，禁止采用先再流焊在印制板的同一面，禁止采用先再流焊SMDSMD，后对，后对THCTHC进行波峰焊的工艺流程。进行波峰焊的工艺流程。2 2选择选择PCBPCB材料材料a)应适当选择应适当选择g较高的基材较高的基材玻璃化转玻璃化转变温度变温度g是聚合物特有的性能，是决定是聚合物特有的性能，是决定材料性能的临界温度，是选择基板的一材料性能的临界温度，是选择基板的一个关键参数。环氧树脂的个关键参数。环氧树脂的Tg在在125140 左右，再

24、流焊温度在左右，再流焊温度在220左右，远远左右，远远高于高于PCB基板的基板的g，高温容易造成，高温容易造成PCB的热变形，严重时会损坏元件。的热变形，严重时会损坏元件。 Tg应高于电路工作温度应高于电路工作温度b) 要求要求CTE低低由于由于X、Y和厚度方向的热膨胀系数和厚度方向的热膨胀系数不一致，容易造成不一致，容易造成PCB变形，严重时会造成金属化孔变形，严重时会造成金属化孔断裂和损坏元件。断裂和损坏元件。c) 要求耐热性高要求耐热性高一般要求一般要求PCB能有能有250/50S的耐的耐热性。热性。d）要求平整度好）要求平整度好 e) 电气性能要求电气性能要求高频电路时要求选择介电常数

25、高、介质损耗小的高频电路时要求选择介电常数高、介质损耗小的材料。材料。 绝缘电阻，耐电压强度，绝缘电阻，耐电压强度， 抗电弧性能都要满足产抗电弧性能都要满足产品要求。品要求。3 3选择元器件选择元器件3.1 3.1 元器件选用标准元器件选用标准a 元器件的外形适合自动化表面贴装，元件的上表面应易元器件的外形适合自动化表面贴装，元件的上表面应易于使用真空吸嘴吸取，下表面具有使用胶粘剂的能力；于使用真空吸嘴吸取，下表面具有使用胶粘剂的能力；b 尺寸、形状标准化、并具有良好的尺寸精度和互换性尺寸、形状标准化、并具有良好的尺寸精度和互换性 ；c 包装形式适合贴装机自动贴装要求；包装形式适合贴装机自动贴

26、装要求；d 具有一定的机械强度，能承受贴装机的贴装应力和基板具有一定的机械强度，能承受贴装机的贴装应力和基板的弯折应力；的弯折应力；e 元器件的焊端或引脚的可焊性要符合要求；元器件的焊端或引脚的可焊性要符合要求； 2355，2 20. .2s s 或或2305，30.5s.5s，焊端焊端90%90%沾锡。沾锡。f 符合再流焊和波峰焊的耐高温焊接要求；符合再流焊和波峰焊的耐高温焊接要求； 再流焊：再流焊：2355，2 20. .2s s。 波峰焊：波峰焊：2605，5 50. .5s s。g 可承受有机溶剂的洗涤；可承受有机溶剂的洗涤；a） SMC的选择的选择 注意尺寸大小和尺寸精度，并考虑满足

27、贴片机功能。注意尺寸大小和尺寸精度，并考虑满足贴片机功能。 钽和铝电解电容器主要用于电容量大的场合钽和铝电解电容器主要用于电容量大的场合 薄膜电容器用于耐热要求高的场合薄膜电容器用于耐热要求高的场合 云母电容器用于云母电容器用于Q值高的移动通信领域值高的移动通信领域 波峰焊工艺必须选择三层金属电极焊端结构片式元件波峰焊工艺必须选择三层金属电极焊端结构片式元件外部电极（镀铅锡）外部电极（镀铅锡）中间电极（镍阻挡层）中间电极（镍阻挡层）内部电极（一般为钯银电极）内部电极（一般为钯银电极）b) SMD的选择的选择 小外形封装晶体管：小外形封装晶体管： SOT23是最常用的三极管封装，是最常用的三极管

28、封装， SOT143用于射频用于射频 SOP 、 SOJ：是：是DIP的缩小型，与的缩小型，与DIP功能相似功能相似 QFP：占有面积大，引脚易变形，易失去共面性；引脚：占有面积大，引脚易变形，易失去共面性；引脚 的柔性又的柔性又能帮助释放应力，改善焊点的可靠性。能帮助释放应力，改善焊点的可靠性。QFP引腿最小间距为引腿最小间距为0.3mm，目前，目前 0.5mm间距已普遍应用，间距已普遍应用，0.3mm、 0.4mm的的QFP逐逐渐被渐被BGA替代。选择时注意贴片机精度是否替代。选择时注意贴片机精度是否 满足要求。满足要求。 PLCC：占有面积小，引脚不易变形，但检测不方便。：占有面积小，引

29、脚不易变形，但检测不方便。 LCCC：价格昂贵，主要用于高可靠性的军用组件中，：价格昂贵，主要用于高可靠性的军用组件中， 而且必须考虑器件与电路板之间的而且必须考虑器件与电路板之间的CET问题问题 BGA 、CSP：适用于：适用于I/O高的电路中。高的电路中。c) 片式机电元件：用于高密度、要求体积小、重量轻的电子片式机电元件：用于高密度、要求体积小、重量轻的电子产品。对于重量和体积大的电子产品应选用有引脚的机电产品。对于重量和体积大的电子产品应选用有引脚的机电元件。元件。d) THC（插装元器件）（插装元器件） 大功率器件、机电元件和特殊器件的片式化尚不成熟，大功率器件、机电元件和特殊器件的

30、片式化尚不成熟，还得采用插装元器件还得采用插装元器件 从价格上考虑，选择从价格上考虑，选择THC比比SMD较便宜。较便宜。、 4. SMC/SMD4. SMC/SMD（贴装元器件）焊盘设计（贴装元器件）焊盘设计 a a 再流焊工艺再流焊工艺 印刷焊膏印刷焊膏 贴装元器件贴装元器件 再流焊再流焊 b b 波峰焊工艺波峰焊工艺 印刷贴片胶印刷贴片胶 贴装元器件贴装元器件 胶固化胶固化 插装元器件插装元器件 波峰焊波峰焊再流焊与波峰焊工艺比较再流焊与波峰焊工艺比较ChipChip元件焊盘设计应掌握以下关键要素：元件焊盘设计应掌握以下关键要素：a a 对称性对称性两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面

31、张力平衡。两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡。b b 焊盘间距焊盘间距确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。c c 焊盘剩余尺寸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。搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面。d d 焊盘宽度焊盘宽度应与元件端头或引脚的宽度基本一致。应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 B S AB S A焊盘宽度焊盘宽度 A BA B焊盘的长度焊盘的长度 GG焊盘间距焊盘间距 G SG S焊盘剩余尺寸焊盘剩余尺寸 矩形片式元件焊盘结构示意图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标准

32、尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CADCAD软件的软件的元件库中调用，也可自行设计。元件库中调用，也可自行设计。 在实际设计时，有时库中焊盘尺寸不全、元件尺寸在实际设计时，有时库中焊盘尺寸不全、元件尺寸与标准有差异或不同的工艺，还必须根据具体产品与标准有差异或不同的工艺，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。器件的要求进行设计。 贴装元器件的贴装元器件的焊盘设计焊盘设计下面介绍几种常用元器件的焊盘设计：下面介绍几种常用元器件的焊盘设计：(1) (1) 矩形片式元器件焊盘设计矩形片式元器件焊盘设计 (a) 08

33、05(a) 0805、 12061206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 (b) 1206(b) 1206、08050805、06030603、04020402、02010201焊盘设计焊盘设计 (c) (c) 钽电容焊盘设计钽电容焊盘设计(2) (2) 半导体分立器件焊盘设计（半导体分立器件焊盘设计（ MELF MELF 、片式、片式、 SOT SOT 、 TOXTOX系列）系列）(3) (3) 翼形小外形翼形小外形ICIC、电阻网络（、电阻网络（SOPSOP）(4) (4) 四边扁平封装器件（四边扁平封装器件（QFPQFP） (5) J(5) J形引脚小外形集成

34、电路（形引脚小外形集成电路（SOJSOJ）和塑封有引脚芯片载体（）和塑封有引脚芯片载体（PLCCPLCC）的焊盘设计的焊盘设计(6) BGA(6) BGA焊盘设计焊盘设计(7) (7) 新型封装新型封装PQFNPQFN的的焊盘设计焊盘设计(1) 矩形片式元器件焊盘设计矩形片式元器件焊盘设计(a) (a) 0805、 1206矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则矩形片式元器件焊盘尺寸设计原则 L L W W H H B T B T A A G G 焊盘宽度：焊盘宽度：A=Wmax-KA=Wmax-K 电阻器焊盘的长度：电阻器焊盘的长度：B=Hmax+Tmax+KB=Hmax+Tmax+K 电容器焊盘的

35、长度：电容器焊盘的长度：B=Hmax+Tmax-KB=Hmax+Tmax-K 焊盘间距：焊盘间距：G=Lmax-2Tmax-KG=Lmax-2Tmax-K 式中：式中：LL元件长度元件长度,mm,mm； WW元件宽度元件宽度,mm,mm； TT元件焊端宽度元件焊端宽度,mm,mm； HH元件高度元件高度( (对塑封钽电容器是指焊端高度对塑封钽电容器是指焊端高度),mm),mm； KK常数，一般取常数，一般取0.25 mm0.25 mm。0.260.300.240.150.310.200.150.600.080.230.350.26 01005焊盘设计焊盘设计 0201焊盘设计焊盘设计 (b)

36、1206、0805、0603、0402、0201焊盘设计焊盘设计 英制英制 公制公制 A（mil） B(mil) G(mil) 1825 4564 250 70 120 1812 4532 120 70 120 1210 3225 100 70 80 1206 （3216） 60 70 70 0805 （2012） 50 60 30 0603 （1508） 25 30 25 0402 （1005） 20 25 20 0201 （0603） 12 10 12 (c)钽电容焊盘设计钽电容焊盘设计 代码代码 英制英制 公制公制 A（mil） B(mil) G(mil) A 1206 3216 50

37、60 40 B 1411 3528 90 60 50 C 2312 6032 90 90 120 D 2817 7243 100 100 160分类：分类：MELF：LL系列和系列和08052309片式：片式：J 和和 L型引脚型引脚SOT系列：系列：SOT23、SOT89、SOT143等等TOX系列：系列：TO252Z=L+1.3 LZ=L+1.3 L为元件的公称长度为元件的公称长度 MELF焊盘设计焊盘设计（ Metal Electrode Leadless Face ）（a a）GULL WIND SOD123 SOD323GULL WIND SOD123 SOD323焊盘设计焊盘设计

38、Z=L+1.3 Z=L+1.3 （L=L=元件的公称长度）元件的公称长度） SOD123 Z=5 X=0.8 Y=1.6SOD123 Z=5 X=0.8 Y=1.6 SOD323 Z=3.95 X=0.6 Y=1.4SOD323 Z=3.95 X=0.6 Y=1.4（b b）J-Lead DO214(AA/AB/AC)/SMBJ-Lead DO214(AA/AB/AC)/SMB Z=A+1.4 Z=A+1.4 （A=A=元件的公称长度）元件的公称长度） X=1.2W1X=1.2W1 系列号系列号 Z X YZ X Y DO214AA 6.8 2.4 2.4DO214AA 6.8 2.4 2.4

39、 DO214AB 9.3 3.6 2.4 DO214AB 9.3 3.6 2.4 DO214AC 6.5 1.74 2.4DO214AC 6.5 1.74 2.4 片式小外形二极管焊盘设计片式小外形二极管焊盘设计（ SODSOD：Small Outline DiodeSmall Outline Diode）分类分类: : SOT23/SOT323/SOT523 SOT23/SOT323/SOT523 SOT89/SOT223 SOT89/SOT223 SOT143/SOT25/SOT153/SOT353 SOT143/SOT25/SOT153/SOT353 SOT223 SOT223 TO-2

40、52 TO-252SOT系列系列SOT: Small Outline Transistor单个引脚焊盘长度设计原则：单个引脚焊盘长度设计原则：焊盘设计焊盘设计（a） SOT23元件尺寸元件尺寸（b） SOT-89元件尺寸元件尺寸焊盘设计焊盘设计（c） SOT-143元件尺寸元件尺寸焊盘设计焊盘设计（d） SOT223元件尺寸元件尺寸焊盘设计焊盘设计（e） T0252元件尺寸元件尺寸焊盘设计焊盘设计 对于小外形晶体管，应在保持焊盘间中心距等于引线间中心距的基对于小外形晶体管，应在保持焊盘间中心距等于引线间中心距的基础上，再将每个焊盘四周的尺寸分别向外延伸至少础上，再将每个焊盘四周的尺寸分别向外延

41、伸至少0.35mm0.35mm。 2.7 2.62.7 2.6 0.7 0.7 2.0 0.7 0.7 2.0 0.8 0.8 0.8 0.82.9 3.0 4.42.9 3.0 4.4 0.8 0.8 1.1 1.2 1.1 1.2 3.8 3.8 SOT 23 SOT 143 SOT 89 SOT 23 SOT 143 SOT 89 小外形小外形SOTSOT晶体管焊盘示意图晶体管焊盘示意图(3) 翼形小外形翼形小外形ICIC和电阻网络（和电阻网络（SOPSOP）分类：分类：SOIC SSOIC SOP TSOP CFPSOIC SSOIC SOP TSOP CFPSOPSOP设计原则：设计

42、原则： a) a) 焊盘中心距等于引脚中心距；焊盘中心距等于引脚中心距； b)b)单个引脚焊盘设计的一般原则单个引脚焊盘设计的一般原则 Y=T+b1+b2=Y=T+b1+b2=1.52mm （b1=b2=0.3b1=b2=0.30.5mm0.5mm） X=1X=11.2W c) c) 相对两排焊盘内侧距离按下式计算（单位相对两排焊盘内侧距离按下式计算（单位mmmm） G=F-KG=F-K 式中：式中：GG两排焊盘之间距离，两排焊盘之间距离， FF元器件壳体封装尺寸，元器件壳体封装尺寸， KK系数，一般取系数，一般取0.25mm0.25mm，GF（a） SOIC焊盘设计焊盘设计（Smal Out

43、line Integrated Circuits）元件参数：元件参数：Pitch 1.27 (50mil)封装体尺寸封装体尺寸A：3.9、7.5、8.9(mm).PIN: 8、14、16、20、 24、28、32、36、SO16/SO16W、SO20W、SO24W/S024X设计考虑的关键几何尺寸：设计考虑的关键几何尺寸： 元件封装体尺寸元件封装体尺寸A 引脚数引脚数 间距间距E 焊盘设计：焊盘设计：A. 焊盘外框尺寸焊盘外框尺寸Z 封装封装 Z A SO8/14/16 7.4mm 3.9 SO8WSO36W 11.4 7.5 SO24X36X 13 8.9B. 焊盘长焊盘长宽（宽（YX）2.

44、20.6 (mm)C. 没有公英制累积误差没有公英制累积误差元件参数：元件参数：Pitch 1.27 (50mil)PIN: 6、10、12、18、22、30、40、42表示方法：表示方法：SOP 10设计考虑的关键几何尺寸：设计考虑的关键几何尺寸： 引脚数，引脚数，不同引脚数对应不同引脚数对应 不同的封装体宽度。不同的封装体宽度。 （b） SOP焊盘设计焊盘设计（ Smal Outline Packages ）焊盘设计：焊盘设计：焊盘外框尺寸焊盘外框尺寸 SOP 614 16/18/20 22/24 28/30 32/36 40/42 (Z） 7.4 9.4 11.2 13.2 15 17B

45、. 焊盘长焊盘长宽（宽（YX）2.20.6 A.没有公英制累积误差没有公英制累积误差a) SOIC有宽窄体之分，有宽窄体之分，SOP无宽窄体之分，无宽窄体之分， b) SOP元件厚（元件厚（1.54.0mm），）， SOIC 薄（薄（1.352.34mm）。）。c) SOP16以上以上PIN的焊盘，由于封装体的尺寸不一样，的焊盘，由于封装体的尺寸不一样，因此因此Z也不一样。也不一样。SOP与与SOIC焊盘设计的区别焊盘设计的区别元件参数：元件参数：Pitch 0.8/0.635mm 封装体尺寸封装体尺寸A：12、7.5mmPIN: 48、56、64共共3种：种： SSO48、SSO56、SO6

46、4（c） SSOIC焊盘设计 （ Shrink Smal Outline Integrated Circuits Shrink Smal ） 焊盘设计：焊盘设计：A. 焊盘尺寸焊盘尺寸(mm) 封装封装 Z X Y P/E DSSO48 11.6 0.35 2.2 0.635 14.61SSO56 11.6 0.35 2.2 0.635 17.15SO64 15.4 0.5 2.0 0.8 24.8C. 0.8mm存在公英制累积误差存在公英制累积误差 （d） TSOP焊盘设计焊盘设计Thin Smal Outline Packages元件参数：元件参数：Pitch 0.65/0.5/0.4/0

47、.3(Fine Pitch) 元件高度元件高度H=1.27mm16种种PIN，1676 短端短端A有有 6、8、10、12mm4个尺寸个尺寸长端长端L有有14、16、18、20mm4个尺寸个尺寸表示方法：表示方法：TSOP AL PIN数数 TSOP 820 52 焊盘设计：焊盘设计：焊盘外框尺寸焊盘外框尺寸 ZL+0.8mm L元件长度方向公称尺寸元件长度方向公称尺寸B. 焊盘长焊盘长宽宽（YX） 0.65焊盘长焊盘长宽（宽（YX）1.60.4 mm 0.5焊盘长焊盘长宽（宽（YX）1.60.3 mm 0.4焊盘长焊盘长宽宽（YX）1.60.25 mm 0.3焊盘长焊盘长宽宽（YX）1.60

48、.17 mm TSOP 0.5/0.4/0/3的焊盘设计同的焊盘设计同QFP/SQFPC. 验证焊盘内侧距离：验证焊盘内侧距离： GS - 0.30.6，一般每边余一般每边余0.5 mm 有公英制累积误差，有公英制累积误差，封装封装: CFP/SOP SSOIC TSOP SSOIC TSOP: CFP/SOP SSOIC TSOP SSOIC TSOP 或或SOICSOIC器件引脚间距器件引脚间距: 1.27 0.8 0.65 0.635 0.5 0.4 0.3: 1.27 0.8 0.65 0.635 0.5 0.4 0.3焊盘宽度焊盘宽度: 0.65/0.6 0.5 0.4 0.4 0.

49、3 0.25 0.17: 0.65/0.6 0.5 0.4 0.4 0.3 0.25 0.17焊盘长度焊盘长度: 2.2 2.0 1.6 2.2 1.6 1.6 1.6: 2.2 2.0 1.6 2.2 1.6 1.6 1.6 总结总结 (SOP焊盘设计焊盘设计)（4 4）四边扁平封装器件（）四边扁平封装器件（QFPQFP）分类：分类： PQFP SQFP/QFP(TQFP) CQFP PQFP SQFP/QFP(TQFP) CQFP ( (方形、矩形方形、矩形) ) QFPQFP设计总则设计总则: : a) a)焊盘中心距等于引脚中心距；焊盘中心距等于引脚中心距； b)b)单个引脚焊盘设计的

50、一般原则单个引脚焊盘设计的一般原则 Y=T+b1+b2=Y=T+b1+b2=1.52mm （b1=b2=0.3b1=b2=0.30.5mm0.5mm） c) c) 相对两排焊盘内侧距离按下式计算（单位相对两排焊盘内侧距离按下式计算（单位mmmm）：）： G=A/B-KG=A/B-K 式中：式中：GG两排焊盘之间距离两排焊盘之间距离 A/BA/B元器件壳体封装尺寸元器件壳体封装尺寸 KK系数，一般取系数，一般取0.25mm0.25mmG元件参数：元件参数：Pitch 0.635 (Fine Pitch) (25mil)PIN: 84、100、132、 164、196、244表示方法：表示方法：