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1.4 SMT元器件的焊盘设计 [1]

1.4.1 片式电阻、片式电容、片式电感的焊盘设计

1.片式电阻的焊盘设计

片式电阻焊盘布局图和一些布局实例如图1-22所示。

图1-22 片式电阻焊盘布局图和一些布局实例

不同元件标识的片式电阻焊盘尺寸如表1-6所示。

表1-6 不同元件标识片式电阻的焊盘尺寸 单位:mm

2.片式电容的焊盘设计

片式电容焊盘布局图也如图1-22所示。不同元件标识片式电容的焊盘尺寸如表1-7所示。

表1-7 不同元件标识片式电容的焊盘尺寸 单位:mm

某厂商推荐的0402陶瓷电容焊盘和过孔设计实例 [3] 如图1-23所示。

图1-23 0402陶瓷电容焊盘和过孔设计实例

附加到电容安装焊盘和过孔的电感如图1-24所示,注意铜厚为1oz,FR-4介电常数为4.50,损耗系数为0.025。

图1-24 附加到电容安装焊盘和过孔的电感

3.片式钽电容的焊盘设计

片式钽电容焊盘布局图也如图1-22所示。不同元件标识片式钽电容的焊盘尺寸如表1-8所示。

表1-8 不同元件标识片式钽电容的焊盘尺寸 单位:mm

4.片式电感的焊盘设计

片式电感焊盘布局图也如图1-22所示。不同元件标识片式电感的焊盘尺寸如表1-9所示。

表1-9 不同元件标识片式电感的焊盘尺寸 单位:mm

5.0201片式元件的焊盘设计

0201片式元件是超小型元件,其元件间距已经挑战0.12mm和0.08mm。在PCB制造、印制钢板制作、印刷锡膏、焊盘设计、设备及其工艺参数设置等环节上的任何一个细小的失误,都会造成0201片式元件的焊接缺陷。

(1)推荐的0201片式元件焊盘形式

推荐的0201片式元件焊盘形式为矩形焊盘形式和半圆形焊盘形式 [4] 。矩形焊盘(又称H形焊盘)形式及尺寸如图1-25所示。半圆形焊盘(又称U形焊盘)形式及尺寸如图1-26所示。在H形焊盘和U形焊盘结构中,尺寸 d b 通常设定为10mil,小于此值将会出现锡球增多的现象,若大于10mil则会导致“飞片”缺陷。如图1-27所示的栓形焊盘可以减少锡球的数量,但会因锡膏的漏印量不够而导致焊接缺陷,因此不推荐使用。

图1-25 矩形焊盘形式及尺寸(单位:mm)

图1-26 半圆形焊盘形式及尺寸(单位:mm)

图1-27 栓形焊盘

(2)焊盘的阻焊

焊盘结构有SMD(Solder Mask Defined,阻焊层限定)焊盘和NSMD(Non-Solder Mask Defined,非阻焊层限定)焊盘两种形式。SMD焊盘的阻焊层覆盖在焊盘边缘上,这有助于提高锡膏的漏印量,但会引发再流焊后锡球增多的缺陷,因此不主张采用。由于NSMD焊盘的阻焊层覆盖在焊盘之外,故推荐采用NSMD结构的焊盘。

(3)PCB基板

通常PCB基板选用的是FR-4,但使用0201片式元件的PCB基板(如手机主板)应选用FR-5。FR-4与FR-5的综合性能比较如表1-10所示。为保持PCB的刚性,建议采用矩形结构。非图形部分仍应保持铜皮层,以利于提高PCB的刚性。

表1-10 FR-4与FR-5的综合性能比较 Bq2sfpQazQBielxmHmx16+tsvWy7Cxpn8gFTEmtvLyQN13tENtUzV6W+mfxM+qmv

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