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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
金属电极元器件的焊盘布局图如图1-28所示。
图1-28 金属电极元器件的焊盘布局图
不同元器件标识金属电极元器件的焊盘尺寸如表1-11所示。
表1-11 不同元器件标识金属电极元器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOT 23封装器件的焊盘布局图如图1-29所示。
图1-29 SOT23封装器件的焊盘布局图
SOT封装器件的焊盘尺寸如表1-12所示。
表1-12 SOT 23封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOT-5 DCK/ SOT-5 DBV（5/6引脚）封装器件的焊盘布局图如图1-30所示。
图1-30 SOT-5 DCK/SOT-5 DBV（5/6引脚）封装器件的焊盘布局图
SOT-5 DCK/ SOT-5 DBV（5/6引脚）封装器件的焊盘尺寸如表1-13所示。
表1-13 SOT-5 DCK/SOT-5 DBV（5/6引脚）封装器件的焊盘尺寸
SOT 89封装器件的焊盘布局图如图1-31所示。
图1-31 SOT 89封装器件的焊盘布局图
SOT 89封装器件的焊盘尺寸如表1-14所示。
表1-14 SOT 89封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOD 123封装器件的焊盘布局图如图1-22所示。不同器件标识SOD 123封装器件的焊盘尺寸如表1-15所示。
表1-15 不同器件标识SOD 123封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOT 143封装器件的焊盘布局图如图1-32所示。
SOT 143封装器件的焊盘尺寸如表1-16所示。
图1-32 SOT 143封装器件的焊盘布局图
表1-16 SOT 143封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOIC封装器件的焊盘布局图如图1-33所示。
图1-33 SOIC封装器件的焊盘布局图
不同器件标识SOIC封装器件的焊盘尺寸如表1-17所示。
表1-17 不同器件标识SOIC封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SSOIC封装器件的焊盘布局图也如图1-33所示。不同器件标识的SSOIC封装器件的焊盘尺寸如表1-18所示。
表1-18 不同器件标识的SSOIC封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOP封装器件的焊盘布局图也如图1-33所示。不同器件标识SOP封装器件的焊盘尺寸如表1-19所示。
表1-19 不同器件标识SOP封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
TSOP封装器件的焊盘布局图也如图1-33所示。不同器件标识TSOP封装器件的焊盘尺寸如表1-20所示。
表1-20 不同器件标识TSOP封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
CFP封装器件的焊盘布局图也如图1-33所示。不同器件标识CFP封装器件的焊盘尺寸如表1-21所示。
表1-21 不同器件标识CFP封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SOJ封装器件的焊盘布局图也如图1-33所示。不同器件标识SOJ封装器件的焊盘尺寸如表1-22所示。
注意： 引脚端相同、标识不同SOJ封装器件的 Z 、 G 、 C 等尺寸各有不同，如表1-23所示（引脚端为20）。
表1-22 不同器件标识SOJ封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
表1-23 引脚端相同标识不同SOJ封装器件的 Z 、 G 、 C 等尺寸 单位：mm
PQFP封装器件的焊盘布局图如图1-34所示。
图1-34 PQFP封装器件的焊盘布局图
不同器件标识的PQFP封装器件的焊盘尺寸如表1-24所示。
表1-24 不同器件标识PQFP封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
SQFP封装器件的焊盘布局图也如图1-34所示。部分不同器件标识SQFP封装器件的焊盘尺寸如表1-25所示。
表1-25 部分不同器件标识SQFP封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
CQFP封装器件的焊盘布局图也如图1-34所示。不同器件标识CQFP封装器件的焊盘尺寸如表1-26所示。
表1-26 不同器件标识CQFP封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
PLCC（方形）封装器件的焊盘布局图也如图1-34所示。不同器件标识PLCC封装器件的焊盘尺寸如表1-27所示。
表1-27 不同器件标识PLCC封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
QSOP（SBQ）封装器件的焊盘布局图如图1-35所示。
图1-35 QSOP（SBQ）封装器件的焊盘布局图
不同引脚封装形式QSOP（SBQ）封装器件的焊盘尺寸如表1-28所示。
表1-28 不同引脚封装形式QSOP（SBQ）器件的焊盘尺寸 单位：mm
QFG 32/48封装器件的焊盘布局图如图1-36所示。
图1-36 QFG 32/48封装器件的焊盘布局图
QFG 32/48封装器件的焊盘尺寸如表1-29所示。
表1-29 QFG 32/48封装器件的焊盘尺寸 单位：mm
为了确保SMT焊接质量，在设计SMT印制板时，除印制板应留出3～8mm的工艺边，按有关规范设计好各种元器件的焊盘图形和尺寸，布排好元器件的位向和相邻元器件之间的距离等以外，还应特别注意以下几点 [4-8] 。
（1）在印制板上，凡位于阻焊层下面的导电图形（如互连线、接地线、互导孔盘等）和需要留用的铜箔之处，均应为裸铜箔，即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层，如锡铅合金等，以避免引发位于涂镀层处的阻焊层破裂或起皱，以保证焊接和外观质量。
（2）查选或调用焊盘图形尺寸资料时，应与所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。必须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到的资料或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。另外，设计、查选或调用焊盘图形尺寸时，还应明确元器件封装形式的焊接尺寸要求。
（3）表面贴装元器件的焊接可靠性主要取决于焊盘的长度而不是宽度。
① 如图1-37所示，焊盘的长度 B 等于焊端（或引脚）的长度 T ，加上焊端（或引脚）内侧（焊盘）的延伸长度 b 1 ，再加上焊端（或引脚）外侧（焊盘）的延伸长度 b 2 ，即 B = T + b 1 + b 2 。 b 1 的长度（为0.05～0.6mm）不仅有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点，还可以避免焊料产生桥接现象，以及兼顾元器件的贴装偏差。 b 2 的长度（为0.25～1.5mm）可以保证能够形成最佳的弯月形轮廓的焊点。对于SOIC、QFP等器件，还应兼顾焊盘抗剥离的能力。
图1-37 理想的优质焊点形状及其焊盘
② 焊盘的宽度应等于或稍大（或稍小）于焊端（或引脚）的宽度。常见贴装元器件焊盘计算简式：
焊盘长度 B = T + b 1 + b 2
（1-1）
焊盘内侧间距 G = L -2 T -2 b 1
（1-2）
焊盘宽度 A = W + K
（1-3）
焊盘外侧间距 D = G +2 B
（1-4）
式中， T 为元器件焊端长度（或元器件引脚长度）； b 1 为焊端（或引脚）内侧延伸长度； b 2 为焊端（或引脚）外侧延伸长度； L 为元器件长度（或器件引脚外侧之间的距离）； W 为元器件宽度（或器件引脚宽度）； H 为元器件厚度（或器件引脚厚度）； K 为焊盘宽度修正量。
对于矩形片式电阻、电容： b 1 =0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm、0.30mm，元件长度越短者，所取的值应越小； b 2 =0.25mm、0.35mm、0.50mm、0.60mm、0.90mm、1.00mm，元件厚度越薄者，所取的值应越小； K =0mm、±0.10mm、0.20mm，元件宽度越窄，所取的值应越小。
对于翼形引脚的SOIC、QFP器件： b 1 =0.30mm、0.40mm、0.50mm、0.60mm，器件外形小或相邻引脚中心距小，所取的值应小些； b 2 =0.30mm、0.40mm、0.80mm、1.00mm、1.50mm，器件外形大，所取的值应大些； K =0mm、0.03mm、0.10mm、0.20mm、0.30mm，相邻引脚间距中心距小，所取的值应小些； B =1.50～3mm，一般约为2mm，若外侧空间允许可尽量长些。
（4）焊盘内及其边缘不允许有通孔（通孔与焊盘两者边缘之间的距离应大于0.6mm）。如通孔盘与焊盘互连，可用宽度小于焊盘宽度1/2的连线，如0.3～0.4mm加以互连，以避免因焊料流失或热隔离差而引发各种焊接缺陷。
（5）用于焊接和测试的焊盘内不允许印有字符或图形等标志符号。标志符号与焊盘边缘的距离应大于0.5mm，以免印料浸染焊盘，引发焊接缺陷或影响检测的正确性。
（6）焊盘之间、焊盘与通孔盘之间，以及焊盘与宽度大于焊盘宽度的互连线或大面积接地或屏蔽的铜箔之间的连接，应有一段热隔离引线，其线宽度应等于或小于焊盘宽度的二分之一（以其中较小的焊盘为准，一般宽度为0.2～0.4mm，而长度应大于0.6mm）。若用阻焊层加以遮隔，引线宽度可以等于焊盘宽度（如与大面积接地或屏蔽铜箔之间的连线）。
（7）对于同一个元器件，凡是对称使用的焊盘（如片式电阻、片式电容、SOIC、QFP等），设计时应严格保持其全面的对称性：焊盘图形的形状与尺寸完全一致（使焊料熔融时，所形成的焊接面积相等），以及图形的形状所处的位置应完全对称（包括从焊盘引出的互连线的位置；若用阻焊层遮隔，则互连线可以随意），以保证焊料熔融时，作用于元器件上所有焊点的表面张力能保持平衡（其合力为零），以利于形成理想的优质焊点。
（8）对于无外引脚的元器件（如片式电阻、片式电容、可调电位器、可调电容等），焊盘之间不允许有通孔（元器件体下面不得有通孔，若用阻焊层堵死者可以除外），以保证清洗质量。
（9）对于多引脚的元器件（如SOIC、QFP等），引脚焊盘之间的短接处不允许直通，应由焊盘加引出互连线之后再短接（若用阻焊层加以遮隔可以除外），以免产生位移或焊接后被误认为发生了桥接。另外，还应尽量避免在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，必须用阻焊层对其加以遮隔。
（10）对于多引脚的元器件，特别是间距为0.65mm及其以下的，应在焊盘图形上或其附近增设裸铜基准标志（例如，在焊盘图形的对角线上，增设两个对称的裸铜的光学定位标志），以供精确贴片时用于光学校准。
（11）当采用波峰焊工艺时，插引脚的焊盘上通孔的孔径，一般应比引脚线径大0.05～0.3mm。焊盘的直径应不大于孔径的3倍。另外，对于QFP等器件的焊盘图形，可增设能对熔融焊料起拉拖作用的工艺性辅助焊盘，以避免或减少桥接现象的发生。
（12）焊接表面贴装元器件的焊盘（焊点处），绝不允许兼作检测点。为了避免损坏元器件，必须另外设计专用的测试焊盘，以保证焊装检测和生产调试的正常进行。
（13）测试焊盘应尽量安排在PCB的同一面上。这样不仅便于检测，更重要的是极大地降低了检测成本（自动化检测更是如此）。另外，测试焊盘应涂镀锡铅合金，其大小、间距和布局应与测试设备的有关要求相匹配。
（14）若给出的元器件尺寸是最大值与最小值时，可按平均值作为焊盘设计的基准。
（15）用计算机进行设计时，为了保证达到要求的精度，所选用的网格单位的尺寸必须与精度匹配；为了作图方便，应尽可能使各图形均落在网格点上。对于多引脚和细间距的元器件（如QFP），绘制焊盘的中心间距时，不仅网格单位尺寸必须选用0.0254mm，且坐标原点应始终设定在第1引脚处。总之，对于多引脚细间距的元器件，焊盘设计的总体累计误差必须控制在±0.0127mm以内。
（16）所设计的各类焊盘应与其载体PCB一起，经试焊合格和检测合格之后，方可正式用于生产。对于大批量生产，则更应如此。