焊盘设计

1第三节.贴装元器件的焊盘设计•标准尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CAD软件的元件库中调用，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器件的要求进行设计。一.矩形片式元器件焊盘设计二.半导体分立器件焊盘设计三.翼形小外形IC和电阻网络（SOP）四.翼形四边扁平封装器件（QFP）五.J形引脚小外形集成电路（SOJ）和塑封有引脚芯片载体（PLCC）的焊盘设计六.BGA焊盘设计七.通孔插装元器件（THC）焊盘设计2一矩形片式元器件焊盘设计•Chip元件焊盘设计应掌握以下关键要素：•a对称性——两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡。•b焊盘间距——确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。•c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。•d焊盘宽度——应与元件端头或引脚的宽度基本一致。(b)1206、0805、0603、0402、0201焊盘设计•英制公制A（mil）B(mil)G(mil)•1825456425070120•1812453212070120•121032251007080•1206（3216）607070•0805（2012）506030•0603（1608）253025•0402（1005）202520•0201（0603）1215103(c)钽电容焊盘设计•代码英制公制A（mil）B(mil)G(mil)•A12063216506040•B14113528906050•C231260329090120•D28177243100100160二、半导体分立器件焊盘设计1.分类MELF：LL系列和0805－2309片式：J和L型引脚SOT系列：SOT23、SOT89、SOT143等TOX系列：TO25242.MELF设计(1)定义:金属面电极无引线器件MetalElectrodeLeadlessFace二极管、电阻、电容（陶瓷、钽）都采用此封装二极管中黑线表示元件负极(2)分类LL41/DL41、LL34、2012(0805)、3216(1206)、3516(1406)、5923(2309)（3）焊盘设计Z=L+1.3L为元件的公称长度53.片式元件焊盘设计•(1)定义:小外形二极管•SOD：SmallOutlineDiode•(2)分类:•GULLWINDSOD123SOD323•J-LeadDO214(AA/AB/AC)/SMB••(3)焊盘设计•GULLWINDSOD123SOD323焊盘设计•Z=L+1.3元件的公称长度•SOD123Z=5X=0.8Y=1.6•SOD323Z=3.95X=0.6Y=1.4•J-LeadDO214(AA/AB/AC)/SMB•Z=L+1.4元件的公称长度•X=1.2W1•系列号ZXY•DO214AA6.82.42.4•DO214AB9.33.62.4•DO214AC6.51.742.46•4.SOT系列设计•(1)定义:小外形晶体管•SOT:SmallOutlineTransistor•(2)分类:•SOT23/SOT323/SOT523•SOT89/SOT223•SOT143/SOT25/SOT153/SOT353•SOT223•TO-252•(3)单个引脚焊盘长度设计原则•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0.35mm。•SOT-23•（1）外形和结构•（2）分类：SOT23、SOT323、SOT523•（3）用途•即可用作三极管也可用作二极管7•（4）焊盘设计SOT-89•（1）尺寸8SOT-89•（2）设计SOT-1439SOT223元件尺寸SOT223焊盘设计10T0252•(1)定义•TO:ModifiedThrough-HolePacks•(2)外形图•(3)分类•TO252(TS-003)•TO268(TS-005)•TO368•(4)焊盘设计11三、翼形小外形IC和小外形封装（SOP）电阻网络1.分类SOIC、SSOIC、SOP、TSOP、CFP2.设计总则一般情况下设计原则：a)焊盘中心距等于引脚中心距；b)单个引脚焊盘设计的一般原则Y=T+b1+b2b1=b2=0.3mm～0.5mm；(1.5mm~2.2mm)3SOIC焊盘设计(1).元件A.定义：SmalOutlineIntegratedCircuitsB.外形图：塑料封装、金属引脚。C.间距：P＝1.27(50mil)D.PIN数量、及分布（长边均匀分布）封装体尺寸A：3.9、7.5、8.9(mm).PIN:8、14、16、20、24、28、32、36、E.表示方法：SO16/SO16W、SO20W、SO24W/S024X共15种，8－16有两种，24－36两种。F.设计考虑的关键几何尺寸元件封装体尺寸A引脚数间距E12(2).焊盘设计A.焊盘外框尺寸Z封装ZASO8/14/167.4mm3.9SO8W－SO36W11.47.5SO24X－36X138.9B.焊盘长×宽（Y×X）＝0.6×2.2(mm)C.没有公英制累积误差D.贴片范围：引脚边加0.3－0.5(mm)无引脚边1(mm)4SOP焊盘设计(1).元件A.定义：SmalOutlinePackagesB.外形图C.间距：P＝1.27(50mil)D.PIN数量、及分布（长边均匀）在SOIC基础上增加了品种6、10、12、18、22、30、40、42E.表示方法：SOP10F.设计考虑的关键几何尺寸引脚数，不同引脚数对应不同的封装体宽度。13(2).焊盘设计A.焊盘外框尺寸SOP6－1416/18/2022/2428/3032/3640/42(Z）7.49.411.213.21517B.焊盘长×宽（Y×X）＝0.6×2.2C.没有公英制累积误差D.贴片范围：每边加0.3－0.9(mm)C.与SOIC焊盘设计的区别：a).所有焊盘长×宽是一样的。间距一样。SOP引脚数量多。b).SOP8－14与SO8－14焊盘一样。c).SOP16与SO16的焊盘Z不一样。SO16与SO14的Z一样，D不一样。d).SOP16以上PIN的焊盘Z都不一样。这是由于封装体的尺寸不一样。e).SOIC有宽窄之分。SOP无宽窄之分，f).SOP元件厚（1.5－4.0）而SOIC薄（1.35－2.34）。145SSOIC焊盘设计(1).元件A.定义：ShrinkSmalOutlineIntegratedCircuitsB.外形图：塑料封装、金属引脚。C.间距：P＝0.8/0.635D.PIN数量、及分布（长边均匀分布）封装体尺寸A：12、7.5(mm).PIN:48、56、64E.表示方法：SSO48、SSO56、SO64共3种，F.设计考虑的关键几何尺寸引脚数(2).焊盘设计A.焊盘尺寸(mm)封装ZXYP/EDSSO4811.60.352.20.63514.61SSO5611.60.352.20.63517.15SO6415.40.52.00.824.8C.0.8mm存在公英制累积误差，控制D值转换误差D.贴片范围：引脚边加0.3无引脚边0.8(mm)156TSOP焊盘设计(1).元件A.定义：ThinSmalOutlinePackagesB.外形图:H=1.27mm（元件高度）C.间距：P＝0.65/0.5/0.4/0.3(FinePitch)D.PIN数量、及分布（短边均匀）短端尺寸A有6、8、10、12，等4个系列。长端尺寸L有14、16、18、20等4个系列16种PIN，16－76，长端尺寸L的增加，PIN增加。短端尺寸不变，PIN增加时，间距减小。E.表示方法：TSOPA×LPIN数TSOP8×2052F.设计考虑的关键几何尺寸元件引脚长度尺寸L引脚数、间距E引脚接触长度×宽度：T×W(2).焊盘设计A.焊盘外框尺寸Z＝L+0.8(mm)L元件长度方向公称尺寸B.焊盘长×宽（Y×X）0.65焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.40.5焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.30.4焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.250.3焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.17TSOP0.5/0.4/0/3的焊盘设计与QFP/SQFP一样C.验证焊盘内框尺寸：G一定小于S的最小值0.3－0.6，一般每边余0.5(mm)有公英制累积误差，控制D值转换误差。贴片范围：无引脚边每边加0.5(mm)有引脚边每边加1(mm)16器件引脚间距:1.270.80.650.6350.50.40.3焊盘宽度:0.65/0.60.50.40.40.30.250.17焊盘长度:2.22.01.62.21.61.61.6封装:CFP/SOPSSOICTSOPSSOICTSOP或SOIC四、欧翼型引脚四边扁平封装器件（QFP）1.分类：PQFP；SQFP/QFP(TQFP)(方形、矩形)；CQFP；2.设计总则a)焊盘中心距等于引脚中心距；b)单个引脚焊盘设计的一般原则Y=T+b1+b2b1=b2=0.3mm～0.5mm；(1.5mm~2mm)173PQFP元件焊盘设计(1).元件A.定义：PlasticQuadFlatPack塑料方形扁平封装(英制)B.外形图及结构间距：P＝0.635(FinePitch)(25mil)C.PIN数量、及分布（均匀）84、100、132、164、196、244.D.表示方法：PQFP84E.设计考虑的关键几何尺寸引脚数引脚外尺寸长×宽：L引脚接触长度×宽度：T×W间距E元件封装体尺寸B×A(2).焊盘设计A.焊盘外框尺寸（Z）=LMAX+0.6焊盘外框尺寸Z=L+0.8LMAX元件长（宽）方向最大尺寸•L元件长（宽）方向公称尺寸B.焊盘长×宽（Y×X）＝1.8×0.35C.验证焊盘内框尺寸：•G一定小于S的最小值，•每边0.3－0.6(mm)，一般（0.4mm）•没有公英制累积误差•贴片范围：每边加0.3－0.9(mm)184SQFP/QFP元件焊盘设计(1).元件A.定义：塑料方形扁平封装（公制）QFP＝MetricPlasticQuadFlatPackP＝0.8/0.65SQFP＝ShrinkQuadFlatPackP＝0.5/0.4/0.3(FinePitch)TQFP=THINQFPB.外形图C.PIN数量、及分布（均匀）从24－576，脚的数量以间隔8为基础增加。每种PIN通常有2种（特殊3种）封装形式，间距不一样。0.5/0.4/0.3间距封装：元件封装体尺寸B（A）有4大类13种：5、6、7、8；10、12、14；20、24、28；32、36、40。每种封装体系列有6种PIN，如10×10－64、72、80、88、112、1200.5/0.4/0.3间距封装共有13×6＝78种。0.8/0.65间距封装：共有12种。SQFP/QFP元件封装总共有90种。D.表示方法：每种PIN通常有2种（特殊3种）封装形式SQFPA×B－引脚数（A=B）SQFP20×20－144（FinePitch0.5）QFP28×28－144（Pitch0.65）19E.设计考虑的关键几何尺寸元件封装体尺寸B×A：引脚外尺寸长×宽：L间距E引脚数、引脚接触长度×宽度：T×W（2）.焊盘设计A.PITCH=0.8mm/0.65•焊盘外框尺寸（Z）=L+0.6•或焊盘外框尺寸•Z1＝A+3.8(4如12×12－48/46)•L元件长（宽）方向公称尺寸•A（B）元件封装体长/宽方向尺寸•0.8焊盘长×宽（Y×X）＝1.8×0.5•0.65焊盘长×宽（Y×X）＝1.8×0.4B.PITCH=0.5/0.4/0.3(mm)•焊盘外框尺寸Z=L+0.8•或焊盘外框尺寸Z＝A/B+2.8•L元件长/宽方向公称尺寸，A/B元件封装体尺寸•0.5焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.3•0.4焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.25•0.3焊盘长×宽（Y×X）＝1.6×0.1720C.注意事项：a)