PCB焊盤尺寸準則：為電路設計找到合適的焊盤尺寸

2021-01-14

在印刷電路板上，組件將要焊接的焊盤起著類似的作用，因為其目的是為零件提供穩定的基礎。焊盤的尺寸，對齊方式或位置不正確會導致組件的電氣性能和可制造性方面的問題。為避免這些問題，在焊盤的制造和放置及其相關的覆蓋區中使用可接受的PCB焊盤尺寸準則非常重要。 

這是有關焊盤尺寸不正確可能導致的一些問題的更多信息，以及如何確保在PCB設計中使用正確的尺寸。

與不正確的焊盤尺寸相關的問題

PCB焊盤中焊盤的尺寸，形狀和位置直接取決于電路板的制造質量。在PCB組裝所使用的焊接過程中，使用尺寸不正確或位置不正確的焊盤會導致不同的問題。以下是這些問題的一些示例：

浮動部件：如果表面安裝部件位于過大或間距不正確的焊盤上，則在回流焊期間部件可能會浮動到位。這可能導致焊料橋接到其他金屬上，并且部件間距不足以進行熱冷卻，返工和PCB測試。

焊點不完整：焊盤太小或間距太近可能無法留出足夠的空間以形成足夠的焊腳。這可能會使零件的焊接連接不良或根本沒有焊點。

焊錫橋接：如上所述，過大的表面安裝焊盤會使零件浮起，從而導致焊錫橋接。這是焊料越過另一網上的焊盤或金屬部件并造成直接短路的地方。如果未在CAD工具的焊盤形狀中設計正確的阻焊層和焊膏功能，則也會發生焊錫橋接。

墓碑破裂：當小型的，離散的表面安裝零件在回流焊期間熱不平衡時，一個焊盤上的焊錫膏熔化的速度可能比另一個焊盤上的快，并將其向上拉到垂直或“墓碑”位置。這通常是由于一個焊盤被連接到用作散熱片的較大金屬平面而引起的故障，但是如果兩個引腳之間使用的焊盤尺寸不一致，也可能會發生這種情況。

焊錫芯吸：盡管到目前為止討論的問題都屬于表面貼裝墊的形狀，但如果構造不正確，通孔墊也會遇到困難。如果進入孔中的組件引線使用的鉆頭尺寸太大，則在進行良好連接之前，焊料可能會通過孔芯吸走。另一方面，鉆頭尺寸過小將使插入零件引線變得困難，并降低組裝速度。

鉆突破：如果墊尺寸太小的鉆孔被使用，鉆頭可以在正常鉆孔操作期間略微漂移，打破墊形狀的出。

除了我們已經列出的問題之外，過大的焊盤會占用板上占板空間，這在具有密集元件放置的設計中可能是您迫切需要的。因此，必須在腳印中使用正確的焊盤尺寸和形狀。接下來，讓我們看一下在哪里可以獲得正確的焊盤尺寸所需的數據。

由于使用了正確的焊盤尺寸，因此可以成功進行PCB焊接。

將行業標準和其他資源用于PCB焊盤尺寸準則

有幾種不同的資源可用來獲取您將要使用的正確尺寸和形狀的PCB焊盤和組件封裝。您可以通過以下方法來查找所需的規格：

行業標準：多年來，PCB設計行業已針對電路板布局的各個方面制定了標準，包括推薦的焊盤和焊盤圖案尺寸。IPC-7351是其中之一的示例，還有其他示例。

組件供應商數據表：每個PCB組件制造商都將在其提供的零件上發布數據表。除了這些數據表中的電氣和物理規格外，它們通常還會包括建議的PCB布局焊盤圖案。

公司標準：許多公司都有自己的焊盤焊盤圖案標準，他們期望在電路板設計中遵循這些標準。這些占位面積通常是針對特定PCB制造商量身定制的行業標準和供應商規范的結合。

PCB制造商：各個印刷電路板合同制造商也可能會希望您遵循自己偏愛的PCB焊盤尺寸和焊盤圖案。他們應該能夠為您提供最適合其自身制造工藝的墊的尺寸和形狀。

第三方庫供應商：還有一些在線PCB庫供應商已經建立了焊盤和焊盤圖案，可供您使用。稍后我們將詳細介紹他們的服務。

但是，您在PCB中使用的焊盤的尺寸和形狀并不是唯一應受標準規范的規范。用于精確放置元件的間距也很重要。如果板上的零件放置得太近，則可能會遇到焊料橋接的問題，而焊盤尺寸不正確也會遇到同樣的問題。幸運的是，用于管理這些約束的PCB設計CAD工具為您提供了很多幫助，接下來我們將介紹其中的一些功能。

可以創建具有各種不同焊盤類型和形狀的PCB設計CAD工具焊盤編輯器。

PCB設計CAD工具如何提供幫助

第一個有用的功能是用于創建和修改PCB焊盤的專用編輯器。在上圖中，您可以看到這些編輯器之一的示例以及它提供給用戶使用的不同打擊墊類型。像這樣的編輯器使您可以為墊的尺寸，形狀，鉆孔和層約束以及許多其他參數設置必要的參數。打擊墊參數受上下文驅動，一旦選擇了打擊墊類型，編輯器就會顯示適當的選項。在這種情況下，我們選擇了通孔墊類型，您可以在菜單的左側看到如何為電路板的不同層配置它。

PCB設計工具中的另一個重要功能是眾多設計規則和約束，這些規則和約束可配置為控制將零件一起放置在板上的距離。它們之間沒有足夠間距的零件可能會遇到相同類型的制造問題，例如焊料橋接，這會困擾在焊盤上太靠近的焊盤。許多這些約束系統還具有專門設計用于查找可制造性問題的規則。這些可以檢查是否存在問題，例如焊盤之間沒有足夠的阻焊層，或者腳印是否缺少關鍵要素（例如參考標記）。

在構建焊盤和封裝時，還應考慮的其他事項是將要焊接到其上的組件的電氣需求。RF和微波電路中使用的極高速電路通常需要修改后的焊盤形狀，以盡可能減少焊盤上的金屬，以改善信號完整性。同樣，在高速布線中，盲孔，埋孔或微孔通常更可取，以減少通孔過孔充當天線的機會。在某些情況下，通孔槍管的未使用部分可以在稱為反鉆的操作中鉆出。