Leiterplattentechnisch - Kenntnisse im PCB-Pad-Design

Land, die Grundeinheit der Oberflächenmontage, is usd to form die land pattern of the circuit Brett, das ist, eine Vielzahl von Bodenkombinationen Designd für spezielle Bauteiltypen. Es gibt nichts frustrierenderes als eine schlechte Designed Pad Struktur. Wenn ein Pad Struktur ist nicht Designrichtig, es ist schwierig, manchmal sogar unmöglich, um die erwartete Lötstelle zu erreichen. Es gibt zwei englische Wörter für Pad: Land und Pad, die häufig austauschbar verwendet werden können; jedoch, in Bezug auf die Funktion, Land ist ein zweidimensionales Oberflächenmerkmal, das für oberflächenmontierbare Bauteile verwendet wird, Die Komponenten des Plug-ins. In der Regel, Land does not include plated through-holes (PTH, plated through-hole). Bypass holes (via) are plated through holes (PTH) that connect different circuit layers. Blind Vias verbinden die äußerste Schicht mit einer oder mehreren inneren Schichten, während die vergrabenen Vias nur die innere Schicht verbinden.

Wie bereits erwähnt, enthält das Land normalerweise keine plattierten Durchgangslöcher (PTH). Die PTH in einem Land nimmt während des Lötprozesses eine beträchtliche Menge Lot ab, was in vielen Fällen zu unzureichenden Lötstellen führt. In einigen Fällen ist jedoch die Verdrahtungsdichte der Bauteile gezwungen, diese Regel zu ändern, insbesondere für das Chip-Skalenpaket (CSP, Chip-Skalenpaket). Unterhalb 1.0mm (0.0394)-Steigung ist es schwierig, einen Draht durch das "Labyrinth" des Pads zu führen. Blinde Bypass-Löcher und Mikrovias (Mikrovia) werden im Pad erstellt, die eine direkte Verkabelung zu einer anderen Schicht ermöglichen. Da diese Bypass-Löcher klein und blind sind, saugen sie nicht zu viel Löt weg, was zu wenig oder keinen Auswirkungen auf die Zinnmenge in den Lötstellen führt.

Es gibt viele Branchendokumente von IPC (Association Connecting Electronics Industries), EIA (Electronic Industry Alliance) und JEDEC (Solid State Technology Association), die bei der Gestaltung der Pad-Struktur verwendet werden sollten. Das Hauptdokument ist IPC-SM-782 "Surface Mount Design and Land Structure Standard", das Informationen über die Landstruktur für Oberflächenmontage-Komponenten enthält. Wenn J-STD-001 "Anforderungen für das Löten elektrischer und elektronischer Baugruppen" und IPC-A-610 "Akzeptanz elektronischer Baugruppen" als Lötstellenprozessstandards verwendet werden, sollte die Pad-Struktur die Absicht von IPC-SM-782 erfüllen.Wenn das Pad stark von IPC-SM-782 abweicht, wird es schwierig sein, eine Lötstelle zu erreichen, die J-STD-001 und IPC-A-610 erfüllt.

Bauteilkenntnisse (d.h. Bauteilstruktur und mechanische Größe) sind eine Grundvoraussetzung für die Auslegung der Pad-Struktur. IPC-SM-782 verwendet häufig zwei Komponenten Dokumente: EIA-PDP-100 "Registrierung und Standard Mechanical Shape of Electronic Parts" und JEDEC95 Veröffentlichung "Registrierung und Standardform von Solid and Related Products". Unbestritten ist die wichtigste dieser Dateien die JEDEC 95 Publikation, da sie die komplexesten Komponenten behandelt. Es liefert mechanische Zeichnungen aller Registrierungen und Standarderscheinungen von Vollbauteilen.

Die JEDEC-Publikation JESD30 (auch auf der JEDEC-Website zum kostenlosen Download verfügbar) definiert die Abkürzungen von Komponenten basierend auf den Eigenschaften der Verpackung, Materialien, Klemmenposition, Pakettyp, Pin-Form und Anzahl der Klemmen. Kennzeichen, Material, Standort, Form und Menge sind optional.

Paketfunktion: Ein Präfix mit einem oder mehreren Buchstaben, das Merkmale wie Tonhöhe und Gliederung identifiziert.

Verpackungsmaterial: Ein Buchstabenpräfix zur Identifizierung des Hauptverpackungsmaterials.

Terminalstandort: Ein einzelnes Präfix, das den Terminalstandort relativ zur Paketumrandung bestätigt.

Pakettyp: Eine zweibuchstabige Markierung, die den Paketformtyp angibt.

Neuer Pin-Stil: ein einzelnes Buchstabensuffix zur Bestätigung des Pin-Stils.

Anzahl der Anschlüsse: ein ein-, zwei- oder dreistelliges Zahlensuffix zur Angabe der Anzahl der Anschlüsse.

Eine einfache Liste von Merkmalen der Oberflächenmontage-Pakete enthält:

· E, um den Abstand zu erweitern (*1.27 mm)

F Feinabstand (<0,5 mm); beschränkt auf QFP-Komponenten

· S Schrumpfabstand (<0,65 mm); alle Komponenten außer QFP.

· T dünne Art (1.0 mm Körperdicke)

Eine einfache Liste von Terminalstandsmerkmalen für die Oberflächenmontage enthält:

· Doppelstifte befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten eines quadratischen oder rechteckigen Pakets.

· Quad Pins sind auf den vier Seiten eines quadratischen oder rechteckigen Pakets.

Eine einfache Liste von Pakettypkennungen für die Oberflächenmontage enthält:

Struktur des CC-Chipträgerpakets

Struktur der FP-Flachpackungen

· GA Grid Array Paketstruktur

SO kleine Gliederungspaketstruktur

Eine einfache Liste der Pin-Formatkennungen für die Oberflächenmontage enthält:

A gerader Schaft oder kugelförmige Stiftstruktur; Dies ist eine nicht konforme Stiftform

F Eine gerade Stiftstruktur; Dies ist eine nicht konforme Stiftform

G A flügelförmige Stiftstruktur; Dies ist eine konforme Pin Form

· J A "J"-förmige gebogene Bleistruktur; Dies ist ein konformes Anforderungsformular

N eine bleifreie Struktur; Dies ist ein nicht konformes Formular

· S Eine "S"-förmige Stiftstruktur; Dies ist eine konforme Pin Form

Zum Beispiel die Abkürzung F-PQFP-G208, Beschreibung 0.5

mm (F) Kunststoff (P) quadratisch (Q) flaches Gehäuse (FP), flossenförmige Stifte (G), Anzahl der Anschlüsse 208.

Eine detaillierte Toleranzanalyse von Bauteilen und Oberflächeneigenschaften (z.B. Pad-Struktur, Referenzpunkte etc.) ist erforderlich. IPC-SM-782 erklärt, wie diese Analyse durchgeführt wird. Viele Bauteile (insbesondere Feinteilkomponenten) sind in strengen metrischen Einheiten ausgeführt. Entwerfen Sie keine imperialen Pad-Strukturen für metrische Komponenten. Kumulierte strukturelle Fehler führen zu Fehlanpassungen und können nicht für Komponenten mit engem Pitch verwendet werden. Denken Sie daran, 0.65mm ist gleich 0.0256" und 0.5mm ist gleich 0.0197".

Im IPC-SM-782 Standard sind jede Komponente und die dazugehörige Pad-Struktur in vier Seiten gegliedert. Die Struktur ist wie folgt:

Die erste Seite enthält allgemeine Informationen über das Bauteil, einschließlich anwendbarer Dokumente, Grundstruktur, Anzahl der Anschlüsse oder Stifte, Markierungen, Trägerverpackungsformat, Prozessüberlegungen und Lötverstände.

Die zweite Seite enthält die erforderlichen Bauteilabmessungen, umDesign the land Struktur. Für weitere Bauteilinformationen, siehe EIA-PDP-100 und 95 Veröffentlichungen.

Die dritte Seite enthält die Details und Abmessungen der entsprechenden Pad Struktur. Um die am besten geeigneten Lötstellenbedingungen zu erzeugen, the Pad structure described on this page is based on the maximum material condition (MMC). When using the least material condition (LMC, least material condition), die Größe kann die Bildung von Lötstellen beeinflussen.

Die vierte Seite beinhaltet die Toleranzanalyse von Bauteilen und Pad-Strukturen. Es gibt auch Details darüber, was von der Bildung von Lötstellen zu erwarten ist. Die Festigkeit der Lötstellen wird durch die Zinnmenge beeinflusst. Vor der Entscheidung, keine Grundstruktur basierend auf MMC-Abmessungen zu verwenden, sollten Toleranzanalysen und Lötstellenbewertungen durchgeführt werden.