Teknik PCB - Pengetahuan reka pad PCB

Tanah, unit asas pemasangan lekapan permukaan, digunakan untuk membentuk corak tanah papan sirkuit, iaitu, pelbagai kombinasi tanah yang direka untuk jenis komponen khas. Tiada apa yang lebih mengecewakan daripada struktur pad yang teruk dirancang. Apabila struktur pad tidak direka dengan betul, ia sukar, kadang-kadang bahkan mustahil, untuk mencapai kongsi tentera yang dijangka. Terdapat dua perkataan bahasa Inggeris untuk pad: Tanah dan Pad, yang sering boleh digunakan secara bertukar; bagaimanapun, dalam terma fungsi, tanah adalah ciri permukaan dua-dimensi yang digunakan untuk komponen yang boleh diletak permukaan, sementara Pad adalah ciri tiga-dimensi yang digunakan untuk komponen pemalam. Sebagai peraturan umum, tanah tidak termasuk lubang melalui lapisan (PTH, lapisan melalui lubang). Lubang bypass (melalui) dilapisi melalui lubang (PTH) yang menyambung lapisan sirkuit berbeza. Via buta menyambungkan lapisan paling luar dengan satu atau lebih lapisan dalaman, sementara vial terkubur hanya menyambungkan lapisan dalaman.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, tanah biasanya tidak termasuk terletak melalui lubang (PTH). PTH di tanah akan mengambil banyak tentera semasa proses tentera, yang menyebabkan kesatuan tentera tidak cukup dalam banyak kes. Namun, dalam beberapa kes, ketepatan kawat komponen dipaksa untuk berubah ke peraturan ini, terutama untuk pakej skala cip (CSP, pakej skala cip). Di bawah 1.0mm (0.0394") lapisan, sukar untuk melalui "labirint" pad. Lubang by pass buta dan mikrovia (mikrovia) dicipta dalam pad, membolehkan kabel langsung ke lapisan lain. Kerana lubang by-pass ini kecil dan buta, mereka tidak akan menghisap terlalu banyak askar pergi, yang mengakibatkan sedikit atau tiada kesan pad a jumlah tin dalam kumpulan askar.

Terdapat banyak dokumen industri dari IPC (Association Connecting Electronics Industries), EIA (Electronic Industry Alliance) dan JEDEC (Solid State Technology Association), yang sepatutnya digunakan bila merancang struktur pad. Dokumen utama adalah IPC-SM-782 "Surface Mount Design and Land Structure Standard", yang menyediakan maklumat mengenai struktur tanah untuk komponen lekap permukaan. Apabila J-STD-001 "Keperluan untuk Menyelesaikan Asamblea Elektrik dan Elektronik" dan IPC-A-610 "Penerimaan Asamblea Elektronik" digunakan sebagai piawai proses kongsi tentera, struktur pad patut memenuhi niat IPC-SM-782. Jika pad itu jauh dari IPC-SM-782, ia akan sukar untuk mencapai kesatuan tentera yang bertemu J-STD-001 dan IPC-A-610.

Pengetahuan komponen (ie, struktur komponen dan saiz mekanik) adalah keperluan asas untuk desain struktur pad. IPC-SM-782 menggunakan dua dokumen komponen secara luas: EIA-PDP-100 "Registration and Standard Mechanical Shape of Electronic Parts" dan penerbitan JEDEC95 "Registration and Standard Shape of Solid and Related Products". Tidak diragukan, yang paling penting daripada fail ini adalah penerbitan JEDEC 95, kerana ia mengendalikan komponen yang paling kompleks. Ia menyediakan lukisan mekanik semua pendaftaran dan penampilan piawai komponen kuat.

Penerbitan JEDEC JESD30 (juga tersedia untuk muat turun percuma dari laman web JEDEC) menentukan pendekatan komponen berdasarkan ciri-ciri pakej, bahan, lokasi terminal, jenis pakej, bentuk pin, dan bilangan terminal. Karakteristik, bahan, lokasi, bentuk dan pengenalpasti kuantiti adalah pilihan.

Ciri pakej: Sebuah prefiks huruf tunggal atau berbilang yang mengenalpasti ciri-ciri seperti pitch dan garis luar.

Bahan pakej: Sebuah prefiks satu huruf untuk mengenalpasti bahan pakej utama.

Lokasi terminal: Sebuah prefiks huruf tunggal yang mengesahkan lokasi terminal relatif dengan garis luar pakej.

Jenis pakej: Tanda dua huruf yang menunjukkan jenis bentuk pakej.

Gaya pin baru: suffiks huruf tunggal untuk mengesahkan gaya pin.

Bilangan terminal: satu, dua, atau tiga digit suffiks nombor untuk menunjukkan bilangan terminal.

Senarai mudah pengenalpasti ciri pakej lekap permukaan termasuk:

· E untuk mengembangkan ruang (>1.27 mm)

· F pitch fine (<0.5 mm); terbatas kepada komponen QFP

spacing shrink · S (<0.65 mm); semua komponen kecuali QFP.

· T jenis halus (1,0 mm lebar badan)

Senarai sederhana pengenalpasti lokasi terminal untuk lekapan permukaan termasuk:

· Pins dua berada di sisi bertentangan pakej kuasa dua atau segiempat.

Pin kuad berada di empat sisi pakej kuasa dua atau segiempat.

Senarai mudah pengenalpasti jenis pakej lekap permukaan termasuk:

Struktur pakej pembawa cip CC

Struktur pakej rata · FP

Struktur pakej array grid · GA

· SO struktur pakej garis luar kecil

Senarai mudah pengenalpasti format pin berkaitan dengan lekapan permukaan termasuk:

A straight shank or spherical pin structure; ini adalah bentuk pin yang tidak sepadan

Struktur pin lurus ini adalah bentuk pin yang tidak sepadan

· G Struktur pin bentuk sayap; ini adalah bentuk pin yang sesuai

Struktur gelembung bengkok · J A "J"; ini adalah bentuk utama yang sesuai

Struktur tanpa pemimpin; ini adalah bentuk utama yang tidak sesuai

Struktur pin bentuk "S"; ini adalah bentuk pin yang sesuai

Contohnya, pendekatan F-PQFP-G208, keterangan 0.5

mm (F) plastik (P) kuasa dua (Q) pakej rata (FP), pins bentuk fin (G), bilangan terminal 208.

Analisis toleransi terperinci bagi komponen dan ciri-ciri permukaan papan (ie, struktur pad, titik rujukan, dll.) diperlukan. IPC-SM-782 menjelaskan bagaimana untuk melakukan analisis ini. Banyak komponen (terutama komponen-pitch halus) dirancang dalam unit metrik ketat. Jangan reka struktur pad imperial untuk komponen metrik. Ralat struktur berkumpul menghasilkan ketidakpadanan dan tidak dapat digunakan untuk komponen jarak dekat sama sekali. Ingat, 0.65mm sama dengan 0.0256" dan 0.5mm sama dengan 0.0197".

Dalam piawai IPC-SM-782, setiap komponen dan struktur pad yang sepadan disediakan dalam empat halaman. Struktur adalah seperti ini:

Halaman pertama mengandungi maklumat umum mengenai komponen, termasuk dokumen yang berlaku, struktur asas, bilangan terminal atau pin, tanda, format pakej pembawa, pertimbangan proses, dan perlawanan tentera.

Halaman kedua mengandungi dimensi komponen yang diperlukan untuk merancang struktur tanah. Untuk maklumat komponen lain, rujuk ke penerbitan EIA-PDP-100 dan 95.

Halaman ketiga mengandungi perincian dan dimensi struktur pad yang sepadan. Untuk menghasilkan keadaan kongsi solder yang paling sesuai, struktur pad yang diterangkan pada halaman ini berdasarkan keadaan materi maksimum (MMC). Apabila menggunakan keadaan materi yang paling kurang (LMC, keadaan materi yang paling kurang), saiz boleh mempengaruhi formasi kongsi tentera.

Halaman keempat termasuk analisis toleransi komponen dan struktur pad. Ia juga memberikan perincian tentang apa yang hendak dijangka dari formasi kongsi tentera. Kekuatan kongsi tentera dipengaruhi oleh jumlah tin. Sebelum memutuskan untuk tidak menggunakan struktur tanah berdasarkan dimensi MMC, analisis toleransi dan penilaian kongsi solder patut dilakukan.