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Requisito de diseño de PCBs SMT Parte Uno: Diseño de las almohadillas de soldadura de algunos componentes ordinarios
El diseño de tamaño de los SMC o SMD rectangulares se muestra en la Figura 1 a continuación.
SMC rectangular (componente de montaje en superficie) o SMD (dispositivos de montaje en superficie)
El diseño de tamaño de los SMC o SMD rectangulares se muestra en la Figura 1 a continuación.
La profundidad de la ranura de la almohadilla de unión de la ranura se calcula según la fórmula (unidad: mm):
Nota: Lmáxse refiere a la longitud máxima de la carcasa del componente; B se refiere a la longitud del patrón de la almohadilla de unión; G se refiere a la distancia entre dos patrones de almohadillas de unión; D se refiere a la profundidad de la almohadilla de unión de la ranura de frotamiento; C se refiere al ancho de la almohadilla de unión de la ranura de frotamiento, cuyo valor generalmente se establece en 0,3±0,05 mm.
SOT (transistor de pequeño contorno)
El requisito de diseño de la almohadilla de unión de un solo pin se muestra en la Figura 3.
Para los SOT, la distancia de centro a centro entre las almohadillas de unión debe ser la misma que la existente entre las terminales, y la dimensión adyacente a cada almohadilla de unión debe ampliarse al menos 0,35 mm, como se muestra en la Figura 4.
Componentes SOP y QFP
Dado que los pines de los encapsulados SOP y QFP tienen forma de ala, el tamaño de las almohadillas de soldadura se calcula con el mismo método. En términos generales, el ancho de la almohadilla de soldadura es la mitad de la distancia de centro a centro entre pines adyacentes y el valor de la longitud de la almohadilla de soldadura es de 2,5±0,5 mm.
La forma del SOP y el diseño de la almohadilla de conexión se muestran en la Figura 5 a continuación.
• La distancia de centro a centro entre las almohadillas de conexión es la misma que entre los pines.
• El principio general del diseño de la almohadilla de conexión para un solo pin es:
- a. W2≤W cuando la distancia entre los pines de los componentes no sea superior a 1,0 mm;
- b. W2≥ 1,2W cuando la distancia entre los pines de los componentes no es inferior a 1,27 mm.
- c. L2 = L + b1 + b2; b1 = b2 = 0,3-0,5 mm.
• La distancia entre dos almohadillas de conexión paralelas se calcula según la fórmula (unidad: mm): G = F - K.
Nota: G es la distancia entre 2 almohadillas de soldadura; F es el tamaño del encapsulado de la carcasa del componente; K es la constante cuyo valor normalmente se establece en 0,25 mm.
• Las carcasas de los SOP suelen dividirse en dos tipos: cuerpo ancho y cuerpo estrecho. El valor de G es de 7,6 mm y 3,6 mm respectivamente.
El tamaño de la almohadilla de unión QFP y la máscara de soldadura se indica en la siguiente tabla:
| Número de clientes potenciales | Tamaño de la almohadilla de conexión | Tamaño de máscara de soldadura | Leyenda configurada | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| a | b | c | d | e | ||
| 64 | 1.0 | 0,6 | 0,18 | 0,2 | 0,135 |
 |
| 80 | 0,8 | 0,5 | 0,2 | 0,13 | 0,085 | |
| 100, 160 | 0,65 | 0,35 | 0,3 | 0,13 | 0,085 | |
| 48, 208 | 0,5 | 0,3 | 0,3 | 0,1 | 0,05 | |
| 224 | 0,4 | 0,22 | 0,22 | 0,08 | 0,05 | |
SOJ y PLCC
• Los pines de los encapsulados SOJ y PLCC tienen forma de J, con una distancia típica de centro a centro entre pines de 1,27 mm y el mismo patrón de almohadillas de conexión.
• Diseño de almohadilla de conexión
a. El ancho de la almohadilla de unión para un solo pin suele estar en el rango de 0,50-0,80 mm, mientras que la longitud de la almohadilla de unión está entre 1,85-2,15 mm.
b. El centro de los pines debe estar entre un tercio dentro de la forma del pad de unión y el centro del pad de unión, como se muestra en la Figura 6.
c. La distancia entre dos almohadillas de conexión paralelas de SOJ (G) es generalmente de 4,9 mm.
d. La distancia entre dos almohadillas de conexión paralelas del PLCC se calcula según la siguiente fórmula J = C + K, como se muestra en la Figura 7.
Nota: J se refiere a la distancia delimitada de la forma de la almohadilla de soldadura; C se refiere al tamaño máximo del encapsulado PLCC; K se refiere a la constante cuyo valor generalmente se establece en 0,75 mm.
BGA (matriz de rejilla de bolas)
• Clasificación y atributos de BGA
a.BGAse refiere al tipo de encapsulado en el que la matriz de bolas (ball grid array) se establece como terminal de salida de E/S en la parte inferior de los componentes. Puede clasificarse en los siguientes tipos: PBGA (plastic ball grid array), CBGA (ceramic ball grid array), TBGA (tape ball grid array) y μBGA (chip scale package BGA). El tamaño exterior del BGA está en el rango de 7 a 50 mm.
b. El PBGA es el tipo de encapsulado BGA más frecuente, con un sustrato de PCB como portador. El espaciado entre las esferas de soldadura del PBGA es de 1,50 mm, 1,27 mm y 1,0 mm, mientras que el diámetro de las esferas de soldadura puede ser de 1,27 mm, 1,0 mm, 0,89 mm y 0,762 mm.
c. Las bolas de soldadura en la parte inferior del BGA tienen dos tipos de distribución: distribución incompleta y distribución completa, como se muestra en la Figura 8.
• Principio de diseño de la almohadilla de unión BGA
a. El diseño se realiza de acuerdo con la distribución de las bolas de soldadura inferiores del BGA. Se requiere que el centro de cada bola de soldadura sea compatible con el centro de la bola de soldadura correspondiente en la parte inferior deComponente BGA.
b. La forma de unión de cada bola de soldadura es un círculo sólido y el diámetro máximo de la almohadilla de PCB es el mismo que el diámetro de la almohadilla de las bolas de soldadura en la parte inferior de los componentes BGA. Sin embargo, el diámetro mínimo de la almohadilla de PCB se obtiene restando la precisión de montaje al diámetro de la almohadilla en la parte inferior del componente BGA. Por ejemplo, si el diámetro de la almohadilla en la parte inferior del BGA es de 0,89 mm y la precisión de montaje es de aproximadamente 0,1 mm, el diámetro mínimo de la almohadilla de PCB está en el rango de 0,89-0,2 mm.
c. El tamaño de la máscara de soldadura debe ser mayor que el de la almohadilla de unión en 0,1-0,15 mm.
d. Los orificios pasantes deben ser bloqueados con material dieléctrico o gel conductor después del galvanizado, y su altura no debe superar la altura del pad.
e. El patrón de serigrafía debe generarse en los 4 ángulos desde el pasillo lateral del componente BGA y el ancho de línea de la serigrafía debe estar entre 0,2 y 0,25 mm.
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