焊盘大小,在 PCB 设计里,属于最基础的部分,然而又是最容易被人忽视的环节,它直接关联着焊接质量,以及产品的可靠性。有一个合适的焊盘尺寸,才能够保证元器件与电路……
焊盘大小,在 PCB 设计里,属于最基础的部分,然而又是最容易被人忽视的环节,它直接关联着焊接质量,以及产品的可靠性。有一个合适的焊盘尺寸,才能够保证元器件与电路板构建起良好的机械连接,还有电气连接,可是过小或者过大的焊盘,却会引发像虚焊、立碑、短路等一系列的问题。接下来,我从实际设计的角度出发,跟大家说一说焊盘大小究竟该怎么去适配。
焊盘尺寸过小会带来哪些焊接隐患
若焊盘尺寸小于元器件引脚或焊端所能承受的最小范围,首先会致使可焊面积不足,在回流焊或波峰焊进程中,熔化的焊料不能充分润湿并铺展,易于形成焊点不饱满、少锡的状况,更为严重的是,焊盘与基材的附着力会伴随尺寸缩小而降低,当产品遭受震动或热冲击时,焊点极易从PCB上脱落,造成早期失效,特别是对于承受较大机械应力的连接器或功率器件,过小的焊盘几乎难以提供充足的锚定强度。
如何根据元器件类型确定焊盘尺寸
对焊盘尺寸的要求,不同类型的元器件差异极大。片式阻容件方面,焊盘通常要比元件焊端本身宽出0.2到0.5毫米,且在元件本体外侧延伸一定长度,如此既能形成良好的弯月面,又可避免立碑现象。至于引脚间距细密的IC,焊盘宽度一般与引脚宽度相同或稍宽,不过长度得充分考虑引脚跟部的润湿以及焊点强度。连接器类元件则需着重考虑其承受的插拔力,焊盘常常要设计得更大些,有时还得增加泪滴或辅以非功能焊盘来强化固定。
焊盘内径与元件引脚直径的匹配原则
通孔插装元件方面,焊盘内径跟元件引脚直径的配合相当关键,内径过小,引脚没法插入,内径过大,毛细作用削弱,焊料会从孔中流走,致使焊点空洞乃至反面不上锡,一般建议焊盘内径比引脚直径大0.15至5毫米,具体数值要依引脚形状、板厚以及是手工焊还是波峰焊来调整,方形或扁平引脚要比圆形引脚预留更大间隙,焊盘外径也要确保能形成可靠焊点,一般外径应为内径加上至少0.5毫米。
生产制造工艺对焊盘尺寸的限制要求
焊盘设计存在硬约束,其源于PCB制造能力。线宽线距会对最终成型的焊盘尺寸产生影响,钻孔精度同样如此,孔位公差也会造成这种影响。比如说,要是焊盘尺寸过小,并且与周围走线或者铜皮的间距不足,这便有可能致使蚀刻之后焊盘形状不完整,或者出现缺口。另外,焊盘大小能够影响散热。对于连接大面积铜皮的焊盘,特别是与内层地电层相连的焊盘来说,一般得采用花焊盘设计,如此既能确保电气连接,又可防止焊接时热量散失过快而引发冷焊。
您于实际项目里最为经常碰到的焊盘尺寸方面的问题究竟是什么,是立碑状况、虚焊情形还是桥连情况,欢迎在评论区域分享您的设计方面的经验,并且也请对本文进行点赞以及转发,从而让更多的工程师能够减少走弯路的情况。
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