焊盘大小总不对？实测三个尺寸适配步骤避开返工坑

我亲自进行了测试, 针对立创EDA专业版V7.1.0,经历过因为焊盘大小同器件引脚不相匹配从而致使虚焊、连锡的情况。对于新手而言, 依照下述步骤逐一开展操作, 便能够轻易地躲开这类常见的问题。

第一步 根据器件规格书确定焊盘基础尺寸

使用你手头器件的官方规格书即 Datasheet 将其打开, 寻找到其中封装尺寸图所在的这一节, 着重去看, 引脚宽度也就是 W 以及引脚长度也就是 L 这两个数值, 拿 SOT – 23 封装当作例子来说, 规格书上, 引脚宽一般情况下是 0.3mm, 引脚长为 0.6mm。

操作的路径是, 于立创EDA里去新建封装, 首先要放置焊盘, 然后右键点击, 选择“属性”项。焊盘的长度被设定成L加上0.4mm这个数值（也就是1.0mm）, 焊盘的宽度被设定成W加上0.2mm这个数值（也就是0.5mm）。如此这般, 焊盘会相较于引脚稍微大些, 既能确保在进行焊接之时可以容纳锡量, 又不至于过大从而致使焊盘之间出现短路现象。

【新手避开陷阱】, 常见出现错误提示: 焊接之后器件出现偏斜情况。核心的存在缘由: 焊盘宽度加大过多, 致使熔融焊锡的表面张力将器件拉扯偏斜。能够快速实现解决的办法: 焊盘宽度增加的数量严格把控在0.2mm以内, 不要随随便便提升到0.5mm。

第二步 调节焊盘间距适配实际引脚间距

规格书上所标注的引脚中心间距, 也就是Pitch, 有的时候会成为理论值, 然而实际的PCB加工以及器件自身会存在着正负0.05mm的误差。在进行PCB制作这个过程的时候, 焊盘间距是需要进行微调的。

首先, 操作路径是这样的, 在立创EDA的封装编辑器当中, 可以选中同一排的所有焊盘, 然后使用“阵列排列”这一功能, 接着要输入X方向的间距, 这个间距的值是规格书Pitch值加上0.02mm。比如说, 若规格书Pitch是1.27mm, 那么这里就要设成1.29mm。

这里有两种方案可供取舍：

方案A: 焊盘之间的间距相较于规格书而言大出了0.02mm, 适用的场景是, 采用手工烙铁进行焊接时, 由于锡量控制处于不稳定的状态, 所以需要留出能够进行避让的空间。

方案B: 焊盘之间的间距, 确切地完全等同于规格书当中所规定的值。适用的场景为: 用于回流焊机进行批量生产, 该机器的贴装精度很高, 要是间距过大的话, 就会导致出现偏移。

【新手留意避免入坑】, 存在常见的报错情况: 当把焊盘的间距进行调大之后, 器件的引脚就会出现对不准的状况。其原因在于: 仅仅是修改了间距, 然而却没有同步去调整器件丝印层的边框。解决的办法是: 在对焊盘间距做出调整以后, 同样要选中丝印层的边框, 按下 F9 打开“对齐与分布”面板, 从中选择“等间距分布”, 以此让丝印框与焊盘群维持同心状态。

第三步 根据铜厚与层数优化焊盘热容量

存在着多层层板的PCB, 或者是有着2oz厚铜这种情况的PCB, 当其中焊盘连接大面积铜皮之际, 焊接热量流失的速度极其之快, 这种情形下, 就需要增大焊盘尺寸, 以此来补偿热容量。

与此同时, 把焊盘的外径, 也就是阻焊开窗直径, 在现有的基础之上, 再度增大0.3mm。

在此处存在着一个针对关键参数的最优推荐数值, 具体而言, 针对于2oz铜厚加上四层板这种情况, 焊盘的外径等于引脚的长度再加上0.8mm, 其设置的理由在于, 在多出来的0.8mm当中, 其中0.4mm是用来抵消铜皮吸热的, 而另外0.4mm则是用于阻焊桥覆盖以此来防止连锡的。

【新手留意避免入坑】, 常见出现的报错情况为: 焊盘呈现出灰色的状态, 或者是在进行焊接之后, 焊盘出现脱落的现象。其形成的原因在于: 焊盘过大, 在蚀刻的过程中, 侧蚀过度, 进而致使焊盘与基材的结合力下降。关于高频完整的报错表述为: “焊盘的铜皮出现起翘, 当元件引脚焊接上去之后, 轻轻一碰就掉落”。先是要做到立即停止焊接这一行为动作, 接着去检查一下焊盘是不是已经出现了松动的状况, 随后在立创EDA里把焊盘的外径朝着缩小0.2mm的方向进行调整, 然后在焊盘的下方增添一个宽度为0.2mm的阻焊桥用以隔开相邻的焊盘, 最后再次进行投板打样。

本方法主要适用于, 普通 FR4 基板, 常规 SMD 封装, 像 SOT、SOP、QFN 这类, 不适用场景是, 柔性电路板, 也就是 FPC, 或者高频射频板, 这类板子焊盘尺寸, 需考虑弯折应力, 或者阻抗匹配, 不能简单按此公式计算, 简易替代方案是, FPC 板请参考 IPC – 2223 标准, 射频板请使用仿真软件, 如 ADS 的封装库自动生成焊盘。