PCB設(shè)計(jì)中焊盤的種類及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
[導(dǎo)讀]在PCB設(shè)計(jì)中，焊盤是一個(gè)非常重要的概念，PCB工程師對(duì)它一定不陌生。不過(guò)，雖然熟悉，很多工程師對(duì)焊盤的知識(shí)卻是一知半解。今天來(lái)了解下焊盤的種類，以及在PCB設(shè)計(jì)中焊盤的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。?焊盤，表面貼裝裝配的基本構(gòu)成單元，用來(lái)構(gòu)成電路板的焊盤圖案(landpattern)，即各種為特殊...
在PCB設(shè)計(jì)中，焊盤是一個(gè)非常重要的概念，PCB工程師對(duì)它一定不陌生。不過(guò)，雖然熟悉，很多工程師對(duì)焊盤的知識(shí)卻是一知半解。今天來(lái)了解下焊盤的種類，以及在PCB設(shè)計(jì)中焊盤的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。?焊盤，表面貼裝裝配的基本構(gòu)成單元，用來(lái)構(gòu)成電路板的焊盤圖案(land pattern)，即各種為特殊元件類型設(shè)計(jì)的焊盤組合。焊盤用于電氣連接、器件固定或兩者兼?zhèn)涞牟糠謱?dǎo)電圖形。PCB焊盤的種類?一、常見焊盤1、方形焊盤
印制板上元器件大而少、且印制導(dǎo)線簡(jiǎn)單時(shí)多采用。在手工自制PCB時(shí)，采用這種焊盤易于實(shí)現(xiàn)。2、圓形焊盤
廣泛用于元件規(guī)則排列的單、雙面印制板中。若板的密度允許，焊盤可大些，焊接時(shí)不至于脫落。3、島形焊盤
焊盤與焊盤間的連線合為一體。常用于立式不規(guī)則排列安裝中。4、多邊形焊盤
用于區(qū)別外徑接近而孔徑不同的焊盤，便于加工和裝配。5、橢圓形焊盤
這種焊盤有足夠的面積增強(qiáng)抗剝能力，常用于雙列直插式器件。6、開口形焊盤
為了保證在波峰焊后，使手工補(bǔ)焊的焊盤孔不被焊錫封死時(shí)常用。?二、特殊焊盤1、梅花焊盤
梅花焊盤通常用在大的過(guò)孔接地的位置，這樣設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)原因：?1）固定孔需要金屬化和GND相連， 如果該固定孔是全金屬化的，在回流焊的時(shí)候容易將該孔堵住。?2）采用內(nèi)部的金屬螺孔可能由于安裝或多次拆裝等原因，造成該接地處于不良的狀態(tài)。而采用梅花孔焊盤，不管應(yīng)力如何變化，均能保證良好的接地。2、十字花焊盤
十字花焊盤又稱熱焊盤、熱風(fēng)焊盤等。其作用是減少焊盤在焊接中向外散熱，以防止因過(guò)度散熱而導(dǎo)致的虛焊或PCB起皮。?1）當(dāng)你的焊盤是地線時(shí)候。十字花可以減少連接地線面積，減慢散熱速度，方便焊接。?2）當(dāng)你的PCB是需要機(jī)器貼片，并且是回流焊機(jī)，十字花焊盤可以防止PCB起皮（因?yàn)樾枰酂崃縼?lái)融化錫膏）。?3、淚滴焊盤
? ? ? 當(dāng)焊盤連接的走線較細(xì)時(shí)常采用，以防焊盤起皮、走線與焊盤斷開。這種焊盤常用在高頻電路中。PCB設(shè)計(jì)中焊盤的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?一、PCB焊盤的形狀和尺寸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1、所有焊盤單邊最小不小于0.25mm，整個(gè)焊盤直徑最大不大于元件孔徑的3倍。
2、應(yīng)盡量保證兩個(gè)焊盤邊緣的間距大于0.4mm。
3、在布線較密的情況下，推薦采用橢圓形與長(zhǎng)圓形連接盤。單面板焊盤的直徑或最小寬度為1.6mm；雙面板的弱電線路焊盤只需孔直徑加0.5mm即可，焊盤過(guò)大容易引起無(wú)必要的連焊，孔徑超過(guò)1.2mm或焊盤直徑超過(guò)3.0mm的焊盤應(yīng)設(shè)計(jì)為菱形或梅花形焊盤。
4、對(duì)于插件式的元器件，為避免焊接時(shí)出現(xiàn)銅箔斷現(xiàn)象，且單面的連接盤應(yīng)用銅箔完全包覆；而雙面板最小要求應(yīng)補(bǔ)淚滴。
5、所有機(jī)插零件需沿彎腳方向設(shè)計(jì)為滴水焊盤，保證彎腳處焊點(diǎn)飽滿。
6、大面積銅皮上的焊盤應(yīng)采用菊花狀焊盤，不至虛焊。如果PCB上有大面積地線和電源線區(qū)（面積超過(guò)500平方毫米），應(yīng)局部開窗口或設(shè)計(jì)為網(wǎng)格的填充。
如圖：二、PCB焊盤過(guò)孔大小標(biāo)準(zhǔn)焊盤的內(nèi)孔一般不小于0.6mm，因?yàn)樾∮?.6mm的孔開模沖孔時(shí)不易加工，通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為0.5mm時(shí)，其焊盤內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)為0.7mm，焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑。三、PCB焊盤的可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、對(duì)稱性，為保證熔融焊錫表面張力平衡，兩端焊盤必須對(duì)稱。?2、焊盤間距，焊盤的間距過(guò)大或過(guò)小都會(huì)引起焊接缺陷，因此要確保元件端頭或引腳與焊盤的間距適當(dāng)。?
3、焊盤剩余尺寸，元件端頭或引腳與焊盤搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面。
4、焊盤寬度，應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。?四、PCB制造工藝對(duì)焊盤的要求1、貼片元器件兩端沒連接插裝元器件的應(yīng)加測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)直徑等于或大于1.8mm，以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。2、腳間距密集的IC腳焊盤如果沒有連接到手插件焊盤時(shí)需要加測(cè)試焊盤，如為貼片IC時(shí)，測(cè)試點(diǎn)不能置入貼片IC絲印內(nèi)。測(cè)試點(diǎn)直徑等于或大于1.8mm，以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。
3、焊盤間距小于0.4mm的，須鋪白油以減少過(guò)波峰時(shí)連焊。
4、貼片元件的兩端及末端應(yīng)設(shè)計(jì)有引錫，引錫的寬度推薦采用0.5mm的導(dǎo)線，長(zhǎng)度一般取2、3mm為宜。5、單面板若有手焊元件，要開走錫槽，方向與過(guò)錫方向相反，寬度視孔的大小為0.3MM到1.0MM。6、導(dǎo)電橡膠按鍵的間距與尺寸大小應(yīng)與實(shí)際的導(dǎo)電橡膠按鍵的尺寸相符，與此相接的PCB板應(yīng)設(shè)計(jì)成為金手指，并規(guī)定相應(yīng)的鍍金厚度。
7、焊盤大小尺寸與間距要與貼片元件尺寸基本一致。
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印制板上元器件大而少、且印制導(dǎo)線簡(jiǎn)單時(shí)多采用。在手工自制PCB時(shí)，采用這種焊盤易于實(shí)現(xiàn)。2、圓形焊盤
廣泛用于元件規(guī)則排列的單、雙面印制板中。若板的密度允許，焊盤可大些，焊接時(shí)不至于脫落。3、島形焊盤
焊盤與焊盤間的連線合為一體。常用于立式不規(guī)則排列安裝中。4、多邊形焊盤
用于區(qū)別外徑接近而孔徑不同的焊盤，便于加工和裝配。5、橢圓形焊盤
這種焊盤有足夠的面積增強(qiáng)抗剝能力，常用于雙列直插式器件。6、開口形焊盤
為了保證在波峰焊后，使手工補(bǔ)焊的焊盤孔不被焊錫封死時(shí)常用。?二、特殊焊盤1、梅花焊盤
梅花焊盤通常用在大的過(guò)孔接地的位置，這樣設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)原因：?1）固定孔需要金屬化和GND相連， 如果該固定孔是全金屬化的，在回流焊的時(shí)候容易將該孔堵住。?2）采用內(nèi)部的金屬螺孔可能由于安裝或多次拆裝等原因，造成該接地處于不良的狀態(tài)。而采用梅花孔焊盤，不管應(yīng)力如何變化，均能保證良好的接地。2、十字花焊盤
十字花焊盤又稱熱焊盤、熱風(fēng)焊盤等。其作用是減少焊盤在焊接中向外散熱，以防止因過(guò)度散熱而導(dǎo)致的虛焊或PCB起皮。?1）當(dāng)你的焊盤是地線時(shí)候。十字花可以減少連接地線面積，減慢散熱速度，方便焊接。?2）當(dāng)你的PCB是需要機(jī)器貼片，并且是回流焊機(jī)，十字花焊盤可以防止PCB起皮（因?yàn)樾枰酂崃縼?lái)融化錫膏）。?3、淚滴焊盤
? ? ? 當(dāng)焊盤連接的走線較細(xì)時(shí)常采用，以防焊盤起皮、走線與焊盤斷開。這種焊盤常用在高頻電路中。PCB設(shè)計(jì)中焊盤的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?一、PCB焊盤的形狀和尺寸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1、所有焊盤單邊最小不小于0.25mm，整個(gè)焊盤直徑最大不大于元件孔徑的3倍。
2、應(yīng)盡量保證兩個(gè)焊盤邊緣的間距大于0.4mm。
3、在布線較密的情況下，推薦采用橢圓形與長(zhǎng)圓形連接盤。單面板焊盤的直徑或最小寬度為1.6mm；雙面板的弱電線路焊盤只需孔直徑加0.5mm即可，焊盤過(guò)大容易引起無(wú)必要的連焊，孔徑超過(guò)1.2mm或焊盤直徑超過(guò)3.0mm的焊盤應(yīng)設(shè)計(jì)為菱形或梅花形焊盤。
4、對(duì)于插件式的元器件，為避免焊接時(shí)出現(xiàn)銅箔斷現(xiàn)象，且單面的連接盤應(yīng)用銅箔完全包覆；而雙面板最小要求應(yīng)補(bǔ)淚滴。
5、所有機(jī)插零件需沿彎腳方向設(shè)計(jì)為滴水焊盤，保證彎腳處焊點(diǎn)飽滿。
6、大面積銅皮上的焊盤應(yīng)采用菊花狀焊盤，不至虛焊。如果PCB上有大面積地線和電源線區(qū)（面積超過(guò)500平方毫米），應(yīng)局部開窗口或設(shè)計(jì)為網(wǎng)格的填充。
如圖：二、PCB焊盤過(guò)孔大小標(biāo)準(zhǔn)焊盤的內(nèi)孔一般不小于0.6mm，因?yàn)樾∮?.6mm的孔開模沖孔時(shí)不易加工，通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為0.5mm時(shí)，其焊盤內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)為0.7mm，焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑。三、PCB焊盤的可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、對(duì)稱性，為保證熔融焊錫表面張力平衡，兩端焊盤必須對(duì)稱。?2、焊盤間距，焊盤的間距過(guò)大或過(guò)小都會(huì)引起焊接缺陷，因此要確保元件端頭或引腳與焊盤的間距適當(dāng)。?
3、焊盤剩余尺寸，元件端頭或引腳與焊盤搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面。
4、焊盤寬度，應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。?四、PCB制造工藝對(duì)焊盤的要求1、貼片元器件兩端沒連接插裝元器件的應(yīng)加測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)直徑等于或大于1.8mm，以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。2、腳間距密集的IC腳焊盤如果沒有連接到手插件焊盤時(shí)需要加測(cè)試焊盤，如為貼片IC時(shí)，測(cè)試點(diǎn)不能置入貼片IC絲印內(nèi)。測(cè)試點(diǎn)直徑等于或大于1.8mm，以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。
3、焊盤間距小于0.4mm的，須鋪白油以減少過(guò)波峰時(shí)連焊。
4、貼片元件的兩端及末端應(yīng)設(shè)計(jì)有引錫，引錫的寬度推薦采用0.5mm的導(dǎo)線，長(zhǎng)度一般取2、3mm為宜。5、單面板若有手焊元件，要開走錫槽，方向與過(guò)錫方向相反，寬度視孔的大小為0.3MM到1.0MM。6、導(dǎo)電橡膠按鍵的間距與尺寸大小應(yīng)與實(shí)際的導(dǎo)電橡膠按鍵的尺寸相符，與此相接的PCB板應(yīng)設(shè)計(jì)成為金手指，并規(guī)定相應(yīng)的鍍金厚度。
7、焊盤大小尺寸與間距要與貼片元件尺寸基本一致。
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