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李刚

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PCB布线与通孔插装元件焊盘设计

  一、布线要求
  1.1布线范围(见表8)
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  1.2布线的线宽和线距
  在组装密度许可的情况下,尽量选用较低密度布线设计,以提高无缺陷和可靠性的制造能力。目前厂家加工能力为:最小线宽/线距为0.127mm(5mi1)/0.127mm(5mi1)。常用布线密度设计参考表9。
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  1.3焊盘与线路的连接
  11.3.1表面线路与Chip元器件的连接线路与Chip元件连接时,原则上可以在任意点连接。但对采用再流焊进行焊接的Chip元器件,最好按以下原则设计:
  a)对于两个焊盘安装的元件,如电阻、电容,与其焊盘连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出,且与焊盘连接的印制线必须具有一样宽度,如图27所示。对线宽小于0.3mm(12mi1)的引出线可以不考虑此条规定。
  b)与较宽印制线连接的焊盘,中间最好通过一段窄的印制线过渡,这一段窄的印制线通常被称为“隔热路径”,否则,对2125(英制即0805)及其以下CHIP类SMD,焊接时极易出现“立片”缺陷。具体要求如图28所示。
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  1.3.2表面线路与SOIC、PLCC、QFP、SOT等器件的焊盘连接线路与SOIC、PLCC、QFP、SOT等器件的焊盘连接时,一般建议从焊盘两端引出,如图29所示。
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  1.4大面积电源区和接地区的设计
  a)超过中25mm(1000mi1)范围电源区和接地区,应根据需要,一般都应该开设20MIL间距网状窗口或采用实铜加过孔矩阵的方式,以免其在焊接时间过长时,产生铜箔膨胀、脱落现象,如图30所示。
  b)大面积电源区和接地区的元件连接焊盘,应设计成如图31所示形状,以免大面积铜箔传热过快,影响元件的焊接质量,或造成虚焊;对于有电流要求的特殊情况允许使用阻焊膜限定的焊盘。
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  二、通孔插装元件焊盘设计
  2.1孔径
  按Q/ZX04.100.4进行设计。
  2.2焊盘
  焊盘外径设计主要依据布线密度以及安装孔径和金属化状态而定;对于金属化孔孔径≤1mm的PB,连接盘外径一般为元件孔径加0.45mm(18mi1)~0.6mm(24mil),具体依布线密度而定。其它情况下,焊盘外径按孔径的1.5~2倍设计,但要满足最小连接盘环宽≥0.225mm(9mi1)的要求。
  从焊接的工艺性考虑,可以将插装元件的焊盘分为表10所列的几类,推荐的焊盘尺寸见表中内容。
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  2.3跨距
  PCB上元器件安装跨距大小的设计主要依据元件的封装尺寸、安装方式和元器件在PCB上布局而定。
  a)对于轴向元件,引线直径在0.8mm以下的轴向元件,安装孔距应选取比封装体长度长4mm以上的标准孔距。
  对于引线直径在0.8mm及以上的轴向元件,安装孔距应选取比封装体长度长6mm以上的标准孔距。
  标准安装孔距建议使用公制系列,即2.5mm,5.0mm,7.5mm,10.0mm,12.5mm,15.0mm,17.5mm,20.0mm,22.5mm,25.0mm。为实现短插工艺,优先选用2.5mm,5mm,10mm跨距。
  b)所有水泥电阻、2W及2W以上的电阻、脚径为1.3mm的二极管及脚径为1.3mm以上的二极管应设计成卧式轴向安装,对于5W以上电阻,不允许有立式安装。
  c)对于径向元器件,安装孔距应选取与元器件引线间距一致的安装孔距。
  d)插件瓷片电容、独石电容、但电解电容、热敏电阻与压敏电阻等在PCB上间距与实物的间距一致,不要再去扩脚或者把原本的间距缩小。
  2.4常用元器件的安装孔径和焊盘尺寸
  对板厚为1.6mm~2mm的PCB,常用元器件的安装孔径和焊盘尺寸见表11~表12。
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原作者:志博君 志博PCB

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