通孔直接在SMD焊盘上?


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焊盘中的过孔在高速设计中很有用,因为它们会减小走线长度,从而减小电感(即,连接从焊盘到平面直接连接,而不是从焊盘到平面的走线)
您必须检查PCB外壳是否可以做到这一点,这可能会花费更多(如果需要将通孔插入并电镀以提供光滑的表面),如果您不能将通孔放入焊盘中,则直接相邻放置并使用多个通孔可以帮助降低电感。

对于空间非常有限且无法使用传统扇出技术的Micro-BGA设计,它们也很有用。

焊盘中的通孔(或盖/镀通孔)不应与“帐篷通孔”混淆,“帐篷通孔”是标准通孔,其阻焊层覆盖孔(因此称为“帐篷通孔”)

为了说明其优势,下面是一个带有标准过孔和过孔焊盘的TQFP覆盖扇出示例:

垫内比较

不难理解为什么对于需要保持低电感的高速设计而言,焊盘过孔版更可取。

之所以更贵,是因为工艺复杂(与标准通孔相比)和潜在问题(例如,镀层因插头膨胀而鼓胀或凹陷),
文档讨论了各种堵塞技术。

这是该过程的一个贯穿过程:

在此处输入图片说明 在此处输入图片说明 在此处输入图片说明 在此处输入图片说明 在此处输入图片说明 在此处输入图片说明 在此处输入图片说明 在此处输入图片说明


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如果一个板房可以像第二个示例中一样紧密地处理过孔,那么是否有任何理由使它们无法比第一个示例中的焊盘更靠近焊盘(并且可能将它们中的许多放在焊盘的中间) ?像第一个这样的设计在开发过程中会很有帮助,但是我认为通过偏斜焊盘节省的空间主要对BGA这样重要。
超级猫

@Oli Glaser我只想澄清一下您的解释。您说:“如果您不能在焊盘上放置过孔,则直接相邻放置并使用多个焊盘可以帮助减少电感。” 这里所说的不止一个是什么意思?是否超过一个?
Rajesh

@Rajesh-抱歉,我已经很忙了一段时间。无论如何,是的,我的意思是一个以上的通孔。通常,您可以在高频组件上将它与旁路电容器一起使用。正如超级猫提到的那样,当您以BGA之类的东西进行高速工作时,节省空间和减小电感的重要性就更大了,因为BGA的布局可能变得非常困难。阅读高速数字设计:amazon.com/High-Speed-Digital-Design-Handbook/dp/0133957241和其他类似的书,如果您有兴趣,它们会为您提供帮助:-)
Oli Glaser

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通常,这是一种不好的做法:焊锡膏可能会被毛细管吸收到通孔中,留下的焊锡太少而无法焊接零件的连接。我将通孔尽可能靠近焊盘放置,并采用窄连接,这样不会从焊盘上吸出焊膏。

有一种称为帐篷通孔的技术,该技术可以通过覆盖通孔的顶部来避免这种情况,但是它被阻焊膜覆盖,因此无法在焊盘上使用。

编辑我忘记提及插入过孔的
假名称注释,它们的确可能是解决方案。我最初没有提到它们,因为我从未使用过它们,也无法评论可能的陷阱。奥利(Oli)的答案很好地说明了该技术,一切都在尖叫“昂贵!”。(介于非常昂贵和Damn Expensive™之间的任何位置)。对于小间距BGA(例如0.5 mm),您可能需要插入微孔

交错的微孔不需要塞子和铜帽,而是掩埋的过孔,因此也很昂贵。

在此处输入图片说明


您忘记了插入式过孔,即填充有导电化合物(最常见的是导电环氧树脂)的过孔。
康纳·沃尔夫

@Fake-添加到我的答案中。感谢您的反馈。
stevenvh 2012年

如果您可以相信所用图像的来源,那就太好了。
Armandas 2012年

@Armandas-抱歉,无法做:-(.。这是来自Google图片缓存,似乎不再存在源页面。这也是缩小尺寸的原因,原尺寸必须更大且可读性更好。
stevenvh 2012年

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订购要制造的PCB时,您可以预期会略微钻出过孔。取决于此“轻微”的距离,通孔可能会使事情弄乱。

我确信TI拥有最优质的PCB制造。如果您使用的是便宜的PCB制造商,则可能会看到一些明显的缺陷。

有时建议在焊盘上放置过孔。焊接到PCB上的电源组件通常会有许多通孔,将其大的导热接地垫连接到底层的GND走线。在高频设计中,您必须考虑PCB的走线长度。有时将过孔直接放在焊盘上以减少走线长度可能是有益的。


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同意散热垫上的过孔。我已经使用上的大垫采用D2PAK调节的通孔,以便让热倒在地上平面
justing

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有时是使用BGA器件完成的,或者是为了最大程度地减小电感。需要插入通孔,这非常昂贵。


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不,不,不,不,不。不要在焊盘上放置过孔*。焊料会吸入通孔并造成错误的焊接。焊点将没有足够的焊料来保证可靠性。

任何公司都必须认真对待这种做法,这是明确禁止的。例如,我曾在一家主要的电信设备制造商工作:甚至不用考虑通孔。

我已经看到许多这样的焊点。我看到这种关节在一段时间后破裂,失去了接触。

在我们的设计规则中,我将其定义为“不执行”。焊盘和过孔之间至少应有100um的阻焊层,正好可以避免此问题。

如果您的装配车间工作马虎,他们会让您这样做。如果他们小心,他们会要求您将过孔移出焊盘。

*例外:-某些RF应用可能在通孔中需要焊盘,但是通常的做法是使用许多通孔。

-BGA可能需要通孔焊盘,因为否则可能没有足够的空间来布线电路板。

-用于散热的某些焊盘使用大焊盘中的通孔将热量传导出去。


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我说的是经验,而不是虚构的建议,没有任何实际证据可以支持。您已经要求过smd焊盘而不是BGA,但是我看到了很多答案,这些答案只涵盖了BGA / IC的扇出而不是无源组件。

简而言之,可以,但是在此过程中需要一点注意。

误解:“垫上通孔”是一种不好的做法

如果您的过孔的孔占据了焊盘面积的30%以上,并且焊盘也太小,则焊盘中的过孔是一件坏事!如果垫太小,并且使用机械钻,可能会炸掉垫。在这种情况下,您的制造商可能会建议您使用激光钻孔代替机械钻孔,这肯定会增加您的成本。此外,在装配过程中,为了避免吸出焊锡膏,您还需要用树脂将这些通孔塞住,这又使您花费更多。

通过无源元件的焊盘

但是所有这些建议仅适用于BGA部件。如果您的焊盘足够大,并且孔的尺寸相对于焊盘的尺寸较小(例如您提到的TI板),则不需要任何激光打孔或塞孔,因为效果太小而难以察觉。

我的经验

我曾在板上成功放置过0.3mm通孔的0603组件(英制)和内有0.2mm通孔的0402组件(英制)取得了成功的经验。在这两种情况下,我都使用没有树脂堵塞孔的机械钻孔。如下图所示,在包含40个以上组件的1000个板上,我没有看到任何缺陷。 在此处输入图片说明


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焊盘中的通孔通常被认为是自动化组装过程的不当做法,因为在回流焊接过程中,锡膏可能会被吸入通孔中,并导致器件引脚和焊盘之间的焊接质量较差。这可以通过使用插入的通孔以及相关的额外成本来缓解。

话虽如此,这种做法用于专门的RF和恶劣环境的电子设备中,在其中手工组装或目视检查和手工修饰可确保每个点的焊点接近完美。如果您要进行小批量手工组装,那么这对您来说不是问题。

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