数据表中的``一劳永逸''标准化土地格局与指定土地格局


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我已经出于兴趣和概念验证的目的设计了很多“简单”的PCB,但从未设计过(大量)制造。为了将来这样做,并进一步扩展我的设计技能和知识,我正在探索不同的封装轮廓标准。

到目前为止,我知道还没有“所有软件包的一个主要标准”这样的东西。而是由多个组织为多个软件包设置了多个标准。“最受认可的”是IPC和JEDEC标准。

但是,即使在IPC中也有多个版本。IPC-7351B是IPC最新的(在撰写本文时)。

我了解到*根本没有“标准” 0603(1608公制)包装概述。取而代之的是,0603的占位面积(又称“焊盘图案”)取决于所需的板密度和制造中使用的焊接技术(波峰焊或回流焊)。

*阅读标准本身以及这些有趣的主题: 此处此处此处

这对我来说是一个很大的启示,因为我以前以为这些通用软件包以某种方式进行了标准化(因为它们是如此普遍)。

无论如何,我接受了混乱标准的现实,并且我知道我必须为自己选择一个标准。我选择IPC,因为它是迄今为止行业中使用最多的。

我的CAD软件(Autodesk Eagle)提供了非常实用的软件包生成器,可以满足IPC规范。它为所需的符合IPC要求的封装以及3D模型生成焊盘图案。

但是现在我面临一个困境。我发现不仅不存在“标准0603”(我将通过遵循一个标准来解决),而且显然甚至不存在“标准LQFP48”!

例如:取自MicrochipTISTM的以下组件 ;它们都具有相同的外壳尺寸和焊盘间距的LQFP48封装。

但是,所有三个数据表都为我认为完全相同的LQFP48指定了略有不同的焊盘图案。差别很细微,仅影响焊盘的延伸(长度)和焊盘宽度(分别为0,25-0,27-0,30),但是就在那!

那么,现在的经验法则是什么?如果这些组件在同一设计中,经验丰富的PCB设计师会选择什么?

选项1:使用3倍不同的焊盘图案来表示相同的封装轮廓。

选项2:将IPC-7351兼容的LQFP48 *用于所有三个。

*按照IPC术语,它将为:QFP50P900X900X160-48

由于差异是如此微妙,我知道两种选择都可能很好,但是这里的一般规则是什么?什么是“良好做法”?

非常感谢!

Answers:


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以我的经验,您可以放心地遵守IPC标准,顺便说一下,该标准还建议了每个零件的三个不同尺寸:最小,最大和标称。选择哪种取决于您,主要取决于制造过程。在大多数情况下,您将使用名义垫尺寸。

一般而言,制造商在数据表上建议的占位面积仅是他们用来设计评估套件的东西,并且对于他们使用的过程非常有效。我可以告诉你,因为我曾经在一家大型半导体公司工作,而事实就是如此。足迹通常来自IPC标准,除非它是完全非标准的部分,否则应始终作为您的参考。

在进行批量生产时,您将经过足够的PCB修订以优化占位面积,届时PCB制造商/组装厂将接管并修改焊盘图案以匹配其制造工艺,并确保良好的良率。


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用于组件用地的正确封装是“可行的”。

这听起来并不那么容易。

土地格局必须做什么才能“起作用”?

a)必须将每个组件的支腿都连接到其焊盘上
b)不能将其连接到相邻的焊盘上
c)焊料为液态时必须将组件拉到正确的位置
d)必须在外观上可检查

这些因素加在一起意味着土地必须至少与领地一样大,但又不能太近。土地的面积有很大的自由度。正是这种广泛的纬度允许存在多种设计。

更大的焊盘可以满足(a)和(d)的要求,但可能会使焊料卡在焊盘之间,从而造成(b)的污染。

在不获得焊盘之间连接性的情况下,是否可以焊接特定的占位面积,在很大程度上取决于电路板组装商使用的工艺,并且在某种程度上取决于组件的热容量和引线定位精度。如果不同的制造商使用不同的组装工艺来缩小封装面积,那么最终焊盘尺寸会略有不同也就不足为奇了。

什么令人惊讶的是,过程工程,以及和经常因为它。

一个例子。我曾经使用0402封装的二极管,而制造商的目标是将其用于非常小的封装密度非常高的电路板。结果,他们指定了一种焊盘图案,该焊盘图案的铜面积与元件焊盘的尺寸完全相同。这导致焊锡体积小,没有侧面或脚趾圆角,因此我们特定的内部回流工艺通常无法正确组装。我不得不与我们的反动生产经理抗争,他的“始终使用制造商的建议”足迹政策使用的面积更大且更适合我们的焊接工艺。一旦我们有了更多的焊料和圆角,成品率就会回到100%。如果我们使用较厚的焊锡膏模板,则可能会焊接良好,但是这对于其他具有较大焊盘的组件来说是不合适的。

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