元件PCB封裝

 

    今天要討(tǎo)論的話(huà)題也就是“元件的封裝”。對于标準封裝的制(zhì)作(zuò)流程在這裏不在做(zuò)過多(duō)描述。這裏隻是針對經常發生(shēng)的問題加以討(tǎo)論，同時(shí)會(huì)有(yǒu)益于廣大(dà)工程師(shī)朋友(yǒu)，從而提高(gāo)貼片的品質。 

    大(dà)多(duō)數(shù)硬件工程師(shī)在從一開(kāi)始接觸PCB layout工具，PADS, Allgero, Protel等工具時(shí)，就不免要接觸到元器(qì)件的封裝制(zhì)作(zuò)。無論是貼片元件，QFP，QFN，BGA，PGA，SOT23，TO263，MOIC等芯片，還(hái)是0402，0603，0805等被動元件，都要接觸到封裝。有(yǒu)些(xiē)是從标準庫裏拿(ná)，有(yǒu)些(xiē)是自己制(zhì)作(zuò)。如果你(nǐ)看過許多(duō)别人(rén)的layout設計(jì)，你(nǐ)會(huì)發現同樣的元件有(yǒu)許多(duō)細微的差别。而這些(xiē)差别也或多(duō)或少(shǎo)的影(yǐng)響着貼片的質量和(hé)目檢的效果，更直接影(yǐng)響電(diàn)子産品的使用壽命。

    1、 絲印。絲印也許看起來(lái)并不重要，沒有(yǒu)實際的電(diàn)器(qì)特性，但(dàn)是它包含許多(duō)的信息。對于不同大(dà)小(xiǎo)的兩腳或三腳器(qì)件，絲印可(kě)以确保貼片位置的端正。如果對于二極管，或钽電(diàn)容，ESD等極性器(qì)件，它是目檢的唯一參考。對于芯片元件，通(tōng)過絲印可(kě)以确認一腳的位置。并且對于BGA或QFN的元件，絲印可(kě)以目檢出貼片位置是否端正。對于判斷系統失效很(hěn)有(yǒu)幫助。除此以外，絲印還(hái)能體(tǐ)現很(hěn)多(duō)有(yǒu)價值的信息，比如公司，闆号，硬件設置，電(diàn)壓，版本等信息。所以，完備的絲印信息對于貼片質量的影(yǐng)響是很(hěn)大(dà)的。 

    2、 焊盤，焊盤大(dà)小(xiǎo)一直對于工程師(shī)朋友(yǒu)們是個(gè)很(hěn)糾結的問題，如果焊盤制(zhì)作(zuò)地太大(dà)，導緻走線難度增大(dà)。如果太小(xiǎo)，導緻接觸不良。一般對于複雜的芯片都會(huì)有(yǒu)相關的layout指導。這是layout參考的第一選擇。一般來(lái)講，對于BGA或其他芯片焊盤大(dà)小(xiǎo)是球直徑的80%。 

    3、 散熱焊盤，對于功率器(qì)件，散熱是越來(lái)越重要的問題了，無論是高(gāo)集程小(xiǎo)型移動産品，還(hái)是大(dà)型通(tōng)訊設備。功率期間(jiān)的散熱一直是硬件設計(jì)中的設計(jì)中心。從layout的角度，往往在功率器(qì)件的下方的top和(hé)bottom層都各有(yǒu)一個(gè)散熱焊盤，并且往往上(shàng)邊規則排列着一些(xiē)過孔連接着他們。散熱路徑是芯片->芯片封裝->top層散熱焊盤->過孔->bottom層散熱焊盤->空(kōng)氣。 

    4、 接插件，連接器(qì)。對于經常需要插拔操作(zuò)的元件，比如耳機接口，闆邊按鍵，HDMI接口等。經常會(huì)遇到插拔幾次後元件就脫落了，這樣會(huì)直接影(yǐng)響到用戶的體(tǐ)驗。這是因為(wèi)定位焊盤太小(xiǎo)，或者定位焊盤脫落，導緻元件的脫落。我們建議在工程師(shī)朋友(yǒu)，可(kě)以手動的加大(dà)定位焊盤，直接修改solder mask層和(hé)paste mask層即可(kě)。有(yǒu)必要可(kě)以直接在焊盤上(shàng)增加通(tōng)孔，增加焊盤的受力。 

    5、 Solder Mask和(hé)Paste Mask層，對于元件封裝，這兩個(gè)層是會(huì)經常打交道(dào)的。Solder mask控制(zhì)PCB綠油開(kāi)窗，而Paste Mask主要負責鋼網的開(kāi)窗。在一些(xiē)複雜的設計(jì)中經常會(huì)遇到手動的修改這兩層。往往好的使用會(huì)起到事半功倍的效果。 

    6、 此外，我們經常看到同樣是0402或者0603的器(qì)件，由于封裝制(zhì)作(zuò)的不同，有(yǒu)些(xiē)封裝做(zuò)得(de)沒有(yǒu)餘量，導緻貼片時(shí)錫膏不夠飽滿。在跌落測試或者用戶使用過程中，元件很(hěn)容易脫落，直接影(yǐng)響産品質量。所以在條件允許的情況下，盡可(kě)能作(zuò)多(duō)一些(xiē)餘量。