电子原件PCB封装规范.docx
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电子原件PCB封装规范
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PCB元件设计规范
1.目的:
规范PCB元件封装的工艺设计及元件设计的相关参数,使得PCB元件封装设
计能够满足产品的可制造性。
2.引用/参考标准或资料
IPC-SM-782A(元件封装设计标准)
SMT工艺与可制造性设计(清华大学基础工业训练中心)
ACT-OP-RD-003PCBA设计管理规范(非电源类)
贴装元器件的焊盘设计
标准尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CAD软件的元件库中调用,也可自行设计。
在实际设计时,有时库中焊盘尺寸不全、元件尺寸与标准有差异或不同的工艺,还必
须根据具体产品的组装密度、不同的工艺、不同的设备以及特殊元器件的要求进行设
计。
一、矩形片式元器件焊盘设计
1.Chip元件焊盘设计应掌握以下关键
(1)对稳性----两端焊盘必须对称,才能保
证熔融焊锡表面张力平衡。
(2)焊盘间距----确保元件端头或引脚与焊
盘恰当的搭接尺寸。
(3)焊盘剩余尺寸----搭接后的剩余尺寸必
须保证焊点能够形成弯月面。
(4)焊盘宽度----应与元件端头或引脚的宽
度基本一致。
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2.矩形片式元器件焊盘设
(1)08051206矩形片式元器件焊盘尺
寸设计原则
(2)12060805060304020201焊盘设计
英制公制A(Mil)B(Mil)G(Mil)
1825456425070120
1812453212070120
121032251007080
1206(3216)607070
0805(2012)506030
焊盘宽度:
A=Wmax-K
0603(1608)253025
电阻器焊盘的长度:
B=Hmax+Tmax+K
0402(1005)202520
电容器焊盘的长度:
B=Hmax+Tmax-K
0201(0603)121012
焊盘间距:
G=Lmax-2Tmax-K
(3)钽电容焊盘设计
公式中:
L---元件长度,mm;
代码英制公制A(Mil)B(Mil)G(Mil)
W---元件宽度,mm;
A12063216506040
T---元件焊端宽度,mm;
B14113528906050
H---元件高度,mm;
C231260329090120
(对塑封钽电容器是指焊端高度)
D28177243100100160
K---常数,一般取0.25mm.
(4)电感
分类:
CHIP、精密线绕、模压元件尺寸和
焊盘尺寸
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二、半导体分立器件焊盘设计
1.分类
MELF
片式:
J和L行引脚
SOT系列:
SOT23、SOT89、SOT143TOX系列:
TO252
2.MELF设计
(1)定义:
金属面电极无引线器,二极管、电阻、电容(陶瓷、钽)都采用此封装。
二极管黑线表示元件负极。
(2)焊盘设计Z=L+1.3元件的公称长度
Placement
RLPNO.COMPONENTZ(mm)G(mm)X(mm)Y(mm)C(mm)AB
Grid
200ASOD-80/MLL-344.802.001.801.403.400.500.506x12
201ASOD-87/MLL-416.303.402.601.454.850.500.506x14
202A2012[0805]3.200.601.601.301.900.500.354x8
203A3216[1206]4.401.202.001.602.800.500.556x10
204A3516[1406]4.802.001.801.403.400.500.556x12
205A5923[2309]7.204.202.601.505.700.500.656x18
3.片式元件焊设计
(1)定义:
小外形二极管
(2)分类:
GULLWINDSOD123SOD323
J-LeadDO214(AA/AB/AC)/SMB
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a)GULLWINDSOD123SOD323焊盘设计
Z=L+1.3元件的公称长度
SOD123Z=5X=0.8Y=1.6
SOD323Z=3.95X=0.6Y=1.4
b)J-LeadDO214(AA/AB/AC)/SMB
Z=L+1.4元件的公称长度X=1.2W1
系列号ZXY
DO214AA6.82.42.4
DO214AB9.33.62.4
DO214AC6.51.742.4
4.SOT系列设计
(1)定义:
小外形晶体管
(2)分类:
SOT23/SOT323/SOT523
SOT89/SOT223
SOT143/SOT25/SOT153/SOT353
SOT-252
(3)单个引脚焊盘长度设计原则
对于小外形晶体管,应保持焊盘间中心
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距等于引线间中心距的基础上,再将每
个焊盘四周的尺寸向外延申至少0.35mm
(4)SOT-23
a)外形和结构
b)分类:
SOT23、SOT323、SOT523
c)用途:
即可用作三极管,也可用作二极管。
d)焊盘设计(SOT23)
Z=3.60G=0.80X=1.00Y=1.40
C=2.20E=0.95(单位:
mm)
(5)SOT-89
a)尺寸SOT-89
b)焊盘设计
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(6)SOT-143
a)尺寸SOT-143
b)焊盘设计
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(7)SOT223元件尺寸
SOT223焊盘设计
(8)TO252
a)外形图
b)分类:
TO252(TS-003)TO268(TS-005)TO368
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c)焊盘设计
三、翼形小外形IC和小外形封装(SOP)
1.分类:
SOIC、SSOIC、SOP、CFP
2.设计总则
一般情况下设计原则:
(1)焊盘中心距等于引脚中心距
(2)单个引脚焊盘设计的一般原则:
Y=T+b1+b2b1=b2=0.3mm~0.5mm;
(1.5mm~2.2mm)。
器件引脚间距:
1.270.800.650.6350.500.400.30
焊盘宽度:
0.65/0.60.500.400.400.300.250.17
焊盘长度:
2.202.001.602.201.601.601.60
3.SOIC
(1)元件
a)SmalOutlineIntegratedCircuits
b)外形图:
塑料封装、金属引脚。
c)间距:
P=1.27mm(50mil)
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d)PIN数量、及分布(长边均匀分布)封装体尺寸A:
3.9、7.5、8.9(mm)
PIN:
8、14、16、20、24、28、32、36
e)表示方法:
SO16/SO16W、SO20W、SO24W/S024X共15种,8-16有两种,
24-36两种。
(2)焊盘设计
a)设计考滤的关键几何尺寸
元件封装体尺寸A
引脚数
间距E
b)焊盘外框尺寸Z
封装ZA
SOP8/14/167.43.9
SO8W-SO36W11.47.5
SO24X-36X138.9
c)焊盘长X宽(YxX)=0.6X2.2(mm)
d)没有公英制累积误差
e)贴片范围:
引脚边加0.3-0.5(mm)无引脚
边1(mm).
4.SSOIC焊盘设
(1).元件
a)定义:
ShrinkSmalOutlineIntegrated
Circuits
b)外形图:
塑料封装、金属引脚。
c)间距:
P=0.8/0.635
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d)PIN数量、及分布(长边均匀分布)
封装体尺寸A:
12、7.5(mm)
PIN:
48、56、64(共3种)
e)表示方法:
SSO48、SSO56、SO64
f)设计考虑的关键几何尺寸:
引脚数
(2)焊盘设计
a)焊盘尺寸:
(mm)
封装ZXYPICHD
SSO4811.60.352.20.63514.61
SSO5611.60.352.20.63517.15
SSO6415.40.52.00.824.8
b)0.8mm存在公英制累积误差,控制D值
转换误差
c)贴片范围:
引脚边加0.3mm,无引脚边
0.8(mm).
5.SOP焊盘设计
(1)元件
a)定义:
SmalOutlinePackages
b)间距:
P=1.27(50mil)
c)PIN数量、及分布:
在长边上均匀分布。
在SOIC基础上增加了PIN的品种6、10、
12、18、22、30、40、42.
d)表示方法:
SOP10
(2)焊盘设计
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a)设计考虑的关键几何尺寸:
引脚数,不同引脚数对应不同的封装体宽度。
b)焊盘外框尺寸
SOP8-1416/18/2022/2428/3032/3640/42
Z7.49.411.213.21517
c)焊盘长X宽(YxX)=0.6X2.2
d)没有公英制累积误差。
e)贴片范围:
每边加0.3-0.9(mm)
(3)与SOIC焊盘设计的区别:
a)所有焊盘长X宽是一样的。
间距一样。
SOP引脚数量多。
b)SOP8-14与SO8-14焊盘一样。
c)SOP16与SO16的焊盘Z不一样。
SO16与SO14的Z一样,D不一样。
d)SOP16以上PIN的焊盘Z都不一样。
这是由于封装体的尺寸不一样。
e)SOIC有宽窄之分。
SOP无宽窄之分。
f)SOP元件厚(1.5-4.0)而SOIC薄(1.35-2.34)。
6.TSOP焊盘设计
(1)元件
a)定义:
ThinSmalOutlinePackages
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b)外形图:
元件高度H=1.27mm
c)间距:
P=0.65/0.5/0.4/0.3(FinePitch)
d)PIN数量、及分布(短边均匀)
短端尺寸A有6、8、10、12,等4个系
列
长端尺寸L有14、16、18、20等4个
系列
16种PIN,16-76,长端尺寸L的增加,
PIN增加
短端尺寸不变,PIN增加时,间距减小。
e)表示方法:
TSOPAXLPIN数;如
TSOP8X2052
(2)焊盘设计
a)设计考虑的关键几何尺寸
元件引脚长度尺寸L
引脚数、间距E
引脚接触长度X宽度:
TXW
b)焊盘外框尺寸Z=L+0.8(mm)
L元件长度方向公称尺寸
c)焊盘长X宽(YxX)
0.65焊盘长X宽(YxX)=1.6X0.4
0.5焊盘长X宽(YxX)=1.6X0.3
0.4焊盘长X宽(YxX)=1.6X0.25
0.3焊盘长X宽(YxX)=1.6X0.17
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e)TSOP0.5/0.4/0.3焊盘设计(长X宽X间距)与QFP/SQFP一样。
(3)验证焊盘内框尺寸:
a)G一定小于S的最小值0.3-0.6,一般每边余0.5(mm)。
b)有公英制累积误差,控制D值转换误差。
c)贴片范围:
无引脚边每边加(0.5mm),有引脚边每边加1(mm)。
7.CFP焊盘设计
(1)元件
a)定义:
CeramicFlatPack
b)外形图:
陶瓷封装,合金引脚需要成形L,特殊用途。
c)间距:
P=1.27(mm)
d)PIN数量、及分布(均匀),PIN从10-50。
e)表示方法:
MO-系列号PINMO-01820
(2)焊盘设计
a)设计考虑的关键几何尺寸
系列号、元件封装体尺寸BxA、引脚数
b)焊盘外框尺寸
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c)焊盘长X宽(YxX)=2.2X0.65
d)验证焊盘内框尺寸:
G一定小于S的最小值0.3-0.6(mm)。
e)没有公英制累积误差
f)贴片范围:
元件两边加0.3-0.5(mm)。
四、欧翼形引脚四边扁平封装器件(QFP)
1.分类:
PQFP;SQFP/QFP(TQFP)(方形、矩形);CQFP;
2.设计总则
(1)焊盘中心距等于引脚中心距;
(2)单个引脚焊盘设计的一般原则
Y=T+b1+b2b1=b2=0.3mm~0.5mm;(1.5mm~2mm)
器件引脚间距:
1.270.80.650.6350.50.40.3
焊盘宽度:
0.650.50.40.350.30.250.17
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焊盘长度:
2.41.81.81.81.61.61.6
封装:
CQFPQFPPQFPSQFP
3.PQFP元件焊盘设计
(1)元件
a)定义:
PlasticQuadFlatPack,塑料方形扁
平封装(英制)。
b)外形图及结构,间距:
P=0.635(25mil)
c)PIN数量、及分布(四边均匀分布)
84、100、132、164、196、244.
d)表示方法:
PQFP84
(2)焊盘设计
a)设计考虑的关键几何尺寸
引脚数、引脚外尺寸长X宽:
L
引脚接触长度X宽度:
TXW、间距E、
元件封装体尺寸BXA。
b)焊盘外框尺寸:
Z=L+0.8mm,L元件长
(宽)方向公称尺寸。
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c)焊盘长X宽(YxX)=1.8X0.35
d)验证焊盘内框尺寸:
G一定小于S的最小值,每边0.3-0.6(mm),一般(0.4mm)。
e)没有公英制累积误差。
f)贴片范围:
每边加0.3-0.9(mm)。
4.SQFP/QFP元件焊盘设计
(1)元件
a)定义:
塑料方形扁平封装(公制)
QFP:
MetricPlasticQuadFlatPack
P=0.8/0.65
SQFP:
ShrinkQuadFlatPack
P=0.5/0.4/0.3(FinePitch)TQFP=THIN
QFP
b)外形图
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c)PIN数量、及分布(均匀)及种类从24-576,脚的数量以间隔8为基础增加。
每种PIN
通常有2种(特殊3种)封装形式,间距不一样。
0.5/0.4/0.3间距封装:
元件封装体尺寸B(A)有13种:
5、6、7、8、10、12、14、20、24、28、32、36、40.
每种封装体系列有6种PIN,如10X10-64、72、80、88、112、120.
0.5/0.4/0.3间距封装共有13X6=78种。
0.8/0.65间距封装:
共有12种。
SQFP/QFP元件封装总共有90种。
d)表示方法
SQFPAXB-引脚数(A=B)
SQFP20X20-144(FinePitch0.5mm)
QFP28x28-144(Pitch0.65mm)
(2)焊盘设计
a)设计考虑的关键几何尺寸
间距E、引脚数、引脚外尺寸长(宽)L、引脚接触长度X宽度:
TxW。
b)PITCH=0.8mm/0.65mm焊盘设计
焊盘外框尺寸Z=L+0.6mm;L元件长(宽)方向公称尺寸
0.8焊盘长X宽(YxX)=1.8x0.5;0.65焊盘长X宽(YxX)=1.8x0.4
c)PITCH=0.5/0.4/0.3mm焊盘设计
焊盘外框尺寸Z=L+0.8或焊盘外框尺寸Z=A/B+2.8
L元件长/宽方向公称尺寸,A/B元件封装体尺寸。
0.5焊盘长X宽(YxX)=1.6x0.3
0.4焊盘长X宽(YxX)=1.6x0.25
0.3焊盘长X宽(YxX)=1.6x0.17
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(3)注意事项:
a)验证焊盘内外框尺寸:
焊盘尺寸G一定小于元件S的最小值0.3-0.6(mm)(0.5)
焊盘尺寸Z一定大于元件L的最大值0.3-0.6(mm)(0.3)
b)存在公英制累积误差
c)对于是距0.5/0.4/0.3的封装,封装体尺寸系列相同如尺寸为10X10,PIN数不一样,但
焊盘内外框尺寸是一样的,只是间距发生变化,焊盘宽度不一样,焊盘长度一样。
设计
时焊盘尺寸可以参考。
也可参考SQFP系列。
同样间距0.8/0.65的封装,只要封装体尺
寸系列相同,烛盘内外框尺寸不变,间距、焊盘宽度发生变化。
d)贴片范围:
每边加0.3-0.9(mm)
5.SQFP/QFP(矩形)元件焊盘设计
(1)元件
a)定义:
塑料矩形扁平封装(公制)
QFP=MetricPlasticQuadFlatPack
P=0.8/0.65
SQFP=ShrinkQuadFlatPack
P=0.5/0.4/0.3(FinePitch)
TQFP=THINQFP
b)外形图
c)PIN数量、及分布。
元件封装体尺寸
BxA:
5X7;7X10;10X14;14X20;20X28
28X40。
每种系有6种。
PIN从32-440,脚的数量以间隔4/8为基础增加。
0.5/0.4/0.3封装共有6X6=36种;0.8/0.65封装共有2种;总共38种。
d)表示方法:
每种PIN通常有1种(特殊2种)封装形式。
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SQFPAxB-引脚数(A≠B)PIN分布间距
SQFP7X10-10020X30(FinePitch0.3)
QFP14X20-10020X30(Pitch0.65)
(2)焊盘设计
a)设计考虑的关徤几何尺寸
引脚外尺寸长X宽:
L1XL2、
引脚数及分布、引脚接触长度X宽度:
TXW、间距E。
b)PITCH=0.8mm/0.65mm(QFP80/100)
焊盘外框尺寸Z1=L1+0.8;Z2=L2+0.8;或焊盘外框尺寸,Z1/Z2=A/B+4
L1、L2元件长、宽方向公称尺寸;A、B元件封装体长、宽方向尺寸。
0.8焊盘长X宽(YxX)=1.8X0.5;0.65焊盘长X宽(YxX)=1.8X0.4
c)PITCH=0.5/0.4/0.3(mm)
焊盘外框尺寸Z=L1/L2+0.8;或焊盘外框尺寸Z1/Z2=A/B+2.8
L1/L2元件长/宽方向公称尺寸,A/B元件封装体尺寸。
0.5焊盘长X宽(YxX)=1.6x0.3
0.4焊盘长X宽(YxX)=1.6x0.25
0.3焊盘长X宽(YxX)=1.6x0.17
(3)注意事项
a)验证焊盘内外框尺寸:
焊盘尺寸G一定小于元件S的最小值0.3-0.6(mm)
焊盘尺寸Z一定大于元件L的最大值0.3-0.6(mm)
b)存在公英制累积误差
c)同种系列的元件(10X10)焊盘内外框尺寸是一样的。
间距发生变化。
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d)贴片范围:
每边加0.3-0.9(mm).
6.CQFP元件焊盘设计
(1)元件
a)定义:
陶瓷方形扁平封装
C
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