本文介绍，焊盘的基本概念及其有关的行业标准。

　　焊盘(land)，表面贴装装配的基本构成单元，用来构成电路板的焊盘图案(land pattern)，即各种为特殊元件类型设计的焊盘组合。没有比设计差劲的焊盘结构更令人沮丧的事情了。当一个焊盘结构设计不正确时，很难、有时甚至不可能达到预想的焊接点。焊盘的英文有两个词：Land 和 Pad ，经常可以交替使用；可是，在功能上，Land 是二维的表面特征，用于可表面贴装的元件，而 Pad 是三维特征，用于可插件的元件。作为一般规律，Land 不包括电镀通孔(PTH, plated through-hole)。旁路孔(via)是连接不同电路层的电镀通孔(PTH)。盲旁路孔(blind via)连接最外层与一个或多个内层，而埋入的旁路孔只连接内层。

　　如前面所注意到的，焊盘Land通常不包括电镀通孔(PTH)。一个焊盘Land内的PTH在焊接过程中将带走相当数量的焊锡，在许多情况中产生焊锡不足的焊点。可是，在某些情况中，元件布线密度迫使改变到这个规则，最值得注意的是对于芯片规模的封装(CSP, chip scale package)。在1.0mm(0.0394")间距以下，很难将一根导线布线通过焊盘的“迷宫”。在焊盘内产生盲旁通孔和微型旁通孔(microvia)，允许直接布线到另外一层。因为这些旁通孔是小型和盲的，所以它们不会吸走太多的焊锡，结果对焊点的锡量很小或者没有影响。

　　有许多的工业文献出于IPC(Association Connecting Electronics Industries), EIA(Electronic Industry Alliance)和JEDEC(Solid State Technology Association)，在设计焊盘结构时应该使用。主要的文件是IPC-SM-782《表面贴装设计与焊盘结构标准》，它提供有关用于表面贴装元件的焊盘结构的信息。当J-STD-001《焊接电气与电子装配的要求》和IPC-A-610《电子装配的可接受性》用作焊接点工艺标准时，焊盘结构应该符合IPC-SM-782的意图。如果焊盘大大地偏离IPC-SM-782，那么将很困难达到符合J-STD-001和IPC-A-610的焊接点。

　　元件知识(即元件结构和机械尺寸)是对焊盘结构设计的基本的必要条件。IPC-SM-782广泛地使用两个元件文献：EIA-PDP-100《电子零件的注册与标准机械外形》和JEDEC 95出版物《固体与有关产品的注册和标准外形》。无可争辩，这些文件中最重要的是JEDEC 95出版物，因为它处理了最复杂的元件。它提供有关固体元件的所有登记和标准外形的机械图。JEDEC 95出版物库中的任何图都可从JEDEC的网站(www.jedec.org)免费下载。

　　JEDEC出版物JESD30(也可从JEDEC的网站免费下载)基于封装的特征、材料、端子位置、封装类型、引脚形式和端子数量，定义了元件的缩写语。特征、材料、位置、形式和数量标识符是可选的。

封装特征：一个单个或多个字母的前缀，确认诸如间距(pitch)和轮廓等特征。
封装材料：一个单字母前缀，确认主体封装材料。
端子位置：一个单字母前缀，确认相对于封装轮廓的端子位置。
封装类型：一个双字母标记，指明封装的外形类型。
引脚新式：一个单字母后缀，确认引脚形式。
端子数量：一个一位、两位或三位的数字后缀，指明端子数量。

　　表面贴装有关封装特性标识符的一个简单列表包括：

• E 扩大间距(>1.27 mm)
• F 密间距(<0.5 mm)；限于QFP元件
• S 收缩间距(<0.65 mm)；除QFP以外的所有元件。
• T 薄型(1.0 mm身体厚度)
  

　　表面贴装有关端子位置标识符的一个简单列表包括：

• Dual 引脚在一个正方形或矩形封装相反两侧。
• Quad 引脚在一个正方形或矩形封装的四侧。
  

　　表面贴装有关封装类型标识符的一个简单列表包括：

• CC 芯片载体(chip carrier)封装结构
• FP 平封(flat pack)封装结构
• GA 栅格阵列(grid array)封装结构
• SO 小外形(small outline)封装结构
  

　　表面贴装有关引脚形式标识符的一个简单列表包括：

• B 一种直柄或球形引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式
• F 一种平直的引脚结构；这是一种非顺应的引脚形式
• G 一种翅形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
• J 一种“J”形弯曲的引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
• N 一种无引脚的结构；这是一种非顺应的引脚形式
• S 一种“S”形引脚结构；这是一种顺应的引脚形式
  

　　例如，缩写词F-PQFP-G208，描述0.5 mm(F)塑料(P)方形(Q)平面封装(FP)，翅形引脚(G)，端子数量208。

　　对元件和板表面特征(即焊盘结构、基准点等)的详细公差分析是必要的。IPC-SM-782解释了怎样进行这个分析。许多元件(特别是密间距元件)是严格公制单位设计的。不要为公制的元件设计英制的焊盘结构。累积的结构误差产生不配合，完全不能用于密间距元件。记住，0.65mm等于0.0256"，0.5mm等于0.0197"。

　　在IPC-SM-782标准内，每个元件与相应的焊盘结构组织在四个页面中。结构如下：

第一页包括有关元件的通用信息，包括可应用文件、基本结构、端子或引脚数量、标记、载体封装格式、工艺考虑、和焊接阻力。

第二页包括设计焊盘结构所必须的元件尺寸，对于其它元件信息，参考EIA-PDP-100和95 出版物。

第三页包括相应焊盘结构的细节与尺寸。为了产生最适合的焊接点条件，在这页上描述的焊盘结构是基于最大材料情况(MMC, maximum material condition)。使用最小材料情况(LMC, least material condition)时，尺寸可能影响焊接点的形成。

第四页包括元件与焊盘结构的公差分析。它也提供对于焊接点的形成应该期望得到什么的详细内容。焊点强度受锡量的影响。在决定不使用基于MMC尺寸的焊盘结构之前，应该进行公差分析和焊接点评估。

　　在IPC的网站上(www.ipc.org)有免费的、可下载的焊盘结构计算器。在IPC-SM-782的附录A中可找到详细的计算器的解释。

　　SMT Plus也有焊盘结构库的书或CD-ROM。也可购买计算机辅助设计(即,Allegro, PADS)许可证。

　　IPC, EIA(www.eia.org)和JEDEC文件可以直接从这些组织购买，或通过Global Engineering Documents(www.global.ihs.com)购买。

　　《the Status and Action Plan 2000》中的第四章是另一个元件信息来源。可以从Surface Mount Council的网站(www.surfacemountcouncil.org)免费下载。

　　ROBERT ROWLAND is an SMT Editorial Advisory Board member, instructor and co-author of the book Applied Surface Mount Assembly. He currently is the process engineering manager at RadiSys Corp. in Hillsboro, Ore., and technical conference director of SMTA International. He also is an active member of the SMTA and the Surface Mount Council, and a recipient of the SMTA Founders Award. Contact him at (503) 615-1354; E-mail: rob.rowland@radisys.com.

(A 04/24/2001)