通孔焊盘的结构

Allegro中焊盘结构及制作方法

在Allegro中焊盘的结构如下图：

Soldermask_TOP EDA365论坛$ L) y) N( w% D% m5 s1 x

Soldermask _BOTTOM

是指阻焊层我们常说的绿油层（不过阻焊层的颜色，不只是绿色的，还有红色、蓝色、黑色和白色的等等），是电路板的非布线层，用于制成丝网漏印板，将不需要焊接的地方涂上阻焊剂。由于焊接电路板时焊锡在高温下的流动性，所以必须在不需要焊接的地方涂一层阻焊物质，防止焊锡流动、溢出引起短路。在阻焊层上预留的焊盘大小，要比实际焊盘大一些，其差值一般为10～20mil，在Pad_Design 工具中可以进行设定。

Pastemask_TOP

Pastemask _BOTTOM

锡膏防护层（Paste Mask）:

为非布线层，该层用来制作钢膜（片），而钢膜上的孔就对应着电路板上的SMD 器件的焊点。在表面贴装（SMD）器件焊接时，先将钢膜盖在电路板上（与实际焊盘对应），然后将锡膏涂上，用刮片将多余的锡膏刮去，移除钢膜，这样SMD 器件的焊盘就加上了锡膏，之后将SMD 器件贴附到锡膏上去（手工或贴片机），最后通过回流焊机完成SMD 器件的焊接。

通常钢膜上孔径的大小会比电路板上实际的焊点小一些，这个差值在Pad_Design 工具中可以进行设定。

Thermal relief(花焊盘/热风焊盘)：也叫热风焊盘，防散热热分焊盘。热风焊盘有以下两个作用：

（1）防止散热。由于电路板上电源和地是由大片的铜箔提供的，所以为了防止因为散热太快而造成虚焊，故电源和接地过孔采用热风焊盘形式；

（2）防止大片铜箔由于热胀冷缩作用而造成对过孔及孔壁的挤压，导致孔壁变形。

Thermal relief(热风焊盘)建立

（1）启动Allegro PCB Design 610—>选择“File”—>“New…”—>弹出“New Drarwing”对话框—>在“ Drawing Type”中选择“Flash symbol”，再确定热风焊盘的名字“f20-36-10”(内径20mil，外径36mil，开口10mil)。

（2）选择“Setup”—>“Drawing Size…”命令—>设置图纸尺寸。

Type选择Flash

User Units选择单位Miles

Accuracy 1 表示1位小数

DRAWING EXENTS

2Left X -500

2Lower Y -500

2Width 1000

2Height 1000

(3) 选择“Add”—>“Flash”命令—>弹出“Thermal Pad Symbol”对话框。

Inner diameter(内径)：选择20(同Regular Pad大小)

Outer diameter(外径)：选择36(同Anti Pad大小)

Spoke width(开口大小)：选择10

12 (当DRILL_SIZE = 10MIL以下）

15 (当DRILL_SIZE = 11~40MIL）

20 (当DRILL_SIZE = 41~70MIL）

30 (当DRILL_SIZE = 71~170 MIL）

40 (当DRILL_SIZE = 171 MIL以上）

也有这种说法：至于flash的开口宽度，则要根据圆周率计算一下，保证连接处的宽度不小于10mil。公式为：

Regular Pad × Sin30°

通孔回流工艺

穿孔回流焊是一项国际电子组装应用中新兴的技术。当在PCB的同一面上既有贴装元件，又有少量插座等插装元件时，一般我们会采取先贴片过回流炉，然后再手工插装过波峰焊的方式。但是，如果采取穿孔回流焊技术，则只需在贴片完成后，进回流炉前，将插件元件插装好，一起过回流炉就可以了。 通过这项比较，就可以看出穿孔回流焊相对于传统工艺的优越性。首先是减少了工序，省去了波峰焊这道工序，在费用上自然可以节省不少。同时也减少了所需工作人员，在效率上也得到了提高。其次是回流焊相对于波峰焊，生产桥接的可能性要小得多，这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊技术相对传统工艺在经济性、先进性上都有很大的优势。所以，穿孔回流焊技术是电子组装中的一项革新，必然会得到广泛的应用。 但如果要应用穿孔回流焊技术，也需要对器件、PCB设计、网板设计等方面提出一些不同于传统工艺的要求。 a)元件： 穿孔元件要求能承受回流炉的回流温度的标准，最小为230度,65秒。这一过程包括在孔的上面涂覆焊膏（将在回流焊过程中进入孔中）。为使这一过程可行，元件体应距板面0.5毫米，所选元件的引脚长度应和板厚相当，有一个正方形或U形截面，（较之长方形为好）。 b)计算孔尺寸 完成孔的尺寸应在直径上比引脚的最大测量尺寸大0.255毫米（0.010英寸），通常用引脚的截面对角，而不包括保持特征。钻孔的尺寸比之完成孔再大0.15毫米（0.006英寸），这是电镀补偿，这样算得的孔就是可接受的最小尺寸。 c)计算丝网：（焊膏量） 第一部分计算是找出焊接所需的焊膏量，孔的体积减去引脚的体积再加上焊角的体积。（需要什么样的焊接圆角）。所需焊接体积乘以2就是所需焊膏量，因为焊膏中金属含量为50%体积（以ALPHA 的UP78焊膏为例）。丝印过程中将焊膏通过网孔印在PCB上，由于压力一般能将焊膏压进孔中0.8毫米（当刮刀与网板成45度角时）。我们计算进入孔中焊膏的体积，从所需焊膏量中减去它就得到在网孔中留下的焊膏的体积。这一体积除以网板的厚度就可以求出网孔所需的面积了。 d)网板设计： 网板的位置将取决于以下几个因素： 1、网孔的一边到孔中心的最小距离要求等于钻孔半径。 2、网孔总是比焊盘要大，所以焊膏将涂在阻焊层上，回流焊后确认不会有焊膏残留在阻焊盘上，网孔的边要求笔直，因为当回流焊过程焊膏进入孔中，将不会有焊膏在表面进行回流焊。 3、器件底面的下模形状有设计限制，下底面和丝印的焊膏之间需要有0。2毫米的空间。（在设计中必须包含） 4、在插座上，许多网孔提供笔直和窄的丝印，所以元件定位和在穿孔插座旁的测试点要留下一定的空间给焊膏层。 5、一般元件比如晶振，在元件下有足够的空间满足丝印需要的面积，这意味着将没有必要将焊膏涂覆在元件的外部。 e)元件管脚的准备： 管脚有一个正确的长度非常重要，当它们进入这一过程之前它们必须被预先剪切以达到比板厚多1.5毫米的条件。所有的引脚尺寸和网孔尺寸的变动偏差都将会被焊接圆角的量所包含，所以一些变动会体现在焊接圆角的高度变动上。 回流炉的温度曲线要求设置成：在4.5分钟内平滑提升到165+20度，从165～220+5度只经过一个温区，在220+5度保持50秒。 f)焊接： 由于实际原因，当穿孔回流焊时总是有焊膏的变动，所以设计有一个焊接圆角，可以解决一系列变

allegro焊盘制作

焊盘制作 1.1 用Pad Designer制作焊盘 Allegro中制作焊盘的工作叫Pad Designer，所有SMD焊盘、通孔焊盘以及过孔都用该工具来制作。 打开程序->Cadence SPB 16.2->PCB Editer utilities->Pad Designer，弹出焊盘制作的界面，如图1.1所示。 图1.1 Pad Designer工具界面 在Units下拉框中选择单位，常用的有Mils(毫英寸)，Millimeter(毫米)。根据实际情况选择。 在Hole type下拉框中选择钻孔的类型。有如下三种选择：

Circle Drill：圆形钻孔； Oval Slot：椭圆形孔； Rectangle Slot：矩形孔。 在Plating下拉框中选择孔的金属化类型，常用的有如下两种： Plated：金属化的； Non-Plated：非金属化的。 一般的通孔元件的管脚焊盘要选择金属化的，而元件安装孔或者定位孔则选择非金属化的。 在Drill diameter编辑框中输入钻孔的直径。如果选择的是椭圆或者矩形孔则是Slot size X，Slot size Y两个参数，分别对应椭圆的X，Y轴半径和矩形的长宽。 一般情况下只要设置上述几个参数就行了，其它参数默认就可以。设置好以后单击Layers标签，进入如图1.2所示界面。

图1.2 Pad Designer Layers界面 如果制作的是表贴元件的焊盘将 Singel layer mode 复选框勾上。需要填写的参数有： BEGINLAYER层的Regular Pad； SOLDEMASK_TOP层的Regular Pad； PASTEMASK_TOP层的Regular Pad。 如图1.3所示。 图1.3 表贴元件焊盘设置 如果是通孔焊盘，需要填写的参数有： BEGINLAYER层的Regular Pad，Thermal Relief，Anti Pad；DEFAULTINTERNAL层的Regular Pad，Thermal Relief，Anti Pad；

通孔回流工艺解析经典版

通孔回流焊接的作用 一.什么叫通孔回流焊接技 在传统的电子组装工艺中，对于安装有过孔插装元件采用波峰焊接技术。但波峰焊接有许多不足之处：不适合高密度、细间距元件焊接；桥接、漏焊较多；需喷涂助焊剂； PCB板受到较大热冲击翘曲变形。因此波峰焊接在许多方面不能适应高精密度电子组装技术的发展。为了适应这种高精密度表面组装技术的发展，解决以上焊接难点的措施是采用通孔回流焊接技(THRThrough-holeReflow)，又称为穿孔回流焊PIHR(Pin-in-HoleReflow)。该技术原理是在PCB板完成贴片后，使用一种安装有许多针管的特殊钢网模板，调整模板位置使针管与插装元件的过孔焊盘对齐，使用刮刀将模板上的锡膏漏印到焊盘上，然后安装插装元件，最后插装元件与贴片元件同时通过回流焊完成焊接。从中可以看出穿孔回流焊相对于传统工艺的优越性：首先是减少了工序，省去了波峰焊这道工序，节省了人工费用，在效率上也得到了提高；其次回流焊相对于波峰焊，产生桥接的可能性要小的多，这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊相对传统工艺在生产效率、先进性上都有很大优势。通孔回流焊接技术起源于日本SONY公司，20世纪90年代初已开始应用，但它主要应用于SONY自己的产品上，如电视调谐器及CDWalkman。 通孔回流焊有时也称作分类元件回流焊，正在逐渐兴起。它可以去除波峰焊环节，而成为PCB混装技术中的一个工艺环节。通孔回流焊最大的好处就是可以在发挥表面贴装制造工艺的优点的同时使用通孔插件来得到较好的机械联接强度。对于较大尺寸的PCB板的平整度不能够使所有表面贴装元器件的引脚都能和焊盘接触，同时，就算引脚和焊盘都能接触上，它所提供的机械强度也往往是不够大的，很容易在产品的使用中脱开而成为故障点。尽管通孔回流焊可发取得偿还好处，但是在实际应用中通孔回流焊仍有几个缺点，锡膏量大，这样会增加因助焊剂的挥了冷却而产生对机器污染的程度，需要一个有效的助焊剂残留清除装置。通孔回流焊另外一点是许多连接器并没有设计成可以承受通孔回流焊的温度，早期通孔回流焊基于直接红外加热的回流焊炉子已不能适用，这种回流焊炉子缺少有效的热传递效率来处理一般表面贴装元件与具有复杂几何外观的通孔连接器同在一块PCB上的能力。只有大容量的具有高的热传递的强制对流通孔回流焊炉子，才有可能实现通孔回流，并且也得到实践证明，剩下的问题就是如何保证通孔中的锡膏与元件脚有一个适当的回流焊温度曲线。随着工艺与元件的改进，通孔回流焊也会越来越多被应用。影响回流焊工艺的因素很多，也很复杂，需要工艺人员在生产中不断研究探讨，将从多个方面来进行探讨。 二．通孔回流焊接工艺的特点 1. 通孔回流焊与波峰焊相比的优点 (1)通孔回流焊焊接质量好，不良比率PPM(百万分率的缺陷率)可低于20。 (2)虚焊、连锡等缺陷少，返修率极低。 (3)PCB布局的设计无须像波峰焊工艺那样特别考虑。 (4)工艺流程简单，设备操作简单。 (5)通孔回流焊设备占地面积少，因其印刷机及回流炉都较小，故只需较小的面积。 (6)无锡渣问题。 (7)机器为全封闭式，干净，生产车间里无异味。 (8)通孔回流焊设备管理及保养简单。 (9)印刷工艺中采用了印刷模板，各焊接点及印刷的焊膏量可根据需要调节。

Allegro元件封装(焊盘)制作方法总结

Allegro元件封装(焊盘)制作方法总结 ARM+Linux底层驱动 2009-02-27 21:00 阅读77 评论0 字号：大中小 https://www.wendangku.net/doc/bb14666109.html,/html/PCBjishu/2008/0805/3289.html 在Allegro系统中，建立一个零件（Symbol）之前，必须先建立零件的管脚（Pin）。元件封装大体上分两种，表贴和直插。针对不同的封装，需要制 作不同的Padstack。 Allegro中Padstack主要包括以下部分。 1、PAD即元件的物理焊盘 pad有三种： 1. Regular Pad，规则焊盘（正片中）。可以是：Circle 圆型、S quare 方型、Oblong 拉长圆型、Rectangle 矩型、Octagon 八 边型、Shape形状（可以是任意形状）。 2. Thermal relief 热风焊盘（正负片中都可能存在）。可以是： Null（没有）、Circle 圆型、Square 方型、Oblong 拉长圆型、 Rectangle 矩型、Octagon 八边型、flash形状（可以是任意形 状）。 3. Anti pad 抗电边距（负片中使用），用于防止管脚与其他的网 络相连。可以是：Null（没有）、Circle 圆型、Square 方型、 Oblong 拉长圆型、Rectangle 矩型、Octagon 八边型、Shape形 状（可以是任意形状）。 2、SOLDERMASK：阻焊层，使铜箔裸露而可以镀涂。 3、PASTEMASK：胶贴或钢网。 4、FILMMASK：预留层，用于添加用户需要添加的相应信息，根据需要使用。 表贴元件的封装焊盘，需要设置的层面及尺寸： Regular Pad： 具体尺寸根据实际封装的大小进行相应调整后得到。推荐使用《IPC-SM-78 2A Surface Mount Design and Land Pattern Standard》中推荐的尺寸进行尺寸设计。同时推荐使用IPC-7351A LP Viewer。该软件包括目前常用的大多数S

Pb-Free焊接技术革新----回流焊及通孔回流技术

Pb-Free焊接技术革新----回流焊及通孔回流技术 招生对象 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 电子制造企业：生产工程师、制程工程师、工艺工程师、产品工程师、设备工程师、品质工程师、NPI工程师 【主办单位】中国电子标准协会 【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生 【报名邮箱】martin#https://www.wendangku.net/doc/bb14666109.html, （请将#换成@） 课程内容 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 前言： " 无铅回流焊技术历经多年发展及工艺革新，宽泛成熟工艺窗口（PWI），针对于普通电子产品的成功焊接，大家一般能驾轻就熟。不过，对于QFN、CPS、POP、PiH、01005等特殊元器件焊接后的机械性能、电气性能；仍有许多技术难点、焊接工艺仍需再度优化工艺窗口及制程改善。 通孔回流焊接THR（Through-hole Reflow）目前大多数PCBA通孔元件占比较少约5%~10%，通常采用波峰焊接、选择性波峰焊接、自动焊接机器人、手工焊以及压接等方法，

组装费用远远高于该比例，而且组装质量也不如回流焊接，因此通孔元件回流焊接日渐流行，不仅有利于提高生产效率及产品质量，同时带来工艺技术水平的提高和进步。不过有关通孔回流焊接PCB的DFM、网版开孔设计、载具工装、回流检测等技术，较多的实践层面问题，仍需多做工艺技术的交流与探讨、学习。 " 参加对象： " 电子制造企业：生产工程师、制程工程师、工艺工程师、产品工程师、设备工程师、品质工程师、NPI工程师 军工单位、研究院所：工艺研究员、品质工程师、设计工程师、设备工程师、品质工程师；" 【温馨提示】：本公司竭诚为企业提供灵活定制化的内部培训和顾问服务，培训内容可根据您的需要灵活设计，企业内部培训人数不受限制，培训时间由企业灵活制定。顾问服务由业界顶尖顾问服务团队组成，由专人全程跟进，签约型绩效考核顾问服务效果，迅速全面提升企业工艺技术水平、产品质量及可靠性、成本节约！热诚欢迎您的垂询！ 课程大纲： 第一讲： 1、焊锡原理基本概念理解 2、Reflow设备工作原理 3、Reflow的性能评估解析 4、Reflow温度曲线设定依据 5、Reflow Profile详解 6、焊锡熔化原理详解 7、焊锡不良之短路解析 8、焊锡不良之空焊解析 第二讲：

关于回流焊工艺发展的讨论

关于回流焊工艺发展的讨论 2003-6-18 9:00:31 文章作者：本站新闻管理员阅读818次 双击鼠标自动滚屏，单击停止最近几年，SMT生产技术已发生了巨大的变化，其中：生产标准的改变，新型焊膏的利用、不同基材的出现，以及元器件本身材料和设计的革新都使得热处理工艺不断发展。新型元器件的设计动力是来自于产品小型化的不断驱使。这些新型元器件封装包括：BGA（球栅阵列）、COB（裸芯片）、CSP（微型封装）、MCM（多芯片模块），以及flip chip（倒装片）等。产品小型化回流焊使得元器件越做越小，并使管脚数增加，使间距变小。另外为减少成本，免清洗和低残留焊膏使用的更加广泛，与之相应的是氮气的使用也随之增加。市场对手持式电子产品的不断需求始终是一个强大的驱动力，它使得封装工艺必须适应这些产品的技术要求。因此更小、更密、更轻的组装技术，以及更短的产品周期、更多、更密的I/O引线，更强的可操控性----都把回流焊技术提到一个新的层次上来讨论。同时也对热处理工艺的控制手段和设备提出了新的要求。 考虑到这些压力，我们提出了一个简单的设想图，其中的一些方案可以回答回流焊工艺今后会遇到的挑战。 氮气惰性保护 使用惰性气体，一般采用氮气，这种方法在回流焊工艺中已被采用了相当长的一段时间，但它的价格还是一个问题。因为惰性气体可以减少焊接过程中的氧化，因此，这种工艺可以使用活性较低的焊膏材料。这一点对于低残留物焊膏和免清洗尤为重要。另外，对于多次焊接工艺也相当关键。比如：在双面板的焊接中，氮气保护对于带有OSPs的板子在多次回流工艺中有很大的优势，因为在N2的保护下，板上的铜质焊盘与线路的可焊性得到了很好的保护。使用氮气的另一个好处是增加表面张力，它使得制造商在选择器件时有更大的余地（尤其是超细间距器件），并且增加焊点表面光洁度，使薄型材料不易褪色。真正最大的好处是降低了成本。氮气保护的费用取决于各种各样的因素，包括氮气在机器中使用的位置，氮气的利用率等。当然，我们通常感觉氮气消耗是一种工艺过程中额外的费用，因此总是想方设法减少氮气的消耗。目前焊膏的化学成份也在不断的改进提高，以便将来的工艺中不再使用氮气保护；或者至少在较高的O2浓度值下（比如：1000ppm对比目前为50ppm）取得良好的焊接效果，以便减少氮气的用量。对于是否使用氮气的保护，我们必须综合考虑许多问题，包括：产量要求的质量等级，以及每一对应的氮气消耗费用。使用氮气是有费用的问题，但是如果将它对提高产量与质量所带来的好处计算进来，那么它的费用是相对微不足道的。 如果焊接炉不是强制回流的那一种，并且气流是分层状态，那么氮气的消耗是比较容易控制的。但是，目前大多数炉的工作方式都是大容量循环强制对流加热，炉体内的气流是在不停的流动，这给氮气的控制与消耗提出了一个新的难题。一般，我们采取这几种方法降低氮气用量。首先，必须减少炉体进口的尺寸，尤其是垂直方向上的开口尺寸，使用遮挡板、卷帘幕，或者利用一些其它的东西来堵住进出口的孔隙。由遮挡板、卷帘幕向下形成的隔离区可以阻挡氮气的外泄，并且使外部的空气无法进入炉体内部，也有些回流炉是采用自动的

制作焊盘(元件封装)步骤

制作焊盘（元件封装）步骤 先制作引脚焊盘，再制作元件封装。 焊接通孔-焊盘制作 1.查元件/接插件数据手册（Datasheet），找到“Layout Recommendation”或“Mounting Pattern”页。 2.找到通孔推荐钻孔尺寸，比如： 如图Ф0.89x10 其中0.89即为推荐钻孔直径，x10 表示同样的孔有10个。 3. （一般取0.3mm足够焊接操作） 比如： 钻孔直径为Ф0.89，则焊盘外径可取Ф1.19mm或Ф1.2mm。 4. 足够。 比如：钻孔直径为Ф0.89，焊盘外径取Ф1.2mm，则Soldermask直径可取Ф1.3mm。5.确定热风焊盘（Flash Symbol）（两种）： 方热风焊盘（PIN1）命名: str A x A o B x B （命名规则） 解释： str: Square Thermal Relief；方形散热槽 A x A: 确定阻焊盘Anti pad 边长= A； B x B: 内边长；

圆热风焊盘命名: tr ID x OD x SW – SA （命名规则） 解释： tr: Thermal Relief；散热槽 内径； 一般取焊盘外径即可。 OD: Out Diameter 外径； ） 一般加0.1mm足够。 保留整数位，一般取0.5mm。 SA：Spoke Angle 开口角度。 SA = 45度。 6.给通过孔焊盘命名（两种）： 方焊盘（PIN1）命名: A Sq B d A: 正方形焊盘边长；B：钻孔直径；Sq: Square; d: 钻孔的孔壁必须上锡 比如：2Sq1p7d 方焊盘，正方形焊盘边长2mm，钻孔直径1.7mm。 圆焊盘命名: A Cir B d A: 焊盘外径B：钻孔直径；Cir：Circle；d: 钻孔的孔壁必须上锡 比如：2Sq1p7d 圆焊盘，焊盘外径2mm，钻孔直径1.7mm。 7.启动软件“Allegro PCB Design GXL”制作热风焊盘。 File→New, Drawing Type选择：Flash Symbol。。。。。 设置Setup→ Design Parameters→ Design, 单位选Millimeter; Accuracy: 4 修改Extents区域。 设置Setup→ Grid, 设置格点参数。 A:制作方热风焊盘： Shape→ Filled shape 或者Polygon，然后画出图形。 B:制作圆热风焊盘： Add→ Flash, 然后输入参数，确定即可。 8.启动软件“Pad Designer（Pad Editor）”制作通过孔焊盘（PIN1方焊盘）。 File→New, Padstack Type 选择：Thru Pin； Padstack name 选择要保存的目录，再输入孔名，比如：Pad1p2Sq0p89d （方焊盘）。 窗口下边栏修改单位Units：Millimeter； 精度（小数点位数）Decimal places: 4; Start页：Select Padstack usage：Thru Pin； Select the default pad geometry: Square；（方焊盘） Drill 页：Hole type：Circle；（钻孔形状：圆孔）

通孔回流焊钢网开孔设计

通孔回流焊钢网开孔设计 .1 一般原则 .1 钢网锡膏量计算 （1）焊点锡量体积 上图为一个润湿良好的饱满焊点的典型形态，其体积计算如下： ?V焊点是元件焊点的体积，对于润湿良好的饱满焊点的体积计算如下： V焊点＝Vhole－Vlead＋2 ×Vfillet； ?Vhole是通孔（不包括元件管脚）的体积 Vhole＝×D/2×D/2×T； — D是通孔插装器件的插装通孔直径 — T为PCB的板厚 ?Vlead 是器件引脚所占通孔的体积 对圆形引脚元器件：Vlead＝×d/2×d/2×T； — d是截面形状为圆形的通孔插装器件引脚直径 — T为PCB的板厚 对方形或矩形引脚元器件：Vlead＝L×W×T； — L是截面为方形或矩形的通孔插装器件引脚长边尺寸 — W是截面为方形或矩形的通孔插装器件引脚短边尺寸 — T为PCB的板厚 ?Vfillet为上或下焊料焊接后脚焊缝的体积 Vfillet＝0.215×（R1×R1）×2 ×（0.2234×R1＋d/2）； — R1为脚焊缝的半径 — d是截面形状为圆形的通孔插装器件引脚直径，当截面为其他形状时，须将其换算为等效圆形面积的直径值。 （2）锡膏量体积 根据我司应用的锡膏的金属含量90％及助焊剂密度计算，形成最终焊点的总锡膏量的体积必须为焊点体积的2倍。 焈形成焊点所需的总锡膏量V锡膏计算如下： V锡膏＝V焊点×2； — ×2是因为焊接后锡膏的体积收缩比近似为50％ 锡膏印刷之后的锡膏涂覆形态如下图所示：

由上图可知： 焈V锡膏由钢网的开口体积V钢网和过孔内的填孔量V填孔量两部分组成，即： V锡膏＝V钢网＋V填孔量 焈V填孔量是与PCB厚度，通孔的尺寸，刮刀的角度，类型，速度，压力有关的函数在我司印刷方向为0度，锡膏中金属含量为90%时，锡膏填孔比率R填孔比的方程为：R填孔比=72.45+11.86（刮刀类型系数）-12.44（刮刀角度系数）+1.89（印刷速度系数）+8.76（填孔尺寸系数）； V填孔量＝R填孔比××D/2×D/2×62mil。 — D是通孔插装器件的插装通孔直径 ?钢网锡膏量体积V钢网计算如下： V钢网＝V锡膏—V填孔量。 注：所有的上述过程都已经由美国环球公司整合进其AART锡膏量预估和钢网设计评估软件中，在使用的过程中必须提供PCB，焊盘过孔尺寸，锡膏，刮刀，钢网厚度等基本信息。 .1 钢网开口面积 对于各类截面形状和尺寸的管脚，特制定了在1.6mm，2.0mm，2.35mm三种PCB厚度下钢网设计时所需要的钢网体积表，请参见附录中的《穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对照表》，可以依照按表所得的钢网体积和已定的钢网厚度，按下列公式确定钢网的开口面积。 钢网开口面积＝钢网的体积V钢网╱钢网厚度。 《穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对照表》分别按照插装器件封装库设计规范与连接器器件封装库设计规范两种不同的焊盘设计方式分类，对于方形管脚和圆形管脚进行了钢网体积的计算。对于不按照两类封装库设计规范进行设计的焊盘类型，本对照表未一一包括在内。.2 钢网间隙和尺寸限制 钢网开口之间的间隙及其开口尺寸限制如下图所示： 钢网开口尺寸方面限制：为以通孔中心为分界点向各方向延伸的开口长度，如图所示c。 钢网开口间隙：钢网开口与开口之间隙，如图所示a，b。 具体要求如下： 钢网厚度钢网开口间距a，b 开口尺寸限制c 7或8mils ≥15mils≤400mil 5或6mils ≥12mils≤400mil .1 钢网开口的几何形状

通孔回流焊接的工艺技术

通孔回流焊接的工艺技术如图2，可实现在单一步骤中同时对通孔元件和表面贴装元件（SMC/SMD）进行回流焊。相对传统工艺，在经济性、先进性上都有很大的优势。所以，通孔回流工艺是电子组装中的一项革新，必然会得到广泛的应用。 二通孔回流焊接工艺与传统工艺相比具有以下优势： 1、首先是减少了工序，省去了波峰焊这道工序，多种操作被简化成一种综合的工艺过程； 2、需要的设备、材料和人员较少； 3、可降低生产成本和缩短生产周期； 4、可降低因波峰焊而造成的高缺陷率，达到回流焊的高直通率。； 5、可省去了一个或一个以上的热处理步骤，从而改善PCB可焊性和电子元件的可靠性，等等。 尽管用通孔回焊可得到良好的工艺效果，但还是存在一些工艺问题。 1、在通孔回焊过程中锡膏的用量比较大，由于助焊剂挥发物质的沉积会增加对机器的污染，因而回流炉具有有效的助焊剂管理系统是很重要的； 2、对THT元件质量要求高，要求THT元件能经受再流焊炉的热冲击，例如线圈、连接器、屏蔽等。有铅焊接时要求元件体耐温235℃，无铅要求260℃以上。许多THT元件尤其是连接器无法承受回流焊温度；电位器、铝电解电容、国产的连接器、国产塑封器件等不适合回流焊工艺。 3、由于要同时兼顾到THT元件和SND元件，使工艺难度增加。 本文重点是确定对通孔回流工艺质量有明显影响的各种因素，然后将这些因素划分为材料、设计或与工艺相关的因素，揭示在实施通孔回流工艺之前必须清楚了解的关键问题。 1. 通孔回流焊焊点形态要求 2. 获得理想焊点的锡膏体积计算 3. 锡膏沉积方法 4. 设计和材料问题 5. 贴装问题 6. 回流温度曲线的设定 下面将逐项予以详细描述。

Pad Designer(Cadence焊盘制作)

Pad Designer（Cadence焊盘制作） 1.打开软件 (3) 1.Pad Designer（用于制作过孔、表贴、通孔焊盘） (3) 2.PCB Editor（用于制作Flash热风焊盘，PCB封装库） (4) 2.焊盘的制作 (6) 1.热风焊盘的制作（Flash） (6) 2.通孔焊盘制作 (7) 3.贴片焊盘制作 (8) 4.过孔的制作 (10) 5.MARK点的制作 (12) 3.修改添加器件焊盘、PCB封装、MARK点、过孔库路径 (14) 4.元件封装的制作 (15) 1.打开PCB Editor软件 (15) 2.创建元器件封装 (15) 3.设置图纸尺寸 (16) 4.设置格点 (16) 5.放置焊盘 (17) 6.加入装配层框 (18) 7.加入丝印框 (18) 8.放置Place Bound（防止器件重叠） (19) 9.放置参考编号 (19) 10.File------Save As保存在器件库路径下 (20) 设计目的：制作一个USB的PCB封装，如图：

1.打开软件 1.Pad Designer（用于制作过孔、表贴、通孔焊盘）

2.PCB Editor（用于制作Flash热风焊盘，PCB封装库） 注：此设计仅用于金属化有电气连接属性的通孔类焊盘设计制作，表贴器件可不执行此操作。 根据器件管脚尺寸来确定： 通孔直径=管脚直径+0.3mm flash焊盘内径=通孔直径+0.5mm flash焊盘外径=通孔直径+0.8mm 开口尺寸=通孔直径-0.3mm

2.焊盘的制作 1.热风焊盘的制作（Flash） 1.打开PCB Editor软件 2.选择file-------New 3.选择Add-------Flash

thr通孔回流焊技术要求(1)

通孔回流焊技术要求 近年来,表面贴装技术（SMT）迅速发展起来,在电子行业具有举足轻重的位置。除了全自动化生产规模效应外,SMT还有以下的技术优势：元件可在PCB的两面进行贴装,以实现高密度组装;即使是最小尺寸的元件也能实现精密贴装,因此可以生产出高质量的PCB组件。 然而,在一些情况下,这些优势随着在PCB上元件贴着力的减少而削弱。让我们观察图1的例子。SMT元件的特点是设计紧凑,并易于贴装,与通孔的连接器在尺寸和组装形式上有明显的区别。 图1 PCB上组装有SMT元件（左）和一个大理通孔安装的连接器（右） 用于工业领域现场接线的连接器通常是大功率元件。可满足传输高电压、大电流的需要。因此设计时必须考虑到足够的电气间隙与爬电距离,这些因素最终影响到元件的尺寸。 此外,操作便利性、连接器的机械强度也是很重要的因素。连接器通常是PCB主板与“外界部件”通信的“接口”,故有时可能会遇到相当大的外力。通孔技术组装的元件在可靠性方面要比相应的SMT元件高很多。无论是强烈的拉拽、挤压或热冲击,它都能承受,而不易脱离PCB。 从成本考虑,大部分PCB上SMT元件约占80%,生产成本仅占60%;通孔元件约占20%,生产成本却占40%,如图2所示。可见,通孔元件生产成本相对较高。而对许多制造公司来说,今后面临的挑战之一便是开发采用纯SMT工艺的印刷线路板。

图2 带有通孔无件和SMT元件的PCB 根据生产成本以及对PCB的影响,SMT+波峰焊和SMT+压接技术（press in）等现有的工艺还不完全令人满意,因为在现有的SMT工序需要进行二次加工,不能一次性完成组装。 这就对采用通孔技术的元件提出了下列要求：通孔元件与贴片元件应该使用同样的时间、设备和方法来完成组装。 THR如何与SMT进行整合 根据上述要求发展起来的技术,称之为通孔回流焊技术（Through-hole Reflow,THR）,又叫“引脚浸锡膏（pin in paste,PIP）”工序,如图3所示。 图3 通孔回流焊技术的工序

BGA焊盘设计的工艺性要求

BGA焊盘设计的工艺性要求 引言 设计师们在电路组件选用BGA器件时将面对许多问题；印制板焊盘图形，制造成本，可加工性与最终产品的可靠性。组装工程师们也会面对许多棘手问题是;有些精细间距BGA器件甚至至今尚未标准化，却已经得到普遍应用。本文将要阐述是使用BGA器件时，与SMT组装工艺一些直接相关的主要问题（特别当球引脚阵列间距从1.27mm减小到0.4mm）,这些是设计师们必须清楚知道。 使用BGA封装技术取代周边引脚表贴器件，出自于为满足电路组件的组装空间与功能的要求。例如周边引脚器件QFP，引脚从器件封装实体4条周边向外伸展。这些引脚提供器件与PCB间的电路及机械的连接。BGA器件的互连是通过器件封装底部的球状引脚实现的（如图1所示）。球引脚可由共晶Pb/Sn合 金或含90%Pb的高熔点材料制成。 图 1 从QFP至WS-CSP封装演变,芯片与封装尺寸越来越小。 一般BGA器件的球引脚间距为1.27mm(0.050″)―1.0mm(0.040″)。小于1.0mm(0.040″) 精细间距, 0.4mm(0.016″)紧密封装器件已经应用。这个尺寸表示封装体的尺寸已缩小到接近被封装的芯片大小。封装体与芯片的面积比为1.2:1。此项技术就是众所周知的芯片级封装（CSP）或称之为精细间距BGA （F BGA）。芯片级封装的最新发展是晶圆规模的芯片级封装（WS-CSP），CSP的封装尺寸与芯片尺寸相同。 BGA封装的缺点是器件组装后无法对每个焊点进行检查，个别焊点缺陷不能进行返修。有些问题在设计阶段已经显露出来。随着封装尺寸的减少，制造过程的工艺窗口也随之缩小。 周边引脚器件封装已实现标准化，而BGA球引脚间距不断缩小，现行的技术规范受到了.限制，且没有完全实现标准化。尤其精细间距BGA器件，使得在PCB布局布线设计方面明显受到更多的制约。综上所述，设计师们必须保证所选用的器件封装形式能够SMT组装的工艺性要求相适应。 通常，制造商会对某些专用器件提供BGA印制板焊盘设计参数，于是设计师只能照搬,使用没有完全成熟的技术。当BGA器件尺寸与间距减小，产品的成本趋于增高，这是加工与产品制造技术高成本的结果。设计师必须对制造成本，可加工性与可靠性进行巧妙处理。 为了支持BGA器件的基本物理结构，必须采用先进的PCB设计与制造技术。信号线布线原先是从器件周边走线，现应改为从器件底部下面PCB的空闲部分走线,这球引脚间距大的BGA器件并不是难题，球引脚阵列的行列间有足够的信号线布线空间。但对球引脚间距小的BGA器件，球引脚间内部信号只能使用更窄的导线布线（图2）。

通孔插装元器件焊孔设计工艺规范

通孔插装元器件焊孔、焊盘设计工艺规范 1.0目的：规范元器件焊孔、焊盘设计，满足可制造性要求。 2.0适用范围：通孔插装元器件的焊孔、焊盘设计? 3.0内容 3.1定义 3.1.1引脚直径：若无特殊说明，指圆形引脚的直径，或者指方形（含扁形） 引脚截面的对角线长度，用d表示，如图（a）、图（b）所示。 3.1.2方形（或扁形）引脚截面尺寸：用w表示引脚宽度，用t表示引脚厚 度，如图（b）所示。当方形引脚的宽厚比w/t大于2时称为扁形引 脚。 3.1.3焊孔直径：圆形焊孔直径，用d1表示，如图（c）所示。 3.1.4焊盘直径：圆形焊盘直径，用D表示，如图（c）所示。 3.1.5椭圆（或方形）焊盘长度：用L表示，如图（d）所示。 3.1.6椭圆（或方形）焊盘宽度：用W表示，如图（d）所示。 图3.1.1 (a) 圆形引脚元器件 (b) 方形(或扁形)引脚元器件 元件 (c) 圆形焊孔及焊盘(d) 圆形焊孔及椭圆(或方形)焊盘

3.2 焊孔 3.2.1 一般情况下,焊孔直径d1按表选取： 表 注1：无标准骨架的电感、变压器、多股线等误差较大的非标准元件， 取上限。单 面板取下限。 注2：在仅有有限的几个插装元件，多数元件为贴装元件的情况下， 有可能使用到 通孔回流焊工艺，比如模块针脚的焊接。 3.2.2 脚距精度较高，且定位要求也较高的元器件，如输入、输出插座等，焊孔直径等于引脚直径加上~。 3.2.3 方形引脚焊孔: 3.2.3.1 w ＞时,设计为方焊孔(圆角R 为~, 防止圆角影响插装),方焊孔尺寸如图所示。 3.2.3.2 w ＜2 mm 时,设计为圆孔，焊孔直径d1=d+~, d 为引脚截面对角线长。 3.2.4 扁形引脚焊孔: 3.2. 4.1 w ＜时,设计成圆孔，焊孔直径d1=d+~, d 为引脚截面对角线长。 3.2.4.2 w ＞时，根据t 值大小设计为长方孔或长圆孔，如图所示。t ＞时,焊 孔设计为长方孔(圆角R 为~,防止圆角影响插装)，长方孔焊孔宽度T=t+,焊孔长度L=w+~；t ＜时,焊孔设计为长圆孔, 长圆孔焊孔宽度T=t+,且T ≥,长圆孔焊盘长度L=w+t+)15.0(15.0 t 。 长方焊孔 图3.2.4

PCB焊盘与孔设计规范

PCB 焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺，规定PCB焊盘设计工艺的相关参数，使得PCB 的设计满足可生 产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求，在产品设计过程中构建产品的工艺、 技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于空调类电子产品的PCB 工艺设计，运用于但不限于PCB 的设计、PCB 批产工 艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准 3.引用/参考标准或资料 TS—S0902010001 <<信息技术设备PCB 安规设计规范>> TS—SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS—SOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> （Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions） IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> （Acceptably of printed board） IEC60950 4.规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下，名词定义如图所示。 1)孔径尺寸： 若实物管脚为圆形:孔径尺寸（直径）=实际管脚直径+0.20∽0.30mm（8.0∽12.0MIL）左右； 若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸（直径）=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0.20mm（4.0∽8.0MIL）左右。 2)焊盘尺寸： 常规焊盘尺寸=孔径尺寸（直径）+0.50mm(20.0 MIL)左右。 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm，整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下，通孔元件采用圆型焊盘，焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上；单面板焊盘直径不小于

PCB板焊盘及通孔的设计规范

PCB设计工艺规范 1概述与范围 本规范规定了印制板设计应遵循的基本工艺规范，适合于公司的印制电路板设计。 2 .性能等级(Class) 在有关的IPC标准中建立了三个通用的产品等级(class)，以反映PCB在复杂程度、功能性能和测试/检验方面的要求。设计要求决定等级。在设计时应根据产品等级要求进行设计和选择材料。 第一等级通用电子产品包括消费产品、某些计算机和计算机外围设备、以及适合于那些可靠性要求不高，外观不重要的电子产品。 第二等级专用服务电子产品包括那些要求高性能和长寿命的通信设备、复杂的商业机器、仪器和军用设备，并且对这些设备希望不间断服务，但允许偶尔的故障。 第三等级高可靠性电子产品包括那些关键的商业与军事产品设备。设备要求高可靠性，因故障停机是不允许的。 2.1组装形式 PCB的工艺设计首先应该确定的就是组装形式，即SMD与THC在PCB正反两面上的布局，不同的组装形式对应不同的工艺流程。设计者设计印制板应考虑是 否能最大限度的减少流程问题，这样不但可以降低生产成本，而且能提高产品质量。因此，必须慎重考虑。针对公司实际情况，应该优选表1所列形式之一。 表1 PCB组装形式

3. PCB材料 3. 1 PCB基材：PCB基材的选用主要根据其性能要求选用，推荐选用FR —4环

氧树脂玻璃纤维基板。选择时应考虑材料的玻璃转化温度、热膨胀系数（ CTE）、 热传导性、介电常数、表面电阻率、吸湿性等因素。 3. 2印制板厚度范围为0.5m叶6.4mm常用 0.5mm,0.8mm,1mm,1.6mm,2.4mm,3.2m ft种。 3. 3铜箔厚度：厚度种类有18u,35u,50u,70u。通常用18u、35u。 3. 4 最大面积：X*Y=460mm x 350mm 最小面积：X*Y=50mm x 50mm 3. 5在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。丝印字符要有 1.5~2.0mm的高度。字符不得被元件挡住或侵入了焊盘区域。丝印字符笔划的宽度一般设置为 10Mil。 3. 6常用印制板设计数据：普通电路板：板厚为1.6mm对四层板，内层板厚用 0.71mm,内层铜箔厚度为35u。对六层板，内层厚度用0.36mm,内层铜箔厚度用 35u。外层铜箔厚度选用18u,特殊的板子可用35u,70u（如电源板）。后板：板厚用3.2mm, 铜箔厚度用18u或35u.对于四层板，内层板厚用2.4mm,内层铜箔用35u。 3. 7 PCB允许变形弯曲量应小于0.5 %，即在长为100mr的PC范围内最大变形量 不超过0.5mm 3. 8设计中钻孔孔径种类不要用的太多。应适当选用几种规格孔径 4.布线密度设计 4. 1在组装密度许可的情况下，尽量选用低密度布线设计，以提高可制造性。推荐采用以下三种密度布线： 4. 11一级密度布线，适用于组装密度低的印制板。特征： 组装通孔和测试焊盘设立在2.54mm的网络上，最小布线宽度和线间隔为 0.25mm ，通孔之间可有两条布线。 4 Q.1OT 啊 4. 12二级密度布线，适用于表面贴装器件多的印制板。特征： 组装通孔和测试焊盘设立在1.27mm的网络上。最小布线宽度和线间隔为0.2mm

回流焊接工艺规范

Q/ZDJG 青岛智动精工电子有限公司企业标准 Q/ZDJG G0204.3.34-2015 回流焊接工艺规范 青岛智动精工电子有限公司发布

Q/ZDJG G0204.3.34-2015 前言 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部提出。 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部起草。 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部负责解释。 本标准的修改状态为1/A。 本标准主要起草人:徐龙会 审核：日期：年月日 批准：日期：年月日

Q/ZDJG G0204.3.34-2015 回流焊接工艺规范 1 主题内容与适用范围 本工艺守则规定了生产中回流焊炉温测试、曲线确认等的工艺要求。适用于公司SMT车间回流焊生产工艺的管理。 2 规范性引用文件 无 3术语和定义 3.1回流温度曲线 回流温度曲线是指PCB基板在经过回流炉过程中板上指定位置的温度随时间的变化曲线，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起。 3.2 固化温度曲线 固化温度曲线是指PCB基板在经过回流炉过程中板上指定位置的温度随时间的变化曲线，使贴片红胶受热固化从而让表面贴装元器件和PCB通过粘接可靠地结合在一起。 4职能部门与职责分工 质量部负责回流焊工艺规范的制定、监督和检查。 制造部负责按要求进行确认、操作。 5 管理内容和要求 5.1 管理流程图

5.2 炉温生成与管理要求 5.2.1 根据锡膏的技术规格书、推荐的炉温曲线要求和合金的生成原理初步设计出总体的制程界限，然后根据生产板件的板材、镀层特性、尺寸和布局的复杂程度设计出制程界限，如下表： 5.2.2 根据回流炉类型、特点和制程界限测定每种炉温类型在每条线体的《回流炉参数设定表》。 5.2.3 新品试制时，根据元器件资料（是否有耐热要求等）和PCB布局判断该产品是否符合现有的炉温类型，若没有，则需综合考虑PCB、元器件特殊要求、锡膏需求的制程界限、生产效率等方面生成新的炉温类型。 5.2.4 新生成的炉温类型或因焊接异常需要调整设置的炉温类型应经相关负责人和主管审核和批准，更新至《回流炉参数设定表》。 5.3 炉温测试板制作与管理要求 5.3.1制作测温板时尽量选取与生产基板相同或相似的报废基板。 5.3.2 在导入新品时，若产品有特殊要求、特殊元件和特殊板材，需要生产新的炉温类型，则必须制作相对应的特殊测温板或经客户同意使用通用的炉温测试板。 5.3.3主板复杂面的测温板应至少有5个测温点，主板简单面、副板和红胶板的测温板应至少有4个测温点，并均匀的分布在PCB板上。选择测温点时，外协产品测温点应包括：大型的BGA、QFP、电解电容、电感等元件，通信产品应包括BGA、QFP、连接器、UIM卡、TLLASH卡等元件。 5.3.4 测温点可使用高温胶、高温胶带或高温锡丝进行固定，测温固定点应尽量小，固定时引线暴露部分应尽量短，以免影响测温效果。 5.3.5 测温板制作完毕后应进行编号，如A类产品编号为RPT-A等,并标明启用日期。 5.3.6 测温板启用前必须经产品工艺确认所做测温板是否合格，判定合格后方可使用。 5.3.7 测温板每次使用后必须在《测温板使用记录表》对应测温板后依次打“√”以示使用次数，单个测试板的最多使用次数为50次。

ORCAD-LAYOUT Plus椭圆开孔焊盘的制作

ORCAD-LAYOUT Plus 椭圆开孔焊盘的制作 一． 在0 global layer 层做出椭圆开孔，形状及大小选择obstacle tool选项： 设置： obstacle type： Anti-copper Width： 0.0254 Obstacle layer： global layer Z order： 0 二． 添加一个圆形无孔焊盘，取名DIA(直径)，直径与global layer 层椭圆开孔宽度一致焊盘层数：TOP, BOT, PLANE, INNER, SMT, SMB 三． 在第15 层 COMMENT 层，选择obstacle tool 填满第一步所做的孔 a)选择obstacle tool 选项，设置： obstacle name：PAD(X)_COMMENT (X 代表零件的第几个引脚) Obstacle type： free track Width： 所做的椭圆孔宽度 Obstacle layer： COMMENT layer

b)Pin attachment 选项，设置： 1.Attach to pin 2.Pin name：X（对应零件的第几个引脚） 四． 分别在“TOP”,“BOT”,“PLANE”,“INNER”,“SMT”，“SMB”层选择obstacle tool 做出椭圆孔相应的焊盘：每一层对应的设置： 1. obstacle name： AD(X)_TOP （注：x 零件的第几个零件脚；-后填所在层） 2.obstacle type： free track 3. width: 椭圆焊盘的宽度 4. layer： 选择所在的层 5. attachment 设置：选择attach to pin Pin name ：零件第几脚 五．在15 COMMENT 层添加文字： X ：milled and plated slots Y ：an wide after plating 注： X-元件封装椭圆焊盘个数 Y-椭圆孔宽度字体大小：width：0.254mm； Height：1.905mm