Лучшие методы расчета размера площадок SMD в дизайне печатных плат

Компоненты SMD требуют точно подогнанных площадок для пайки в процессе сборки. Разработчикам печатных плат все еще приходится создавать многие из их посадочных мест, используя информацию из технических описаний вместе с общими формулами размеров площадок и контактных площадей. Разработчик отвечает за обеспечение корректности размеров площадок, либо путем их расчета и сравнения с данными посадочного места, просмотра технических описаний, либо запоминая стандарты размеров площадок SMD. Если у вас есть компонент, и у вас нет доступа к посадочному месту, и вы решаете создать посадочное место самостоятельно, какие ресурсы доступны, чтобы убедиться, что у вас правильный размер площадки?

Расчет размеров площадок SMD

Существует несколько способов подхода к определению размера площадок для SMD компонентов. Точное определение размера площадки также будет зависеть от типа компонента и стиля монтажа. Например, для BGA требуются другие размеры площадок, чем для бессвинцовых пакетов (например, QFN) и свинцовых пакетов (например, SOIC или gullwing leads). Как общее правило, площадки делаются больше, чем выводы компонента, с дополнительным пространством для паяльной филеты. Эти моменты указаны в стандарте IPC-7351, как описано ниже.

Стандарт IPC-7351B

IPC-7351B: Общие требования к дизайну поверхностного монтажа и стандарту площадок предоставляет требования к площадкам для распространенных компонентов, включая детали по определению размеров площадок. Если вы хотите вручную определить размеры площадок, вы можете использовать приведенные ниже формулы для выполнения этих расчетов для SMD компонентов.

Для получения дополнительной информации об этом стандарте и дизайне площадки под компонент, прочтите эту связанную статью.

Если у вас возникнут сомнения относительно размеров площадок для ваших компонентов, проверьте технические описания! Производители компонентов предоставляют всевозможную информацию в своих технических описаниях, включая физический размер корпуса и рекомендуемые площадки под компонент. Эти площадки обычно соответствуют или превосходят спецификацию стандарта IPC-7351B. Для компонентов с сквозным монтажом существует отдельный стандарт, IPC-7251: Общие требования к дизайну сквозного монтажа и стандарту площадки под компонент.

• Для BGA: Размер посадочного места для BGA также зависит от шага в пакете. Следуйте этим рекомендациям для определения размеров площадок в вашем посадочном месте BGA. Если вы используете площадки с определением через паяльную маску, убедитесь, что вы учитываете немного больший размер площадки, так чтобы область открытой площадки была 

Конвенция именования компонентов SMD в IPC-7351B

Стандарт IPC-7351B определяет систему наименований для SMD-компонентов на основе размеров компонента и конфигурации контактных площадок. При поиске в базах данных компонентов, обозначения для некоторых компонентов, стандартизированных по IPC, будут следовать этой системе наименований. В этой системе наименований первые 3-7 символов обычно являются аббревиатурой, определяющей тип корпуса компонента. Оставшаяся информация в названии контактной площадки затем основывается на информации о выводах и геометрии корпуса. Система наименований следует общему шаблону:

(Тип корпуса) + (Тип выводов) + (Шаг выводов) + (Длина корпуса) + (Ширина корпуса) + (Высота)

Если вы ищете компоненты с онлайн-ресурсов, или находите проверенные компоненты из другой библиотеки, эта система наименований может помочь вам расшифровать информацию о корпусе. Конкретный размер контактной площадки, необходимый в этих корпусах, может быть рассчитан с использованием вышеупомянутых методов.

Площадки для монтажа на печатных платах - это не только размеры SMD-площадок

Размер SMD-площадки, который вы используете в площадке для монтажа на печатной плате, важен, но есть и другие аспекты, которые следует включить в площадку для монтажа, чтобы обеспечить успешность конструкции.

• Шелкография, показывающая индикаторы выводов, контуры деталей и расположение опорного обозначения
• Информация о слое сборки для включения в чертеж сборки печатной платы
• Отверстие в маске для пайки с примененным значением расширения в правилах проектирования вашей печатной платы

Слой отверстия для паяльной маски и связанные с ним правила зазоров важны для предотвращения ошибок DFA в проекте и дефектов во время сборки. Ваша команда по производству и сборщик могут предоставить информацию по этим вопросам, чтобы обеспечить отсутствие дефектов на вашей плате.

Ваши инструменты CAD могут включать калькулятор площадки компонента на печатной плате

Самый быстрый способ создания площадок для компонентов, который я нашел, - это использование функционала создания деталей, входящего в состав ваших инструментов для размещения на печатной плате. Многие современные системы CAD сегодня включают инструмент для создания площадок, который выполняет основную работу по созданию деталей за вас. Некоторые из этих инструментов также поставляются с уже предустановленными стандартными спецификациями отрасли.

Используя эти инструменты для создания посадочных мест в составе ваших инструментов для разработки печатных плат, вы можете сэкономить много времени, которое раньше тратили на создание. С уже загруженными спецификациями посадочного места, вы можете использовать их для создания в соответствии со стандартами отрасли или вносить необходимые ручные корректировки по мере необходимости. Это позволит вам сэкономить время на самостоятельный поиск всех этих спецификаций. Конструктор посадочных мест также создаст для вас все необходимое с каждой площадкой и/или шаблонами расположения, добавляя необходимые контуры деталей для шелкографии или формы сборочного чертежа. На этот раз ваша челюсть может упасть от удивления, а не от ужаса.

Каждому конструктору нужны правильные посадочные места в их программном обеспечении для проектирования печатных плат, но никому не нравится их создавать! Когда вы используете Altium Designer^®, у вас будет доступ к мастеру создания посадочных мест, соответствующих стандартам IPC, который поможет вам создать посадочные места для ваших компонентов. Чтобы помочь вам управлять вашими компонентами, вы можете использовать инструменты миграции онлайн-библиотек на платформе Altium 365^™, где вы можете управлять и делиться вашими данными проектирования.

Мы только начали осваивать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните ваш бесплатный пробный период Altium Designer + Altium 365 уже сегодня.

Посмотрите Altium в действии...

Мощное проектирование печатных плат