SMT工艺中常见元器件的焊盘与钢网开孔可制造性设计

1.1
0.90
1.20 0.70 0.60
0.50
0.80 0.40 0.6 1.00
0.20 0.60
0.60
钢网下锡与焊盘吻合图
元件锡膏与焊盘吻合图
0603类元件焊接图
12
（4.4)
尺寸大于0603类（1.6*0.8mm）的片式元件钢网设计： 类 尺寸大于 ）的片式元件钢网设计：
设计要点： 元件避锡珠，上锡量 设计方式： 网厚0.12-0.15mm,最佳0.15mm。中间开1/3的凹口进行避锡珠，下锡量90% C
3.SMT工艺中的常用元件及其焊盘钢网开孔设计 工艺中的常用元件及其焊盘钢网开孔设计
片式元件尺寸： ），电容 ），电感等 （1）.片式元件尺寸：包括电阻（排阻），电容（排容），电感等 ） 片式元件尺寸 包括电阻（排阻），电容（排容），
L
W
S
T H
元件侧视图
元件正视图
元件反转视图
元件尺寸图
元件类型/ 电阻
注：1.文件涉及的标准为IPC-A-610中的二级标准，涉及的检查方法是用如下的放大倍数得出
焊盘宽度或直径
大于1.0mm 大于0.5小于1.0mm 0.25至0.50mm 小于0.25mm
用于检测放大倍数
1.75X 4X 10X 20X
2.文中默认元件是标准件，以此为基础进行对焊盘与钢网的设计。
1
1.PCB的可制造性设计。 的可制造性设计。 的可制造性设计
片式元件焊盘示意图
片式元件焊盘尺寸表
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）。片式元件钢网开孔设计 ），电容 ），电感等 （4）。片式元件钢网开孔设计：包括电阻（排阻），电容（排容），电感等 ）。片式元件钢网开孔设计：包括电阻（排阻），电容（排容），
类元件钢网设计： （4.1) 0201类元件钢网设计 类元件钢网设计
设计要点：元件不可浮高，墓碑 设计方式：网厚0.08-0.12mm,开马蹄形，内距保持0.30总下锡面积为焊盘的95% 0.60 0.30 0.25 0.30 钢网下锡与焊盘吻合图 0.30 0.30 0.25 0.15
0.7
0.60
0.80 0.40 0.60
0.50
0.20
0.60
0.45
钢网下锡与焊盘吻合图
0.45 1.00
元件锡膏与焊盘吻合图
0402类元件焊接图
0402类元件开孔不避位将产生锡珠
11
类元件钢网设计： （4.3) 0603类元件钢网设计： 类元件钢网设计
设计要点： 元件避锡珠，墓碑，上锡量 设计方式： 网厚0.12-0.15mm,最佳0.15mm,中间开0.25的凹形避锡珠，内距保持0.80，电阻外三端外加0.1,电容外三端外加 0.15总下锡面积为焊盘的100%-110%。 注：0603类元件与0402，0201元件在一起时钢网厚度被限定，为了增加上锡量须采取外加的方式来完成
0201（1005） 0.60 0402（1005） 1.00 0603（1608） 1.60 0805（2012） 2.00 1206（3216） 3.20 1210（3225） 3.20
0201（1005） 0.60 0402（1005） 1.00 0603（1608） 1.60 0805（2012） 2.00 1206（3216） 3.20 1210（3225） 3.20
元件尺寸表1
元件尺寸表2
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）。片式元件焊点上锡要求 ），电容 ），电感等 （2）。片式元件焊点上锡要求：包括电阻（排阻），电容（排容），电感等 ）。片式元件焊点上锡要求：包括电阻（排阻），电容（排容），
侧面偏移：
侧面偏移（A)小于或等于元件可焊端宽度（W） 的50%或焊盘的50%，其中较小者（决定因素贴装 座标焊盘宽度）
（2） Area Ratio（面积比）大于 ：针对0402，0201，BGA，CSP之类的小管脚类器件面积比大于2/3) ） （面积比）大于2/3：
如0402类元件 焊盘为0.6*0.4若钢网按1：1开孔据面积比大于2/3 知网厚T应小于0.18,同理0201类元件焊 盘为0.35*0.3得出网厚应小于0.12
X G Y Z 片式元件焊盘示意图
X Y/3
X/3
Y
0805以上元件钢网开孔示意图
元件类型/电容/ 电阻/电感 0805（2012） 1206（3216） 1210（3225）
长（X）
1.40 1.90 2.80
宽（Y）
1.00 1.00 1.15
C
元件类型/电容/ 电阻/电感 0201（1005）
长（X）
0.35 0.60 0.90 1.40 1.90 2.80
宽（Y）
0.30 0.60 0.60 1.00 1.00 1.15
焊盘内距 （G）
0.25 0.40 0.70 0.90 1.90 2.00
X G Y Z
0402（1005） 0603（1005） 0805（2012） 1206（3216） 1210（3225）
SMT工艺中常见元器件的焊盘与钢网开孔可制造性设计 工艺中常见元器件的焊盘与钢网开孔可制造性设计
珠海伟创力 尹纪兵 SMT 工艺中的可制造性设计（DFM）越来越受到 工艺中的可制造性设计（ ）越来越受到OEM，ODM及EMS厂 ， 及 厂 商的关注。一个被优化的可制造性设计能使产品更好的制造出来，减少制造难度系数， 商的关注。一个被优化的可制造性设计能使产品更好的制造出来，减少制造难度系数， 避免了被返修的可能。不仅能更快更好的交货，更能在某种程度上节约成本， 避免了被返修的可能。不仅能更快更好的交货，更能在某种程度上节约成本， 创造利润。本文将以IPC标准为基础，结合实际生产中的要求对 标准为基础， 创造利润。本文将以 标准为基础 结合实际生产中的要求对PCB 焊盘及钢 网的设计进行阐述。 网的设计进行阐述。 SMT工艺中关键的一点是焊接，可以这样说，SMT就是如何将元件放到预 工艺中关键的一点是焊接， 工艺中关键的一点是焊接 可以这样说， 就是如何将元件放到预 定位置，通过焊接达到一定的电气性能的过程。 定位置，通过焊接达到一定的电气性能的过程。 如何根据元件尺寸与特性设计出合理的焊盘， 如何根据元件尺寸与特性设计出合理的焊盘，如何根据元件与焊盘及焊点要求设计出 钢网，并且设计出来的焊盘与钢网是可制造性，这将是一个工艺工程师面临的问题。 钢网，并且设计出来的焊盘与钢网是可制造性，这将是一个工艺工程师面临的问题。 本文将从如上几方面进行论述。 本文将从如上几方面进行论述。
长 宽 （L） （W）
0.30 0.50 0.80 1.20 1.60 2.50
厚 （H）
0.30 0.50 0.80 1.00 1.20 1.30
焊端 长度 （T）
0.15 0.20 0.35 0.40 0.50 0.50
焊端 内距 （S）
0.30 0.60 0.90 1.20 2.20 2.20
长 （L）
宽 （W）
0.30 0.50 0.80 1.20 1.60 2.50
厚 （H）
0.20 0.35 0.45 0.60 0.70 0.70
焊端 长度 （T）
0.15 0.20 0.35 0.40 0.50 0.50
焊端 内距 （S）
0.30 0.60 0.90 1.20 2.20 2.20
元件类型/ 电容
L W
宽厚比 Aspect Ratio= 面积比 Area Ratio= W T L*W
0402 0201
N/A N/A 1.25-1.27mm
T
BGA
1.00mm 0.5mm 0.25mm
>1.5 >0.66
flip chip
2*(L+W)*T 钢网开孔切面图
0.2mm 0.15mm
钢网厚度与焊盘（元件）对照表
0.75
R2 Bad mark 直径2.0mm坏板参考点
0.75 0.20 0.35
0.35
BGA outline mark
BGA参考点（可采用丝印或沉金的工艺进行制做）
local mark Fine pitch 元件的局部MARK
3
（4）.最小元件间距 ） 最小元件间距
最小元件间距以0.25mm为极限（目前SMT工艺做到了0.20但品质不是很理想）且焊盘间 要有阻焊油或覆盖膜进行阻焊
元件类型 间距 钢网厚度
焊盘（ （3） 由如上两点得出钢网厚度与焊盘（元件）对 ） 由如上两点得出钢网厚度与焊盘 元件） 照表，
当钢网厚度被限定后如何保证下锡量，如何保证焊 点上锡量，这将在后面的钢网设计中分类论述
QFP
0.65mm 0.5mm 0.4mm 0.3mm
0.15-0.18mm 0.13-0.15mm 0.10-0.13mm 0.07-0.13mm 0.10-0.15mm 0.08-0.12mm 0.15-0.20mm 0.12-0.13mm 0.07-0.13mm 0.08-0.10mm 0.05-0.10mm 0.03-0.08mm 5
侧面焊端长度：
最佳值侧面焊点长度等于元件可 焊端长度，正常润湿的焊点也是 可接受的。（决定因素钢网厚 度，元件焊端尺寸，焊盘大小）
侧面焊端高度： 正常润湿
正面焊端宽度： 最佳值焊点长度等于元件可焊端长 度，最小为元件或焊盘的50%。 8
）。片式元件焊盘设计 ），电容 ），电感等 （3）。片式元件焊盘设计：包括电阻（排阻），电容（排容），电感等 ）。片式元件焊盘设计：包括电阻（排阻），电容（排容）， 据元件尺寸及焊点要求得出如下焊盘尺寸：
PCB
（1）Mark 点： ）
位置： 位置：基板的对角
FPC
数量： 数量：2个以上，建议3个，超过250mm或有 fine Pitch（指管脚或可焊端间距小于0.5mm的非片式元件）元件 时增加 Local Mark. FPC(柔性线路板）工艺中考虑到拼板数量及成品率还须增加坏板标示。 BGA类元 件对角加外围识别标示。 大小： 大小：基准点以直径为1.0mm为最佳。坏板标示以直径为2.0mm为最佳, BGA对角标示以0.35mm*3.0mm 7型 为佳
0.35
0.35
0.30 元件锡膏与焊盘吻合图
电容
电阻
0201类元件焊接图（放大二十倍） 0201类元件贴装图（放大二十倍）
10
（4.2)
0402类元件钢网设计： 类元件钢网设计： 类元件钢网设计
设计要点： 元件不可浮高，锡珠，墓碑 设计方式： 网厚0.10-0.15mm,最佳0。12mm,中间开0.2的凹形避锡珠，内距保持0.45，电阻外三端外加0.05,电容外三端外 加0.10总下锡面积为焊盘的100%-105%。 注：因电阻电容的厚度不同（电阻为0.3mm电容0.5mm故下锡量不同，这对上锡高度及AOI（光学自动检测） 的检出度是一个很好的帮助 0.80 0.40
4
2.钢网的可制造性设计 钢网的可制造性设计
为了使锡膏印刷后更好的成形，钢网在厚度选择及开孔设计时应注意到如下要求： （1） Aspect Ratio（宽厚比）大于 ） （宽厚比）大于3/2 ：针对Fine-Pitch的QFP 、IC 等管脚类器件。 如0.4pitch 的QFP（Quad Flat Package） 焊盘宽为0.22mm 长为1.5mm 若钢网开孔为0.20mm据宽厚比须 小于1.5得出网厚应小于0.13。
尺寸及拼板： （2）PCB尺寸及拼板： ） 尺寸及拼板
据不同设计而定，如手机,CD，数码相机等产品中PCB拼板尺寸以不超250*250mm为佳，FPC存在收缩 性故尺寸以不超150*180mm过为佳。
2
（3）.参考点尺寸及示意图 ） 参考点尺寸及示意图
Clearance
R1 2R1 Fiducial mark PCB上直径为1.0mm参考点
未端偏移：
末端偏移不可超出焊盘，（决定因素 贴装座标焊盘长度及内距）
焊Leabharlann Baidu与焊盘：
焊端必须与焊盘接触，恰当值是焊端完全 在焊盘上。（决定因素焊盘长度及内距）
焊端与焊盘：
焊端与焊盘无接触，致使元件假焊
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）。片式元件焊点上锡要求 ），电容 ），电感等 （2）。片式元件焊点上锡要求：包括电阻（排阻），电容（排容），电感等 ）。片式元件焊点上锡要求：包括电阻（排阻），电容（排容），
正面焊端焊点上锡最小高度：
最小焊点高度（F）为焊锡厚度（G） 加可焊端高度（H）的25%或 0.5mm，其中较小者。（决定因素钢 网厚度，元件焊端尺寸，焊盘大小）
正面焊端焊点上锡高度：
最大焊点高度为焊锡厚度加元件 可焊端高度。（决定因素钢网厚 度，元件焊端尺寸，焊盘大小
正面焊端最大高度：
最大高度可以超出焊盘或爬升 至可焊端顶部，但不可接触元 件体。（此类现象多发生在 0201，0402类元件上）