第 6 阶段 · 封装概念 · 重点理解

6-03 Padstack(焊盘堆叠):一个焊盘内部到底有什么

从铜、开口和孔三个层次区分表贴与通孔结构,并认识平面连接与避让。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一课知道了焊盘堆叠文件保存结构。这一课打开它看内部:画面里叠在一起的几何,哪些是铜,哪些是开口,哪些才是孔?

快速理解 · 不同数据完成不同任务

对于 SMD(Surface Mount Device,表面贴装器件),最基础的 Padstack(焊盘堆叠) 可以包含 Copper Pad(铜焊盘)、Solder Mask Opening(阻焊开口) 与 Paste Mask Opening(焊膏印刷开口)。铜负责连接;阻焊开口决定哪里露出;焊膏开口服务于焊料印刷。

三者看起来都可能是长方形,但不是三块导电铜,也不必一样大。本课表贴示例没有贯穿板子的孔。

原创结构观察台 · 铜、开口和孔各自负责什么
表贴:剖面示意焊膏开口数据阻焊开口铜焊盘绝缘基材示意不按比例;开口大小须分别确定,不能默认完全相同。 通孔:剖面外层焊盘孔壁铜 ≠ 孔中的空气选定内层:俯视 普通焊盘:局部铜环通孔:剖面外层焊盘孔壁铜 ≠ 孔中的空气选定内层:俯视 避让:周围平面不接它通孔:剖面外层焊盘孔壁铜 ≠ 孔中的空气选定内层:俯视 热连接:铜桥接到平面

先看表贴,再看通孔;最后观察同一通孔在平面铜附近的两种不同关系。

通孔多了一个空间方向

Through-hole(通孔) 焊盘堆叠还需要 Drill(钻孔数据)。对于镀铜通孔,Plated Barrel(电镀孔壁) 把需要连接的层接起来;不是钻一个空洞就能导电。

钻孔相关尺寸与最终成品孔径需要制造约定,不能只凭一个数字就断言两者相同。本课先认识结构,不设置钻孔或电镀公差。

进入内层铜,先问“接还是不接”

Regular Pad(普通焊盘) 是这个位置的正常铜连接几何。Anti Pad(避让焊盘定义) 则告诉相关铜结构在哪里避让,防止不该连接的网络碰到一起。它描述的是避让区域,不是另一块铜,也不是整个通孔都消失。

需要与大面积铜相连时,Thermal Relief(热连接) 可以通过有限铜桥连接。这样焊接时热量不至于过快传入大面积铜,帮助改善焊接热条件;连接桥仍然是导体。

并非每个焊盘都必须采用热连接。具体连接方式还取决于网络、电气要求、装配与设计规则,不能只凭一种图形全板套用。

为什么?深入理解 · 为什么不能把三个图形当三层铜

结构定义与最终材料不是同一件事

阻焊与焊膏的图形通常描述需要开口的位置。软件用图形存储制造信息,并不表示实物里在同一位置多铺一层铜。焊膏经过焊接也不是保留为一个叫“焊膏铜层”的结构。

普通焊盘、避让、热连接不能无条件叠加

是否使用某种几何,取决于具体层、铜区域与连接方式。软件的平面表示和动态铜区域也有不同处理方式;不能认为在文件中画了热连接,就必然覆盖所有实际平面的连接规则。

铜与孔要一起检查

孔周围要有足够铜环,才有容纳加工误差的空间。过小的铜区域或不合适开口可能增加制造和焊接风险;具体数值以后依据工艺能力确定。

以后做 Layout 有什么用

看到焊盘异常时,先定位是哪类数据:是铜太小、阻焊没有露出、焊膏开口不合适,还是孔与铜连接结构不对。不同问题不能只靠把铜长方形放大解决。

下一课回到数据手册,确定这些尺寸从哪里来。编辑器中各字段的真实名称与设置步骤将在集中实机核验后教学,本课不猜菜单。

阻焊开口和焊膏开口都画在焊盘附近,它们是不是同一项数据?
提示

思考裸板保护涂层和装配印刷是否同一道工作。

资料依据与适用边界

通用剖面为原创示意,尺寸不按比例;普通焊盘、避让和热连接概念与本机17.4库开发指南第2章交叉核对。不把静态焊盘几何无条件等同于所有平面实现。

软件概念核对本机17.4-2019配套《库的定义与开发》文档。尚未实机核验的操作不写成已确认菜单路径。

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基础PCB设计与布线基础技术未学习
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  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

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