焊盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)知多少？

Copper pad：在布線(xiàn)層(routing layer),注意不是內(nèi)層,任何孔都會(huì)帶有一個(gè)尺寸大于鉆孔的銅盤(pán)(copper pad).對(duì)內(nèi)布線(xiàn)層這個(gè)銅盤(pán)大概14 mils,外布線(xiàn)層更大.如果這里需要導(dǎo)線(xiàn)連接,那么這個(gè)可以提供一個(gè)可供焊接的"盤(pán)". 對(duì)上下兩個(gè)布線(xiàn)層(top and bottom routing layers)這個(gè)盤(pán)可以起到加固作用,防止"撥皮".如圖中PIN->TOP,PIN->BOTTOM.

Plating barrel:孔的周?chē)诲兩襄a膏后是不是象個(gè)圓桶.

ANTIPAD:它就是一個(gè)在PLANE LAYER(內(nèi)層)用于隔離孔與內(nèi)層電器連接的圍繞在孔周?chē)母綦x環(huán).如果孔在內(nèi)層中不需要電器連接,就需要ANTIPAD來(lái)隔離. 在GERBER膠片中ANTIPAD表現(xiàn)為一個(gè)黑色或有色色環(huán).其內(nèi)徑當(dāng)然要大于孔的外徑.

現(xiàn)在考慮內(nèi)層(plane layer),假設(shè)我們要一個(gè)40 mil的孔,我們就需要一個(gè)7mils 寬的銅環(huán). 這樣銅盤(pán)就是54mil寬(內(nèi)徑27mil).如果這個(gè)銅盤(pán)在該層不要導(dǎo)線(xiàn)連接,那么它就需要一個(gè)寬15 mils的"護(hù)城河"(寬度依賴(lài)于扳子的breakdown標(biāo)準(zhǔn)而定).而這個(gè)"護(hù)城河"就是"antipad".決大多數(shù)PCB設(shè)計(jì)軟件都將內(nèi)層表示成"負(fù)片"形式,這樣有銅的地方就表現(xiàn)為"空"的,相反無(wú)銅的地方表現(xiàn)為有"色"的. 這樣,這里的"antipad"會(huì)顯示為一個(gè)有色環(huán).(如果在routing layers,那么相反) 于是,我們可以得到這個(gè)antipad其寬為54 mils,外寬84 mils.在這個(gè)隔離環(huán)的內(nèi)部的銅都連接在"錫桶"(plating barrel)上.如圖中，從上到下的第三層(即第二內(nèi)層)上有一個(gè)ANTIPAD，說(shuō)明該孔和該層無(wú)電器連接。

Thermal relief：另一方面,如果這個(gè)銅盤(pán)在該層需要導(dǎo)線(xiàn)連接,那么這個(gè)隔離環(huán)將被修改為輪輻狀,用以將隔離環(huán)的內(nèi)部的銅連接到隔離環(huán)的外部,這就是所說(shuō)的thermal relief. 當(dāng)然,我們完全可以將隔離環(huán)完全去掉,而使隔離環(huán)內(nèi)外部成為一體.但為什么不那么做呢,原因是這樣容易使焊盤(pán)在焊接時(shí)形成冷焊, 因?yàn)檫@樣大大增加了焊盤(pán)的導(dǎo)熱性.所以為了既保證焊盤(pán)的電器連接,又防止這樣的高導(dǎo)熱性,我們將其做為"輪輻"狀.對(duì)于過(guò)孔,它是一個(gè)特例. 因?yàn)檫^(guò)孔是不需要焊接的,所以就不存在上面高導(dǎo)熱的情況.所以我們索性就將其隔離環(huán)內(nèi)外部不通過(guò)"輪輻"而完全連接起來(lái).因?yàn)檫@樣的電導(dǎo)性更好. 當(dāng)然如果你非要使用輪輻.也不無(wú)不可,但是對(duì)于那些需要加過(guò)孔來(lái)平衡PCB板散熱的設(shè)計(jì)中,使用這種完全連接的過(guò)孔效果更好! 圖中第一內(nèi)層到孔有電器連接。

在大面積的接地(電路)中，常用元器件的引腳與其連接，對(duì)連接引腳的處理需要進(jìn)行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件引腳的焊盤(pán)與銅面滿(mǎn)接為好，但對(duì)元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點(diǎn)(一般在多層板上,比如說(shuō)十多層二十多層的PCB板,可能GND有七八個(gè)平層,那么通孔器件的接地管腳還有你每打一個(gè)GND孔是不是七八個(gè)地層都得相連,而在沒(méi)有設(shè)計(jì)Thermal PAD 的連接方式時(shí)都是全連接的,就是整個(gè)孔壁在每一個(gè)GND層都是與平面全接觸的,如果設(shè)計(jì)了flash為十字花焊盤(pán)連接,則在每一層只有四根花盤(pán)腿相連,全連接的好處是通流能力最強(qiáng),不好之處是,如果接地層數(shù)過(guò)多,則散熱過(guò)快,通孔流錫過(guò)快,通孔器件容易形成虛焊,)

所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤(pán)，俗稱(chēng)熱焊盤(pán)(Thermal pad)