【知识点】[封装库]论一个标准元器件封装库应有的姿态—插装焊盘

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封装库焊盘

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上篇内容我们聊了标准元器件封装库表贴焊盘的影响因素及焊盘算法。

一个封装库主要由两部分构成分别是焊盘和图形，焊盘的位置和形状大小决定了焊盘的焊接情况，而图形存在的意义是直观的表示元器件情况，辅助设计和引导元器件装配。

表贴焊盘部分我们聊过了，本章我们来聊聊插装焊盘。

插装焊盘我们也叫通孔焊盘，其实学名应该叫带孔焊盘（是不是很难听），其为元器件的引线和印制版各层的电气连接提供连接点，如下图是一个通孔焊盘设计的核心因素，元器件制造商会提供Max Lead Diameter 最大引线直径。

下面这个图只是感觉比较漂亮，贴来玩玩。

孔径

常见的引脚形状为圆形或矩形，孔径设计主要影响因素为引线截面的最大长度（后文用引线直径代表此值），引线直径如下图所示：

孔径尺寸的算法为在引线直径的基础预留空间供引脚插入，以及渗锡实现更好的安装及焊接牢固，对于不同的可生产性水平对应为不同的值如下表，用引线直径直接加上此值便是孔径。

此处的LecelA B C在IPC2221 1.6.3中有定义，可自行查阅文末也有注释，Level B 为常用等级

盘径

元器件制造商通常提供引脚或孔尺寸推荐值，但不提供焊盘尺寸，所有的焊盘设计环宽应尽可能大，但设计中往往需要更多的空间实现更高的密度，所以我们希望用最小的环宽满足最好的性能。

这里影响焊盘设计的主要因素为孔径、最小环宽和制造公差，计算方法为：

最小焊盘直径=孔径+2*最小环宽+制造公差

最小环宽

制造公差

IPC-2221B Table 9-1 最小制造公差
Level A	Level B	Level C
0.4 mm	0.25 mm	0.2mm

那上面的算法便是最小焊盘的算法啦，这里需要指出一下业内也很常用1.5倍的孔径作为焊盘大小，也是有参考依据的，当然在满足最小焊盘的基础上也推荐此值。

热风焊盘

热风焊盘的设计为了使导体层隔热，隔热仅对需焊接大面积的导体层（接地层，电源层、导热层）才需要，隔热是为了在焊接过程中提供热阻以减少焊接停留时间，实现更好的焊接效果。

辐条宽度

通常用焊盘直径的60%除以需要的辐条数量（我们常规都使用4条）确定每个辐条的宽度

4个辐条宽度=60%*最小焊盘直径/4

内径外径

热风焊盘内径（ID），外径（OD）的设计则与孔径相关，不同的可生产性水平对应超出孔径的值不同，如下图：

这里有个疑问0.7-0.4不应该等于0.3吗？为啥图片是0.25

隔离直径

热风焊盘还涉及一个参数隔离焊盘（Anti Pad），对于普通的通孔焊盘Anti Pad = OD，对于非金属化孔还需涉及连接盘到层间隙

隔离直径 = 最小焊盘 - 2 * 最小环宽 + 2 * 连接盘到层间隙

隔离直径 = 孔径 + 制造公差 + 2 * 连接盘到层间隙

稍微有点逻辑可以看出来上面的两个算法结果是一样的。

IPC-2222A Table 9-1 连接盘到层间隙
Level A	Level B	Level C
0.51 mm	0.25mm	0.13mm

可生产性水平

按照设计的特性、公差、测量、组装、成品的测试及制造工艺的验证等方面，可设计生产分为三个水平，以反映在定位、材料、工艺等方面逐渐增加的复杂程度、同时制作成本也随之提高。

Level A：一般设计可生产性 — 首选

Level B：中级设计可生产性 — 常用

Level C：高难设计可生产性 — 减少

可生产性水平并不代表设计需求，而是表示设计和生产组装之间困难程度的一种方法。当其中一个特性使用某一水平时，并不要求其他特性必须使用同一水平。通过精度、性能指标、导电图形密度、设备、安装及测试要求来确定可生产性水平的同时，选择宜基于满足最低需要。

好了上文就是本篇文章的所有内容了，如有任何疑点欢迎以任何方式和我讨论。

tiny丨Y

一个异类的PCB Designer

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