贴片知识-元件PCB封装

大多数硬件工程师在从一开始接触 layout工具，PADS, Allgero, Protel等工具时，就不免要接触到元器件的封装制作。无论是贴片元件，QFP，QFN，BGA，PGA，SOT23，TO263，MOIC等芯片，还是0402，0603，0805等被动元件，都要接触到封装。有些是从标准库里拿，有些是自己制作。如果你看过许多别人的layout设计，你会发现同样的元件有许多细微的差别。而这些差别也或多或少的影响着贴片的质量和目检的效果，更直接影响电子产品的使用寿命。

今天要讨论的话题也就是“元件的封装”。对于标准封装的制作流程在这里不在做过多描述。这里只是针对经常发生的问题加以讨论，同时会有益于广大工程师朋友，从而提高贴片的品质。

1， 丝印。丝印也许看起来并不重要，没有实际的电器特性，但是它包含许多的信息。对于不同大小的两脚或三脚器件，丝印可以确保贴片位置的端正。如果对于二极管，或钽电容，ESD等极性器件，它是目检的唯一参考。对于芯片元件，通过丝印可以确认一脚的位置。并且对于BGA或QFN的元件，丝印可以目检出贴片位置是否端正。对于判断系统失效很有帮助。除此以外，丝印还能体现很多有价值的信息，比如公司，板号，硬件设置，电压，版本等信息。所以，完备的丝印信息对于贴片质量的影响是很大的。

2， 焊盘，焊盘大小一直对于工程师朋友们是个很纠结的问题，如果焊盘制作地太大，导致走线难度增大。如果太小，导致接触不良。一般对于复杂的芯片都会有相关的layout指导。这是layout参考的第一选择。一般来讲，对于BGA或其他芯片焊盘大小是球直径的80%。

3， 散热焊盘，对于功率器件，散热是越来越重要的问题了，无论是高集程小型移动产品，还是大型通讯设备。功率期间的散热一直是硬件设计中的设计中心。从layout的角度，往往在功率器件的下方的top和bottom层都各有一个散热焊盘，并且往往上边规则排列着一些过孔连接着他们。散热路径是芯片->芯片封装->top层散热焊盘->过孔->bottom层散热焊盘->空气。

4， 接插件，连接器。对于经常需要插拔操作的元件，比如耳机接口，板边按键，HDMI接口等。经常会遇到插拔几次后元件就脱落了，这样会直接影响到用户的体验。这是因为定位焊盘太小，或者定位焊盘脱落，导致元件的脱落。我们建议在工程师朋友，可以手动的加大定位焊盘，直接修改solder mask层和paste mask层即可。有必要可以直接在焊盘上增加通孔，增加焊盘的受力。

5， Solder Mask和Paste Mask层，对于元件封装，这两个层是会经常打交道的。Solder mask控制绿油开窗，而Paste Mask主要负责钢网的开窗。在一些复杂的设计中经常会遇到手动的修改这两层。往往好的使用会起到事半功倍的效果。

6， 此外，我们经常看到同样是0402或者0603的器件，由于封装制作的不同，有些封装做得没有余量，导致贴片时锡膏不够饱满。在跌落测试或者用户使用过程中，元件很容易脱落，直接影响产品质量。所以在条件允许的情况下，尽可能作多一些余量。