PCB 焊盘类型

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allegro的元器件和焊盘封装,是分别用两个软件做的。焊盘用 Padstack Editor, 元器件封装用PCB Editor

焊盘类型:

  • Thru Pin:通孔,从顶层到底层贯穿。在内层也可以电气连接,可以在内层把线连接到该通孔,内层也可设置焊盘。
  • SMD pin:没有钻孔的焊盘,只能放在表面(顶层或者底层),用于贴片元器件的封装。
  • via: 过孔。和Thru Pin的区别是内层不具有电气连接性,只从顶层贯穿到底层做电气连接,一般用于走线换层。
  • BBvia:盲埋孔。用于多层板,对via的一种补充,当走线从顶层换到第2层而不是底层的时候(孔只穿过1,2层,不穿过其他层), 就需要这种类型的过孔。
  • microvia: 一般指小于0.1mm钻孔的via。
  • slot:和Thru pin的区别在于孔不是圆形的,是一个槽。
  • mechanical hole,tooling hole,mounting hole:作用类似,一般用于安装孔,螺丝孔,定位孔等不具有连线属性的孔。
  • Fiducial: 定位焊盘。通常是pcb上放置几个位置定位焊盘,提供给贴片机用的焊盘,以smd的形式存在。
  • Bond finger:smd焊盘的一种,不上锡,没有钢网层。一般用于金手指焊盘,比如电脑上那些显卡,网卡插入插槽部分的接触焊盘
  • die pad:绑定焊盘。smd焊盘的一个特殊类型,不上锡、无钢网层。用于裸片设计时的焊盘,绑定机从芯片打线到焊盘。

不同的焊盘类型,主要差别就在于电气连接和钢网层上的差异,需要结合pcba的生产工艺来理解。

焊盘形状

在Allegro软件中,焊盘的形状也分为多种选项,供用户选择:

  • Circle :圆形
  • Square :方形
  • Oblong :拉长圆形
  • Rectangle:矩形
  • Octagon :八边形
  • Shape:可以是任意形状

正片层和负片层

在PCB设计中,有正片层(Positive Plane)和负片层(Negative Plane)的术语概念。
正片层和负片层是两种不同的铜皮表达方式。无论你这一层是设置正片还是负片,作出来的PCB板是一样的,只是软件的处理过程不同而已。
从用户的视角看,正片层就是,你看到什么,就是什么,看到的布线就是覆铜导线,看到的空白就是空白,没有铜。
而负面刚好相反,你看到的布线,是被挖孔,没有铜;你看到的空白,则是需要覆铜的区域。

Regular Pad

Regular Pad, Thermal Pad, Anti Pad是 PCB(印制电路板)设计 中的核心概念,主要用于描述焊盘(Pad)在不同层(特别是正片层与负片层)的电气连接与隔离方式。

Regular Pad: (常规焊盘 / 正片焊盘)就是标准的焊盘,用于焊接元器件引脚。通常是圆形、方形或椭圆形的铜皮区域,中间有钻孔(通孔)或无孔(SMD)。主要是与top layer,bottom layer,internal layer等所有的正片进行连接(包括布线和覆铜)。一般应用在顶层,底层,和信号层,因为这些层较多用正片。

Thermal Pad (热风焊盘 / 热隔离焊盘,Thermal Relief)

用于负片层(如内电层 GND/VCC)的特殊连接焊盘,作用有两个:

  • 防散热:焊接时避免热量被大面积铜层快速吸走(防止 “冷焊”),保证焊接温度足够,避免虚焊。
  • 防应力:减少因铜与板材热胀系数不同导致的分层、起泡。
    Thermal Pad 主要用于负片层(内电层)的电气连接。

Anti Pad (隔离盘 / 反焊盘)

Anti Pad 是在内层铜皮(平面层)上,围绕过孔/焊盘开出的一圈无铜隔离区域(clearance hole)。
Anti Pad 主要用于负片层中,用于电气绝缘,确保过孔 / 引脚不与非目标内电层(如 GND 层穿过的信号孔)短路。
Anti Pad 尺寸必须大于钻孔,否则负片下会短路。

三种焊盘类型的小结如下:

参数 Regular Pad Thermal Pad Anti Pad
适用层 正片层 (信号 / 表层) 负片层 (内电层 - 连接) 负片层 (内电层 - 隔离)
功能 直接电气连接 限流 / 隔热连接 电气隔离
形态 实心 十字 / 米字辐条 环形空白区
效果 全连接 热阻连接 完全断开

对于一个固定焊盘的连接,如果你这一层是正片,那么就是通过你设置的Regular pad与这个焊盘连接,thermal relief(热风焊盘),anti pad(隔离盘)在这一层无任何作用。

如果这一层是负片,就是通过thermal relief(热风焊盘),anti pad(隔离盘)来进行连接和隔离,Regular pad在这一层无任何作用。

当然,一个焊盘也可以用Regular pad与top layer的正片同网络相连,同时,用thermal relief(热风焊盘)与GND内电层的负片同网络相连。

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