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PCB焊盘完整指南:类型、尺寸、间距、维修和比较

PCB焊盘完整指南:类型、尺寸、间距、维修和比较 SJT锦雅电子
2025-12-12
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焊接是PCBA加工过程中最重要的工序之一。在印刷电路板上,所有元件的电气连接都通过PCB焊盘实现。焊盘是PCB的关键组成部分,它决定了元件在PCB上的焊接位置。PCB上焊盘的尺寸、形状和位置直接影响电路板的制造质量。今天,我们将重点介绍SMT(表面贴装技术)焊接中的PCB焊盘。
一、什么是PCB焊盘?
PCB焊盘是表面贴装组装的基本组成部分,用于形成电路板的焊盘图案,即为特定元件类型设计的焊盘组合。PCB焊盘用于电气连接、元件固定或两者兼具的部分导电图案。简单来说,PCB焊盘指的是PCB板上的引脚孔以及周围不同形状的铜箔。
二、PCB焊盘有哪些类型?
  1. PCB焊盘的制作方法
    电路板上有两种类型的焊盘:
    非过孔焊盘,主要用于表面贴装元件和器件;
    过孔焊盘,用于直插式元件。
  2. PCB焊盘形状
PCB焊盘的形状各不相同,常见的有方形焊盘、圆形焊盘、椭圆形焊盘等,此外还有一些不常见的特殊焊盘,例如水滴形焊盘、十字形焊盘等。
  • 方形焊盘
  • 圆形焊盘
  • 岛形焊盘
  • 多边形焊盘
  • 椭圆形焊盘
  • 开口形焊盘
  • 梅花形焊盘
  • 十字形焊盘
  • 水滴形焊盘
三、PCB焊盘是由什么材料制成的?
它由以下部分组成:顶部焊膏、顶部阻焊层、顶部铜焊盘、通过热镀层连接到焊盘的平面层、内部铜焊盘、与焊盘堆叠镀层绝缘的平面层、镀通孔、底部铜焊盘、底部阻焊层和底部焊膏。
四、什么是PCB焊盘尺寸?
单面焊盘的直径或最小宽度为1.6mm;双面弱电流线焊盘只需增加0.5mm的孔径,PCB焊盘过大会导致不必要的连续焊接,孔径大于1.2mm或焊盘直径大于3.0mm的焊盘应设计为特殊形状焊盘。
PCB焊盘的内孔直径一般不小于0.6mm,因为小于0.6mm的孔在冲压时不易加工,通常PCB焊盘内孔直径为金属引脚直径值加0.2mm。
五、如何选择PCB焊盘尺寸
PCB焊盘的宽度应等于或略大于(或略小于)焊点(或引脚)的宽度。
  1. 孔径尺寸:
    如果实际针脚是圆形的:孔径尺寸(直径)=实际针脚直径+0.2~0.3mm(8~12mil)左右;
    如果实际尺寸是矩形的:孔径尺寸(直径)=实际针脚对角尺寸0.1mm~0.2mm(4~8);
  2. 焊盘尺寸:常规焊盘尺寸 = 孔径尺寸(直径)+ 0.5mm(20mil)。
  3. 过孔尺寸加工:多层板最小内径为0.2mm,最小外径为0.45mm;双面板最小内径为0.3mm,最小外径为0.6mm;
  4. 焊盘到电路板的边缘间距:>5mil;
  5. 最小字符数:行宽 6mil,字符高度 32mil;
  6. 线宽/行距:4mil/4mil。
公式如下:
  • 焊盘长度 B=T+b1+b2;
  • 焊盘内间距 G=L-2T-2b1;
  • 焊盘宽度 A=W+K;
  • 焊盘外间距 D=G+2B。
  • 其中:L – 元件长度(或器件引脚外侧之间的距离);
  • W – 元件宽度(或器件引脚宽度);
  • H – 元件厚度(或器件引脚厚度);
  • B1 – 焊盘内侧延伸长度(或引脚延伸长度);
  • b2 – 焊盘外侧延伸长度(或引脚延伸长度);
  • K – 焊盘宽度修正量。
六、PCB焊盘间距是多少?
焊盘之间的距离应根据插入(或连接)在焊盘中的元件引脚的尺寸来确定,并应找到相应的元件封装。
对于焊盘安装孔的空间,根据不同元件的不同,跨距设计有不同的要求,主要分为两种情况:
  • 对于轴向元件(例如插入式电阻器),对于引脚直径小于0.8mm的轴向元件,其安装孔间距通常比元件本体的标准孔间距长4mm以上。
  • 对于轴向元件(例如插入式电阻器),对于引脚直径大于0.8mm的轴向元件,其安装孔间距通常比元件本体的标准孔间距长6mm以上。
标准焊盘安装孔间距包括:2.0mm、2.5mm、3.5mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm、12.5mm、15.0mm、17.5mm、20.0mm、22.5mm、25.0mm,其中2.5mm、5.0mm和10.0mm的孔距为优选。
对于径向元件,例如插入式电解电容器,安装孔间距应与元件引脚间距相匹配。
七、如何修复撕裂的PCB焊盘?
  1. 用刀将掉落的焊盘切到未掉落的地方,以防止电路沿着掉落的地方扩展。
    如果你的元件引脚足够长,你可以刮掉电路连接器被切断处的绝缘漆,然后把远视引脚焊接到这里。
    如果您的元件引脚不够长,您可以使用一根细焊锡丝穿过焊盘孔,焊接到元件引脚上,然后将另一端焊接到焊盘连接器上,并用热熔胶固定,以防止焊锡再次脱落。
  2. 如果PCB焊盘脱落非常严重,不适合上述方法,也可以选择飞线法,将飞线一端焊接在脱落元件的引脚上,另一端焊接在与脱落焊盘相连的任意焊点上。
  3. 桥接。如果拆焊的元件引脚周围同一条线上有其他元件,可以直接将元件引脚焊接到该元件的引脚上,放弃原有的焊盘。当然,焊接时必须看清楚,不要将焊盘焊接到弦的位置,以免烧毁元件。
  4. 刮掉连接到 PCB 焊盘的走线上的绿色油(不要离焊盘太近,以免焊接导线),然后焊接该元件,并用导线将刮掉油的地方直接连接到元件的引脚上。
八、PCB中的焊盘和过孔有什么区别?
在PCB布局设计中,过孔和焊盘的功能类似。然而,在PCB制造中,它们并不相同。
  • 不同作用:过孔主要起到电气连接的作用。焊盘不仅起到电气连接的作用,还起到机械固定的作用。
  • 不同的表面处理:过孔表面可以涂覆或不涂覆阻焊层。PCB焊盘表面不能有阻焊油墨,因为这会影响焊接,并且必须在PCB焊盘上涂抹助焊剂。
  • 尺寸不同:过孔的开口通常较小,长度一般取决于电路板加工工艺的要求。焊盘的开口必须足够大,以便穿过元件的引脚。
  • 最小宽度:为确保可靠的镀铜效果,过孔的最小宽度为0.15毫米(一般工艺下)。为确保焊盘的附着力,焊盘焊环的最小宽度为0.20毫米(常见工艺下)。
九、不合格的垫片会造成哪些问题?
在PCB组装的焊接过程中,使用尺寸不正确或位置不正确的焊盘会导致很多问题。
  • 浮动部件:如果表面贴装部件位于过大或间距不当的焊盘上,则部件在回流焊过程中可能会浮动到错误的位置
  • 焊点不完整:焊盘过小或间距过近可能导致焊脚间距不足,无法形成足够的焊锡。这可能导致零件焊接连接不良,甚至完全没有焊点。
  • 焊锡桥接:如上所述,过大的表面贴装焊盘会导致元件悬空,从而造成焊锡桥接。
  • 墓碑状裂纹:垫片的延伸长度有一个合适的范围,太短或太长容易产生墓碑状裂纹。
  • 焊锡吸液:焊锡与引脚之间的润湿力远大于焊锡与焊盘之间的润湿力,导致焊锡吸液。
  • 钻孔崩裂:如果使用尺寸过小的垫片钻孔,钻头在正常的钻孔操作过程中可能会轻微偏移,从而破坏垫片的形状。
十、结论
焊盘在PCBA制造过程中扮演着至关重要的角色,PCB焊盘的质量直接决定了电路板上元件的焊接质量,最终影响电子产品的质量。希望本文能帮助您更深入地了解PCB和PCBA制造中的焊盘。

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