摘要
大多数德州仪器(TI)超小外形无引脚(X2SON)器材的电路板布局和钢网信息均在其数据表中供给。本文档协助印刷电路板(PCB)规划人员了解并更好地运用这些信息来优化规划。
因为选用X2SON的小封装尺度，运用X2SON封装让用户能够紧缩PCB布局并完成极小空间的规划。在运用这种节约空间的封装时，了解一些要害的PCB制作与拼装约束能够下降终究产品的复杂性。本运用陈述将评论制作和拼装包括X2SON封装的PCB时的一些约束。有三个首要因素影响制作印制电路板(PCB)的封装尺度和距离。它们是：PCB制作、焊料运用和元件布局。
1 导言
图1.X2SON-5(DPW)封装 图2.X2SON-6(DTB)封装
大多数德州仪器(TI)超小外形无引脚(X2SON)器材的电路板布局和钢网信息均在其数据表中供给。本文档协助印刷电路板(PCB)规划人员了解并更好地运用这些信息来优化规划。
因为选用X2SON的小封装尺度，运用X2SON封装让用户能够紧缩PCB布局并完成极小空间的规划。在运用这种节约空间的封装时，了解一些要害的PCB制作和拼装约束能够下降终究产品的复杂性。本运用陈述将评论制作和拼装包括X2SON封装的PCB时的一些约束。有三个首要因素影响制作印制电路板(PCB)的封装尺度和距离。它们是：PCB制作、焊料运用和元件布局。
2 PCB制作
PCB的规划有必要契合PCB制作商的制作规范。PCB的可制作性取决于所需的空隙规范。更严密的空隙规范会导致复杂性添加，约束可用制作商的数量。
大多数老练的印刷电路板制作商能够出产距离和布线为0.1 mm(〜4 mil)的铜层，并可钻出小至0.1 mm(〜4 mil)的孔。X2SON系列封装的根底PCB尺度仅需0.208 mm(8.2 mil)距离——这彻底在制作范围内。
用这些封装制作的首要问题来自用于衔接中心引脚的办法。PCB的可制作性将遭到四个首要空隙规范的影响：布线距离、布线宽度、钻孔直径和孔环直径。图3可视化呈现了每个规范。
图3.空隙规范
图4显现了衔接中心引脚的第一个选项。此选项用于X2SON-5(DPW)封装的同一层的两个引脚之间进行布线。这将引进布线距离和布线宽度约束。角焊盘之间的最大距离为0.26 mm(10.2 mil)，并假设在不添加复杂性的情况下答应制作的最小布线宽度为0.1 mm(〜4 mil)，布线最小距离为0.08 mm(3.15 mil)。布线距离要求小于0.1 mm(〜4 mil)将添加制作的复杂性，某些PCB制作厂家或许无法制作。在编撰本文时，首要PCB制作商能够完成0.05 mm(〜2 mil)的细节精度。
图5显现了布线到中心引脚的第二个选项。此选项在X2SON-5(DPW)封装焊盘的独自信号层上布线，并运用通孔衔接到中心引脚。经过在底层上布线，能够避免在顶层上严密的布线距离和布线宽度。这种布局办法将导致与钻孔尺度和孔环相关的其他约束。为了避免添加复杂性和或许的制作问题，钻孔直径有必要坚持大于0.1 mm(〜4 mil)。此外，通孔直径有必要小于0.35 mm(13.78 mil)，以便通孔小于中心引脚。这需求0.125 mm(〜5 mil)的最小孔环规范。因为大多数PCB制作厂可容易完成0.125 mm的孔环规范，此选项供给了最有用的解决方案。
图4.X2SON-5(DPW)封装中心引脚布局选项1 图5.X2SON-5(DPW)封装中心引脚布局选项2
在中心焊盘上设置通孔时，有必要考虑钻孔尺度约束。运用直径为0.1 mm(〜4 mil)或更小的钻孔将通孔直接设置在中心焊盘中。图7显现了一个0.1 mm的通孔，用于在中心焊盘上缩放。请注意，假如运用这种办法，主张在焊接钢网上运用稍大的焊料孔径，因为有些焊料会吸入通孔。即便焊料略微放置在焊盘外面，只需焊盘不与任何其他焊盘或焊料触摸，它就会被拉到焊盘上。
图6和图7显现了掩盖有恰当器材的布局示例。请注意，阻焊层窗孔大于外部焊盘，这答应对这些焊盘进行视觉焊接查看。此外，焊盘金属在阻焊层下方延伸，以特别添加焊盘的物理强度。精确的测量值在每个器材数据表的机械制图部分供给。
图 6.X2SON-5(DPW)封装PCB完好的封装示例，显现旁路电容器 图 7.X2SON-6(DTB)封装PCB封装示例，不显现旁路%&&&&&%器
3 焊锡膏运用
因为触及的问题许多，焊锡膏运用是细小部件最重视的范畴。需求在焊盘上放置正确数量的焊料。焊料量受钢网厚度、焊料类型以及孔径巨细和形状的影响。这关于距离小于0.4 mm(15.7 mil)的封装来说变得愈加困难。TI的X2SON封装坚持了0.4 mm(15.7 mil)的距离，一起减小了全体封装尺度，然后使得在拼装过程中呈现更多差错也不会对产值发生明显影响。
TI主张运用0.1 mm(〜4 mil)厚的焊料钢网，孔径尺度在焊盘尺度的92%至100%之间，以进行恰当的焊料堆积。当运用盘中孔办法时，这应该添加10%。图8和图9别离展现了TI的X2SON-5(DPW)和X2SON-6(DTB)封装的焊锡膏主张。
焊料钢网孔径尺度与焊锡膏挑选有关。今日，用于SMT焊接的锡膏首要有两种类型：III型和IV型。III型焊锡膏现在已经成为规范，当需求更一致和更精密的颗粒时，运用IV型锡膏。III型锡膏含有直径为25-45μm(0.98-1.77 mil)的颗粒，IV型焊料含有直径为20-38μm(0.79-1.50 mil)的颗粒。典型的经历法则是孔径宽度应该至少是焊球尺度的5倍。考虑到图8所示的0.24 mm(9.45 mil)孔径，焊锡球直径有必要小于0.048 mm(1.89 mil)，这意味着能够运用III型焊锡膏。
图8.X2SON-5(DPW)封装焊料钢网示例 图9.X2SON-6(DTB)封装焊料钢网示例
4 元件布局
贴片机的元件布局一般十分精确，精度约为±30μm。图10和图11显现了X2SON封装的三分之一焊盘布局过错。为了正确装置部件，X2SON-5封装需求±83μm(3.28 mil)或更高的精度，而X2SON-6封装需求±72μm(2.94 mil)的精度。这样能够使一切引脚与焊锡膏杰出触摸，并避免它们与焊盘对齐超越三分之一。在焊接过程中，来自熔化焊料的表面张力将使部件对齐。因为许多贴片机都比所需的精度值要好，所以这个问题不该成为首要PCB拼装公司的问题。
图10.X2SON-5(DPW)封装最大偏移量 图11.X2SON-6(DTB)封装最大偏移量
作者：德州仪器 Emrys Maier, Tim Claycomb
