بهترین روش برای محاسبه اندازه پد قطعات SMD

مونتاژکاران برای لحیم کاری قطعات SMD به پدهایی با اندازه دقیق نیاز دارند. طراحان PCB باید بسیاری از فوت پرینت های خود را با استفاده از اطلاعات دیتاشیت ها و فرمول های عمومی پد و اندازه زمین ایجاد کنند. طراحان PCB مسئول محاسبه اندازه‌ پدهاهستند که بوسیله محاسبات و مقایسه با داده‌های فوت پرینت ها، اطلاعات موجود در دیتاشیت ها و یا با رعایت استانداردهای خاص انجام می شود. اگر یک قطعه دارید و به فوت پرینت آن دسترسی ندارید، و تصمیم دارید خودتان فوت پرینت را بسازید، چه منابعی برای اطمینان از اندازه صحیح پد وجود دارد؟

محاسبه اندازه پد قطعات SMD

راه های مختلفی برای نزدیک شدن به تعیین اندازه پد برای اجزای SMD وجود دارد. تعیین دقیق اندازه پد به نوع قطعه و سبک مونتاژ آن بستگی دارد. برای مثال، BGAها نسبت به بسته‌های بدون سرب مانند( QFN ها) و بسته‌های سربی (مانند SOIC یا لیدهای gullwing ) نیاز به اندازه پد متفاوت دارند. به عنوان یک قاعده کلی، سایز پدها باید بزرگتر از پایه قطعه باشند تا فضای اضافی برای گوشت پد لحیم کاری ایجادشود. این نکات در استاندارد IPC-7351 همانطور که در زیر ذکر شده است مشخص شده است.

استاندارد IPC-7351B

استاندارد IPC-7351، قوانینی برای طراحی پایهSMD و استاندارد الگوی زمین را ارائه می‌کند، که شامل جزئیاتی در مورد تعیین اندازه‌های پد می‌شود. اگر می خواهید اندازه پد را به صورت دستی تعیین کنید، می توانید از فرمول های ذکر شده زیر برای اجرای این محاسبات برای قطعات SMD استفاده کنید.

هنگامی که در مورد اندازه پد برای قطعات خود شک دارید، دیتاشیت های خود را بررسی کنید!

سازندگان قطعات انواع اطلاعات از جمله اندازه بسته فیزیکی و الگوهای زمین را در دیتاشیت های خود ارائه می دهند. این الگوهای زمین معمولاً با مشخصات استاندارد IPC-7351B مطابقت دارند یا از آنها فراتر می روند. برای سوراخ ها، یک استاندارد جداگانه وجود دارد به نام IPC-7251 که الزامات عمومی برای طراحی سوراخ و استاندارد الگوی زمین را ارائه میدهد.

BGAها: اگر از پدهای تعریف شده با Solder Mask استفاده می کنید، مطمئن شوید که اندازه پد کمی بزرگتر را در نظر می گیرید تا سطح پد در تماس با آن قرار گیرد.

نام‌گذاری قطعات SMD در IPC-7351B

استاندارد IPC-7351B یک قرارداد نامگذاری برای قطعات SMD بر اساس ابعاد قطعات و الگوی زمین تعریف می کند. هنگام جستجو در پایگاه‌های اطلاعاتی مؤلفه‌ها، فوت پرینت برخی مؤلفه‌های استاندارد IPC دارای نامی است که از این قرارداد پیروی می‌کند. در این قرارداد نامگذاری فوت پرینت ها ، ۳-۷ کاراکتر اول معمولاً مخفف هستند که نوع بسته کامپوننت را مشخص می کنند. اطلاعات باقیمانده در نام فوت پرینت بر اساس اطلاعات سرب و شکل بدنه است.

قرارداد نامگذاری از الگوی کلی زیر پیروی می کند:

(نوع بسته) + (نوع سرب) + (طول سرب) + (طول بدنه) + (عرض بدنه) + (قد)

اگر به دنبال مؤلفه‌هایی از منابع آنلاین هستید، یا مؤلفه‌های تأییدشده را از کتابخانه دیگری پیدا می‌کنید، این قرارداد نام‌گذاری می‌تواند به شما در رمزگشایی اطلاعات بسته کمک کند. اندازه پد خاص مورد نیاز در این بسته ها را می توان با روش های ذکر شده در بالا محاسبه کرد.

اندازه فوت پرینت ها در  PCB بیشتر از اندازه پد SMD است

اندازه پد SMD که در فوت پرینت PCB خود استفاده می‌کنید مهم است، اما جنبه‌های دیگری نیز وجود دارد که باید در فوت پرینت گنجانده شود تا اطمینان حاصل شود که طراحی می‌تواند موفقیت‌آمیز باشد.

• لایه Silk Screen که محل قرار گیری قطعات الکترونیک و نقاط تست و شماره فنی ، لوگوی شرکت و علائم هشدار را روی PCB نشان میدهد.
• اطلاعات لایه مونتاژ برای درج در نقشه مونتاژ PCB
• مطابقت لایه Solder Mask با قوانین طراحی PCB شما

لایه باز Solder Mask و قوانین ترخیص مربوطه برای جلوگیری از خطاهای DFA )DFA یا طراحی برای مونتاژ یک فرآیند ساختار یافته است که برای اطمینان از مونتاژ صحیح قطعات بر روی PCB بدون هیچ گونه نقصی اجرا می شود. هدف ثانویه آن به حداقل رساندن هزینه های مونتاژ یک برد با ساده کردن طراحی آن است.) در طراحی و عیب یابی در هنگام مونتاژ مهم هستند. تیم ساخت و مونتاژ کننده شما می توانند بینشی در مورد این نکات ارائه دهند تا مطمئن شوند که برد شما بدون نقص است.

ابزار CAD شما ممکن است شامل یک ماشین حساب فوت پرینت  PCB باشد

سریع‌ترین راه برای ایجاد فوت پرینتی که من پیدا کرده‌ام، استفاده از عملکرد بخش‌سازی است که با ابزارهای چیدمان PCB شما ارائه می‌شود. امروزه بسیاری از سیستم‌های CAD با یک ابزار ساخت فوت پرینت عرضه می‌شوند که کارهای سنگین ساخت قطعه را برای شما انجام می‌دهد. برخی از این ابزارها همچنین دارای مشخصات استاندارد صنعتی هستند که از قبل بارگذاری شده اند.

با استفاده از این سازندگان فوت پرینت به عنوان بخشی از ابزارهای چیدمان PCB خود، می توانید زمان زیادی را که برای ایجاد صرف می کردید، صرفه جویی کنید. با مشخصات فوت پرینتی که قبلاً در سازنده فوت پرینت بارگذاری شده است، می توانید از آن برای ساختن خود مطابق با استانداردهای صنعت استفاده کنید یا در صورت نیاز تنظیمات دستی جزئی را انجام دهید. این کار باعث می شود که در وقت صرفه جویی کنید. سازنده فوت پرینت همچنین با هر پد و/یا الگوهای فرود، برای شما ایجاد می‌کند، در حالی که خطوط اصلی قسمت‌های لازم را برای لایه های Silk Screen یا اشکال طراحی مونتاژ اضافه می‌کند. این بار ممکن است فک شما از تعجب افتاده باشد، نه وحشت.

هر طراح نیاز به فوت پرینت صحیح در داخل نرم افزار طراحی PCB خود دارد، اما هیچکس دوست ندارد آنها را ایجاد کند! هنگامی که از Altium Designer استفاده می کنید، به جادوگر فوت پرینت سازگار با IPC دسترسی خواهید داشت که به شما در ایجاد فوت پرینت PCB برای قطعات خود کمک می کند.

منبع: سایت Altium Designer

مشاهده ویدیو آموزشی طراحی بردهای مدارچاپی با استفاده از نرم افزار Altium Designer