关于Cadence的焊盘的相关知识

 一、焊盘的分类

   在Pad Designer中,焊盘可分为三类:

     Regular Pad:   规则焊盘(正片中)

     Thermal Relief:   花焊盘/热风焊盘(正负片中) 

     Anti Pad:      焊盘的隔离区域(负片中)

 


 

 Thermal Relief

   作用:
   (1)防止散热。由于电路板上电源和地是由大片的铜箔提供的,所以为了防止因为散热太快而造成虚焊,故电源和接地过孔采用花焊盘形式,通过引线来代替Regular Pad吸收传导的热量
   (2)防止大片铜箔由于热胀冷缩作用而造成对过孔及孔壁的挤压,导致孔壁变形。
 
   应用:制作成十字花焊盘
   (1)正片:用来连接焊盘和正片的铜区域    
   (2)负片:使得引脚和周围的铜不连接       
 

 Anti Pad

    作用:

   起绝缘的作用,使焊盘和该层铜之间形成一个电气隔离,同时在电路板中证明一下焊盘所占的电气空间。( 如果孔在内层中不需要电气连接,就需要Anti Pad来隔离)

   /*该解释在下面《焊盘知识》中有详细说明*/


 二、叠层的分类

   叠层可分为以下几类:

     Begin Layer: 顶层

     Default Layer:内层

     End Layer:底层

     SolderMask Top:顶层阻焊层

     SolderMask Bottom:底层组阻焊层

     PasteMask Top:顶层助焊层

     PasteMask Bottom:底层助焊层


 

 阻焊层

   (Solder Mask,即绿油层),由于焊接电路板时焊锡在高温下的流动性,所以必须在不需要焊接的地方涂一层阻焊物质,防止焊锡流动、溢出引起短路。在阻焊层上预留的焊盘大小,要比实际焊盘大一些,其差值一般为10~20mil。

 

 助焊层

  (Paste Mask,即锡膏防护层,用来制作钢网)

 


 三、焊盘的结构

 关于焊盘的制作,应注意:

 1、通常焊盘比引脚大0.3mm;

 2、通常Regular Pad的尺寸和Paste Mask尺寸相等,Solder Mask的尺寸要比Regular Pad的尺寸大0.1mm(6mil);

  • Regular Pad参数:Begin Layer = Default Layer = End Layer, Solder Mask = Regular Pad + 0.1mm ;
  • 一般情况下,通孔焊盘的Paste Mask不设置;
  • 贴片焊盘不需要设置Thermal Relief和Anti Pad。

 3、自定义焊盘的制作,首先先做Shape Symbol(做两个,一个是Regular,一个是Solder Mask的),然后做Pad;

 4、通孔类的焊盘,孔径做成比实际尺寸大12mil即可,内电层的Flash内经比孔径大8mil即可。而Anti Pad要比Regular Pad大0.1mm;

 5、Slot焊盘的制作,先做矩形Flash,后做焊盘。

     注:对于没有电气特性的钻孔,制作焊盘是在Plating时选择Non-plated,且只做Begin Layer和End Layer,Internal Layer和Paste Mask及Sold Mask都选Null。 

                             

图 1 通孔焊盘(图中的Thermal Relief使用Flash)                                      图2 通孔焊盘                         

 


 四、正片和负片

 1、关于正片和负片的概念

   正片和负片只是指一个层的两种不同的显示效果。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。只是在cadence处理的过程中,数据量,DRC检测,以及软件的处理过程不同而已。

   正片:简单地说就是,在底片上看到什么就有什么。负片:正好相反,看到的就是没有的,看不到的就是有的。你看到的,恰恰是需要腐蚀掉的铜皮。见下图:


2、正片和负片的优缺点:

 正片

  优点是所见所得,有比较完善的DRC检查。缺点是如果移动零件(一般指 DIP 的)或贯孔,铜箔需重铺或者重新连结,否则就会短路或开路。

 负片

  优点是正好克服正片移动零件或贯孔时需要重铺铜箔的缺点,过孔贯穿负片层时程序根据网络连接判断采用(Thermal Relief)与该层连接还是用(Anti-Pad)与该层隔开。缺点是DRC检查并没有做的很完整,对于被Anti-Pad隔断的内层没有DRC报错。

  

 3、正片和负片的应用:

  1、Regular Pad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。

  2、Thermal Relief,Anti Pad,主要是与负片进行连接和隔离绝缘。一般应用在VCC或GND等内电层,因为这些层较多用负片。但是我们在Begin Layer和End Layer也设置Thermal Relief,Anti Pad的参数,那是因为Begin Layer和End Layer也有可能做内电层,也有可能是负片。

  综上所述,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,Anti Pad在这一层无任何作用。如果这一层是负片,就是通过Thermal Relief,Anti Pad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与GND内电层的负片同网络相连。

 


 

 参考文章包括:

   [1] 《allegro学习心得1---焊盘》 

   [2] 《Allegro元件封装(焊盘)制作方法总结》   

   [3]《Allegro 中正负片的概念及相关设置

   [4] 《焊盘知识

   [5] 《Allegro 焊盘与零件的开发

   [6] 李文庆. Cadence Allegro 16.6[M]. 北京:电子工业出版社,2015,05:44-54. 

 

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posted @ 2015-11-18 23:28  stuLeoYan  阅读(2240)  评论(0编辑  收藏  举报