SMT-Leiterplatten-Design: Pad-Leiter-Verbindungen, Durchkontaktierungen, Testpunkte, Lötstopplack & Bestückungsdruck – Richtlinien

Einstellungen der Pad-Leiter-Verbindung

• Bei Verbindung eines Pads mit großer Massefläche sollten Kreuz-Massierung und 45°-Massierung bevorzugt werden.
• Die Länge der von großer Massefläche oder Stromleitungen abgeleiteten Spuren sollte >0,5 mm betragen, die Breite <0,4 mm.
• Spuren, die mit rechteckigen Pads verbunden sind, sollten von der Mitte der langen Pad-Seite abgeleitet werden; Winkelerzeugung vermeiden.

• Design der Leitungen zwischen IC-Bauteil-Pads und von Pads abgeleiteten Spuren siehe Abbildung 2.

Einstellungen von Durchkontaktierungen (Through-Holes/Vias)

Einstellungen für Reflow-Lötung:

• Allgemein: Durchmesser von Durchkontaktierungen mindestens 0,75 mm.
• Durchkontaktierungen dürfen nicht unter anderen Bauteilen platziert werden – Ausnahmen: SOIC und PLCC.
• Durchkontaktierungen dürfen nicht direkt auf dem Pad, dessen erweitertem Bereich oder in der Ecke platziert werden (Abb. 3).
• Zwischen Durchkontaktierung und Pad muss eine feine Leiterbahn mit Lötstopplack-Folie liegen: Länge ≥0,5 mm, Breite ≥0,4 mm.

Für Wellenlöten: Durchkontaktierungen sollten im Pad oder in Pad-Nähe platziert werden, um Gasentweichung zu unterstützen.

Testpunkte

• Einige Testpunkte können auf der Leiterplatte platziert werden – als Bohrungen oder Pads.
• Anforderungen an Testpunkte entsprechen denen der Reflow-Durchkontaktierungen.
• Nadel-Testadapter unterstützen Durchkontaktierungen und Testpunkte.

Bei In-Circuit-Test sollten mehrere Nadel-Testpunkte auf der Leiterplatte für Durchkontaktierungen und Testpunkte vorgesehen werden. Bei der Verbindung sind folgende Aspekte zu beachten:

• Mindestabstand bei Nadel-Testern mit unterschiedlichen Durchmessern für ATE (Automatische Testausrüstung).
• Durchkontaktierungen nicht auf dem erweiterten Pad-Bereich platzieren (wie bei Reflow).
• Testpunkte nicht auf Lötstellen von Bauteilen festlegen.

Lötstopplack (Soldermask)

• Leiterplatte sollte die Oberflächenveredelung HASL (Hot Air Solder Leveling) verwenden.
• Lötstopplack-Muster sollte den Pad-Rand um 0,05–0,254 mm überdecken, um Verschmutzung des Pads durch Lötstopplack-Paste zu verhindern.
• Bei engem Abstand oder ohne Leiterbahnen zwischen Pads: Muster nach Abb. 4(a); bei Leiterbahnen zwischen Pads: Muster nach Abb. 4(b), um Flussbrücken zu vermeiden.

Bestückungsdruck (Silkscreen)

Generell sollte der Bestückungsdruck der Bauteile im Silkscreen-Layer erfolgen, einschließlich Symbol, Bauteil-Kennnummer, Polarität und Pin-1-Markierung von ICs. Bei hoher Dichte und engem Abstand können vereinfachte Symbole verwendet werden (Abb. 5). In Sonderfällen kann die Bauteil-Kennnummer entfallen.

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Weiterführende Ressourcen
• Elemente für exzellentes QFN-Pad-Design
• Lötstopplack und seine Design-Tipps
• Design-Anforderung SMT-Leiterplatten Teil 1: Bonding-Pad-Design gängiger Bauteile
• Design-Anforderung SMT-Leiterplatten Teil 3: Bauteil-Layout-Design
• Design-Anforderung SMT-Leiterplatten Teil 4: Markierung
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