專利名稱：一種焊盤設(shè)計(jì)方法、焊盤結(jié)構(gòu)、印刷電路板及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面貼片(SMTSurface Mount Tech)電子元器件封裝的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種0402電容焊盤設(shè)計(jì)方法、焊盤結(jié)構(gòu)、印刷電路板及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在電子設(shè)備元器件密度不斷提高的今天，許多小間距封裝被大量的應(yīng)用于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，最常見的就是球柵陣列封裝技術(shù)(BGABall Grid ArrayPackage)封裝芯片的大量應(yīng)用，這種技術(shù)在使電子產(chǎn)品不斷小型化的同時(shí)，也給設(shè)計(jì)制造帶來了各種新的問題，例如BGA芯片的濾波，就是其中一項(xiàng)較為棘手的問題，這是由于在進(jìn)行芯片電源處理時(shí)，一般要求芯片的每個(gè)電源管腳都至少放置一個(gè)104電容用于濾波，但是BGA芯片上兩管腳之間的間距一旦小于1mm，由于空間的限制就很難滿足這個(gè)指標(biāo)。而為了滿足小間距封裝要求，一個(gè)可行的辦法就是通過減少電容數(shù)量的方式來完成設(shè)計(jì)，但是如此一來，就在一定程度上犧牲了電源的完整性。
如何在芯片電源處理時(shí)，通過保證電容數(shù)量來達(dá)到優(yōu)秀的電源完整性是本領(lǐng)域技術(shù)人員尋求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所指出的問題，本發(fā)明提供一種0402電容焊盤設(shè)計(jì)方法、焊盤結(jié)構(gòu)、印刷電路板及設(shè)備，以達(dá)到在BGA封裝芯片下方的有限空間盡可能增加電容數(shù)量，以保證電源完整性的目的。
本發(fā)明的主要目的是提供一種新型的0402電容焊盤設(shè)計(jì)方法，采用這種方法設(shè)計(jì)制造出來的焊盤可以保證每個(gè)電源管腳配置一個(gè)濾波電容，以解決BGA器件封裝時(shí)由于空間不足造成的芯片電源濾波問題。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種0402電容焊盤設(shè)計(jì)方法，該方法包括下列步驟修改0402電容焊盤的形狀，使得該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔邊緣的距離大于5mil。
根據(jù)上述實(shí)施例，該方法還可以包括下列步驟調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值，得到一個(gè)具有新的焊盤寬度、焊盤長度以及兩焊盤間距的值的焊盤，以便修改該焊盤的形狀。
根據(jù)上述實(shí)施例，該方法還包括下列步驟將所述0402電容焊盤的形狀修改為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形。
其中，所述焊盤的形狀為八角形時(shí)，該方法包括下列步驟將所述標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值調(diào)整為A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil；將所述經(jīng)調(diào)整的正方形焊盤的每個(gè)角削掉邊長為6mil的等腰直角三角形，得到一個(gè)八角形焊盤；所述八角形焊盤與其四周的信號過孔的距離大于5mil。
其中，所述焊盤的形狀為圓形時(shí)，該方法包括下列步驟將所述標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值調(diào)整為A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil；以所述經(jīng)調(diào)整的正方形焊盤的邊長為直徑，將該焊盤切割為圓形；所述圓形焊盤與其四周的信號過孔的距離大于5mil。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種0402電容焊盤結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于具有BGA芯片封裝的印刷電路板，該BGA芯片的每個(gè)電源管腳通過一個(gè)信號過孔與背面的濾波電容相接，所述焊盤用于貼裝所述濾波電容，其特征在于，所述焊盤形狀為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形，該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔的邊緣的距離大于5mil。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種印刷電路板，該印刷電路板具有BGA芯片封裝，該BGA芯片的每個(gè)電源管腳通過一個(gè)信號過孔與背面的濾波電容相連接，其特征在于，所述濾波電容的焊盤形狀為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形，該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔的邊緣的距離大于5mil。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種設(shè)備，該設(shè)備包括具有BGA芯片封裝的印刷電路板，該BGA芯片的每個(gè)電源管腳通過一個(gè)信號過孔與背面的濾波電容相連接，其特征在于，所述濾波電容的焊盤形狀為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形，該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔的邊緣的距離大于5mil。
本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)制造出來的焊盤進(jìn)行0402電容封裝，可顯著增加BGA芯片下方的電容數(shù)量，滿足每個(gè)電源管腳配置一個(gè)濾波電容的要求，從而改善了產(chǎn)品局部的電源完整性。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖1為標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的結(jié)構(gòu)形狀示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤取值后的結(jié)構(gòu)形狀示意圖；圖3為根據(jù)圖2所示實(shí)施例對調(diào)整0402電容焊盤取值后的焊盤進(jìn)行形狀修改后的一實(shí)施例的示意圖；圖4為一個(gè)常見的BGA封裝芯片正面示意圖；圖5為圖4所示范例的BGA封裝芯片背面的局部放大圖；圖6為應(yīng)用本發(fā)明一實(shí)施例的焊盤的BGA封裝芯片背面的示意圖；圖7為根據(jù)圖6所示實(shí)施例的BGA封裝芯片正面示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種0402電容焊盤設(shè)計(jì)方法，其核心內(nèi)容是，通過在標(biāo)準(zhǔn)的0402電容焊盤的基礎(chǔ)上修改其尺寸和形狀，達(dá)到增加焊盤邊緣與與其相鄰的信號過孔邊緣之間的距離的目的，從而可以在有限的空間放置更多的電容。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的上述實(shí)施例進(jìn)行說明。
如圖1所示，一般情況下，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值為焊盤寬度A＝20mil；焊盤長度B＝25mil；兩個(gè)焊盤之間的距離G＝20mil。
其中，mil為印刷電路板(PCB)或芯片布局的長度單位，1mil＝千分之一英寸(1mm＝39.37mil)。采用這種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行芯片封裝，由于焊盤邊緣與信號過孔邊緣之間的距離很小，基本上在1mm間距的BGA封裝芯片下方，無法放置很多電容。
本發(fā)明的方法即針對上述符合電子制造業(yè)協(xié)會(IPCAssociation OfConnecting Electronics Industries)標(biāo)準(zhǔn)的0402焊盤進(jìn)行修改，主要包括下列步驟調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)0402焊盤的取值，得到一個(gè)具有新的焊盤寬度、焊盤長度以及兩焊盤間距的值的焊盤；修改所述調(diào)整取值后的焊盤的形狀，使得該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔邊緣的距離大于5mil。
根據(jù)上述方法切割后的焊盤，增加了焊盤邊緣與信號過孔邊緣之間的距離，保證了每個(gè)焊盤均可放置一個(gè)0402電容，滿足了每個(gè)電源管腳配一個(gè)濾波電容的設(shè)計(jì)要求，從而改善了產(chǎn)品局部的電源完整性。
根據(jù)上述方法的一個(gè)較佳的實(shí)施例為將標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值調(diào)整為A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil，如圖2所示。
在所述正方形焊盤的每個(gè)角削掉邊長為6mil的等腰直角三角形，得到一個(gè)八角形狀的焊盤，如圖3所示，該焊盤的邊緣距離與其相鄰的信號過孔的邊緣大于5mil。
由于與焊盤相鄰的信號過孔位于該焊盤的左上、左下、右上、右下四個(gè)位置，因此，通過上述修改，將矩形焊盤改為八角形焊盤，就使得八角形焊盤(如圖6)與與其相鄰的信號過孔的距離大于矩形焊盤(如圖5)與與其相鄰的信號過孔的距離，在保證該距離大于5mil的前提下，達(dá)到本發(fā)明的發(fā)明目的。
需要說明的是，根據(jù)這一實(shí)施例，焊盤的取值并不限于A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil，這三個(gè)數(shù)值都可以根據(jù)實(shí)際情況略作調(diào)整，以滿足焊盤制造廠商的工藝要求；被削掉的等腰直角三角形的邊長也不限于6mil，也可根據(jù)需要調(diào)整這一取值，本發(fā)明并不以此作為限制。
根據(jù)上述方法的另一個(gè)較佳的實(shí)施例為將所述標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值調(diào)整為A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil，如圖2所示；以所述經(jīng)調(diào)整的正方形焊盤的邊長為直徑，將該焊盤切割為圓形，則該圓形焊盤(圖未示)與其四周的信號過孔的距離也大于5mil。
由于根據(jù)這一實(shí)施例設(shè)計(jì)制造的焊盤為圓形，其邊緣與四周信號過孔的距離也大于5mil，所以同樣可以達(dá)到本發(fā)明的發(fā)明目的。
當(dāng)然，同樣道理，該0402電容焊盤的取值和直徑也不限于如上所述，可以根據(jù)焊盤制造廠商的工藝調(diào)整，只要其邊緣與四周信號過孔的邊緣的距離大于5mil，可以保證每個(gè)電源管腳放置一個(gè)0402電容即可。
以上只是本發(fā)明的兩個(gè)較佳實(shí)施例，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此，例如焊盤的取值(A、B、G)可根據(jù)實(shí)際情況和焊盤制造廠商的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，如調(diào)整為A＝20mil；B＝24mil等，而經(jīng)切割后的焊盤形狀也不限于上述實(shí)施例的八角形、圓形，也可為六角形、十角形、橢圓形等，只要保證經(jīng)切割后，其形狀的邊緣距離與其相鄰的信號過孔的邊緣大于5mil即可。
另外需要說明的是，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值是為了便于形狀的切割修改，以達(dá)到切割后的形狀與四周信號過孔之間的距離大于5mil的目的。實(shí)際上，為了將焊盤切割修改為需要的形狀，該標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值也可不作修改，例如，將焊盤形狀修改為六邊形就可以不對標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值進(jìn)行修改，請參照圖1，此時(shí)，只需取A邊的中間，取B邊的相對兩點(diǎn)，并保證修改后的六邊形的邊緣距離與其相鄰的信號過孔的邊緣大于5mil即可，這也可以根據(jù)制造工藝進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
下面將結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)例對本發(fā)明的方法和焊盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
請參照圖4，其為一個(gè)常見的BGA封裝芯片正面示意圖，圖中的點(diǎn)(●)表示管腳，如果將BGA封裝芯片的每一個(gè)管腳都作為一個(gè)獨(dú)立的信號的話，為了扇出信號，每個(gè)管腳都需要打一個(gè)過孔到內(nèi)層，如圖所示，圖中的圈(○)即表示信號過孔。此時(shí)，為了在印刷電路板的底面，也即圖4所示的BGA封裝芯片的背面(如圖5所示)加上濾波電容，標(biāo)準(zhǔn)0402電容的焊盤51和其四周的信號過孔52的邊緣的間距d1就會因過小而導(dǎo)致無法放入電容，最終該BGA封裝芯片的背面將無法放下任何電容。
上述例子是一種極端的情況，一般情況下，如圖4所示規(guī)模的BGA封裝芯片背面，能放下的0402電容數(shù)量一般在10-30個(gè)左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到每個(gè)電源管腳配一個(gè)濾波電容的設(shè)計(jì)要求。采用長度為20mil，寬為10mil的0201電容，或許可以稍微緩解這一問題，但是由于0201電容本身的尺寸太小，國內(nèi)一般的貼裝廠在工藝和設(shè)備上都無法滿足要求，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，采用0201電容的方法并不可取。
應(yīng)用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法制造出來的焊盤即可解決上述問題，請參照圖6、圖7，相較于圖5中的標(biāo)準(zhǔn)焊盤51，本發(fā)明的焊盤61會和周圍過孔62干涉的部分已被切除，此時(shí)的間距d2即滿足安全間距(大于5mil)的要求。如此一來，在BGA封裝芯片的背面，就可以放置0.5n個(gè)0402電容，其中n為BGA封裝芯片的總管腳數(shù)，完全滿足每個(gè)電源管腳配一個(gè)濾波電容的設(shè)計(jì)要求，從而保證了該芯片的電源完整性。
同時(shí)，電容焊盤的異型設(shè)計(jì)并沒有影響到產(chǎn)品的可制造性，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，采用本發(fā)明的焊盤，焊點(diǎn)的焊接故障率低于300PPM，同標(biāo)準(zhǔn)電容封裝的焊點(diǎn)故障率幾乎沒有差別，因此不會引入新的可制造性問題。
另外，采用本發(fā)明提出的方法和焊盤進(jìn)行封裝，還可以微調(diào)0402電容與BGA芯片的相對位置，以保證電容焊盤在各個(gè)方向上，均與其周圍的物體，例如過孔、信號等有足夠的安全間距，例如大于6mil。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)用本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)制造的焊盤進(jìn)行0402電容封裝的印刷電路板，以及應(yīng)用這種印刷電路板的設(shè)備都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，通過本發(fā)明，可顯著增加BGA芯片下方的電容數(shù)量，滿足每個(gè)電源管腳配置一個(gè)濾波電容的要求，從而改善了上述印刷電路板以及上述設(shè)備局部的電源完整性。
以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種0402電容焊盤設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法包括下列步驟修改0402電容焊盤的形狀，使得該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔邊緣的距離大于5mil。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括下列步驟調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值，得到一個(gè)具有新的焊盤寬度、焊盤長度以及兩焊盤間距的值的焊盤，以便修改該焊盤的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法還包括下列步驟將所述0402電容焊盤的形狀修改為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述焊盤的形狀為八角形，該方法包括下列步驟將所述標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值調(diào)整為A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil；將所述經(jīng)調(diào)整的正方形焊盤的每個(gè)角削掉邊長為6mil的等腰直角三角形，得到一個(gè)八角形焊盤；所述八角形焊盤與其四周的信號過孔的距離大于5mil。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述焊盤的形狀為圓形，該方法包括下列步驟將所述標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值調(diào)整為A＝22mil，B＝22mil，G＝16mil；以所述經(jīng)調(diào)整的正方形焊盤的邊長為直徑，將該焊盤切割為圓形；所述圓形焊盤與其四周的信號過孔的距離大于5mil。
6.一種0402電容焊盤結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于具有BGA芯片封裝的印刷電路板，該BGA芯片的每個(gè)電源管腳通過一個(gè)信號過孔與背面的濾波電容相接，所述焊盤用于貼裝所述濾波電容，其特征在于，所述焊盤形狀為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形，該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔的邊緣的距離大于5mil。
7.一種印刷電路板，該印刷電路板具有BGA芯片封裝，該BGA芯片的每個(gè)電源管腳通過一個(gè)信號過孔與背面的濾波電容相連接，其特征在于，所述濾波電容的焊盤形狀為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形，該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔的邊緣的距離大于5mil。
8.一種設(shè)備，該設(shè)備包括具有BGA芯片封裝的印刷電路板，該BGA芯片的每個(gè)電源管腳通過一個(gè)信號過孔與背面的濾波電容相連接，其特征在于，所述濾波電容的焊盤形狀為六角形、八角形、十角形、圓形或橢圓形，該焊盤的邊緣與與其相鄰的信號過孔的邊緣的距離大于5mil。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊盤設(shè)計(jì)方法、焊盤結(jié)構(gòu)、印刷電路板及設(shè)備，所述方法包括調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)0402電容焊盤的取值，得到一個(gè)具有新的焊盤寬度、焊盤長度以及兩焊盤間距的值的焊盤，以便修改該焊盤的形狀；修改0402電容焊盤的形狀，使得該焊盤的邊緣與其相鄰的信號過孔邊緣的距離大于5mil。采用本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)制造出來的焊盤可以保證每個(gè)電源管腳配置一個(gè)濾波電容，以解決BGA器件封裝時(shí)由于空間不足造成的芯片電源濾波問題。
文檔編號G06F17/50GK101068453SQ20071011265
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者劉浩 申請人:福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)有限公司