一、PCB 封装是什么？

   PCB 封装定义电子元器件和 PCB 之间的物理接口，为 PCB 组装和维护提供了必要的信息，例如，元件的形状和符号，焊盘数量、位置、参考引脚、极性等。

   放置在 PCB 侧面的每个组件都必须要有自己的封装，包括 PCB 上将焊接组件的铜区域，例如，16引脚 SSOP 封装，包含2排，每排8个矩形焊盘。下图显示了采用16 引脚 SSOP 封装的通用电子元件的占位面积，红色部分对应于层上的铜区域，而其他颜色代表机械类型层。

16 引脚 SSOP 封装示例

二、PCB封装的类型和尺寸？

   PCB 封装有多种类型，最常见的是：

1、SOP（小外形封装）

   用于集成电路(IC) 的最小占位面积，通常约为 0.4 英寸 x 0.4 英寸。

SOP（小外形封装）

2、QFP（四方扁平封装）

   较大的 PCB 占位面积，用于 IC 和集成电路，通常约为 0.8" x 0.8"，但也可以大至 1" x 1"。

QFP（四方扁平封装）

3、BGA（球栅阵列）

   这是一种更大的 PCB 封装，适用于具有许多连接的 IC 和集成电路。通常是矩形，四面都有引脚，可以将它们放置在任何方向。尺寸差异很大，具体取决于每个 IC 的连接数量；尺寸范围从 0.5" x 0.5" 到超过 2" x 2"。

BGA（球栅阵列）

三、PCB封装包含哪些信息？

1、焊盘/孔

   用于指示组装 SMD 元件的焊盘或用于固定通孔元件的孔的位置，这对于焊接至关重要，必须要精确定义。

2、组件的轮廓

   可以定义为 PCB 封装的保护区域，可以放置其他组件放置在该区域内，该边界界定了组件的整个主体，负责定义组件形状的主要层。

3、参考指示符

   也就是一个字母、数字代码，用于唯一标识原理图和PCB布局中的组件，下图显示了一些参考指示符，例如，R3 电阻和 C5电容等。

参考指示符

4、引脚1指示符

   当放置具有大量引脚的组件（例如集成电路）时，重要的是在封装上指示引脚 1 的位置，以避免在组装阶段可能出现的误解。例如，具有 QFP 或 DIP 封装的组件就是这种情况。可以是白色的圆圈，也可以是三角形，也可以用正方形，如下图。

三角形标志引脚1

正方形标识引脚1

5、机械信息

   一些组件可能具有一些机械部件，或者可能在其他组件上延伸的突出物，从而在组件之间产生可能的碰撞或重叠。例如，散热器。

6、3D 模型和符号

   每个 PCB 封装在原理图中都有一个关联的符号，并且在大多数情况下，还有一个关联的 3D 模型。这使得设计人员能够创建整个电路板的 3D 模型，验证组件之间的正确定位和相互距离。

3D 模型和符号

   下图，显示了完整的 PCB，与包含高度集成的 SMD 组件 (FPGA) 的开源项目相关。查看所有这些组件的封装，除了焊盘的排列和相对间距之外，还包括一个点（或一个圆圈）来识别引脚 1。我们还可以注意到，在 X1 振荡器的情况下，显示元件符号。

PCB 封装图

四、PCB 封装标准

   对于 PCB 封装，还有国际适用的特定标准，用于定义封装、原理图符号和 3D 模型。

1、IPC 7351（PCB 封装）

   IPC 7351 标准（具体来说，IPC-SM-7351-B）定义了一组控制元件周围焊盘尺寸的方程。符合 IPC 7351 的组件将按照这些标准进行设计。

2、ANSI Y32.2-1975（原理图符号）

   该标准定义了电气和电子图中使用的图形符号列表和一系列类别名称字母。有些CAD工具工程师可以自己设置，但大部分CAD工具都是默认的。

3、ISO 10303-21（3D 模型）

   ISO 10303-21 标准定义了可导入 3D CAD 软件的 STEP 模型所使用的文件格式。该标准更多的是文件格式规范，而不是绘制组件封装的要求。

ISO 10303-21（3D 模型）

五、设计 PCB封装遵循的规则

1、焊盘尺寸

   焊盘尺寸必须适合元件引线或引脚，并且必须允许安全焊接和电气连接。PCB 焊盘尺寸通常在元件数据表中指定，或者可以使用 IPC-7351B 等 PCB 设计标准来确定。

2、焊盘间距

   焊盘之间的间距必须适合元件引线或引脚，并且必须允许正确的焊接和电气连接。焊盘间距也在元件数据表中指定或使用 PCB 设计标准确定。

3、焊盘形状

   焊盘的形状必须与元件引线或引脚的形状相匹配，并且必须允许安全焊接和电气连接。焊盘形状在元件数据表中指定或使用 PCB 设计标准确定。

4、通孔放置

   对于通孔元件，通孔的放置必须准确，以确保元件正确对齐和牢固连接。通孔的位置通常在元件数据表中指定或使用 PCB 设计标准确定。

5、参考标号

   参考标号必须放置正确，以确保元件标识清晰准确。参考指示符的放置通常在元件数据表中指定或使用 PCB 设计标准确定。

6、间隙和爬电距离

   元件与PCB其他部分之间的间隙和爬电距离必须足够，以防止电气短路并确保安全操作。所需的最小间隙和爬电距离通常在 IPC-7351B 或 IPC-SM-782 等行业标准中指定。

7、走线宽度

   走线宽度必须适合流经走线的电流，以确保稳定可靠的电气连接。走线宽度通常是使用考虑电压和电流水平以及走线长度和温度的设计规则来确定的。

   显示了正确 PCB 封装的示例。

黄色层包含丝印和引脚 1 的参考；

红色层包含焊盘的定义；

紫色层包含机械尺寸的定义；

而绿色层包含轮廓的定义。

具有不同信息层的封装示例

   以上就是关于 PCB封装 的内容。

1、《印制电路板设计与制作》-84页

2、电路设计、仿真与PCB设计-539页

3、电子产品印制电路板设计与制作 -387页

4、电子设计丛书 电路板的焊接、组装与调试-194页

5、PCB不良点汇总分类-136页 ppt

6、PCB多层印制板知识-100页ppt

7、微电子技术专业系列：《SMT生产工艺》-270页

8、印制电路板工程设计：专业技能入门与精通-406页

9、PCB基础知识简介-123页.ppt

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