Diseño PCB SMT: Directrices de pads para componentes estándar – Parte 1

Componentes SMC/SMD rectangulares

El diseño dimensional de componentes SMC o SMD rectangulares se muestra en la Figura 1.

Componentes SMC/SMD rectangulares (continuación)

El diseño dimensional se muestra en la Figura 1 (segunda variante).

La profundidad del surco del pad con ranura se calcula con la fórmula (unidades: mm):

Nota: L_max = longitud máxima del encapsulado; B = longitud del patrón de pad; G = distancia entre patrones de pad; D = profundidad del surco; C = ancho del surco (generalmente 0,3±0,05 mm).

SOT (Small Outline Transistor)

Requisitos de diseño de pad de un solo pin en Figura 3.

Para SOTs, la distancia centro a centro entre pads debe coincidir con la de los terminales, y el tamaño adyacente a cada pad debe expandirse al menos 0,35 mm (Figura 4).

Componentes SOP y QFP

Dado que los terminales de SOP y QFP son todos en forma de ala (gull-wing), el cálculo del tamaño de pads es idéntico. Generalmente, el ancho del pad es la mitad de la distancia centro a centro entre pines adyacentes, y la longitud del pad es 2,5±0,5 mm.

La forma del SOP y diseño de pads se muestra en Figura 5.

• La distancia centro a centro entre pads igual a la de los pines.
• Principio general para diseño de pad de pin único:
  • a. W2 ≤ W cuando distancia entre pines ≤ 1,0 mm;
  • b. W2 ≥ 1,2W cuando distancia entre pines ≥ 1,27 mm.
  • c. L2 = L + b1 + b2; b1 = b2 = 0,3–0,5 mm.

La distancia entre dos pads paralelos: G = F – K (mm).
Nota: G = distancia entre 2 pads; F = tamaño del encapsulado; K = constante (habitualmente 0,25 mm).

Los encapsulados SOP suelen ser de dos tipos: cuerpo ancho (G = 7,6 mm) y cuerpo estrecho (G = 3,6 mm).

Tabla de tamaños de pad y máscara para QFP:

Nº de terminales	Tamaño pad			Tamaño máscara		Leyenda configurada
	a	b	c	d	e
64	1,0	0,6	0,18	0,2	0,135
80	0,8	0,5	0,2	0,13	0,085
100, 160	0,65	0,35	0,3	0,13	0,085
48, 208	0,5	0,3	0,3	0,1	0,05
224	0,4	0,22	0,22	0,08	0,05

SOJ y PLCC

Los terminales de SOJ y PLCC son en J, con distancia centro a centro típica de 1,27 mm y mismo patrón de pads.

Diseño de pads:

• Ancho de pad por pin: 0,50–0,80 mm; longitud: 1,85–2,15 mm.
• El centro de los pines debe estar entre un tercio interior del pad y el centro del pad (Figura 6).
• Distancia entre pads paralelos SOJ (G): generalmente 4,9 mm.
• Distancia entre pads paralelos PLCC: J = C + K (Figura 7). J = distancia contorno del pad; C = tamaño máx. encapsulado PLCC; K = constante (0,75 mm).

BGA (Ball Grid Array)

Clasificación y atributos

• BGA: paquete con array de bolas como terminales I/O en la base. Tipos: PBGA (plástico), CBGA (cerámico), TBGA (cinta), µBGA (chip scale). Tamaño: 7–50 mm.
• PBGA es el más común, sustrato PCB. Paso entre bolas: 1,50 / 1,27 / 1,0 mm. Diámetro bolas: 1,27 / 1,0 / 0,89 / 0,762 mm.
• Distribución de bolas: incompleta o completa (Figura 8).

Principios de diseño de pads BGA

• Diseño según distribución de bolas en base del BGA. Cada centro de pad debe coincidir con el centro de la bola correspondiente.
• Forma del pad: círculo sólido. Diámetro máx. PCB = diámetro bola BGA. Diámetro mín. = diámetro bola – precisión de montaje (ej.: bola 0,89 mm, precisión 0,1 mm → pad mín. 0,69–0,79 mm).
• Máscara de soldadura 0,1–0,15 mm mayor que el pad.
• Las vias deben taparse con material dieléctrico o gel conductor tras el plateado, altura ≤ altura del pad.
• Serigrafía en las 4 esquinas desde el pasillo lateral del BGA, ancho línea 0,2–0,25 mm.

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