Conception PCB CMS : directives pour pads de composants standards – Partie 1

Composants CMS/SMD rectangulaires

La conception dimensionnelle des composants CMS ou SMD rectangulaires est illustrée à la Figure 1 ci-dessous.

Composants CMS/SMD rectangulaires (suite)

La conception dimensionnelle des composants CMS ou SMD rectangulaires est illustrée à la Figure 1 ci-dessous.

La profondeur de rainure du pad à rainure est calculée selon la formule (unité : mm) :
Note : L_max = longueur maximale du boîtier du composant ; B = longueur du motif de pad ; G = distance entre deux motifs de pads ; D = profondeur du pad à rainure ; C = largeur du pad à rainure, généralement 0,3 ± 0,05 mm.

Boîtiers SOT (Small Outline Transistor)

Les exigences de conception pour pad unique sont illustrées à la Figure 3.

Pour les SOT, la distance centre-à-centre entre pads doit être identique à celle entre les broches, et la taille adjacente à chaque pad doit être élargie d'au moins 0,35 mm (voir Figure 4).

Composants SOP et QFP

Comme les broches des SOP et QFP sont toutes en aile de mouette, la taille des pads se calcule de la même manière. Généralement, la largeur du pad est la moitié de l'entraxe des broches adjacentes, et la longueur du pad vaut 2,5 ± 0,5 mm.

La forme du SOP et la conception des pads sont illustrées à la Figure 5.

• La distance centre-à-centre entre pads est identique à l'entraxe des broches.
• Principe général pour la conception de pad unique :

• a. W2 ≤ W lorsque l'entraxe des broches ≤ 1,0 mm ;
• b. W2 ≥ 1,2W lorsque l'entraxe des broches ≥ 1,27 mm.
• c. L2 = L + b1 + b2 ; b1 = b2 = 0,3–0,5 mm.

La distance entre deux pads parallèles se calcule par la formule (unité : mm) : G = F – K.
Note : G = distance entre 2 pads ; F = taille du boîtier du composant ; K = constante généralement 0,25 mm.

Les boîtiers SOP se divisent généralement en corps large et corps étroit. La valeur de G est respectivement 7,6 mm et 3,6 mm.

Le tableau ci-dessous récapitule les dimensions des pads et masque de soudure pour QFP :

Nombre de broches	Taille du pad			Taille masque soudure		Légende configurée
	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

Boîtiers SOJ et PLCC

• Les broches des SOJ et PLCC sont en J, avec un entraxe typique de 1,27 mm et un même motif de pads.

Conception des pads

• a. Largeur du pad pour broche unique : 0,50–0,80 mm ; longueur : 1,85–2,15 mm.
• b. Le centre des broches doit se situer entre le tiers intérieur du pad et le centre du pad (Figure 6).
• c. Distance entre deux pads parallèles de SOJ (G) : généralement 4,9 mm.
• d. Distance entre deux pads parallèles de PLCC : formule J = C + K (Figure 7).
  Note : J = distance contour du motif de pad ; C = taille maxi du boîtier PLCC ; K = constante généralement 0,75 mm.

BGA (Ball Grid Array)

Classification et attributs du BGA

• a. Le BGA est un boîtier avec grille de billes en I/O sur le dessous. Types : PBGA (plastique), CBGA (céramique), TBGA (ruban), µBGA (CSP). Dimensions : 7–50 mm.
• b. PBGA est le plus courant, substrat PCB comme support. Entraxe billes : 1,50 ; 1,27 ; 1,0 mm. Diamètre billes : 1,27 ; 1,0 ; 0,89 ; 0,762 mm.
• c. Distribution des billes : incomplète ou complète (Figure 8).

Principes de conception des pads BGA

• a. Conception selon la distribution des billes du BGA. Chaque centre de pad PCB doit coïncider avec le centre de la bille correspondante.
• b. Forme du pad : cercle plein. Diamètre maxi du pad PCB = diamètre du pad de la bille du BGA. Diamètre mini = diamètre bille – précision de montage. Exemple : bille 0,89 mm, précision 0,1 mm → pad mini 0,69–0,89 mm.
• c. Taille masque de soudure = pad + 0,1–0,15 mm.
• d. Les traversées doivent être bouchées par diélectrique ou gel conducteur après galvanisation, hauteur ≤ hauteur du pad.
• e. Sérigraphie aux 4 angles du couloir latéral du BGA, largeur trait 0,2–0,25 mm.

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