Посадочное место (footprint), в некоторых переводах — контактный рисунок или геометрия площадок (land pattern), — это область на печатной плате, спроектированная для механической установки и электрического соединения конкретного электронного компонента. Оно представляет собой комбинацию контактных площадок (pads), ограничительных контуров (courtyards), обозначений ориентации (silkscreen outline) и других вспомогательных элементов, точно соответствующих размерам и расположению выводов компонента. Корректное проектирование посадочного места является основой для обеспечения качественной пайки, механической прочности и надёжности готового изделия. Стандартным руководством по проектированию посадочных мест является IPC-7351 (Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard).
Состав и принципы проектирования
Типичное посадочное место включает несколько элементов:
-
Контактные площадки (pads). Участки металлизации, на которые наносится припой для соединения с выводами компонента. Их форма и размер рассчитываются с учётом типа вывода (например, gull-wing, J-lead, ball), допустимых монтажных допусков и требований к паяному соединению.
-
Зона установки (courtyard). Виртуальная граница вокруг посадочного места, гарантирующая отсутствие механического и электрического конфликта с соседними компонентами.
-
Контур компонента (component outline). Линия на слое маркировки (silkscreen), обозначающая реальные габариты корпуса для облегчения визуального контроля и ручного монтажа.
При проектировании руководствуются тремя основными уровнями плотности (density levels), определёнными в IPC-7351: Least (наименьшая плотность, максимальные допуски), Nominal (номинальная) и Most (наибольшая плотность, минимальные допуски для миниатюризации).
Влияние на качество пайки и технологичность
Геометрия посадочного места напрямую влияет на формирование паяного соединения (solder joint):
-
Слишком маленькие площадки могут привести к недостаточному количеству припоя и непропаю (non-wet).
-
Слишком большие площадки способствуют образованию перемычек (bridging) и смещению компонента (tombstoning).
-
Отсутствие термобарьера (thermal relief) для площадок, соединённых с массивными полигонами (copper pours), может осложнить процесс пайки из-за быстрого отвода тепла.
Для контрактного производства (EMS) наличие правильно спроектированных, стандартизированных посадочных мест в библиотеке компонентов (component library) САПР — это залог быстрого запуска проекта в производство, высокого процента выхода годной продукции (yield) и минимизации дефектов на этапе поверхностного монтажа (SMT).
см. также «Контактная площадка»:
Посадочное место является структурой более высокого уровня, состоящей из набора отдельных контактных площадок, организованных в соответствии с конкретным компонентом. Таким образом, контактная площадка — это элементарный строительный блок посадочного места.
Источники: Стандарт IPC-7351, рекомендации производителей компонентов (component datasheets), руководства по применению систем автоматизированного проектирования (САПР, EDA).