Altium Designer, 电路设计技巧

如何设计使用热焊盘的电路板

我曾经读到过年轻时的埃迪·里肯巴克(Eddie Rickenbacker)被他的老同事开了一个玩笑,他们让他到处寻找一个根本不存在的工具。之后,Rickenbacker在20世纪成为一名赛车手,一名汽车设计师,第一次世界大战中的美国航空高手,一名政府顾问,最终成为东方航空公司的负责人。但在汽车店时作为一名初级学徒,他必须像我们其他人一样学习交易的基本知识。他通过提出很多问题做到这一点。

如果你刚刚开始作为PCB设计师的旅程,你可能也有很多问题。这是一件好事,所以继续问。我发现虽然有一些新设计师犹豫要问的问题。这通常是因为这些问题看起来很基本,所以他们觉得这是他们应该已经知道的。其中的一个话题就是热焊盘。

什么是热焊盘,为什么它们是必要的?我应该什么时候使用它们?我如何创建它们?如果在学习如何设计电路板时,这些是您脑海中的一些问题,请继续阅读。我会尽我所能给你一个关于这个问题的概述,让你入门。别担心,我不打算派你出去找一个类似Rickenbacker的同事让他找的左手使用的猴子扳手。

 

什么是热焊盘?

多层电路板通常具有内部电源层和接地层。这些内部层通常在CAD系统中创建为负片。一个负片的电路板是电路板厂商最终制造的相反图像。负片上的图像表示没有金属,它们用于创建不连接到平面的孔周围的空隙。使用热焊盘将孔连接到平面,但是它使用辐条和空隙来限制连接的金属区域。这对于焊接板上的通孔部件非常重要。

当通孔元件的引线直接连接到没有使用热焊盘的内部电源层或接地层时,金属层可以在焊接过程中充当散热器。电路板上大面积的金属会导致热量消散,并且在焊料回流之前需要更长的时间。由于某些零件的导线比其他零件需要更长时间的焊接,因此可能难以使所有零件导线正确焊接。这可能会导致不良的焊点,最终可能导致间歇性接触或连接开路。

为了抵消这些效应,在负片上使用热焊盘。热焊盘在孔周围形成小的金属空隙,以便通过小的金属辐条进行连接。由于连接受到小辐条的限制,与其余部分的热接触较少。这样可以使通孔部分的电源或接地引线以与部件其他引线以相同的速率加热和焊接。

 

当设计电路板时,我应该使用热焊盘吗?

任何时候通孔部分的导线都连接到负极平面上时,应使用散热垫。散热垫中的辐条的数量和宽度应根据该销的功率要求而定。例如,需要40mil的走线连接到飞机的电源引脚需要一个具有四个10mil宽辐条的散热垫。

经常出现的另一个问题是,如果过孔需要散热片。请记住,散热垫的目的是抵消通孔引线焊接到内部平面的散热行为。由于通孔没有引线焊接到它,它通常不需要一个散热垫,并可以有一个坚实的连接到飞机。

如何创建一个热焊盘?

早期的CAD系统曾经需要手动构建散热垫。在我的职业生涯中,我使用了弧线,多边形和多边形来构建数以千计的热垫。尽管目前在许多CAD系统中这个选项仍然可用,但是除非需要定制的散热图案,否则通常不会使用该选项。

大多数现代CAD系统中的热敷垫都是由规则创建的。提供一个菜单,允许您指定垫的形状(圆形或方形),垫的旋转,辐条的数量和辐条的宽度。这些规则可以应用于特定的引脚,部件,图层,网络或网络类。您通常还可以为各种情况(例如不同的网络类别)设置多个规则,然后为这些规则设置优先级。

还有更多的热量救济比你原来的想象。 我们在这里只介绍了基础知识,但它应该给你一个很好的起点。 了解您的CAD工具如何与散热垫一起工作将是确保您获得成功的真正关键。

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