PCB封装是元件物料在PCB上的映射。封装是否设计规范牵涉到元件的贴片装配，需要正确地处理封装数据，满足实际生产的需求。有的工程师做的封装无法满足手工贴片，有的无法满足机器贴片，也有的未创建1脚标识，手工贴片的时候无法识别正反，造成PCB短路的现象时有发生，这个时候需要设计工程师对自己创建的封装进行一定的约束。

封装设计应统一采用公制单位，对于特殊元件，资料上没有采用公制标注的，为了避免英制到公制的转换误差，可以按照英制单位。精度要求：采用mil为单位时，精度为2；采用mm为单位时，精度为4。

1．无管脚延伸型SMD贴片封装设计

图6-28给出了无管脚延伸型SMD贴片封装尺寸数据，给出如下数据定义说明。

A—元件的实体长度     X—PCB封装焊盘宽度

H—元件的可焊接高度    Y—PCB封装焊盘长度

T—元件的可焊接长度     S—两个焊盘之间的间距

W—元件的可焊接宽度               

注：A、T、W均取数据手册推荐的平均值。

图6-28  无管脚延伸型SMD贴片封装

定义：

T1为T尺寸的外侧补偿常数，取值范围为0.3～1mm；

T2为T尺寸的内侧补偿常数，取值范围为0.1～0.6mm；

W1为W尺寸的侧边补偿常数，取值范围为0～0.2mm。

通过实践经验并结合数据手册参数得出以下经验公式。

X=T1+T+T2

Y=W1+W+W1

S=A+T1+T1-X

实例演示如图6-29所示，根据图上数据及结合经验公式，可以得到如下实际封装的创建数据。

X=0.6mm（T1）+0.4mm（T）+0.3mm（T2）=1.3mm

Y=0.2mm（W1）+1.2mm（W）+0.2mm（W1）=1.6mm

S=2.0mm（A）+0.6mm（T1）+0.6mm（T1）-1.3mm（X）=1.9mm

图6-29  无管脚延伸型SMD贴片封装实例数据

2．翼形管脚型SMD贴片封装设计

图6-30给出了翼形管脚型SMD贴片封装尺寸数据，给出如下数据定义说明。

A—元件的实体长度    X—PCB封装焊盘宽度

T—元件管脚的可焊接长度   Y—PCB封装焊盘长度

W—元件管脚宽度         S—两个焊盘之间的间距

注：A、T、W均取数据手册推荐的平均值。

图6-30  翼形管脚型SMD贴片封装

定义：

T1为T尺寸的外侧补偿常数，取值范围为0.3～1mm；

T2为T尺寸的内侧补偿常数，取值范围为0.3～1mm；

W1为W尺寸的侧边补偿常数，取值范围为0～0.2mm。

通过实践经验并结合数据手册参数得出以下经验公式。

X=T1+T+T2

Y=W1+W+W1

S=A+T1+T1-X

3．平卧型SMD贴片封装设计

图6-31给出了平卧型SMD贴片封装尺寸数据，给出如下数据定义说明。

A—元件管脚的可焊接长度  X—PCB封装焊盘宽度

C—元件管脚间隙             Y—PCB封装焊盘长度

W—元件管脚宽度        S—两个焊盘之间的间距     

注：A、C、W均取数据手册推荐的平均值。

图6-31  平卧型SMD贴片封装

定义：

A1为A尺寸的外侧补偿常数，取值范围为0.3～1mm；

A2为A尺寸的内侧补偿常数，取值范围为0.2～0.5mm；

W1为W尺寸的侧边补偿常数，取值范围为0～0.5mm。

通过实践经验并结合数据手册参数得出以下经验公式。

X=A1+A+A2      

Y=W1+W+W1

S=A+A+C+A1+A1-X

4．J形管脚型SMD贴片封装设计

图6-32给出了J形管脚型SMD贴片封装尺寸数据，给出如下数据定义说明。

A—元件的实体长度    X—PCB封装焊盘宽度

D—元件管脚中心间距          Y—PCB封装焊盘长度

W—元件管脚宽度          S—两个焊盘之间的间距     

注：A、D、W均取数据手册推荐的平均值。

图6-32  J形管脚型SMD贴片封装

定义：

T为元件管脚的可焊接长度；

T1为T尺寸的外侧补偿常数，取值范围为0.2～0.6mm；

T2为T尺寸的内侧补偿常数，取值范围为0.2～0.6mm；

W1为W尺寸的侧边补偿常数，取值范围为0～0.2mm。

通过实践经验并结合数据手册参数得出以下经验公式。

T=（A-D）/2    

X=T1+T+T2

Y=W1+W+W1    

S=A+T1+T1-X

5．圆柱式管脚型SMD贴片封装设计

圆柱式管脚型SMD贴片封装如图6-33所示，其尺寸数据公式可以参考无管脚延伸型SMD贴片封装的经验公式。

6．BGA类型SMD贴片封装设计

常见BGA类型SMD贴片封装模型如图6-34所示。此类封装可以根据BGA的Pitch间距来进行常数的添加补偿，如表6-3所示。

          图6-33  圆柱式管脚型SMD贴片封装       图6-34  常见BGA类型SMD贴片封装模型

表6-3  常见BGA焊盘补偿常数推荐

除贴片封装外，剩下的就是插件类型封装了，在一些接插件、对接座子等元件上面比较常见。对于插件类型封装焊盘尺寸，大概定义了一些经验公式，如表6-4所示。

表6-4  插件类型封装焊盘尺寸

沉板元件的特殊设计要求

1．开孔尺寸

元件四周开孔尺寸应保证比元件最大尺寸单边大0.2mm（8mil），这样可以保证元件装配的时候能正常放进去。有的设计者按照数据手册做了封装，但是实际中做出板子来放不下，往往就是因为这个原因。

2．丝印标注

为了在板上能清楚地看到该元件所处位置，它的丝印在原有基础上外扩0.25mm，保证丝印在板上，丝印必须避让焊盘的阻焊层，根据具体情况向外让或切断丝印。

图6-35给出了一个沉板的RJ45接口进行示例。

图6-35  RJ45接口沉板式封装

阻焊层就是Solder Mask，是指印制电路板上要上绿油的部分。实际上这阻焊层使用的是负片输出，所以在阻焊层的形状映射到板子上以后，并不是上了绿油阻焊，反而是露出了铜皮。阻焊层的主要目的是防止波峰焊焊接时桥连现象的产生。

一般常规设计的时候采取单边开窗2.5mil的方式即可，如图6-36所示。如果有特殊要求的，需要在封装里面设计或者利用软件的规则进行约束。

图6-36  阻焊层单边开窗2.5mil

（1）元件丝印，一般默认字符线宽为0.2032mm（8mil），建议不小于0.127mm（5mil）。

（2）焊盘在元件体之内时，轮廓丝印应与元件体轮廓等大，或者丝印比元件体轮廓外扩0.1～0.5mm，以保证丝印与焊盘之间保持6mil以上的间隙；焊盘在元件体之外时，轮廓丝印与焊盘之间保持6mil及以上的间隙，如图6-37所示。

（3）管脚在元件体的边缘上时，轮廓丝印应比元件体大0.1～0.5mm，丝印为断续线，丝印与焊盘之间保持6mil以上的间隙；丝印不要上焊盘，以免引起焊接不良，如图6-38所示。

         图6-37  丝印与焊盘之间的间隙                  图6-38  丝印为断续线的表示方法

元件 1 脚标识可以表示元件的方向，防止在装配的时候出现芯片、二极管、极性电容等装反的现象，有效地提高了生产效率和良品率。

元件 1 脚、极性及安装方向的设计如表6-5所示，放置时注意丝印与焊盘之间仍然需要保持6mil以上的间隙。

表6-5  元件1脚、极性及安装方向的设计

为了方便设计师设计标准的封装，在此列出了一些常见的标准规范封装的式样，可供参考，如表6-6所示。

表6-6  常用元件丝印图形式样