Allegro中flash焊盘解析与制作-电路知识笔记

小哥

Allegro中焊盘结构
一直都没有理解Thermal relief Pad 和Anti Pad的关系，现在弄明白了。具体如下：
假设现在要做的板子是四层板子，具体分层如下：
Begin layer: top
Internal1: VCC
Internal2: GND
End layer: bottom
假设有通孔类焊盘，所连接的网络为VCC，如下图所示，

顶层为regular pad
底层也为regular pad
通孔internal1层即为thermal relief pad （此处是一般是通过flash焊盘将drill和internal1连接）
通孔internal2层即为Anti pad （此处一般是通过Anti Pad将internal2和drill进行隔离）

在Allegro中焊盘的结构如下图：

   Soldermask_TOP
   Soldermask _BOTTOM
是指阻焊层我们常说的绿油层（不过阻焊层的颜色，不只是绿色的，还有红色、蓝色、黑色和白色的等等），是电路板的非布线层，用于制成丝网漏印板，将不需要焊接的地方涂上阻焊剂。由于焊接电路板时焊锡在高温下的流动性，所以必须在不需要焊接的地方涂一层阻焊物质，防止焊锡流动、溢出引起短路。在阻焊层上预留的焊盘大小，要比实际焊盘大一些，其差值一般为10～20mil，在Pad_Design 工具中可以进行设定。
Pastemask_TOP
Pastemask _BOTTOM
锡膏防护层（Paste Mask）:
为非布线层，该层用来制作钢膜（片），而钢膜上的孔就对应着电路板上的SMD 器件的焊点。在表面贴装（SMD）器件焊接时，先将钢膜盖在电路板上（与实际焊盘对应），然后将锡膏涂上，用刮片将多余的锡膏刮去，移除钢膜，这样SMD 器件的焊盘就加上了锡膏，之后将SMD 器件贴附到锡膏上去（手工或贴片机），最后通过回流焊机完成SMD 器件的焊接。
通常钢膜上孔径的大小会比电路板上实际的焊点小一些，这个差值在Pad_Design 工具中可以进行设定。
Thermal relief(花焊盘/热风焊盘)：也叫热风焊盘，防散热热分焊盘。热风焊盘有以下两个作用：
（1）防止散热。由于电路板上电源和地是由大片的铜箔提供的，所以为了防止因为散热太快而造成虚焊，故电源和接地过孔采用热风焊盘形式；
（2）防止大片铜箔由于热胀冷缩作用而造成对过孔及孔壁的挤压，导致孔壁变形。
Anti pad，隔离PAD：起一个绝缘的作用，使焊盘和该层铜之间形成一个电气隔离，同时在电路板中证明一下焊盘所占的电气空间。
正片和负片的概念：正片和负片只是指一个层的两种不同的显示效果。无论你这一层是设置正片还是负片，作出来的PCB板是一样的。只是在cadence处理的过程中，数据量，DRC检测，以及软件的处理过程不同而已。他是一个事物的两种表达方式。正片就是，你看到什么，就是什么，你看到布线就是布线，是真是存在的。负片就是，你看到什么，就没有什么，你看到的，恰恰是需要腐蚀掉的铜皮。正片和负片时，应如何使用和设置（Regular pad，thermal relief，anti pad）这三种焊盘
我们在制作pad时，最好把flash做好，把三个参数全部设置上，无论你做正片还是负片，都是一劳永逸。如果不用负片，那么，恭喜你，你可以和flash说拜拜了。    如果在做焊盘的时候,你内层不做花焊盘,那么在多层板中，如果电源层是负片的话就不会有花焊盘出现,必须前期做了才会有.如果反过来,前期做了,但出图的时候不想要花焊盘,可以直接在art work负片中设置去掉花焊盘。    当然你电源层也可以采用正片直接铺铜的方式,铺洞时设置孔的连着方式等参数,也可达到花焊盘的效果,这样在做焊盘的时候不做花焊盘也可以通过设置孔的连接方式达到花焊盘的效果。（意思是说，如果你的power层用的是正片，那么你就不用来做flash焊盘了）设置方法：shape—global dynamic parameter－Thermal relief connects里进行相应设置。    每个管脚可以拥有所有类型的pad（Regular, thermal relief, anti-pad and custom shapes），这些pad将应用于设计中的各个走线层。对于artwork层中的负片，allegro将使用thermal relief和anti-pad。而对于正片，allegro只使用Regular pad。这些工作是allegro在生成光绘文件时，自动选择的。    每一层中都有可能指定Regular Thermal relief及Anti-pad是出于以下考虑：在出光绘文件时，当该层中与该焊盘相连通的是一般走线，那么，在正片布线层中，Allegro将决定使用Regular焊盘。如果是敷铜，则使用Thermal relief焊盘，如果不能与之相连，则使用Anti-pad。具体使用由Allegro决定。（由于你在做焊盘的时候，不能判断你的焊盘是用在正片还是负片，所以在做焊盘的时候，尽可能的把焊盘的三个类型全部添加进去）。
关于焊盘的制作，应注意一下几点：
   首先，对于焊盘的命名中，要注意通常规范的命名采用下划线_，而非减号线-。
   1：通常焊盘比引脚大0.3mm。
   2：通常regular pad的尺寸和paste mask的尺寸相等，而sold mask的尺寸要比regular pad的尺寸大0.1mm。
   3：自定义焊盘的制作，首先先做shape symbol（做两个，一个是regular的，一个是sold mask的），然后做pad。
   4：通孔类的焊盘，孔径做成比实际尺寸大12mil即可，内电层中的flash内径比孔径大8mil即可。而anti-pad要比regular pad大0.1mm。（实际插件大小0.7mm，孔径1.0mm，flash1.2mm，antipad 1.1mm。）
   5：slot焊盘的制作，先做矩形flash，后做焊盘，当然，其中的anti pad要比regular pad尺寸大0.1mm。
   注：对于没有电气特性的钻孔，制作焊盘是在plating时选择Non-plated，且只做begin layer和end layer，internal layer和paste mask及sold mask都选null。