——偷锡焊盘怎么加？椭圆焊盘什么时候用？选择性波峰焊间距留多少？一文讲透

做PCB设计的都知道，板子画完交给工厂，能不能顺利生产，设计阶段就决定了七八成。尤其是有过波峰焊需求的板子，设计时如果忽略了波峰焊的工艺要求，到了产线上一堆问题——连锡、虚焊、透锡不良，返工返到怀疑人生。

波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的。高温液态锡在焊槽里保持一个斜面，通过特殊装置形成一道道类似波浪的焊料波，所以叫"波峰焊"。主要材料是焊锡条，熔融后温度一般在230-260℃之间。

今天这篇文章，我就把PCB设计中关于波峰焊的3个核心知识点梳理清楚：设计一般原则、通用波峰焊布局要求、选择性波峰焊布局要求。建议硬件工程师和Layout工程师收藏备用。

知识点1：波峰焊PCB设计的一般原则，5条铁律

波峰焊的PCB设计，不是随便画个焊盘、摆个器件就完事的。以下5条原则，设计时必须遵守：

原则1：器件封装库必须采用波峰焊盘库

这是最基本的要求。波峰焊盘库和普通焊盘库的区别在于：波峰焊盘的尺寸、形状、间距都是按照波峰焊工艺要求设计的。比如焊盘孔径、焊盘外径、阻焊层开口等，都有特定规范。如果用了普通焊盘库，孔径不对、间距不够，后面波峰焊肯定出问题。

原则2：SOP器件轴向必须与过波峰方向一致

SOP（小外形封装）器件过波峰焊时，器件的长轴方向要和板子过波峰的方向一致。为什么？因为波峰焊的焊锡是从一个方向流过来的，如果器件轴向和波峰方向垂直，焊锡容易在两排引脚之间形成连锡，而且引脚阴影区的焊点润湿不好。

轴向一致后，焊锡能顺着引脚方向流动，每个引脚都能被焊锡充分润湿，连锡概率大幅降低。

原则3：SOP器件尾端必须加偷锡焊盘

这是波峰焊设计中最容易被忽略、但也最关键的一条。

SOP器件在过波峰尾端（也就是焊锡最后离开的那一端），焊盘中心后（D+3/2d）间距处，要增加一对宽度为d5/2的偷锡焊盘。其中D为两个焊盘中心的间距，d为焊盘宽度。

偷锡焊盘的作用是什么？波峰焊时，焊锡在板子尾端容易堆积，最后一个或几个引脚容易被多余的焊锡"拖"住，形成连锡或拉尖。偷锡焊盘就像一个"诱饵"，把多余的焊锡吸引过去，保护真正的引脚焊点不受影响。

原则4：片式器件对过波峰方向无特别要求

采用波峰焊盘库的片式器件（如贴片电阻、电容），由于引脚结构简单、间距较大，对过波峰方向没有特别要求。但前提是必须用波峰焊盘库，普通贴片焊盘直接过波峰，容易出问题。

原则5：器件底部尽量走线，抬高点胶高度

器件底部（本体下方）尽量走线，目的是抬高点胶高度。在Stand Off值（器件本体到PCB表面的距离）不是很理想的情况下，要求走虚拟走线。

为什么？点胶高度不够，波峰焊时焊锡容易爬到器件本体上，造成短路或污染。底部有走线支撑，器件被抬高，焊锡不容易上爬，焊接更安全。

知识点2：通用波峰焊的布局要求，间距和方向是重点

器件摆得对不对，直接影响波峰焊的连锡率和透锡率。通用波峰焊的布局，核心就两个：间距够大、方向对路。

布局要求1：引脚间距和焊盘边缘间距要留够

优选引脚间距（pitch）≥2.0mm，焊盘边缘间距≥40mil（约1.0mm）的器件。在器件本体不相互干涉的前提下，相邻器件焊盘边缘间距也要满足≥40mil。

间距留够有什么好处？焊锡在波峰上流动时，相邻焊盘之间不容易连锡。间距太小，焊锡从一个焊盘流到另一个焊盘，连锡率直线上升。特别是引脚密集的连接器，间距不够是连锡的"重灾区"。

布局要求2：THD器件排列方向与进板方向平行

THD（通孔器件）每排引脚数较多时，焊盘排列方向要平行于进板方向。这样焊锡能顺着引脚排列方向流动，每个引脚都能被充分润湿。

如果布局上有特殊要求，焊盘排列方向不得不与进板方向垂直，那就要在焊盘设计上采取补救措施，比如用椭圆焊盘。椭圆焊盘的长轴顺着焊锡流动方向，能减少焊锡在焊盘边缘的堆积，降低连锡概率。

当相邻焊盘边缘间距为0.6mm-1.0mm（24-40mil）时，强烈推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘。这是波峰焊的"危险间距"，不做处理连锡率很高。

知识点3：选择性波峰焊的布局要求，间距规则更严格

选择性波峰焊和传统波峰焊不同，它是用一个小喷嘴精准对准单个焊点进行焊接。因为喷嘴本身有尺寸，周围需要留出足够的操作空间，所以布局要求比通用波峰焊更严格。

要求1：单个焊点周边5.0mm内不能放其他焊点或SMT器件

需要单个处理（逐个焊接）的焊点，其中心周边5.0mm区域内，不应布置其他焊点或SMT器件。

为什么？选择性波峰焊的喷嘴要移动到焊点上方，喷嘴本身有一定直径，周围如果有其他器件或焊点，喷嘴会碰到它们。5.0mm是喷嘴安全操作的最小间距，留不够，喷嘴下不去，焊点焊不了。

要求2：单排多引脚器件的间距和周边净空

需要焊接的单排多引脚穿孔器件，引脚中心距不小于1.27mm。距离焊点中心3.0mm区域内，不能布置其他焊点或SMT器件。焊盘边远距离≥0.6mm。

对于1.27mm间距的器件，焊盘需要盖绿油或作无焊盘设计。这是为了防止选择性波峰焊时，焊锡从目标焊盘流到相邻焊盘，造成连锡。

要求3：SMT器件布置方向决定最小间距

如果单排多引脚穿孔器件只有一侧布置有SMT器件和焊盘，器件的排布方向会直接影响选择性波峰焊的加工能力。

· 当器件平行于待焊点布置时，最小可加工焊盘边缘间距为2.0mm。

· 当器件垂直于待焊点布置时，最小可加工焊盘边缘间距为1.0mm。

原因很简单：平行布置时，SMT器件的长边对着焊点，占用的横向空间大，喷嘴操作受限；垂直布置时，SMT器件的短边对着焊点，占用空间小，喷嘴有更多操作余地。

要求4：多排穿孔器件的间距和净空

需要焊接的多排穿孔器件，引脚中心距≥1.27mm。距离焊点中心3.0mm区域内，不能布置其他焊点或SMT器件。

多排器件比单排更复杂，因为喷嘴要依次对多排引脚进行焊接，操作路径更长，周围净空要求也更高。设计时宁可间距留大，也不要冒险压缩。

写在最后

波峰焊的PCB设计，说到底就是"间距"和"方向"两个字。间距留够，焊锡不连锡；方向对路，焊锡润湿好。选择性波峰焊在此基础上，还要考虑喷嘴的操作空间。

建议硬件工程师在画板之前，先和工艺工程师确认波峰焊的工艺要求，把偷锡焊盘、椭圆焊盘、间距规则等要求写进设计规范。设计阶段多花10分钟，产线少返工10天。

关于PCB设计中波峰焊的更多技术问题，欢迎在评论区留言交流。

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