PLCC28表面贴装芯片封装三维结构

　　在消费电子、工业控制板卡、车载电子模块的PCB布局设计环节，PLCC封装的集成电路是不少成熟方案里会用到的元器件类型，这类带J型引脚的塑封芯片，相比早期双列直插封装占用板面面积更小，同时相比细间距的QFP封装，对SMT贴片的设备精度要求更宽松，在中小批量的工业控制板生产场景里，返修和焊接的容错率更高，不少做老款工控板兼容设计、legacy设备电路板维修复刻的工程师，都会频繁接触到这类封装的元件。做PCB封装库的时候如果只靠规格书里的二维尺寸画线，很容易在做结构干涉检查、板卡堆叠验证的时候出问题，尤其是引脚的成型弧度、封装本体的倒角、本体顶面的标记位这些细节，二维图纸很难完全体现，这时候精准的三维模型就能帮结构工程师提前排查干涉风险，

　　避免打样之后才发现元件和外壳、散热片、相邻接插件碰接的问题。这个PLCC28的模型完全按照实际量产的SMD元件尺寸构建，引脚节距为1.27mm，也就是行业里常说的50mil间距，这个间距是早期表面贴装集成电路的通用标准节距，对应的焊盘设计、钢网开口尺寸都有成熟的行业规范，模型里的28个引脚全部按照实际J型弯脚的形态做了还原，每个引脚的厚度、弯折半径、引脚末端的贴装面位置都和实物一致，在做板卡热仿真的时候，也可以直接赋予引脚对应的金属材质参数，模拟焊接之后的导热路径。本体尺寸控制在11.58mm×11.58mm的正方形边界，本体高度也按照常规塑封PLCC的厚度做了还原，在做板卡与外壳的间距核算时，可以直接把模型导入装配体，

　　测量本体顶面到外壳内壁的安全距离，尤其是在做紧凑型工控模块、嵌入式采集板的结构设计时，这个尺寸边界直接决定了外壳的内部掏空深度，要是忽略了本体顶面的脱模斜度和中心定位标记的微小凸起，很容易在装配的时候出现外壳压坏芯片顶面的问题。设计这个模型的时候，特意还原了塑封本体侧面的脱模斜度，实际量产的塑封芯片在脱模的时候都会有微小的拔模角度，不是完全垂直的立面，很多网上随便找的简化模型会把本体做成直上直下的立方体，导入到SMT贴片机的离线编程软件里做元件视觉匹配的时候，就会出现识别偏差，导致吸嘴取料位置偏移、贴装精度下降的问题，这个模型把侧面的拔模角度、引脚之间的塑封溢料缺口都做了还原，完全可以直接用于贴片机的离线编程视觉库搭建。

　　引脚的排布按照标准PLCC的引脚计数规则做了对应，中心标记点的位置对应1号引脚的起始方位，在做PCB Layout的引脚序号核对的时候，可以直接把三维模型和PCB封装做对齐，快速排查引脚序号画反、焊盘位置偏移的问题，不少新手工程师画PLCC封装的时候容易把引脚的计数方向搞反，导致打样回来的板子芯片焊上去功能异常，有了精准的三维模型做装配验证，在设计阶段就能把这类低级错误排查掉。在做波峰焊或者回流焊的工艺仿真时，这个模型的引脚形态也能准确反映焊锡的爬升路径，J型引脚的弯折处是焊锡填充的关键位置，模型里的引脚和焊盘接触的平面完全贴合标准焊盘的尺寸，可以直接导入焊接仿真软件里，模拟不同温度曲线下的焊锡润湿效果，提前预判虚焊、桥接的工艺风险。另外在做返修工作台的工装设计时，比如做PLCC芯片的热风返修喷嘴定位、芯片座的适配结构设计，这个模型的外形尺寸也能直接作为设计依据，不用再反复拿实物测量尺寸，节省工装设计的测绘时间。很多工程师在做板卡三维装配的时候，习惯用简化的方块代替芯片，等到样机装配的时候才发现，相邻的高元件比如电解电容、接线端子和芯片的引脚或者本体有干涉，尤其是PLCC的J型引脚是向本体外侧下方弯折的，引脚的最外侧突出尺寸比本体立面要大一点，如果只按本体尺寸留安全间距，很容易出现引脚和相邻元件焊盘短路的问题，这个模型把引脚的外伸尺寸做了精准还原，在布局阶段就能把元件之间的安全间距留足，符合IPC相关的板级设计间距规范。