SIL5直插式SOT2014-1通孔IC封装结构

　　在通孔插装类PCB的设计场景里，这类单列直插五引脚的IC封装结构，是小功率信号处理、电源管理类芯片常用的承载形式，区别于表贴类封装的回流焊工艺适配性，通孔类封装的引脚直接贯穿PCB基板的金属化孔，经过波峰焊或者手工焊完成电气连接与机械固定，在工控板卡、家电控制板、老式通讯接口板这类对焊接可靠性要求高、后期维修更换需求频繁的场景里，这类封装的元件依然有不可替代的应用价值。做这个封装的三维建模时，首先要明确引脚的排布逻辑，五个引脚沿封装本体长度方向等距排布，引脚中心距严格遵循行业通用的2.54mm标准间距，这个尺寸是和通用万用板、量产PCB的通孔网格完全匹配的，建模时要注意引脚的伸出长度，本体下方伸出的引脚长度要控制在3.0-3.

　　5mm区间，既保证穿过1.6mm标准厚度PCB后有足够的长度完成焊接弯脚或者切脚，又不会因为引脚过长导致焊接后和板上其他元件产生干涉。封装本体的塑封部分采用黑色环氧塑封料的常规外形，顶部带小型的定位凸点，这个凸点是用来标识引脚1的位置，和本体侧面的倒角标识配合，避免生产插件时出现引脚方向插反的问题，建模时要把这个定位特征做的清晰明确，因为在PCB封装库的匹配设计里，这个定位特征是和丝印层的一号引脚标识一一对应的，能从设计端减少生产端的错装风险。引脚部分采用可伐合金或者铜镀锡的材质结构，建模时要还原引脚的扁平截面形态，不是规则的圆柱结构，靠近本体的位置有冲压形成的固定台阶，这个台阶卡在塑封本体内部，能提升引脚和塑封料的结合强度，

　　避免插件或者焊接时引脚出现松动、脱落的问题，引脚伸出本体的部分有轻微的向外倾斜角度，这个角度是为了插件时能顺利对准PCB上的通孔，同时焊接后引脚和孔壁的接触面积更大，机械固定强度更高。在实际的设备应用里，这类封装的IC通常用来做小信号的放大、线性稳压、接口电平转换这类功能，因为是单列直插结构，在PCB上占用的横向宽度小，适合布置在板卡的边缘位置，靠近输入输出接口的区域，减少信号走线的长度，降低信号干扰的概率。建模时还要考虑安装边界的预留，封装本体距离PCB板面的高度要控制在0.8-1.2mm，这个高度既能保证焊接时助焊剂的挥发空间，避免本体和PCB之间残留助焊剂导致长期使用后出现绝缘下降的问题，

　　又不会因为本体过高导致整体板卡的装配尺寸超差，尤其是在有外壳装配要求的设备里，这个高度尺寸直接影响外壳和板卡之间的间隙设计。另外，不同引脚的长度公差也要在建模时预留合理的范围，五个引脚的长度差不能超过0.2mm，否则插件时会出现个别引脚无法顺利穿过通孔的问题，影响生产插件的效率。这类封装的三维模型，在做PCB的三维装配检查、整机结构干涉验证时作用非常明显，很多新手工程师在做结构设计时只考虑PCB的外形尺寸，忽略板上直插元件的高度和占位，很容易出现外壳装配时顶到元件、或者元件和其他结构件产生干涉的问题，精准的封装三维模型能在设计阶段就把这类问题排查出来，减少后期打样整改的成本。在做封装的细节设计时，还要注意塑封本体的边角做微小的圆角处理，不是尖锐的直角，这是因为环氧塑封料在注塑成型时，尖锐的直角位置容易出现应力集中，导致温度循环后出现本体开裂的问题，建模时还原这个微小圆角，也能让模型更贴近实际量产的元件形态，在做热仿真分析时，圆角的结构也能更准确的模拟元件表面的空气流动情况，提升仿真结果的准确性。引脚的表面处理层在建模时不需要单独拆分特征，但是要在结构尺寸上预留镀层的厚度空间，避免按照基材尺寸建模后，实际生产的元件因为镀层厚度导致引脚尺寸超差，无法插入PCB的通孔。