ALLEGRO焊盘剖析图

### ALLEGRO焊盘剖析：深度解析四层板PADSTACK结构 在电子设计自动化（EDA）领域，ALLEGRO作为一款先进的电路板设计软件，其焊盘（PAD）的设计和优化是确保电路板性能的关键。本文旨在深入解析ALLEGRO焊盘结构中的关键知识点，包括PADSTACK、Copperpad、Platingbarrel、ANTIPAD以及Thermalrelief等概念，帮助读者全面理解焊盘在多层板设计中的作用与意义。 #### PADSTACK：焊盘堆叠结构 PADSTACK，即焊盘堆叠结构，是ALLEGRO软件中定义的一组焊盘的集合。它涵盖了焊盘在电路板各层中的分布和相互之间的连接方式，是电路板设计中不可或缺的部分。PADSTACK的设计直接影响到电路板的电气性能、信号完整性和制造成本。 #### Copperpad：铜垫 在布线层（Routing Layer），每个孔都会配备一个比钻孔尺寸大的铜垫（Copperpad）。对于内层布线层，这个铜垫的直径大约为14密耳（mils），而在外布线层，其尺寸则更大。Copperpad不仅提供了焊接所需的“盘”面，对于上下两个布线层（Top and Bottom Routing Layers）而言，还起到了加强孔壁，防止分层材料剥离的作用。例如，在图示中，PIN与顶层（Top）和底层（Bottom）的连接即通过Copperpad实现。 #### Platingbarrel：镀筒 Platingbarrel是指在孔周围通过电镀工艺镀上的金属层，通常为铜或锡，形似圆桶。这一结构增强了孔的机械强度，并提供了良好的电气连接，是电路板中信号传输和电源分配的重要组成部分。 #### ANTIPAD：隔离环 ANTIPAD是在平面层（Plane Layer）中围绕孔设置的一个隔离环，其主要功能是阻止孔与内层的电气连接，当孔在内层无需电器连接时，ANTIPAD便承担起这一隔离任务。在GERBER文件中，ANTIPAD表现为一个黑色或有色的环形区域，其内径需大于孔的外径。例如，若需要一个40mil的孔，则可能需要一个7mil宽的铜环，形成一个54mil宽的铜盘（内径27mil）。如果这个铜盘在该层不需要导线连接，则需要一个15mil宽的“护城河”（ANTIPAD），其宽度根据板子的规格标准而定。在大多数PCB设计软件中，内层以“负片”形式呈现，有铜的区域表现为“空”，无铜的区域表现为有色，因此ANTIPAD会显示为一个有色环。 #### Thermalrelief：热释放结构 当铜盘在某一层需要导线连接时，ANTIPAD会被设计成轮辐状，以热释放结构（Thermalrelief）的形式存在。这种结构通过将隔离环内部的铜连接到隔离环外部，既保证了电气连接，又避免了焊接过程中由于焊盘导热性过高导致的冷焊现象。对于过孔（Via）而言，由于其无需焊接，故不存在上述问题，过孔的内外部可以直接完全连接，以提高电导性。然而，在需要平衡PCB板散热的设计中，采用完全连接的过孔能够更好地满足散热需求，如图中所示，第一内层与孔之间存在电气连接。 ALLEGRO焊盘剖析图不仅展示了焊盘在多层电路板中的复杂结构，更揭示了PADSTACK设计在保证电路板电气性能和制造可行性方面的重要性。理解并掌握这些核心概念，对于电路板设计工程师而言至关重要，有助于提升设计水平，优化电路板性能。