패드의 종류와 형상

패드(pad)의 모양과 성질은 부품과 공정이 정한다. 취향으로 고르는 것이 아니다.

1. 형상

패드 형상 일곱 가지 — 원·사각·장원·사다리꼴·둥근 사각·모따기 사각·자유 형상

형상	쓰는 자리
원	삽입 부품·비아(via)의 기본. 방향이 없어 회전에 무관하다
사각	1번 핀 표시로 널리 쓴다. 모서리에 응력이 몰린다
장원	한 방향으로 늘려 링을 확보한다 — 조밀한 삽입 부품
사다리꼴	한쪽이 좁은 리드. 방사형 배치의 커넥터
둥근 사각	표면 실장(surface mount)의 기본. 모서리 응력과 단락 위험을 함께 줄인다
모따기 사각	한 모서리만 깎아 방향을 표시한다
자유 형상	규격 밖의 단자 — 대형 전력 단자·안테나 급전부

1번 핀을 사각으로 두는 관행은 조립과 검사에서 방향을 확인하는 근거다. 다만 모든 패드를 사각으로 두면 그 표시가 의미를 잃는다.

동판에 직결한 패드와 좁은 갈래로만 이은 열 완화 패드

패드가 전원·접지 동판(copper pour) 위에 있을 때, 잇는 방식은 셋이다.

납땜할 때 패드가 동판에 통째로 붙어 있으면 열이 동판으로 달아나 납이 녹지 않는다. 그래서 좁은 갈래 몇 개로만 잇는다.

항목	흔한 값
갈래 수	2 또는 4
갈래 폭	0.2 ~ 0.3 mm

방열 패드는 페이스트를 나눠 인쇄하고 아래에 비아를 깔아 열을 내린다

전력 부품의 바닥에는 넓은 금속 면이 있다. 접지이면서 방열 경로다. 이 패드는 일반 패드와 다르게 다뤄야 한다.

넓은 면에 페이스트를 한 장으로 인쇄하면, 녹은 납의 양이 많아 부품이 떠오르고 기울어진다. 가장자리 패드가 닿지 않게 되어 조립 불량이 난다.

패드 아래에 비아를 깔아 안쪽 층·뒷면의 동판으로 열을 보낸다. 이때 문제가 하나 생긴다.

메우지 않고 쓰려면 비아를 패드 밖으로 빼거나, 마스크로 덮어 납이 들어가지 않게 한다. 다만 마스크 덮개는 완전하지 않다.

NSMD 패드는 마스크가 구리에 닿지 않고 SMD 패드는 마스크가 구리를 덮는다

BGA 는 패드 크기를 무엇이 정하는가로 두 방식이 갈린다.

피치 0.65 mm 이하에서는 NSMD 가 사실상 기본이다. 접합 강도와 배선 통로가 함께 필요하기 때문이다. 구리 지름은 볼 지름에서 20 % 남짓 줄여 잡는 것이 흔한 출발점이고, 최종값은 부품 제조사의 권장 랜드를 따른다.

도그본은 패드 옆에 비아를 두고 via-in-pad 는 패드 안에 비아를 둔다

BGA 안쪽 열의 신호를 밖으로 빼내는 방법은 둘이다.

피치가 좁아지면 패드 사이에 비아를 넣을 자리 자체가 없어진다. 그때 남는 선택이 via-in-pad 이고, 그 대가가 §3.2 의 메움 공정이다. 피치를 보고 미리 정해야 하는 항목이지, 배선하다 막혀서 바꾸는 항목이 아니다.

패드는 형상·종류와 별개로 무엇으로 쓰이는가를 표시한다. 이 표시를 출력과 검사가 읽는다.