【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最長(zhǎng)的L值加上質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中所需的端點(diǎn)焊點(diǎn)（），再加上貼片精度的誤差（注：有些人認(rèn)為回流時(shí)元件會(huì)自動(dòng)對(duì)中而不考慮誤差，這種做法不當(dāng)。因?yàn)椴皇窃谌魏吻闆r下都會(huì)自動(dòng)對(duì)中，而且即使能自動(dòng)對(duì)中，在對(duì)中前會(huì)產(chǎn)生因貼偏而影響工藝的其他問(wèn)題）。此外，因基板尺寸而引起的誤差在制造時(shí)是以只允許大而不可小的指標(biāo)來(lái)控制的，所以基板的誤差可以不加在公式內(nèi)。因此，X的推算總結(jié)如下： X最小值=L最大值+2X優(yōu)良焊點(diǎn)所需的延伸+2X貼片精度 X最大值=L最大值+注：。對(duì)于D的考慮，為確保有足夠的端點(diǎn)底部焊接面，采用了元件S的最低值，減去品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中所需的焊點(diǎn)大小。公式為：D最大值=S最小值2X優(yōu)良焊點(diǎn)所需的延伸從質(zhì)量觀點(diǎn)來(lái)看元件底下內(nèi)部焊點(diǎn)不是很重要，此處的貼片精度和焊點(diǎn)保留區(qū)可以同時(shí)考慮（包括在一起）。用戶也可以采用：D最大值=S最小值2X貼片精度一般的選擇是看哪一個(gè)公差較大而定。D最小值的考慮重點(diǎn)是焊球問(wèn)題，但可以提供絲印鋼網(wǎng)的設(shè)計(jì)來(lái)補(bǔ)償。一般在設(shè)計(jì)D尺寸時(shí)用以上的公式而不找其最小值（沒(méi)額外的好處）。Y值的考慮和X值類似。但無(wú)須考慮最大值，因?yàn)檠由煲韵碌暮副P(pán)沒(méi)有什么意義。Y最小值=W最大值+2X優(yōu)良焊點(diǎn)所需的延伸+2X貼片精度由于從W值再向外延伸的焊盤(pán)尺寸，對(duì)元件的壽命和可制造性沒(méi)有什么更有益的作用，而縮小這方面的尺寸對(duì)元件回流時(shí)的“浮動(dòng)”效應(yīng)有制止的作用，許多設(shè)計(jì)人員因此將焊盤(pán)的Y值方面不加入這方面的值，甚至還有為了更強(qiáng)的工藝管制而使用稍小于W值的。對(duì)于小的矩形件（0603或更?。﹦t可以考慮此做法。以上是以矩形件為例子，用戶該做到的是了解焊點(diǎn)的作用細(xì)節(jié)，了解尺寸和工藝方面可能發(fā)生的誤差，那么不管是什么引腳，什么封裝的元件焊盤(pán)都能較科學(xué)的推算出來(lái)了。6．阻焊劑（阻焊層）的考慮對(duì)于阻焊劑無(wú)覆蓋框的尺寸考慮，主要是看基板制造商在阻焊劑工藝上的能力（印刷定位精度和分辨率）而定。只要保留足夠的間隙確保阻焊劑不會(huì)覆蓋焊盤(pán)和不會(huì)因太細(xì)而斷裂便可以了。一般采用液態(tài)絲印阻焊劑涂布技術(shù)。而采用光繪阻焊劑涂布技術(shù)的。最細(xì)的阻焊劑部分,。7．占用面積占用面積指的是不能有其他物件的范圍。這方面的考慮是要確保檢查（光學(xué)或目視）和返修工具和工作所需的空間。設(shè)計(jì)人員應(yīng)先了解生產(chǎn)廠所采用的返修和檢查方法及工具后再制定此規(guī)范。 基準(zhǔn)設(shè)計(jì)和元件布局基準(zhǔn)設(shè)計(jì)可以從如何在自動(dòng)化設(shè)備中處理基準(zhǔn)開(kāi)始。比如設(shè)備自動(dòng)傳送帶所需的留空寬度、基準(zhǔn)在每一處設(shè)備中的定位方式和需求（如邊定位需要一定的厚度和平整度等等）。定位孔的位置、形狀和尺寸要求之類的，都應(yīng)該給出清楚的定義。以免設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不適合處理或在處理中會(huì)對(duì)質(zhì)量和效率有不良影響。1．定位孔基飯的定位孔，用做基準(zhǔn)對(duì)位和固定，設(shè)計(jì)時(shí)基準(zhǔn)孔是正圓形的。一般設(shè)備的定位針都有兩根，所以定位孔也至少有兩個(gè)。除了基準(zhǔn)孔外，另外的孔就不是正圓形，而是在基準(zhǔn)孔同一方向上延伸式的設(shè)計(jì)。此外，為了避免錯(cuò)位時(shí)損壞基極，可考慮把孔在基板的對(duì)邊也開(kāi)出對(duì)稱的設(shè)計(jì)。如果基飯尺寸是正方形的，那得確保四邊對(duì)稱。注意這里所要防止的是基板因錯(cuò)位而被損壞，自動(dòng)生產(chǎn)加工的設(shè)備應(yīng)該有能力辨別錯(cuò)位而停止進(jìn)行錯(cuò)誤的加工。 2．基準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn) 基準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)是供自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)對(duì)位用的，按精度需求可采用板基準(zhǔn)（Panel fiducial或Global fiducial）、電路基準(zhǔn)（Circuit或Image fiducial）或個(gè)別基準(zhǔn)（local fiducial）。在不采用拼板設(shè)計(jì)上（即每一塊板是一個(gè)線路），前兩者是相同的。對(duì)于尺寸較小、精度要求不高的基板，則個(gè)別基準(zhǔn)可以不被采用。值得注意的是，采用基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)中不是必需的，設(shè)計(jì)時(shí)可以給予考慮。 基準(zhǔn)點(diǎn)的形狀可以有很多種。設(shè)備供應(yīng)商常說(shuō)其設(shè)備可以處理各種各樣的基推圖形，甚至可采用焊盤(pán)圖形。其實(shí)多數(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)不同的圖形有不同的處理能力。為了做到最好（準(zhǔn)確和穩(wěn)定），設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)不同圖形的識(shí)別和計(jì)算能力有足夠的了解，并采用相應(yīng)最優(yōu)化的圖形作為基準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)。 為了達(dá)到最準(zhǔn)確，基準(zhǔn)點(diǎn)的位置最好是在基板的對(duì)角上，并且距離越遠(yuǎn)越好?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量也很重要。最少兩點(diǎn)，但如果要處理非線性的補(bǔ)償則必須要有三點(diǎn)（應(yīng)該確保所使用設(shè)備的補(bǔ)償計(jì)算有此功能）。還可以采用第四點(diǎn)做為備用（也需確保設(shè)備能處理）?；鶞?zhǔn)點(diǎn)對(duì)基板在設(shè)備中的機(jī)械定位基準(zhǔn)面（如板邊或定位孔）不應(yīng)該有相同的距離。最好是相差超出一個(gè)設(shè)備的視覺(jué)范圍FOV之外。這樣可進(jìn)行錯(cuò)位時(shí)的分辨工作。 為了確保有足夠和良好的光學(xué)反差，應(yīng)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的平整度給予關(guān)注。如果基極采用熱風(fēng)整平技術(shù)，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該設(shè)計(jì)的較大，推薦采用OSP或鍍金技術(shù)。阻焊劑不可覆蓋基準(zhǔn)點(diǎn)，以免造成反差不良?；鶞?zhǔn)點(diǎn)周邊也應(yīng)該有足夠的空位，以免布線或阻焊劑等影響識(shí)別的穩(wěn)定性。有一種好的做法是在基準(zhǔn)點(diǎn)位置的下方（基板背后或內(nèi)層）設(shè)置足夠大小的銅片來(lái)增加反差。 基準(zhǔn)點(diǎn)的位置也應(yīng)該是整個(gè)基板坐標(biāo)的零點(diǎn)。許多設(shè)計(jì)還是把板的一角作為零點(diǎn)。這樣的做法對(duì)日后的工藝管制沒(méi)有幫助。 3．標(biāo)記 基準(zhǔn)的布線和元件布局經(jīng)常會(huì)留有空位，這些空位可以用來(lái)印刷有用的資料。常見(jiàn)的有產(chǎn)品型號(hào)、改進(jìn)標(biāo)號(hào)、基板制造商號(hào)和批號(hào)、線路標(biāo)號(hào)等。如果有采用條碼標(biāo)記的，應(yīng)該考慮到條碼的大小和位置（如果是自動(dòng)化的還得考慮設(shè)備限制）。 4．元件布局 元件的布局影響以后的工作效率，如檢驗(yàn)和返修工作等。在有能力的情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量做到以下的布局要求： ① 元件方位的標(biāo)記（盡量做到與同類封裝元件方位一樣）。 ② 以同功能的線路集中在一起并印下方框。 ③ 同類封裝元件的距離相等。 ④ 所有元件編號(hào)的印刷方位相同。 拼板的做法很多時(shí)候值得考慮。拼板有以下的好處： ① 對(duì)元件少的板，可以通過(guò)加長(zhǎng)貼片時(shí)間來(lái)提高貼片機(jī)的使用效率。 ② 對(duì)太小的基板提高其可處理性。③ 改變異形（非正式或長(zhǎng)方形）板或外形比不佳的板子的外形，以增加效益和可處理性。 ④ 對(duì)雙面回流技術(shù)的板，可以通過(guò)正方拼來(lái)提高整體生產(chǎn)的效率。 設(shè)計(jì)元件的方位時(shí)，還得注意方位對(duì)組裝工藝是否有不良的影響。如在波峰焊接工藝中，許多IC的方位對(duì)工藝的成功率都有些影響。除非在焊盤(pán)設(shè)計(jì)上有能力做到十分完善的補(bǔ)償，否則在元件布局時(shí)應(yīng)盡量采用最佳方位來(lái)布局。 5．接通孔（過(guò)孔） 接通孔又稱過(guò)孔，是影響產(chǎn)品壽命，產(chǎn)生電路故障的主要問(wèn)題之一。在設(shè)計(jì)上，若條件允許，可適當(dāng)增大孔徑。較常見(jiàn)的問(wèn)題是接通孔鍍層的斷裂而導(dǎo)致的開(kāi)路現(xiàn)象。斷裂現(xiàn)象常出現(xiàn)在接通孔的內(nèi)壁中間和孔上下面的轉(zhuǎn)彎處?？變?nèi)壁中間的問(wèn)題是由于基板制造時(shí)鍍金的工藝不好。而在轉(zhuǎn)彎處斷裂是因?yàn)闊嵫h(huán)造成的（FR4基板的垂直溫度膨脹系數(shù)較水平面的要高得多）。雖然這些和基板的制造工藝有關(guān)，但不良的設(shè)計(jì)使基板的可制造性差而引起質(zhì)量問(wèn)題是常見(jiàn)的事。 接通孔的鍍金工藝是否能做得好，除了制造商的工藝能力外，和接通孔的尺寸也很有關(guān)系。比如，（孔深對(duì)孔徑）大于3的接通孔尺寸,是較難有很可靠的工藝產(chǎn)品的。所以為了確保較可靠的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)接通孔時(shí)就必須注意到這些。鍍層的厚度應(yīng)該要求在25～40μm之間。 為解決過(guò)孔質(zhì)量不可靠問(wèn)題，一個(gè)有效的做法是將接通孔完全充填，可以采用焊錫或阻焊劑充填。對(duì)于充填工藝，在尺寸設(shè)計(jì)上也有具體的要求。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該向基板制造商了解他們的個(gè)別需求。對(duì)于采用焊錫充填的，應(yīng)避免不完整的充填。因?yàn)檫@樣有可能使應(yīng)力更集中而縮短壽命。 因?yàn)榻油拙哂形a的能力，因此接通孔的位置設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量避免不靠近焊盤(pán)和看不見(jiàn)的元件封裝底部。 6．測(cè)試方面的考慮 測(cè)試的目的是確保產(chǎn)品合格，但應(yīng)用不當(dāng)卻會(huì)傷害產(chǎn)品的壽命。所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不得不小心加以考慮。測(cè)試用的探針對(duì)產(chǎn)品不利，但很多時(shí)候還是得借用它。尤其是在ICT（在線測(cè)試）上使用的較多。飛針式的測(cè)試，對(duì)產(chǎn)品的破壞性較小，但因?yàn)槟壳暗乃俣冗€不理想而常常還是由針床式所替代。在使用針床式測(cè)試工具時(shí)，因?yàn)樘结樀臄?shù)目可能相當(dāng)可觀，而每一探針都需要一定的力度來(lái)確保可靠的電氣接觸性，其總壓力可以是十分大的。但如果壓力的分布不均，有可能給測(cè)試中的產(chǎn)品造成內(nèi)在的破壞，縮短其服務(wù)壽命。為了減少這方面的破壞，應(yīng)該在設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn)時(shí)使其均勻分布在整個(gè)基板面上，可采用虛設(shè)測(cè)點(diǎn)、正反面平衡測(cè)點(diǎn)或足夠的支撐和下壓柱等技巧。 設(shè)置測(cè)試點(diǎn)，雖然占用PCB地方，但應(yīng)該盡量采用測(cè)試點(diǎn)而不是采用元件焊盤(pán)或元件引腳做為測(cè)試點(diǎn)。在密度較大的組裝板上可以考慮使用接通孔兼測(cè)試點(diǎn)的做法以及雙面測(cè)試。 測(cè)試點(diǎn)的大小應(yīng)看測(cè)試工具和探針的精度，采用壓縮距離較短的探針有利于精度的提升。測(cè)試點(diǎn)可以考慮用方形來(lái)取代一般的圓形，以增加接觸的可靠性。如果精度不是問(wèn)題，也可以考慮用六或八邊形的探測(cè)點(diǎn)，以便于辨認(rèn)區(qū)別。由于測(cè)試點(diǎn)都不能有阻焊劑覆蓋，要注意它們對(duì)鄰近焊盤(pán)的影響。測(cè)試點(diǎn)的布置最好是采用標(biāo)準(zhǔn)的柵陣排列（即坐標(biāo)間距跟隨一定的標(biāo)準(zhǔn)），這樣可以方便日后測(cè)試點(diǎn)的改變和針床測(cè)量工具的重復(fù)使用或修改。 設(shè)計(jì)文件檔案 一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出來(lái)后，有一套重要文件。這些文件包含了各種在制造、品質(zhì)管理、采購(gòu)、改進(jìn)和返修等工作中需要的資料。如線路圖、Gerber檔案、物料清單、組裝文件等。在文件檔案中，有工藝和材料規(guī)范、合格供應(yīng)商資料和物料清單。這些曾被忽略的文件檔案，在目前的先進(jìn)管理上是不可不利用它們的。 工藝和材料規(guī)范檔案，最少應(yīng)該包括五個(gè)重要的組成部分，它們必須在參考設(shè)計(jì)規(guī)范基礎(chǔ)上整合開(kāi)發(fā)。 ① 元件組裝資料檔案； ② 基板材料和工藝規(guī)范； ③ 工藝材料規(guī)范； ④ 工藝規(guī)范； ⑤ 品質(zhì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 合格供應(yīng)商管理檔案中，包括以下四個(gè)重要的組成部分： ① 和設(shè)計(jì)項(xiàng)目有關(guān)的所有元件封裝和組裝上的初步資料； ② 經(jīng)過(guò)鑒定的合格封裝詳細(xì)資料； ③ 供應(yīng)商的能力和評(píng)估記錄； ④ 合作、獨(dú)立的改進(jìn)計(jì)劃和進(jìn)展記錄（包括管理、技術(shù)和質(zhì)量等），元件未來(lái)發(fā)展計(jì)劃。 在傳統(tǒng)的物料清單（BOM）中，一般只具備的資料有：元件編號(hào)、元件封裝稱號(hào)、元件名稱簡(jiǎn)述、某一產(chǎn)品所需元件的數(shù)量和元件參數(shù)值等。由于市面上元件的標(biāo)準(zhǔn)化還缺乏嚴(yán)格的統(tǒng)一以及以上許多資料一般都缺乏完整性，因此?？梢园l(fā)現(xiàn)采購(gòu)中出現(xiàn)的問(wèn)題（不完全符合設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的要求）。為了避免問(wèn)題的發(fā)生，在BOM資料中應(yīng)該包括元件的詳細(xì)封裝資料（如尺寸和溫度時(shí)間限制等）和優(yōu)選的供應(yīng)商清單。另一是基板的詳細(xì)指標(biāo)規(guī)范。 在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下，目前許多工廠都較重視產(chǎn)品的上市時(shí)間。要提高這方面的能力，技術(shù)整合、標(biāo)準(zhǔn)化和不斷學(xué)習(xí)是非常重要的。而這種做法在相當(dāng)大的程度上依賴于信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)溝通。網(wǎng)絡(luò)化可以減少重復(fù)的修改和輸入工作，因此節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間而提高產(chǎn)品上市時(shí)間，同時(shí)減少輸入時(shí)犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)，可以通過(guò)電腦軟件進(jìn)行有效的管理控制。 布 線 在PCB設(shè)計(jì)中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟之一，可以說(shuō)前面的準(zhǔn)備工作都是為它而做的，在整個(gè)PCB設(shè)計(jì)中，以布線的設(shè)計(jì)過(guò)程限定最高、技巧最細(xì)、工作量最大。PCB布線有單面布線、雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種：自動(dòng)布線及交互式布線，在自動(dòng)布線之前，可以用交互式預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線進(jìn)行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時(shí)應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。 自動(dòng)布線的布通率，依賴于良好的布局，布線規(guī)則可以預(yù)先設(shè)定，包括走線的彎曲次數(shù)、導(dǎo)通孔的數(shù)目、步進(jìn)的數(shù)目等。一般先進(jìn)行探索式布線，快速地把短線連通，然后進(jìn)行迷宮式布線，先把要布的連線進(jìn)行全局的布線路徑優(yōu)化，可以根據(jù)需要斷開(kāi)已布的線，并試著重新再布線，以改進(jìn)總體效果。 對(duì)高密度的PCB設(shè)計(jì)已感覺(jué)到貫通孔不太合適了，它浪費(fèi)了許多寶貴的布線通道，為解決這一矛盾，出現(xiàn)了盲孔和埋孔技術(shù)，它不僅完成了導(dǎo)通孔的作用，還節(jié)省了許多布線通道從而使布線過(guò)程完成得更加方便、更加流暢，更加完善。PCB板的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜而又簡(jiǎn)單的過(guò)程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設(shè)計(jì)人員去自已體會(huì)，才能得到其中的真諦。 1．電源、地線的處理 既使在整個(gè)PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，也會(huì)使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對(duì)電源、地線的布線要認(rèn)真對(duì)待，把電源、地線所產(chǎn)生的噪聲干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 地線與電源線之間是噪聲所產(chǎn)生的原因，下面介紹降低、抑制噪聲方法。 眾所周知的去噪方法是在電源、地線之間加上去耦電容。盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線寬＞電源線寬＞信號(hào)線寬，～，～，～。 對(duì)數(shù)字電路的PCB，可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路，即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用（模擬電路的地不能這樣使用）。用大面積銅層做地線用，在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線用，或是做成多層極，電源和地線各占用一層。 2．?dāng)?shù)字電路與模擬電路的共地處理現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線上的噪聲干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強(qiáng)，對(duì)信號(hào)線來(lái)說(shuō)，高頻的信號(hào)線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件，對(duì)地線來(lái)說(shuō)，整個(gè)PCB對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，所以必須在PCB內(nèi)部處理數(shù)、模共地的問(wèn)題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)的，它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接，請(qǐng)注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)決定。 3．信號(hào)線布在電（地）層上 在多層印制板布線時(shí)，由于在信號(hào)線層沒(méi)有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會(huì)造成浪費(fèi)也會(huì)給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個(gè)矛盾，可以考慮在電（地）層上進(jìn)行布線。首先應(yīng)考慮用電源層，其次才是地層。因?yàn)樽詈檬潜Ａ舻貙拥耐暾浴? 4．大面積導(dǎo)體中連接引腳的處理 在大面積的接地（電）中，常用元器件的