【文章內(nèi)容簡介】 最長的L值加上質(zhì)量標(biāo)準中所需的端點焊點（），再加上貼片精度的誤差（注：有些人認為回流時元件會自動對中而不考慮誤差，這種做法不當(dāng)。因為不是在任何情況下都會自動對中，而且即使能自動對中，在對中前會產(chǎn)生因貼偏而影響工藝的其他問題）。此外，因基板尺寸而引起的誤差在制造時是以只允許大而不可小的指標(biāo)來控制的，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)良焊點所需的延伸+2X貼片精度 X最大值=L最大值+注：。對于D的考慮，為確保有足夠的端點底部焊接面，采用了元件S的最低值，減去品質(zhì)標(biāo)準中所需的焊點大小。公式為：D最大值=S最小值2X優(yōu)良焊點所需的延伸從質(zhì)量觀點來看元件底下內(nèi)部焊點不是很重要，此處的貼片精度和焊點保留區(qū)可以同時考慮（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公差較大而定。D最小值的考慮重點是焊球問題，但可以提供絲印鋼網(wǎng)的設(shè)計來補償。一般在設(shè)計D尺寸時用以上的公式而不找其最小值（沒額外的好處）。Y值的考慮和X值類似。但無須考慮最大值，因為延伸以下的焊盤沒有什么意義。Y最小值=W最大值+2X優(yōu)良焊點所需的延伸+2X貼片精度由于從W值再向外延伸的焊盤尺寸，對元件的壽命和可制造性沒有什么更有益的作用，而縮小這方面的尺寸對元件回流時的“浮動”效應(yīng)有制止的作用，許多設(shè)計人員因此將焊盤的Y值方面不加入這方面的值，甚至還有為了更強的工藝管制而使用稍小于W值的。對于小的矩形件（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的作用細節(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都能較科學(xué)的推算出來了。6．阻焊劑（阻焊層）的考慮對于阻焊劑無覆蓋框的尺寸考慮，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覆蓋焊盤和不會因太細而斷裂便可以了。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。 基準設(shè)計和元件布局基準設(shè)計可以從如何在自動化設(shè)備中處理基準開始。比如設(shè)備自動傳送帶所需的留空寬度、基準在每一處設(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)計出的產(chǎn)品不適合處理或在處理中會對質(zhì)量和效率有不良影響。1．定位孔基飯的定位孔，用做基準對位和固定，設(shè)計時基準孔是正圓形的。一般設(shè)備的定位針都有兩根，所以定位孔也至少有兩個。除了基準孔外，另外的孔就不是正圓形，而是在基準孔同一方向上延伸式的設(shè)計。此外，為了避免錯位時損壞基極，可考慮把孔在基板的對邊也開出對稱的設(shè)計。如果基飯尺寸是正方形的，那得確保四邊對稱。注意這里所要防止的是基板因錯位而被損壞，自動生產(chǎn)加工的設(shè)備應(yīng)該有能力辨別錯位而停止進行錯誤的加工。 2．基準標(biāo)點 基準標(biāo)點是供自動化設(shè)備進行自動對位用的，按精度需求可采用板基準（Panel fiducial或Global fiducial）、電路基準（Circuit或Image fiducial）或個別基準（local fiducial）。在不采用拼板設(shè)計上（即每一塊板是一個線路），前兩者是相同的。對于尺寸較小、精度要求不高的基板，則個別基準可以不被采用。值得注意的是，采用基準點對中不是必需的，設(shè)計時可以給予考慮。 基準點的形狀可以有很多種。設(shè)備供應(yīng)商常說其設(shè)備可以處理各種各樣的基推圖形，甚至可采用焊盤圖形。其實多數(shù)的設(shè)計對不同的圖形有不同的處理能力。為了做到最好（準確和穩(wěn)定），設(shè)計人員應(yīng)對不同圖形的識別和計算能力有足夠的了解，并采用相應(yīng)最優(yōu)化的圖形作為基準標(biāo)點。 為了達到最準確，基準點的位置最好是在基板的對角上，并且距離越遠越好?；鶞庶c的數(shù)量也很重要。最少兩點，但如果要處理非線性的補償則必須要有三點（應(yīng)該確保所使用設(shè)備的補償計算有此功能）。還可以采用第四點做為備用（也需確保設(shè)備能處理）。基準點對基板在設(shè)備中的機械定位基準面（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設(shè)備的視覺范圍FOV之外。這樣可進行錯位時的分辨工作。 為了確保有足夠和良好的光學(xué)反差，應(yīng)對基準點的平整度給予關(guān)注。如果基極采用熱風(fēng)整平技術(shù)，基準點應(yīng)該設(shè)計的較大，推薦采用OSP或鍍金技術(shù)。阻焊劑不可覆蓋基準點，以免造成反差不良。基準點周邊也應(yīng)該有足夠的空位，以免布線或阻焊劑等影響識別的穩(wěn)定性。有一種好的做法是在基準點位置的下方（基板背后或內(nèi)層）設(shè)置足夠大小的銅片來增加反差。 基準點的位置也應(yīng)該是整個基板坐標(biāo)的零點。許多設(shè)計還是把板的一角作為零點。這樣的做法對日后的工藝管制沒有幫助。 3．標(biāo)記 基準的布線和元件布局經(jīng)常會留有空位，這些空位可以用來印刷有用的資料。常見的有產(chǎn)品型號、改進標(biāo)號、基板制造商號和批號、線路標(biāo)號等。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，如檢驗和返修工作等。在有能力的情況下，設(shè)計人員應(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 所有元件編號的印刷方位相同。 拼板的做法很多時候值得考慮。拼板有以下的好處： ① 對元件少的板，可以通過加長貼片時間來提高貼片機的使用效率。 ② 對太小的基板提高其可處理性。③ 改變異形（非正式或長方形）板或外形比不佳的板子的外形，以增加效益和可處理性。 ④ 對雙面回流技術(shù)的板，可以通過正方拼來提高整體生產(chǎn)的效率。 設(shè)計元件的方位時，還得注意方位對組裝工藝是否有不良的影響。如在波峰焊接工藝中，許多IC的方位對工藝的成功率都有些影響。除非在焊盤設(shè)計上有能力做到十分完善的補償，否則在元件布局時應(yīng)盡量采用最佳方位來布局。 5．接通孔（過孔） 接通孔又稱過孔，是影響產(chǎn)品壽命，產(chǎn)生電路故障的主要問題之一。在設(shè)計上，若條件允許，可適當(dāng)增大孔徑。較常見的問題是接通孔鍍層的斷裂而導(dǎo)致的開路現(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)壁中間的問題是由于基板制造時鍍金的工藝不好。而在轉(zhuǎn)彎處斷裂是因為熱循環(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)計使基板的可制造性差而引起質(zhì)量問題是常見的事。 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)計接通孔時就必須注意到這些。鍍層的厚度應(yīng)該要求在25～40μm之間。 為解決過孔質(zhì)量不可靠問題，一個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。對于充填工藝，在尺寸設(shè)計上也有具體的要求。設(shè)計人員應(yīng)該向基板制造商了解他們的個別需求。對于采用焊錫充填的，應(yīng)避免不完整的充填。因為這樣有可能使應(yīng)力更集中而縮短壽命。 因為接通孔具有吸錫的能力，因此接通孔的位置設(shè)計應(yīng)該盡量避免不靠近焊盤和看不見的元件封裝底部。 6．測試方面的考慮 測試的目的是確保產(chǎn)品合格，但應(yīng)用不當(dāng)卻會傷害產(chǎn)品的壽命。所以在設(shè)計產(chǎn)品時不得不小心加以考慮。測試用的探針對產(chǎn)品不利，但很多時候還是得借用它。尤其是在ICT（在線測試）上使用的較多。飛針式的測試，對產(chǎn)品的破壞性較小，但因為目前的速度還不理想而常常還是由針床式所替代。在使用針床式測試工具時，因為探針的數(shù)目可能相當(dāng)可觀，而每一探針都需要一定的力度來確?？煽康碾姎饨佑|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)計測試點時使其均勻分布在整個基板面上，可采用虛設(shè)測點、正反面平衡測點或足夠的支撐和下壓柱等技巧。 設(shè)置測試點，雖然占用PCB地方，但應(yīng)該盡量采用測試點而不是采用元件焊盤或元件引腳做為測試點。在密度較大的組裝板上可以考慮使用接通孔兼測試點的做法以及雙面測試。 測試點的大小應(yīng)看測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。測試點可以考慮用方形來取代一般的圓形，以增加接觸的可靠性。如果精度不是問題，也可以考慮用六或八邊形的探測點，以便于辨認區(qū)別。由于測試點都不能有阻焊劑覆蓋，要注意它們對鄰近焊盤的影響。測試點的布置最好是采用標(biāo)準的柵陣排列（即坐標(biāo)間距跟隨一定的標(biāo)準），這樣可以方便日后測試點的改變和針床測量工具的重復(fù)使用或修改。 設(shè)計文件檔案 一個產(chǎn)品開發(fā)出來后，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、改進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)該包括五個重要的組成部分，它們必須在參考設(shè)計規(guī)范基礎(chǔ)上整合開發(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。 合格供應(yīng)商管理檔案中，包括以下四個重要的組成部分： ① 和設(shè)計項目有關(guān)的所有元件封裝和組裝上的初步資料； ② 經(jīng)過鑒定的合格封裝詳細資料； ③ 供應(yīng)商的能力和評估記錄； ④ 合作、獨立的改進計劃和進展記錄（包括管理、技術(shù)和質(zhì)量等），元件未來發(fā)展計劃。 在傳統(tǒng)的物料清單（BOM）中，一般只具備的資料有：元件編號、元件封裝稱號、元件名稱簡述、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)準化還缺乏嚴格的統(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)采購中出現(xiàn)的問題（不完全符合設(shè)計和生產(chǎn)的要求）。為了避免問題的發(fā)生，在BOM資料中應(yīng)該包括元件的詳細封裝資料（如尺寸和溫度時間限制等）和優(yōu)選的供應(yīng)商清單。另一是基板的詳細指標(biāo)規(guī)范。 在競爭日趨激烈的情況下，目前許多工廠都較重視產(chǎn)品的上市時間。要提高這方面的能力，技術(shù)整合、標(biāo)準化和不斷學(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確性和及時溝通。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)計時間而提高產(chǎn)品上市時間，同時減少輸入時犯錯的機會，可以通過電腦軟件進行有效的管理控制。 布 線 在PCB設(shè)計中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟之一，可以說前面的準備工作都是為它而做的，在整個PCB設(shè)計中，以布線的設(shè)計過程限定最高、技巧最細、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：自動布線及交互式布線，在自動布線之前，可以用交互式預(yù)先對要求比較嚴格的線進行布線，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、步進的數(shù)目等。一般先進行探索式布線，快速地把短線連通，然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優(yōu)化，可以根據(jù)需要斷開已布的線，并試著重新再布線，以改進總體效果。 對高密度的PCB設(shè)計已感覺到貫通孔不太合適了，它浪費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程完成得更加方便、更加流暢，更加完善。PCB板的設(shè)計過程是一個復(fù)雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設(shè)計人員去自已體會，才能得到其中的真諦。 1．電源、地線的處理 既使在整個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，也會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電源、地線的布線要認真對待，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＞信號線寬，～，～，～。 對數(shù)字電路的PCB，可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路，即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用（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。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，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，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整個PCB對外界只有一個結(jié)點，所以必須在PCB內(nèi)部處理數(shù)、模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的，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短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計來決定。 3．信號線布在電（地）層上 在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。首先應(yīng)考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。 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