电子设计基础十问详解

1. 焊盘设计阻焊的一般原则有哪些，Allegro软件中焊盘的阻焊在哪里设置？

答：焊盘设计阻焊的原则如下：

Ø 阻焊开窗应该比焊盘大6mil以上；

Ø PCB设计的时候贴片焊盘之间、贴片焊盘与插件之间、过孔之间要保留阻焊桥，最小的宽度为4mil；

Ø PCB走线、铺铜、器件等到阻焊开窗的距离要6mil以上；

Ø 散热焊盘应该做开全窗处理，并在焊盘上打上过孔；

Ø 金手指的焊盘的开窗应该做开全窗处理，上端跟金手指上端平齐，下端要超出金手指下面的板边，金手指顶部的开窗与其它走线、铺铜、器件的间距要大于20mil；

Ø 我们在Allegro软件中设计焊盘，需要用到焊盘编辑器，也就是Pad Designer这个工具，打开工具以后，即可进行焊盘的设计，阻焊设计如图1-26所示。

图1-26  焊盘的阻焊设计示意图

2. 过孔的阻焊应该怎么处理？

答：常规的过孔一般都是设置为塞孔的，不开窗，不做阻焊设计。需要开窗的过孔是打在散热焊盘上的或者是打在裸露铜箔区域的过孔。当过孔加上阻焊以后，这个过孔就是开窗的；没有阻焊的过孔，就是塞孔处理的，对比的示意图如图1-27所示。

图1-27  过孔阻焊对比示意图

3. BGA过孔的阻焊设计有什么原则？

答：

1）需要塞孔的过孔在正反面都不做阻焊开窗

2）需要过波峰焊的PCB板卡，BGA下面的过孔都需要做塞孔处理、不开窗；

3）BGA器件的pintch间距≤1.0mm，BGA下面的过孔都需要做塞孔处理、不开窗；

4）BGA器件加的ICT测试点，测试焊盘直径32mil，阻焊开窗37mil。

4. 什么叫做钢网，设计钢网的目的是什么？

答：钢网（stencils）也就是SMT模板（SMT Stencil），是一种SMT专用模具。其主要功能是帮助锡膏的沉积，目的是将准确数量的锡膏转移到空的PCB上的准确位置。钢网最初是由丝网制成的，那时叫网板（mask），始是尼龙（聚脂）网，后来由于耐用性的关系，就有铁丝网、铜丝网的出现，最后是不锈钢丝网，不论是什么材质的丝网，均有成型不好、精度不高的缺点。随着SMT的发展，对网板要求的增高，钢网就随之产生。受材料成本及制作的难易程序影响，最初的钢网是由铁/铜板制成的，也是因为易锈蚀，不锈钢钢网就取代了它们，也就是现在的钢网（SMT Stencil）。

5. 焊盘设计钢网的一般原则是什么，Allegro软件中焊盘的钢网在哪里设置？

1)钢网大小应该与焊盘是一样大的；

2）贴片焊盘才会有钢网，插件是不需要做钢网的；

3）为保证足够的锡浆/胶水量及保证焊接质量，常用推荐钢片厚度为：印胶网为0.18mm-0.2mm, 印锡网为0.1mm-0.15mm；

4）为保证钢网有足够的张力和良好的平整度，通常建议钢片边缘距网框 内侧保留有20～30mm；

5）我们在Allegro软件中设计焊盘的钢网，需要用到焊盘编辑器，也就是Pad Designer这个工具，打开工具以后，即可进行焊盘钢网的设计，钢网设计如图1-28所示。

图1-28  焊盘的钢网设计示意图

6. PCB制版时的丝印设计有哪些？

答：PCB进行制版时，需要进行的丝印设计如下所示：

元器件的丝印，包括丝印外框线与位号字符、PCB板的板名与版本编号、条形码丝印、安装孔、定位孔的丝印、波峰焊接的过板方向、扣板散热器、防静电标识。

7. PCB设计中位号字符的线宽与高度推荐设计多少？

答：常规设计中，方便后期PCB板查看位号，一般采用如下设置，字粗（Photo Width）/字高（Height）/字宽（Width）的比例为：

Ø 常规的PCB板卡设计，为：5/30/25mil；

Ø PCB板卡密度较小，为：6/45/35mil；

Ø PCB板卡密度较大、或者局部过密，为：4/25/20mil。

在Allegro软件设计中，只需要更改text字号的大小即可，一般推荐2号字为常规设计，1号字为偏小设计，如图1-29所示。

图1-29  PCB设计中位号字符的线宽与高度推荐

8. PCB中位号字符与焊盘的间距推荐多少，方向怎么设定？

答：一般情况下，我们推荐位号字符在与阻焊不干涉的情况下，推荐位号字符与SMD焊盘、插装焊接孔、测试点、Mark点至少保证6mil的间距，位号字符之间部分重合是可以的，任何位号字符由于重叠导致的无法辨认必须进行调整。

位号字符的方向设定，一般推荐在正视的情况下，位号字符的排列是从左到右，从上到下的，如图1-30所示，TOP面与Bottom面的位号字符排列。

图1-30  TOP面与Bottom面的位号字符排列示意图

9. 什么是叫做翘曲度，一般PCB板卡翘曲度的标准是多少？

答：翘曲度（warpage or warp），用于表述平面在空间中的弯曲程度，在数值上被定义为翘曲平面在高度方向上距离最远的两点间的距离。绝对平面的翘曲度为0。

一般来说，针对于PCB板卡来说，它的标准如下：

Ø 贴片器件：IPC标准≤0.75%，板厚＜1.6mm，最大翘曲度0.7%；板厚≥1.6mm，最大翘曲度0.5%；

Ø 插件：IPC标准≤1.5%，最大翘曲度0.7%；

Ø 背板：最大翘曲度1%，同时最大变形量≤4mm。

10. 拼版设计分为哪几种，拼版设计的好处有哪些？

答：常见的拼版设计有V-CUT、桥连、桥连邮票孔这几种方式。

拼板的设计的好处有如下几点：

l 满足生产的需求，有些PCB太小，不满足做夹具的要求，所以需要拼在一起进行生产；

l 提高成本利用率，针对于异形的PCB板卡，拼板可以更高效率的利用PCB板面积，减小浪费，提高成本的利用率；

l 提高SMT焊接效率，只需要过一次SMT即可完成多块PCB的焊接。

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