PCB设计与布线基础技术 · 基础技术 · 重点理解
foundation-07 层列表怎样对应实体:铜层、阻焊、焊膏与表面处理
把软件层列表映射到实体铜、表面材料和制造装配数据,避免把全部数据层都算成铜层。
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前面已经认识四层板和大片铜。打开设计工具,层列表却可能有几十项。这是几十层板吗?先区分:哪项是板内的铜,哪项是在说明怎样制造或装配。
快速理解 · 软件数据层不等于实体铜层
Copper Layer / Non-Copper Layer(铜层/非铜数据层) 回答“这份图形拿来做什么”;Stackup(层叠) 回答“实体板沿厚度方向怎样叠起来”。阻焊、丝印和装配外形不会各自变成一层布线铜。
Top / Bottom(顶面/底面) 位于板的两面。Inner Layer / L1 / L2 / L3 / L4(内层/铜层序号) 在本例按顶到底标为第1到第4铜层;一层铜是单面板,两层铜是双面板,多于两层属于多层板。不要把顶面的字符层又算作一个铜层。
按四个按钮逐项对应。先看铜层,再看表面覆盖与开口,最后把装配工装和说明数据分开。
这是四个铜层,绝缘材料把它们隔开。顶面、底面、内层说的是位置;信号、地、电源说的是这些铜怎样使用,不是另外增加材料层。
为什么?深入理解 · 都叫“层”,材料和数据用途却不同
阻焊开口和焊膏开口不是一份数据
Solder Mask(阻焊) 最终表现为板面的保护膜及露铜窗口。Paste Mask(焊膏开口数据) 通常决定装配钢网在哪里开口,让焊膏落到需要焊接的位置;焊膏经过后续焊接形成焊点,钢网本身不会留在板里。
铜焊盘的边界、阻焊开口和钢网开口可以不同。具体尺寸由焊盘、器件和制造装配要求决定,没有“永远同尺寸”或“固定缩小多少”的通用规则。
识别文字和装配图形也不是铜
Silkscreen / Legend(丝印/字符标识) 可以帮助找器件、确认方向,但应避开影响焊接的位置。Assembly Layer / Mechanical Layer(装配/机械数据层) 是说明信息;软件中一条外形线只有被明确指定用途并正确输出,制造方才知道如何使用。随便画在任意机械层,不会自动产生板边或开槽。
裸露铜面还需要表面保护
Surface Finish(表面处理) 帮助防止裸铜氧化并满足装焊要求。它与阻焊膜的任务不同,也不是焊膏印刷的替代品。表面颜色只是观察线索,不能靠颜色确定工艺。
常见表面处理名字,只先认用途
HASL(Hot Air Solder Leveling,热风整平) 留下焊料覆盖;ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold,化学镍浸金) 是镍/金体系。
OSP(Organic Solderability Preservative,有机可焊性保护层) 采用有机保护膜。它们不是优劣固定排序;器件焊接、存放、工厂能力和项目要求共同影响选择,本课不展开完整工艺选型。
工程应用 · 读层表时先问位置,再问用途
Signal Layer / GND Plane / Power Plane(信号层/地平面/电源平面) 说的是铜怎么用;同一个铜层也可能同时容纳信号走线和指定网络的铜区域,并非层名写“地”就只能有一种图形。
Reference Plane(参考平面) 这里只第一次认识:后续第3阶段会解释信号与邻近铜面的关系。不能因为有了参考平面的名字,就跳过实际铜的连续性检查;本课不展开回流或阻抗理论。
- 在实体层叠里确认顶、底、内层位置;某工具用不同名字时,查实际层定义。
- 选择图层前确定要画铜、阻焊开口、焊膏开口、字符还是说明。
- 检查制造输出的层用途映射,别把辅助外形当铜或把装配图当丝印。
- 确认表面处理写入制造要求;软件里给焊盘涂成金色不会自动选择镍金工艺。
第1阶段深入层叠与阻焊数据,第6阶段将它们用于器件封装。这里只建立从层列表返回实体的读图方法。
提示
先问某个“层”最终用来制造什么。
软件数据层与实体层叠不能混算;阻焊、焊膏和装配数据各有职责。
资料依据与示意边界
依据用户提供《印制电路板(PCB)设计基础》(Christopher T. Robertson著、刘雷波译)印刷第3~4、29、102、128页作原创解释。图示不按比例,不是软件截图;教材历史工艺数值不作为本课制造规则。
板厂关于表面处理的说明用于核对工艺用途;本课未照搬供应商特定套餐的工艺能力。