嵌入式系统基础

密度互连的一层或两层，最多为四层，见图1-12所示。BUM板的最大特点是其积层很薄、线宽线间距和导通孔径很小、互连密度很高，因而可用于芯片级高密度封装，设计准则见表1-7。 图1-12 BUM板结构示意图 表1-7 BUM板设计准则 单位：μm

设计要素 积层介电层厚（d1） 外层基铜厚度（c1） 线宽/线距 内层铜箔厚度 微盲孔孔径(v) 微盲孔连接盘(c) 微盲孔底连接盘(t) 微盲孔电镀厚度 微盲孔孔深/孔径比 应用说明 标准型 100/100 300 500 500 一般含 精细型Ⅰ 75/75 200 400 400 40-75 9-18 75/75 35 150 300 300 >12.7 <0.7:1 精细型Ⅱ 50/50 100 200 200 用于n层与n-1层 >500引脚 >1000引脚 精细型Ⅲ 30/30 50 75 75 用于n层与n-2层 IVH(inner via hole)的基板 I/O间距 0.8mm 安装Flip chip、MCM、BGA、CSP的基板 I/O间距 0.5mm 注： 精细型Ⅱ和精细型Ⅲ，目前工艺上还不十分成熟，暂时不要选。

尺寸范围

从生产角度考虑，理想的尺寸范围是“宽（200 mm～250 mm）×长（250 mm～350 mm）”。

对PCB长边尺寸小于125mm、或短边小于100mm的PCB，采用拼板的方式，使之转换为符合生产要求的理想尺寸，以便插件和焊接。 外形

a）对波峰焊，PCB的外形必须是矩形的（四角为R=1 mm～2 mm圆角更好，但不做严格要求）。偏离这种形状会引起PCB传送不稳、插件时翻板和波峰焊时熔融焊料汲起等问题。因此，设计时应考虑采用工艺拼板的方式将不规则形状的PCB转换为矩形形状，特别是角部缺口一定要补齐，如图1-13（a）所示，否则要专门为此设计工装。

b）对纯SMT板，允许有缺口，但缺口尺寸须小于所在边长度的1/3，应该确保PCB在链条上传送平稳，如图1-13（b）所示。

L 工艺拼板

<1/3L

（a）工艺拼板示意图 （b）允许缺口尺寸 图1-13 PCB外形

c）对于金手指的设计要求见图1-14所示，除了插入边按要求设计倒角外，插板两侧边也应该设计（1～1.5）×45o的倒角或R1～R1.5的圆角，以利于插入。

0.5m

0 1×4530-400

图1-14 金手指倒角的设计

传送方向的选择

从减少焊接时PCB的变形，对不作拼版的PCB，一般将其长边方向作为传送方向；对于拼版也应将长边方向作为传送方向。对于短边与长边之比大于80％的PCB，可以用短边传送。 传送边

作为PCB的传送边的两边应分别留出≥3.5mm（138mil）的宽度，传送边正反面在离边3.5 mm（138 mil）的范围内不能有任何元器件或焊点；能否布线视PCB的安装方式而定，导槽安装的PCB一般经常插拔不要布线，其他方式安装的PCB可以布线。

光学定位符号（又称MARK点） 要布设光学定位基准符号的场合

a）在有贴片元器件的PCB面上，必须在板的四角部位选设3个光学定位基准符号，以对PCB整板定位。 对于拼版，每块小板上对角处至少有两个。

b）引线中心距≤0.5 mm（20 mil）的QFP以及中心距≤0.8 mm（31 mil）的BGA等器件，应在通过该元件中心点对角线附近的对角设置光学定位基准符号，以便对其精确定位。

如果上述几个器件比较靠近(<100mm)，可以把它们看作一个整体，在其对角位置设计两个光学定位基准符号。

c）如果是双面都有贴装元器件，则每一面都应该有光学定位基准符号。 光学定位基准符号的位置

光学定位基准符号的中心应离边5mm以上，如图1-15所示。 光学定位基准符号的尺寸及设计要求

光学定位基准符号设计成Ф1 mm（40 mil）的圆形图形，一般为PCB上覆铜箔腐蚀图形。考虑到材料颜色与环境的反差，留出比光学定位基准符号大1 mm（40 mil）的无阻焊区，也不允许有任何字符，见图1-16。

同一板上的光学定位基准符号其内层背景要相同，即三个基准符号下有无铜箔应一致。

周围10mm无布线的孤立光学定位符号应设计一个内径为3mm环宽1mm的保护圈。 特别注意，光学定位基准符号必须赋予坐标值（当作元件设计），不允许在PCB 设计完后以一个符号的形式加上去。

光学定位基

准符号 IC Ф3

基准点

图1-15 光学定位基准符号的应用 图1-16 光学定位基准符号设计要求 定位孔

每一块PCB应在其角部位置设计至少三个定位孔，以便在线测试和PCB本身加工时进行定位。 如果作拼板，可以把拼板也看作一块PCB，整个拼板只要有三个定位孔即可。 挡条边

对需要进行波峰焊的宽度超过200 mm（784 mil）的板，除与用户板类似的装有欧式插座的板外，一般非送边也应该留出≥3.5mm(138mil)宽度的边；在B面（焊接面）上，距挡条边8mm范围内不能有元件或焊点，以便装挡条。 如果元器件较多，安装面积不够，可以将元器件安装到边，但必须另加上工艺挡条边（通过拼板方式）。

孔金属化问题

定位孔、非接地安装孔，一般均应设计成非金属化孔。

1.3.9拼板设计

拼板设计主要考虑两个问题：一是如何拼板；二是拼板的连接方式。 拼板的布局

拼板设计首先考虑是小板如何摆放，拼成较大的板，考虑如何拼最省材料、最有利于提高拼板后的PCB刚度以及更有利于生产分板。关于拼板尺寸，建议以拼板后最终尺寸接近理想的尺寸为拼板设计的依据，过大，焊接时容易变形。以下几例仅供参考。

例1：PCB板长边≥125mm,可以按图1-7模式拼板。拼板块数以拼板后尺寸符合规定为宜。这种拼法刚度较好，利于波峰焊。图1-7(a)为典型的拼板，图1-7(b)适合于子板分离后要求圆角的情况。 (a) V形槽分离方式 (b) V形槽加槽孔分离方式 图7 拼板图 A （a） (b)

图1-17拼板图

例2：PCB板长边<125 mm,可以按图1-18模式拼板。拼板块数以拼板后拼板长边尺寸符合6.2规定为宜。采用这种拼法时要注意拼板的刚度，图1-18（a）为典型的V形槽分离方式拼板，设计有三条与PCB传送方向垂直的工艺边并双面留有敷铜箔，目的是加强刚度。图1-18(b)适合于子板分离后要求圆角的情况，设计时要考虑与PCB传送方向平行的分离边的连接刚度。 (a) V形槽分离方式 (b)长槽孔加小圆孔分离方式 图1-18 拼板图

例3：异形板的拼板，要注意子板与子板间的连接,尽量使每一步分离的连接处处在一条线上，见图1-19所示。 （a）L形板的拼板 (b) T形板的拼板 图1-19 拼板图

拼板的连接方式

拼板的连接方式主要有双面对刻V形槽、长槽孔加小圆孔（俗称邮票孔）、V形槽加长槽孔三种，视PCB的外形而定。

双面对刻V形槽的拼板方式

V形槽适合于分离边为一直线的PCB，如外形为矩形的PCB。目前SMT板应用较多，特点是分离后边缘整齐，加工成本低，建议优先选用。V形槽的设计要求如图1-20所示

开V型槽后，剩余的厚度X应为（1/4～1/3）板厚L，但最小厚度X须≥0.4mm。对承重较重的板子可取上限，对承重较轻的板子可取下限。

V型槽上下两侧切口的错位S应小于0.1mm。

由于最小有效厚度的限制，对厚度小于1.2mm的板，不宜采用V槽拼板方式。