0201元件的應(yīng)用對印制電路板的設(shè)計(jì)與制造有著很大的影響。其主要影響方面是
PCB設(shè)計(jì)的方面，主要包括焊盤設(shè)計(jì)、元件間距和布線設(shè)計(jì)。0201元件要求更小的焊盤，更細(xì)更密的布線，以及更小的元件間距。對于這些方面的改變，從技術(shù)上都是可行的，但是直接影響到了PCB的生產(chǎn)成本，是成本大幅提升。下面我們詳細(xì)的討論一下0201對PCB元件間距和布線設(shè)計(jì)的影響。
一、元件間距與布線設(shè)計(jì)
使用0201元件的最主要原因就是節(jié)省PCB上的空間。這樣可以將更多的元件設(shè)計(jì)到PCB上，以增加產(chǎn)品的功能和減小產(chǎn)品的體積。 0201元件帶來的好處除了本身體積減小之外，還包括元件間距的減少。這樣進(jìn)一步節(jié)省了空間。一些制造商和研究機(jī)構(gòu)做過這方面的研究，結(jié)果顯示，使用0201元件的PCB和使用0402的PCB相比節(jié)省了60％以上的空間。研究結(jié)果還顯示，元件的間距最小可以小到6mil。
當(dāng)前，針對0201元件的應(yīng)用，對合同制造商的元件間距的要求是16mil。我們可以見到的經(jīng)常使用的間距是8mil、12mil、16mil、20mil。當(dāng)然，元件的間距越小，所節(jié)省的空間就越多。但是更小的間距對貼片設(shè)備的精度，模板的精度以及PCB布線的設(shè)計(jì)都有很大影響。元件間距越小，貼片機(jī)的精度應(yīng)該越高，模板上的開口的間距也越小，模板就越難制作。如果要實(shí)現(xiàn)8mil的間距，則需要在PCB的布線方面作一些改進(jìn)。
首先先看一下PCB布線的線寬和線距的標(biāo)準(zhǔn)，參見表1.1-1.3
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表1.1線寬和線距 |
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線寬/英寸 |
線間距/英寸 |
備注 |
線寬/英寸 |
線間距/英寸 |
備注 |
|
0.1 |
0.01 |
簡便 |
0.005 |
0.005 |
困難 |
|
0.007 |
0.008 |
標(biāo)準(zhǔn) |
0.002 |
0.002 |
極困難 |
|
表1.2外層線寬和線距 |
|
功能 |
0.012/0.10 |
0.008/0.008 |
0.006/0.006 |
0.005/0.005 |
|
線寬/英寸 |
0.012 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
|
焊盤間距/英寸 |
0.008 |
0.008 |
0.008 |
0.008 |
|
線間距/英寸 |
0.008 |
0.008 |
0.006 |
0.006 |
|
線-焊盤間距/英寸 |
0.006 |
0.006 |
0.007 |
0.005 |
|
環(huán)形圖*/英寸 |
0.005 |
0.005 |
0.005 |
0.006 |
|
*為孔邊緣到焊盤邊緣的距離 |
|
表1.3內(nèi)層線路線寬和線距 |
|
功能 |
0.012/0.10 |
0.008/0.008 |
0.006/0.006 |
0.005/0.005 |
|
線寬/英寸 |
0.012 |
0.008 |
0.006 |
0.005 |
|
焊盤間距/英寸 |
0.01 |
0.008 |
0.006 |
0.005 |
|
線間距/英寸 |
0.01 |
0.008 |
0.006 |
0.005 |
|
線-焊盤間距/英寸 |
0.01 |
0.006 |
0.006 |
0.005 |
|
環(huán)形圖/英寸 |
0.008 |
0.008 |
0.007 |
0.006 |
|
線-孔邊緣/英寸 |
0.018 |
0.016 |
0.013 |
0.016 |
|
板-孔邊緣/英寸 |
0.018 |
0.016 |
0.013 |
0.016 |
我們這里一般討論的是外層線路，所以可以看到線寬和線間距都有一個范圍。一般將線寬和線距為：X/X。比如，線寬為7mil，線間距為8mil，則記：7/8。當(dāng)前PCB布線的最小標(biāo)準(zhǔn)為5/5，即5mil的線寬和5mil的線間距。由于使用了0201元件，以在一定范圍內(nèi)可以適當(dāng)?shù)氖褂?/3，4/4的布線設(shè)計(jì)。另外，當(dāng)有BGA元件時，可以在一定的范圍內(nèi)使用4/4的布線設(shè)計(jì)。不過如果較大規(guī)模的使用3/3，4/4的布線設(shè)計(jì)將會帶來負(fù)面影響，也就是PCB成本的增加。如果使用的是3/3的布線設(shè)計(jì)，其成本的增加幅度大概為15％-25％。
另外還有一個要考慮的方面就是布線寬度、間距和元件/焊盤間距之間的相互影響。比如如果使用8mil的焊盤間距，即使3/3的布線設(shè)計(jì)方案也不能夠使用。因?yàn)樵g沒有足夠的空間。最低的要求為9mil。
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