怎样才算是一名合格的PCB工程师？

我是一名射频工程师，但是平时工作中也经常接触到不少PCB产品，接触的PCB设计产品主要有：射频功放产品、手机主板、智能硬件产品、航天电子产品、智能穿戴产品、医疗机械电子产品、X86工控板、音频MP3产品、路由器WIFI主板等等。因此我从我所站的角度对此话题谈谈我的一些想法，说的不好，请大家多多包涵。

俗话说“吃饭用碗筷”。软件犹如我们的碗筷。软件虽说只是一个工具，但如果一名设计师连自己的工具都掌握不熟练的话，何谈优秀设计。故，软件对于一名设计师来说是至关重要的。对于软件上面的一些常用操作命令、高级操作技巧要精通。常用操作命令只是能保证设计师能完成设计任务；而高级操作技巧则是用短时间完成相同的操作。举个例子：就拿Altium designer软件来说。FPGA管脚调整操作。一般命令是先改原理图再导入到PCB，使之对应；而对于该操作的高级技巧操作则是改PCB后反导原理图使之对应。相同模块布局布线操作。一般的命令是对每个相同模块分别布局布线；而高级技巧则是线做好一个模块后，直接复用即可。两者相比之下，达到同样的效果，但所花的时间则是不一样的。后者有着事半功倍的效果。

其目的是：规范产品的PCB工艺设计，规定PCB工艺设计的相关参数，使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC等技术规范要求。在产品设计过程中，构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。

a. PCB板厚的计算。PCB板总厚度=基材厚度+铜薄厚度+沉铜厚度+丝印厚度+绿油厚度。不能叠出来的厚度超过要求完成后的PCB厚度。当然了，这些参数部分可以在板材的数据手册上面可以找到。

b. 阻抗计算。掌握一个阻抗计算软件，比如Polar Si8000软件。阻抗计算需要的条件：板厚、（层数、信号层数、平面层数）、基板材料、表面工艺、阻抗值、阻抗公差、铜厚、检验标准。影响阻抗的因素有：介质厚度、介电常数、残铜率、铜厚、线宽、线距、阻焊厚度。介质厚度、线距越大阻抗值越大；介电常数、铜厚、线宽、阻焊厚度越大阻抗值越小。当然，信号层与平面层也是有要求的。一般情况下需要满足，对称性；阻抗连续性；元件下面为地层（第二层或倒数第二层）；电源和地紧耦合；信号层靠近参考层；相邻信号层间拉开距离；信号层夹在电源层和地层时，信号层要靠近地层；差分间距要小于等于2倍线宽；线宽调整在4mil—6mil范围；板层间半固化片越少越好。

②设计基本要求（满足可生产性、可测试性）。无非就是阻焊开窗、器件间距、孔大小、丝印、拼板等。

器件焊盘开窗一般是不小于2.5mil的亚光区；器件间距要求可方便焊接，同时预留调试时的拆装空间；孔类型越少越好，孔大小按照通用大小即可，原则是孔径比不小于8:1；丝印只有2个方向且清晰；拼板原则：小于50mm*50mm需要做拼板。其他的我在这就不多说了，每位设计师多多少少都接触过了。

③钢网选型。根据PCB板贴片面尺寸和器件焊盘的间距及大小对钢网选型。具体需要根据PCB板的具体情况而定。比如，PCB板上有AD8312类器件（焊盘大小为直径0.2mm）非常小的焊盘时，就需要选择精密（激光）型。

④SMT组装知识。主要了解贴片流程。

设计师需要掌握PCB板在贴片过程中的一般步骤。钢网与PCB板对位上锡膏；器件BOM核对；贴装器件；回流焊；检板。

⑤焊接技术。作为一名设计师，应该要掌握焊接能力。不要求焊接技术有多强，但简单的更换0603封装器件的焊接需要掌握。

对于PCB板加工的基本信息需要备注清晰。这样才能使PCB在生产过程中更高效且无误。换句话说就是让加工商按照设计师的要求进行加工。对于PCB板上的备注基本信息有：板材、板厚、表面工艺、阻抗控制表、丝印颜色、绿油颜色、是否塞孔（包含绿油塞孔和树脂塞孔）、验收标准等，如有特殊要求，需要在制作要求中注明。

任何一个PCB板在产品中不可能是悬空的，都是需要安装在产品中的。作为一名设计师，最起码的螺钉大小需要了解及结构图能看懂。比如M2的螺钉、M3的螺钉、M4的螺钉等。这里所对应PCB板上的孔径及焊盘是多少。结构图能看明白三视图。掌握AutoCAD软件里的一些简单操作。假如，硬件工程师给到你的是整个产品的结构图，需要自己在里面提取需要的信息。这时就需要掌握些AutoCAD软件操作了。

在PCB设计时，通过器件的PCB封装来体现实际器件的大小及位置（平面图）。

那么，作为一名设计师，需要掌握哪些封装知识呢。

① 器件封装的常用代码（器件位号代码）。比如：C 代表电容、R 代表电阻、

L 代表电感、U 代表IC等等。如果再深入点就是这些代码依据的由来了（在国际上是有个通用的标准的）。

② 封装命名的意义及形状。比如：电容封装有很多种，0201、0402、

0603、0805、1210等等（从这些封装命名就直接可以读出焊盘的大小及间距）。这些封装命名和实物有什么样的关系。看到一些常用的封装命名就能联系到

器件实物是什么样的。比如：BGA封装、QFN封装、PLCC封装等等。

③ 封装制作。包括原理图封装和PCB封装制作。原理图封装相对来说可以不用那么严格，但为了能在PCB设计时，能够更准确的读懂其中的原理，还是需要按照严格的要求来制作。PCB封装制作就直接关系到与实物的焊接及性能的发挥了。其中的重要性大家都知道，就不多说了。

PCB封装既然这么重要，那么国际上又是通过一个什么样的标准来统一封装大小，及芯片各生产商的规格和要求的呢？在国际上有个IPC-国际电子工业联接协会。主要是定制一些国际上电子方面的一些统一规范。PCB封装制作的依据（IPC-7351）也就是来自IPC协会。

PCB封装制作的标准有了，那么还需要注意些什么呢？业界各大芯片生产商加工出来的芯片大小都是不一样的，但都会有相应的技术规格书。里面主要包括该芯片的主要参数及性能。当你在制作PCB封装的时候就需要掌握该在对应的技术规格书上提取哪些信息了。比如：一个器件的焊盘大小尺寸、焊盘间的间距、丝印大小、封装命名等等（这里又牵涉到了一些结构的基本知识了，要能看懂平面图）。PCB封装制作时，可以根据各公司的工艺水平进行优化，但总体还是根据IPC-7351标准来制作。

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