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Top Solder与Top Paste区别及Altium Designer设置指南

Top Solder与Top Paste区别及Altium Designer设置指南 1. 开头这两个层到底谁是谁做PCB设计的朋友尤其是刚入行两三年、开始接触Gerber输出和贴片工艺的工程师基本都在这两个层上栽过跟头。打开Altium Designer的PCB面板下拉列表里并排躺着两个名字几乎一模一样的层——Top Solder和Top Paste光看名字都能把人绕晕。更麻烦的是有些EDA工具里它们的缩写还容易混淆不搞清楚就往下做轻则打样回来要手动补焊重则整批板子报废返工成本高得肉疼。我最早在这上面吃过的亏是设计一块双面混装板子的时候QFP封装开窗做多了导致焊接时锡膏连锡整片板子全部返修。后来才彻底把这两个层的差异、参数、生产环节的配合逻辑理顺。今天就把这块掰开揉碎了讲清楚配合Altium Designer里的实际操作演示让你看完就能直接上手用不再靠死记硬背“Solder是开窗、Paste是钢网”这种口诀。这篇文章适合三类人一是正在学PCB设计的学生和转行者二是工作中偶尔要兼顾封装设计和工艺对接的结构工程师三是已经会画板但一直没系统整理过光绘层概念、需要查漏补缺的硬件工程师。我尽量把术语讲得直白但默认你至少知道PCB板厂的常规制造流程大概是怎么回事——双面板的话流程图可以简化成光绘文件产生图形转移线路蚀刻阻焊丝印表面处理贴片/焊接。Solder和Paste这两层正好卡在阻焊和贴片两个环节里。2. 核心区别一个是“防护罩开洞”一个是“锡膏分配地图”2.1 从名字到本质Solder是阻焊开窗Paste是钢网开孔先说结论Top Solder层英文全称是Top Solder Mask Pane中文通常叫“顶层阻焊开窗层”或“助焊层”它在生产中的直接作用是决定PCB上哪些铜皮区域不被绿油阻焊油墨覆盖。你在这层上画了图形板厂制造时就相当于在阻焊膜上开了一个“天窗”把下面裸露的铜面露出来方便后续焊接或者做接触点。Top Paste层英文全称是Top Paste Mask中文叫“顶层锡膏层”或“钢网层”。它在生产中不作用于PCB本身而是用来制作SMT贴片用的钢网Stencil。钢网上的孔洞决定锡膏被印刷到板子上的位置和用量——Paste层上画了什么形状钢网上就开什么形状的孔锡膏通过钢网漏印到焊盘上之后贴片机再把元器件放上去过回流焊完成焊接。一句话总结Solder管的是“哪些地方不上阻焊漆”Paste管的是“哪些地方要刷锡膏”。两者服务的是完全不同的制造工序只是碰巧都在“层”这个维度里而且名字看着像孪生兄弟所以特别容易搞混。为了让你彻底记住用生活化的类比来说Top Solder像是你给手机屏幕贴的一张保护膜你需要留出摄像头和听筒位置把那些位置的膜裁掉。裁掉的位置就是“开窗”对应PCB上要露铜或者要焊接的区域。保护膜就是阻焊油墨裁掉的洞就是Solder层画的东西。Top Paste像是一张镂空的刮刮乐卡片你用刮板把颜料刮到卡片镂空的格子下面去格子的位置就是焊盘刮下去的颜料就是锡膏。卡片上的镂空形状就是Paste层定义的内容。从这个类比就能看出来如果你把两者搞混或者参数不做区分后果是明摆着的开窗开错了要么露铜太多导致不该上锡的地方上了锡要么开窗太小焊接盘被绿油盖住一大半焊点强度大打折扣。钢网孔开错了要么锡膏量不足导致虚焊要么锡膏过量导致连桥短路。2.2 打开Altium Designer怎么最快分清这两层在Altium Designer里分清这两层有个最直观的方法看层的颜色和显示图标。按下键盘快捷键L打开View Configuration面板新版Altium Designer 22、24、26叫View Configuration老版本在Design Board Layers Colors里把鼠标滚动到Signal Layers和Internal Layers下方你会看到几个Mechanical层和Mask层。其中Top Solder默认是紫色洋红色的Top Paste默认是灰色的在PCB编辑界面里用不同颜色显示就是为了让你一眼能区分开。从快捷键习惯上说我用得最顺手的是按一下键盘上的数字1切换顶层单层显示再按D键打开视图配置把Solder和Paste的颜色都点亮单独显示出来看。设计完板子以后我习惯用“单层显示3D视图”来检查开窗和钢网位置对不对——3D视图下Top Solder开过窗的地方铜皮会以裸铜的颜色显示Top Paste的3D显示相对不那么直观要配合查看钢网层才看得出来。在PCB编辑区的右上角还有一个下拉菜单可以直接切换“Board Planning Mode”“2D Layout Mode”“3D Layout Mode”。3D模式下如果发现焊盘上有异常的颜色比如本该被绿油覆盖的地方露出铜色多半就是Solder层画多了。相反如果你想确认Paste层是否跟焊盘对得很准切到2D模式把Paste层显示出来跟Top Layer的焊盘叠加对比就行。3. 生产环节里这两个层各管哪一段3.1 阻焊工序中的Solder层不是所有铜面都要露出来PCB制造过程中阻焊工序的核心目的是把不需要焊接的铜皮用绿油包起来防止氧化也防止焊接时桥连。但焊盘需要焊接连接器需要接触测试点需要扎针某些散热铜皮需要裸露出来辅助散热……这些“需要露出来”的地方就是靠Solder层来定义的。这里有一个很多新手会踩的坑以为Solder层只在焊盘上画个比焊盘大一圈的形状就行了但实际上规则不是“画了才露”而是“不画就不露”。EDA软件默认的规则是顶层和底层的Solder层没画任何东西时阻焊膜会把几乎所有铜皮都盖住只在元件本身焊盘的位置由软件按规则自动开窗默认规则一般是焊盘外扩4mil或按你设置的阻焊扩展值。所以你在Solder层额外画的形状是在“默认规则之外的补充开窗工具”。我记得有次做一款大功率电源板散热焊盘底下要放置一个过孔阵列过流和散热。如果不手动在Solder层给这些过孔画上开窗板厂做出来以后过孔上面就是被绿油盖住的热量散不出去大电流走线也会因为过孔阻焊覆盖导致过流能力打折。我后来的做法是在Solder层画一个与散热焊盘形状一致的矩形覆盖整个焊盘区域加上底下的过孔阵列确保所有过孔顶部都露铜。这样不但焊接时焊料能通过焊盘反面流到过孔里增加连接可靠性散热效果也比盖油好得多。另外Solder层还有一个非常实际的用途就是设计“裸铜测试点”或者“金手指”。裸铜测试点通常在信号线上放置一个小的圆形焊盘并开窗方便探针接触金手指则是把一长条区域整体开窗后续沉金处理形成耐磨的接触面。这些操作的本质都是用Solder告诉板厂“这里别盖油”。3.2 钢网制作中的Paste层锡膏才是焊接的“真金白银”Paste层的作用很多人只在做封装的时候瞄过一眼但它直接决定了SMT贴片的质量。钢网是SMT产线的核心治具它是一张张不锈钢薄片上面用激光切割出和Paste层图形对应的孔洞。印刷机工作时刮刀把锡膏从钢网表面刮过锡膏就会透过这些孔洞落在PCB的焊盘上。锡膏量多了少了位置偏了没偏直接决定回流焊之后焊点是否饱满、有没有桥连。Paste层的设计比很多人想得要讲究得多。默认情况下软件生成的Paste形状和焊盘一样大但实际钢网设计中工程师经常要根据焊盘尺寸、器件引脚间距、锡膏类型、钢网厚度做调整。比如0.4mm间距的QFN器件焊盘中间有个大的散热焊盘这时候如果Paste做成和焊盘一样大过回流焊时锡膏量多了芯片很容易浮起来引脚虚焊。比较稳妥的做法是把散热焊盘区域的Paste做“田字格”分割挖掉中间一部分减少锡膏量让芯片能更好地贴平。这个调整在Altium里可以直接修改封装的Paste层形状。右键单击焊盘选择Properties切到Paste Mask Expansion选项你可以设置扩展值是正数放大还是负数缩小。也可以手动在Paste层画矩形、线条来覆盖或遮盖部分区域。特别注意如果你希望某个焊盘不上锡可以直接在Paste层不画任何东西或者删除对应的Paste图形这样钢网上就没有对应的孔锡膏自然漏不下去。很多人还会忽略一个点Paste层不像Solder层那样有“默认自动生成”的逻辑。你在放焊盘的时候软件就已经按规则给每个焊盘默认生成了Paste图形通常等于焊盘尺寸或按规则扩展后的尺寸。如果你在封装库里把Paste层删了打样回来板厂照样会帮你做钢网但钢网上对应位置就空了贴片时焊盘上没锡元器件等于白贴。所以检查封装时一定记得看一眼Paste层有没有东西。3.3 Altium Designer里怎么快速生成和修改这两层新建一个PCB封装的时候Altium的Component Wizard会帮你默认生成Solder和Paste层图形。但是老工程师通常不直接依赖向导而是手动在封装库里用焊盘编辑。我整理一套我自己常用的操作流程供你参考在PCB Library编辑器里选中目标焊盘双击打开Pad Properties。切换到Layer下拉列表你会看到Top Layer、Top Solder、Top Paste等选项。默认情况下焊盘放在Top Layer软件会根据你在“Solder Mask Expansion”和“Paste Mask Expansion”里填的数值自动生成Solder和Paste的扩张图形。想要单独调整某个焊盘的开窗大小修改Solder Mask Expansion值就行。想要单独调整钢网上锡量修改Paste Mask Expansion值。这里的正负值逻辑是正数往外扩大负数往里缩小。特殊情况下比如需要把两个相邻焊盘的Solder连通起来做成一个大的散热开窗区域可以在Solder层直接用Line或者Fill画个矩形把两个焊盘包住。注意这样画出来的图形会和焊盘本身的开窗合并显示板厂制版时会把整个区域都开窗。有一点很关键Solder层和Paste层的扩展值软件默认会从Design Rules里取全局默认值你是可以在单个焊盘上override的。我在实际项目里会根据封装类型设置不同的Paste扩展值普通chip元件默认1:1或者稍微缩小一点点BGA、QFN这种密间距器件Paste扩展通常设置为负数比如缩小1到2mil以减少锡膏量防止短路。Solder扩展则更看重你需要多大的焊接窗口比如测试点、金手指常常要比焊盘大上好几mil。4. 实操演示Altium Designer里设置Solder和Paste的完整步骤4.1 准备工作打开PCB文件并显示相关层先用Altium Designer打开一个已有的PCB工程我这里演示的是Altium Designer 24版本其他版本界面大同小异。如果你在旧版本里找不到某个选项留意看菜单名称的变化就行。按快捷键L打开视图配置面板在层列表里把Top Solder和Top Paste前面的眼睛图标点亮。同时打开Top Layer和Multi-Layer让你能直观看到焊盘和开窗的关系。如果觉得颜色太乱可以单独双击某个层的颜色块改成你看着舒服的颜色。我习惯把Top Solder设为亮紫色Top Paste设为亮灰色这样开窗和钢网一眼就能区分。小技巧按一下ShiftS进入单层显示模式。这时你只会看到当前选中的层不会被其他层的图形干扰。单层显示模式下再按Tab键可以在不同的显示隐藏模式下切换。检查Solder层时我通常只显示Top Solder Top Layer Multi-Layer这样焊盘和开窗的边界关系非常清楚。4.2 手动修改Solder开窗和Paste扩展值的步骤比如你现在要设计一块开发板上面有一个ESP32-S3模块模块底部的焊盘是0.5mm间距的LGA焊盘。默认规则下Solder开窗是2milPaste扩展是0mil这样默认生产出来的焊盘开窗偏小焊接时容易出现“立碑”或虚焊问题。我的操作是选中该模块的所有焊盘右键选择Properties。在Pad Properties对话框左侧选择要修改的焊盘分组或直接全选右侧找到Solder Mask Expansion选项把“From rules”改为“Manual”填入3mil或4mil。这样开窗就比焊盘大了一圈焊接时焊料能更好地包裹引脚。继续找到Paste Mask Expansion选项我一般设置成-1mil或者-2mil。为什么要缩小因为LGA焊盘间距小钢网孔太大容易导致印刷时锡膏连在一起回流焊后短路。缩小一点锡膏量略微减少但可靠性反而提升。如果个别焊盘需要不放锡比如模块中间的地焊盘只是为了散热焊接不需要特别多锡我直接在Paste层把这个焊盘对应的图形删掉或把扩展值调到-10mil以上让它几乎不开口。这里有个出过事儿的经验不要以为Paste缩小会影响焊接强度。锡膏量过大的危害远大于锡膏量略小。锡膏太多尤其是空旷地焊盘上电容电阻容易浮起QFN容易把芯片顶起来导致引脚虚焊。我见过最惨的一次是某块板子整排电阻全部“墓碑”最后排查发现是钢网厚度选厚了加上Paste扩展设置了2mil锡膏量比正常多了25%回流焊时表面张力把元件拉歪了。从那以后我对Paste扩展值的态度就是宁可少一点不要多一点。4.3 通过规则批量设置Paste和Solder而不是一个个改虽然单独改焊盘很灵活但几十上百个焊盘一个个点属性会累死人。Altium里更高效的做法是走Design Rules规则配置。打开Design Rules在Manufacturing分类下找到Solder Mask Expansion和Paste Mask Expansion两条规则。你可以在这里设置全局默认值也可以按对象类型比如All、Net Class、Component Class、Footprint类型设置多个规则规则有优先级排序。我的习惯是全局Solder Mask Expansion默认设为3mil保证所有焊盘至少有基本开窗。全局Paste Mask Expansion默认设为0mil。对于BGA、QFN、LGA封装我再单独建一条规则Paste Mask Expansion设为-2mil选择对应的Footprint类型作为查询条件。对于连接器焊盘和插件焊盘Paste层有没有其实无所谓因为插件焊接用波峰焊或手焊但钢网一般也会开一点方便过回流焊我按默认来。这样设完以后将来换封装、加新器件规则都能自动套用不需要我每个新焊盘都去手动改属性。对于大项目来说这个习惯能省下不少时间也避免漏改。还有一点Alitum的规则系统支持查询表达式你可以在Full Query里写HasFootprintPad(DIP-8, 1)之类来精确匹配某个封装里的某个焊盘再单独给它设置扩展值。虽然这个操作不常用但遇到要求特殊的焊盘比如射频测试探针焊盘时会比全部手动改方便得多。4.4 3D视图检查开窗铜露得对不对一眼就看出来设置完数值后检查是必不可少的一步。切到3D视图模式快捷键3按住Shift鼠标右键拖动旋转板子。3D视图下板子表面的绿油是半透明的默认视角下能看到内层铜皮和过孔而Top Solder开过窗的地方铜面会直接显示为亮铜色或银色取决于你选的表面处理方式。我常用的检查套路是按3进3D然后按L打开视图配置在3D模式下把Top Solder层保持显示。接着把板子翻到正面靠近需要重点看的区域比如QFN芯片的散热焊盘、电源模块底部过孔阵列、金手指区域。如果你发现一个区域本意是想露铜散热3D里却看到绿色盖油盖得严严实实那说明Solder层的图形没有覆盖到位或者规则设置不对赶紧切回2D检查。反过来如果你看到某块不该露铜的走线区域在3D里泛着金属光泽产生裸露的铜皮表面处理时会全部上锡那很可能是Solder层画多了。这种问题在高压板子上尤其危险间距不够会导致爬电距离不足上电直接打火。所以高压板在发板之前一定要用3D视图把开窗区域全部过一遍。4.5 导出Gerber时别漏层Drill和Paste的顺序别搞反最终要发板的时候在File Fabrication Outputs Gerber Files里选择输出层。这里要留心两个点第一除了Top Solder、Top Paste、Top Layer、Bottom Layer这些常规层还要把Drill Drawing和Drill Guide加上。Altium默认会把这些孔位文件单独输出但如果你改了格式容易漏掉。没有钻孔文件板厂就不知道哪里要打孔整个板子做不出来。第二输出Paste层时检查一下文件名有没有搞错。有些板厂要求钢网文件单独命名比如TopPaste.GTP或者把Paste层输出到单独的文件夹。乱命名可能让板厂误读尤其当你同时发好几个板子的时候把A板的钢网文件错当成B板的贴片产线就会拿错钢网结果整批板子返工。我自己发文件前有个固定动作在生成的Gerber文件夹里按层名逐一扫一眼重点确认TopSolder和TopPaste这两个文件存在而且文件大小不为0如果是0字节说明层没导出板厂可能直接默认不开窗或不开钢网到货才发现就晚了。这个习惯帮我避免过至少两次低级失误。5. 常见踩坑场景和参数速查给你一张可以存下来的表5.1 焊盘开窗偏小导致虚焊Solder扩展值的“数学题”开窗大小并不是随便填的数字它要同时照顾到两个约束一是要完全覆盖焊盘本体二是不能太大以至于把两个相邻焊盘的阻焊桥都吃掉。焊盘本身尺寸是已知的扩展值W可以这么理解最终阻焊层的开口尺寸 焊盘尺寸 W × 2。因为开窗是从焊盘边缘向四周各扩W mil。如果你设W4mil那么阻焊开口就比焊盘长宽各多8mil。而相邻两个焊盘之间的间距如果只有8mil那么这两个焊盘的阻焊桥两窗之间的绿油隔离带就只有8 - 4×2 0mil了也就是阻焊桥完全消失。这个问题在设计细间距引脚器件时特别明显。对于0.5mm间距的QFP引脚两个相邻焊盘中心距约19.7mil焊盘宽度可能只有12mil中间间距约7.7mil。如果Solder扩展设3mil两个开窗之间的阻焊桥只剩7.7 - 3×2 1.7mil这个值是偏小的生产时阻焊桥容易脱落。所以细间距器件我一般把Solder扩展严控在2mil以内。焊盘宽度较小的情况下甚至可以用1mil。开窗过大导致阻焊桥太窄绿油附着力不够过回流焊时阻焊漆起泡脱落一样是问题。5.2 Paste扩展值和钢网厚度怎么配合不是单独一个参数的事Paste扩展值决定的是钢网开口尺寸但最终实际漏印到焊盘上的锡膏体积还取决于钢网厚度。常见的钢网厚度是0.1mm和0.12mm。开孔面积相同的情况下0.12mm钢网印出来的锡膏量比0.1mm多20%。所以如果你用的是0.12mm钢网Paste扩展值最好再保守一点用0.1mm钢网可以稍微放开一些。我在这里把常见参数整理成一张表方便你直接抄应用场景Solder扩展值Paste扩展值备注普通贴片电阻/电容3~4mil0~(-1)mil焊盘间距够大阻焊桥没问题0.5mm间距QFP/LQFP1~2mil-1~(-2)mil优先保证阻焊桥宽度减少锡膏桥连风险QFN散热焊盘大焊盘3~5mil分割为田字格或缩小20%用Paste层画方块分割减少锡膏量BGA2~3mil-1~(-3)mil尤其注意边缘焊盘锡膏偏移会导致短路插件焊盘/DIP3~4mil0或任意钢网上开不开影响不大插件主要走波峰焊散热过孔阵列5~10mil开窗不需要Paste层如果过孔在SMT焊盘内才需要配合Paste注以上数值是常用的经验值不是硬性标准。最终要根据你选的锡膏品牌、印刷机精度、回流焊曲线来微调。5.3 我在大功率电源板上的实战例子散热焊盘怎么用Solder开窗大功率电源板的设计里MOS管和电感底下通常会铺一整块铜皮来散热铜皮上打很多过孔连到背面或内层。这些区域如果完全被绿油盖住散热效率就废了。我的习惯是把整块散热铜皮复制一份放到Top Solder层这样整个区域全部露铜。走线较密的地方不能全部露铜就把散热铜皮区域中的走线周围的Solder图形手动挖掉防止露铜区域碰到其他信号线导致短路。以前做过一块60W的AC-DC电源板主开关管底下是一块5mm×6mm的焊盘底下排了9个过孔。我把散热焊盘和过孔全部开窗Top Solder层画了一个比焊盘略微外扩的矩形同时把9个过孔也包进去了。后续贴片时焊膏从焊盘正面渗入过孔形成饱满的焊点MOS管的散热性能明显优于只靠焊盘底部一小块焊接的情况。后面测热成像满载时MOS管壳温比上一版盖油设计低了8℃上下。这个过程的关键就是Solder层要自己手动画图形因为默认规则只会给焊盘本身开窗不会自动包住过孔。反面的经验也有有一回我在Solder层画散热区的时候没注意把旁边一个信号过孔也包进去了。结果板子做回来那个过孔位置露铜并且上了锡装配时不小心碰到金属外壳直接短路查了半天才找到问题。所以Solder层的图形一定要跟原理图网络仔细比对只开该开的窗别顺手把旁边不相干的铜皮也露了。5.4 常见的问得最多的几个问题问答速查Q为什么我的Paste层在Gerber输出里没有TopPaste文件A最常见的两个原因一是你输出Gerber时没勾选Paste层或者勾选的是Bottom Paste而不是Top Paste二是你在PCB里把Paste层整个隐藏或设置成了不输出。到Output Job文件里检查一下Gerber设置的层列表手动把Top Paste加进去再重新输出。QSolder层的图形能不能比焊盘小A可以但一般不建议。如果Solder图形比焊盘小意味着焊盘边缘会被绿油盖住一部分焊接时实际可上锡面积变小而且还容易出现“焊盘看起来大、实际上锡区小”的情况焊点强度达不到预期。除非是特殊需求比如做等间距焊盘时想控制开窗精度否则让它至少等于或略大于焊盘尺寸。QBGA底下的过孔Solder开窗和不开窗有什么区别ABGA底下的过孔一般做成“盘中孔”工艺也就是过孔打在BGA焊盘正中间。这种情况下过孔必须开窗不然焊盘上被绿油覆盖的部分会让锡膏无法流过到过孔里焊接不可靠。但普通信号过孔不建议开窗否则回流焊时锡膏会流进过孔形成“吸锡”效应导致焊盘锡量不足。建议用“Via Tent”功能在过孔上盖油避免这种问题。Q如果我只想开窗但不想让板厂往窗里镀锡行不行A这个属于表面处理工艺的事。开窗后露出的铜面板厂默认会做表面处理HASL喷锡、沉金、OSP等你无法只让某个窗不做表面处理只能通过PCB文件里的注释说明方式让板厂特殊处理。比如有些裸铜测试点沉金板上会要求“此区域不做沉金保持裸铜”板厂一般也能配合但要提前沟通。5.5 我都在PCB上画了板厂为什么说没看到再讲一个文件交接的故事有一次我发板给一家新合作的板厂文件里明确带了TopSolder.GTL。结果板子回来一看金手指区域全部被绿油盖住了。我当时很纳闷沟通之后发现板厂在读取我的Gerber时把TopSolder.GTL当成了“顶层线路层”的辅助文件而没有识别为阻焊开窗层。原因是我输出的文件名带了我自己加的编号板厂旧版CAM系统不认文件名按顺序匹配错过了这一层。从那以后只要换新板厂我都会在发文件时附上一份“层说明”文档把每一层对应到标准制造层的名称写清楚并且额外备注“顶层开窗文件TopSolder.GTL”“顶层钢网文件TopPaste.GTP”。这种看起来很小的事情在批量生产时能帮你避掉很多无谓的沟通成本。有些板厂甚至要求你直接上传Altium的PCB原始文件他们会自行转换。原始文件配合准确的层设置一般不会出问题但碰到特殊层或自定义层还是提前沟通最稳妥。6. 封装设计时就要养成的好习惯把Solder和Paste一起规划好6.1 建库时别只盯着铜皮焊盘把两层一起画进封装里很多工程师画封装的时候只画Top Layer上的焊盘Solder和Paste全靠软件默认规则生成。实际上良好的封装设计应该主动规划好Solder和Paste图形尤其是一些特殊器件。举一个很常见的例子USB Type-C连接器焊盘。它的焊盘有贴片引脚和外壳固定脚外壳固定脚一般需要大面积的Solder开窗和Paste图形以便焊接时让外壳和PCB形成牢固的机械连接。而且固定脚通常要过较大的电流开窗太小会导致焊接面积不足机械强度不够。我在建Type-C封装时会把外壳固定脚的Solder扩展手动加大到5mil甚至更大Paste做成田字格分四块开孔保证锡膏均匀分布又不会太多导致浮高。再比如LED封装有些人喜欢在焊盘底下也做亮铜反射区这个反射区需要在Solder层开窗让铜面的反射率最大化。如果你只画了铜皮不开窗绿油盖上去以后反射率差很多整板亮度都会受影响。这些细节建库的时候不规划好等到画完PCB再回来补往往容易漏。6.2 用封装编辑器里的Rule区域预设特殊焊盘规则Altium的封装编辑器里支持放置PCB Rule区域你可以直接在封装里嵌入“Solder Mask Expansion”和“Paste Mask Expansion”的约束规则。这样不管这个封装被用到哪个PCB工程里只要规则优先级合适就会自动套用封装内预设的参数。操作方式是在PCB Library Editor里菜单Design Rules新增一条规则Query条件写IsPad或者直接选封装内的所有焊盘然后把对象匹配范围限定为当前封装内部。保存后在PCB中放置这个封装时规则会自动带进去省事且稳定。我一般会重点给两类封装设置预设一类是BGA和QFN它们对Paste扩展值敏感另一类是连接器和保险丝座因为它们需要额外的Solder开窗。有了封装级别的规则哪怕换到别的工程师维护的PCB里只要你把封装库和规则都导过去生产出来的效果还是一样可靠。6.3 多层板内层电源平面和散热铜皮也要注意Solder的影响不少人以为Solder只影响表层其实在多层板设计中如果内层有大面积电源平面或散热铜皮在表层对应位置又没有规划好开窗的话热量传导会受阻。特别是高功率密度的板卡通常会在表层和底层都布置大面积露铜散热区域并通过过孔阵列把热量导到内层。如果Solder层这些露铜区域没有画好内层铜皮的导热能力再好热量也散不到空气里去。我在设计一块48V工业电源时在电感的正下方铺了内层铜皮用来散热表层对应位置也开了大面积Solder窗同时布了几十个过孔帮助热量下传。这个结构在热仿真里效果不错实际测试也验证了温度比对照组低了不少。如果你用AD的Thermal Relief功能记得同时确认Solder层开窗区域与散热铜皮重叠不然“开了窗中间却没铜皮”也是白搭。6.4 关于钢网厚度和开孔设计给结构工程师的一句话如果你是初学者或者只是偶尔做设计记住一个原则细节交给代工厂但你要在文件里写清楚“使用多厚钢网”的建议。不同钢网厚度会影响锡膏量而锡膏量直接决定焊接良率。我在工程文件里一般会备注常规双面混装板使用0.12mm钢网如果板上有0.4mm间距的BGA或LGA则建议改用0.1mm钢网。这是一个成本略有增加但非常稳妥的选择。钢网开口形状也不要忽视焊盘长度方向的两端有些工程师会做成“圆角矩形”而不是纯直角这样锡膏脱模更好。Altium里可以通过修改Paste层的矩形为带圆弧的Track或Region来实现。我不常做这一步因为多数板厂会自行优化但如果你追求极致良率可以自己画保证不出错。7. 看到这里你再也不会把这两个层搞混了说了这么多回到最初的问题Top Solder和Top Paste有什么区别其实区别非常本质——Solder是阻焊层开窗是给板厂看的“哪里不上油”Paste是锡膏层开孔是给SMT厂看的“哪里上锡”。一个是PCB制造环节的图形一个是贴片组装环节的治具图形。两条生产线、两套逻辑只是因为都跟“焊盘”有关才在EDA软件里被放在一起。实际设计中我的经验是只要建封装时把Solder和Paste当成焊盘的一部分来规划画PCB时多用规则而不是手动改出Gerber前用3D视图和单层显示双重检查Top Solder和Top Paste就不会再给你挖坑。最后分享一个小技巧Altium Designer里可以给不同的层设置不同的透明度。我把Top Solder的透明度调到10%左右Top Paste调到40%左右在2D视图下看焊盘和开窗的重叠关系非常直观。这样既不影响布线查看又能一眼看出开窗区域是否合理。你下次画板的时候可以试试这个设置。
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