1、背景說明

在IPC-SM-782中有兩個(gè)重要概念“Producibility Levels”（可生產(chǎn)性水平）和“Component Mounting Complexity Levels”（元器件安裝復(fù)雜性水平），它們有所區(qū)別但又都分為三級且對應(yīng)。這兩個(gè)概念都是用來描述PCBA組裝的復(fù)雜性，三級水平的劃分依據(jù)是組裝所采用的技術(shù)——通孔插裝技術(shù)、表面組裝技術(shù)和混合安裝技術(shù)。

這兩個(gè)概念與現(xiàn)實(shí)不完全相符。一方面，插裝元器件的使用越來越少；另一方面，普通間距與精細(xì)間距封裝同面組裝所帶來的難度與復(fù)雜度，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過插裝技術(shù)與表面組裝技術(shù)混合應(yīng)用所帶來的難度與復(fù)雜性。也就是說，今天電子制造的復(fù)雜性主要來自兩方面的挑戰(zhàn):一是元器件封裝尺寸越來越小；二是普通間距與精細(xì)間距封裝在PCB同一安裝面上的混合使用。這也是今天PCBA可制造性設(shè)計(jì)面臨的最大挑戰(zhàn)，PCBA的可制造性設(shè)計(jì)的核心任務(wù)就是要通過封裝選型與元器件布局等設(shè)計(jì)手段解決普通間距與精細(xì)間距封裝同一安裝面上的混用難題。

2、混裝度

混裝度，這是本書提出的一個(gè)重要概念，指PCBA安裝面上各類封裝組裝工藝的差異程度，具體講就是各類封裝組裝時(shí)所用工藝方法與鋼網(wǎng)厚度的差異程度，組裝工藝要求的差異程度越大，混裝度越大，反之，亦然。混裝度越大，工藝越復(fù)雜，成本越高。

PCBA的混裝度反映了組裝工藝的復(fù)雜性。我們平常講到的PCBA“好不好焊接”，實(shí)際上包含兩層意思，一層意思是說PCBA上有沒有工藝窗口很窄的元件，如精細(xì)間距元件；另一層意思是說PCBA安裝面上各類封裝組裝工藝的差異程度。

PCBA的混裝度越高，對每類封裝的組裝工藝優(yōu)化就越難，工藝性就越差。舉一個(gè)例子，如手機(jī)PCBA，盡管手機(jī)板上所用的元器件都是精細(xì)間距或小尺寸元件，如01005、0201、0.4mmCSP、PoP，每個(gè)封裝的組裝難度都很大，但是，它們的工藝要求屬于同一個(gè)復(fù)雜級別，工藝的混裝度并不高，每個(gè)封裝的工藝都可以得到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，最終的組裝良率會(huì)非常高。而通信PCBA，盡管所用元器件尺寸都比較大，但工藝的混裝度比較高，組裝時(shí)需要使用階梯鋼網(wǎng)。受限于元件布局間隙與鋼網(wǎng)制作難度，很難滿足每個(gè)封裝的個(gè)性需求，最終的工藝方案往往是一個(gè)照顧各類封裝工藝要求的折中方案，而不是最優(yōu)的方案，組裝的良率不會(huì)很高。這就是提出混裝度這個(gè)概念的意義所在。

同一裝配面上安裝工藝要求相近的封裝，是封裝選型的基本要求。在硬件設(shè)計(jì)階段，確立合適的封裝，是可制造性設(shè)計(jì)的第一步。

3、混裝度的度量與分類

PCBA的混裝度，用PCB同一裝配面上所用元器件理想鋼網(wǎng)厚度的最大差值來表示，差值越大，表示混裝度越大，工藝性越差。

鋼網(wǎng)厚度差值越大，工藝的優(yōu)化難度越大。工藝難度大，并不是說階梯鋼網(wǎng)制作難度大，而是階梯鋼網(wǎng)厚度越大，焊膏的印刷質(zhì)量越難保證。理想情況下，階梯鋼網(wǎng)的階梯厚度不宜超過0.05mm（2mil）

4、元器件引腳間距與鋼網(wǎng)最大厚度的關(guān)系

鋼網(wǎng)厚度的設(shè)計(jì)主要從兩方面考慮，即元器件引腳間距與封裝的共面性。元器件引腳間距與鋼網(wǎng)開窗的面積有一定的對應(yīng)關(guān)系，基本上決定了可使用的最大厚度值，封裝的共面性決定了可使用的最小厚度值。由于鋼網(wǎng)厚度不是根據(jù)單一的元器件引腳間距設(shè)計(jì)的，因此，不能簡單地按間距大小判定混裝度，但可以作為一個(gè)基本參考來進(jìn)行元器件的封裝選型。

5、混合度概念的意義

這個(gè)概念對元器件封裝的選型、元件的布局有重要指導(dǎo)意義。我們希望在同一裝配面上封裝的工藝差異性越小越好。