确保印刷电路板上的层和元件正确对齐

技术不断进步，最终的结果是出错的余地越来越小。由于千分之一英寸对于现代PCB的几何结构来说太粗糙了，所以即使是语言也必须适应，因为毫米让位于微米。随着走线和空间的缩小以适应最新的芯片，制造商和装配商有责任在制造的各个方面实现更高的精度。

它在哪里结束?英特尔新的两纳米晶圆厂会是最后一站吗?似乎是这样，但我不敢打赌。在某个地方，有人正在研究埃斯特级设备。为什么不呢?一个铜原子的直径约为0.23纳米，因此英特尔在连接的宽度上沉积了大约8到9个铜原子。引用卡尔·萨根的话，“数十亿，数十亿……”但我们正在缩小规模，而不是扩大规模。

“…PCB堆叠必须以某种方式适应增加的电路密度;每层更多的痕迹或更多的层……”

在铸造厂取得的成果最终会转移到印刷电路板上，所以我们也必须每一代都做得更好。为了达到25微米的痕迹/空间领域，蚀刻工艺让位于添加工艺。就目前而言，这可能已经足够了。

与此同时,PCB层叠必须以某种方式适应增加的电路密度;每层更多的痕迹或更多层的整体。无论哪种方式，层对层对齐的精度都在定期收紧。我们可能会看到更多地使用激光和其他手段，如MSAP，以获得这种规模的可靠结果。

的最佳对齐方法PCB制造仍然是简陋的工具孔。这是一组非镀孔，具有精确定义的位置和更精确的直径公差。它们总是不电镀的，因为电镀过程太不精确，无法重复固定。这些孔关键板或面板上的一套匹配的引脚夹具或，我应该说夹具。

裸板上的这些精密孔将用于在初始层压和任何后续层压循环期间对齐层。压印后，将板子放在另一个夹具上进行焊敷和丝印。然而，另一个装置将使用它们进行电探测，以发现开路和短路。然后将好的面板放在机器人装配线上，然后使用相同的孔放在焊锡机上。随后可能会有一些额外的测试和自动光学检查(AOI)。

考虑到所有这些用途，建议将模具孔安排在排除将板向后或倒置的可能性的安排上。通常情况下，我们需要三个，以确保只有一种方式加载板到每个夹具。如果用四个孔，你会希望它们是不对称的。无论数量多少，它们都应该向角落(如果有角落)推出，以便每次都能轻松地对齐销和孔。如果你不指望硬件的热路径，板上工具孔可能会得到安装孔的第二生命。

图1所示。虽然有四个模具孔，但面板不是一个精确的正方形。它可以而且必须翻转来完成组装。无论哪一面朝上，相同的粘贴模板和X-Y数据都适用。有两种方法可以把这个面板放在配合夹具上，两者都用于所谓的A-B翻转面板。

在过去的好日子里，只有一种尺寸的工具孔，125密耳，正负公差为1密耳，现在也有89密耳的孔，因为这个游戏中的所有东西都会随着时间的推移而缩小。单边公差通常应用于引脚的标称值，带有正公差，但没有负公差。孔然后得到零超大和一个小的负公差。实际数字取决于晶圆厂在最大努力的基础上能做些什么。它几乎是一个干涉匹配，但不完全是。

您在智能手表或类似设备中发现的较小的板没有空间在板上安装工具孔，因此孔成为组装子面板的标准部分。子面板通过晶圆厂、组装和测试进行维护，只有在电路板达到标准要求后才进行分解。

好了，我们已经准备好在装配线上放置零件了。但我们不是。拾取和放置机器有一个摄像头，可以在板上找到一组特定的特征。这些特征被称为基准标记，它们帮助机械臂校准组件的准确位置。

一个典型的板级基准标记，或fid，将由一个一毫米的暴露铜点组成，周围是焊罩和其他电路图案中的三毫米间隙。重要的是在fid下面的层上有一个坚实的平面，这样相机就可以识别和记录点，而不会分散下面的电路图案。虽然对于外行人来说，它可能看起来像一个孔位，但不涉及钻井。

基准也可以采用较小的尺寸作为本地基准。这些被放置在任何细间距组件的足迹之外，因此光学元件可以在更精确的位置上进行零化，而不是在整个电路板区域进行校准。建议在设计早期解决这些问题，甚至可以将它们与细间距/高引脚数设备的实际占用面积结合起来。