當設計一個系統級電路時， PCB 生產制作的費用是永遠躲不過的，但是我們可以使用小IC封裝 （例如： WLP），來壓縮 PCB面積，從而節約成本。WLP 封裝比之前的封裝都要小，因為它們沒有焊線（ bond wire — 硅片到基板的連接線），而是直接建立在硅片上的，如圖 1、圖 2 所示。這種封裝技術即節省了開發周期又節省了封裝成本。然而，為了最小化 PCB 成本，在 Layout 時需要進行更多的考慮。本教程就介紹了 WLP 的 Layout 技術，遵循本文檔技術要領進行 PCB 設計，可以降低風險，使系統更加穩定。

SMD 和 NSMD 焊盤
     在布局布線之前，我們首先應該創建 WLP 的 PCB 封裝， WLP 圖紙提供了大量的尺寸信息（例如：封裝尺寸、誤差、 PIN 間距等），另外，還有一個重要的事項，在創建IC 的焊盤（ Pad）時，我們有 SMD（ Solder Mask Defined ）和 NSMD（ Non-SolderMask Defined ）兩種形式選擇。 SMD 和 NSMD 如圖 3 所示。

SMD：這種焊盤設計是綠油覆蓋焊盤的形式，其優點是在焊接時可以防止器件焊盤被抬高（小編注：因為焊球平整度不一致，高的會架空矮的，而 SMD 是一個下凹的結構，這部分可以容納高出的部分，如圖 4）；其缺點是減小了 PCB焊盤和 IC 引腳的接觸面積，減小了相鄰焊盤的間隔空間，限制了走線寬度和過孔的使用。

NSMD：這種設計是綠油不覆蓋焊盤，并且跟焊盤有一定距離。其優點是增加了 PCB焊盤與 IC 引腳接觸面積，增大了焊盤與焊盤的間距（相對 SMD 來說），允許走更寬的線和更靈活的使用過孔；其缺點在焊接時器件焊盤容易被抬高（由焊球高度不一致性造成的）。綜合考慮，我們更推薦 NSMD 設計方式，這種方式有較好的焊錫連接性，使得焊盤、引腳、焊錫更好的封固在一起。在 WLPs 的 PCB 設計中，我們應該更理性更合理的去權衡 SMD 和 NSMD 的利弊，使我們的設計更加穩定。注意這兩種設計方式可以同時出現在同一個 WLP 封裝中。PIN 間距Maxim 提供 0.4mm 或 0.5mm 間距的 WLP 封裝芯片。 PIN 間距就是芯片上的兩個引腳的之間的距離，這個間距是相鄰兩引腳的中心距，大的 PIN 間距更方便的進行 PCB 布線。0.5mm PIN 間距（中心距）：比起 0.4mm PIN 間距， 0.5mm 提供了更大的使用空間0.5mm19.7mil即相鄰引腳中心距為 19.7mil ，減去 IC 引腳 8.7mil ，我們有11mil 的布線空間。如果走線到引腳（或者焊盤）間距（邊到邊）設置為 3.5mil ，那么PCB 布線最寬可以走 4mil 。 4mil 走線 /1oz 銅厚最大可以通過220mA 電流； 4mil 走線/2oz 銅厚，最大可以通過 380mA 電流。 0.5mm PIN 間距 WLP 封裝的 Layout 設計，如圖 4 所示，它展示了走線的空間分布和尺寸大小。

0.4mm PIN 間距（中心距）：比起 0.5mm PIN 間距， 0.4mm 在設計中略顯棘手。0.4mm 轉換成英制為 15.7mil 。它有更小的布線空間，這也意味著在設計中有更多的限制，同時也缺乏更多的靈活性。 0.4mmPIN 間距 IC 的典型引腳尺寸為 7mil ，留給我們只有 15.7 –7 = 8.7mil 的布線空間，當走線到引腳（或焊盤）的邊到邊間距設置在3mil 時，剩下只有 2.7mil （最大）的布線寬度，如圖 6 所示。 2.7mil 走線 /1oz 銅厚，最大可以通過 160mA 電流。用更厚的銅皮時存在一個問題，因為 2oz 銅厚等于 2.8mil ，大于走線寬度（ 2.7mil ），這在制板工藝上是不允許的，因為在蝕刻 /電鍍處理是可能導致走線寬度小于 2.7mil 。表 1 提供了一個線寬和銅厚的尺寸參照表。

其他方案
在更小的 PIN 間距（例如 0.3mm ） WLP 器件設計中，如果使用更細小的走線（載流能力差）可能不能支持系統的正常工作，那么我們可以使用其他方法解決此問題，例如使用激光鉆孔技術，當然這個缺點就增加了成本，需要激光鉆孔是因為機械鉆孔有尺寸限制（機械鉆孔最小能鉆 10mil 的孔） ，除此之外，相鄰或對角 PIN 間距很小而不能扇出走線，因此要引入激光鉆孔技術。 PCB HDI激光鉆孔可以直接在焊盤上打孔（盤中孔）或在焊盤一旁打孔，然后金屬化孔洞，通過過孔就可以把走線引入內層。假如在設計中您已經引入激光鉆孔技術（高端音頻應用或移動電話常用這種技術）， PCB成本不是主要問題，那么便可使用這種設計方案。如果設計必須要求低成本 PCB 設計方案（例如 LCD 顯示屏），那么這種方案就不太適用了。另一種不常見的設計方案是交錯焊球陣列（ staggered-bump-array ）的 WLP，示意圖如圖 7（僅示意，此圖不是標準交錯焊球陣列封裝），通過交錯 IC 上的引腳可以獲得更多的布線空間，但并不是所有 WLP 芯片提供交錯焊球陣列封裝，對于交錯焊球封裝，在設計初始階段，我們需要周密思考 Layout 方案。另外，我們也可以使用缺少幾個引腳的 WLP 球柵陣列封裝，如圖 8（僅示意，此圖不是標準缺腳 WLP 封裝），這將有更大空間進行布線——或者打過孔或者在內層走更寬的線。不論哪種設計請周密思考設計方案。

結束語
   在本教程中，提供了一些基本的設計準則和設計考量，對設計 0.4mm 和 0.5mm PIN間距的 WLP 器件有所幫助。焊盤類型（ SMD 和 NSMD）、焊盤件允許最大布線寬度和焊盤間布線方案的選擇（激光鉆孔、交錯陣列 WLP 等）在本文中都有提及，希望對設計 WLP 的工程師有所幫助。如有技術咨詢小編，VX:ipcblcy