原理图设计、封装与库管理 Schematic Design, Footprint & Library
原理图是板子的“逻辑蓝图”，封装是板子的“物理焊盘”，库是把两者绑在一起、可复用、可追溯的资产。库错一次，可能让整批板子返工；库对一次，后面所有项目都受益。 行业里常说“库是最大的错误来源”，不是夸张：符号和封装各自都“合法”，ERC/DRC 都可能通过，错的是两者之间的映射，或者焊盘与实物差 0.2 mm。
本章讲符号怎么画、封装怎么算、库怎么管；最后用 SOT-23 和 QFN-32 两个封装，按 IPC-7351B 密度等级 B 把焊盘、阻焊开窗、钢网开孔完整算一遍。器件尺寸是典型量级，具体以所选器件数据手册为准。
1. 设计动机
现场一：Pin 1 反了。 符号的 Pin 1 在左上，封装的 Pad 1 在右下；原理图连线完全正确，PCB 也过了 DRC，但芯片焊上去后电源和地反接，上电烧毁。ERC 不查封装映射，DRC 不查引脚功能。
现场二：0805 用了 0603 焊盘。 库里的 0805 封装是早期手画的，焊盘内间距只有 0.5 mm；0805 元件放上去，两端焊端都压不到焊盘，批量立碑。一个封装在项目里用了 30 次，30 个位置全部返修。
现场三：QFN 热焊盘小了 0.3 mm。 热焊盘与器件裸露焊盘对不齐，回流后一侧有空洞；电气测试全过，老化时局部过热。数据手册的 land pattern 明明给了尺寸，库里的封装却是“照着印象画的”。
现场四：全局库被改。 有人把全局电阻库的 0603 焊盘加宽了 0.1 mm，所有老项目重新打开都变；BOM 没记录库版本，没人知道哪块板用哪版库。库不是画图素材，是设计资产。
| 你想确认 | 先查/先算 | 判据（典型量级，以数据手册为准） |
|---|---|---|
| 符号引脚对不对 | 符号引脚号/名 vs 数据手册 | 引脚号、功能、电源方向一致 |
| 封装能不能焊 | land pattern 尺寸 | 焊盘长/宽/间距、热焊盘、1 脚 |
| 阻焊桥够不够 | 开窗 + 对位公差 | 名义 ≥0.10 mm，最坏 ≥0.05 mm |
| 钢网能不能脱模 | 面积比 AR | AR\geq0.66 |
| 1 脚/极性是否清楚 | 丝印+铜标记+装配图 | 三处一致，反向可识别 |
| 库版本是否可追溯 | Git/tag/BOM | 每个项目锁定库版本 |
| 3D 是否干涉 | STEP + 结构 | 高度/方向/原点一致 |
不算会摔在哪，四个带数字的代价：
- 一个引脚映射错：整板功能失效，返工/换板；不是“改一根线”，是全部相关网络重查。
- 一个焊盘差 0.2 mm：30 个实例同时立碑/虚焊；按实例数放大返修成本。
- 一个热焊盘小 0.3 mm：QFN 空洞、结温升高；电气测试不一定发现，老化才暴露。
- 一次全局库改动：所有老项目重开都变；没有版本记录，无法定位是哪次改的。
2. 定义与直观：符号、封装、3D 与库
2.1 四个对象，各管一件事
- 符号（Symbol）：原理图里的图形。它管“逻辑”：引脚名、引脚号、电源/地、输入/输出、功能分组。它不关心焊盘多大。
- 封装（Footprint / Land Pattern）：PCB 上的焊盘图形。它管“物理”：铜盘、阻焊开窗、钢网开孔、courtyard、3D 模型。它不关心引脚功能。
- Pin map：符号引脚号 ↔ 封装焊盘号的对应关系。这是最容易错、也最容易被忽略的一层。
- 库（Library）：符号、封装、3D、规则、元数据的集合；要版本控制、要评审、要测试。
2.2 符号是“逻辑长相”，封装是“物理长相”
同一个符号可以挂多个封装：一个电阻符号可以挂 0402、0603、0805；一个 MCU 符号可以挂 LQFP-48、QFN-48。符号不变、封装可变，前提是 pin map 不变。
反过来，同一个封装可以对应多个 MPN（制造商料号）：不同厂商的 0805 电阻，焊盘相同，但功率/精度/温度系数不同。BOM 里要同时记录 MPN 和封装，不能只写“0805”。
关键认知：
- 符号画错，原理图逻辑错，ERC 可能发现（未连接、电源冲突），但发现不了“Pin 1 对应 Pad 8”。
- 封装画错，焊接/装配错，DRC 可能发现（间距、环宽），但发现不了“焊盘比实物小 0.2 mm”。
- Pin map 错，两者都“合法”，但板子一定错；只能靠库审计和 pin map 表检查。
- 3D 错，结构干涉/装配错；DRC 完全不查，只能靠 3D 评审。
2.3 库是最大的错误来源
库错误的四个特征：
- 隐蔽：符号和封装各自合法，ERC/DRC 不一定报。
- 放大：一个封装用 N 次，错误影响 N 个位置。
- 滞后：常常在打样/量产/老化才暴露，返工成本高。
- 漂移：全局库被改、版本没记录，老项目无法复现。
所以库管理的第一原则是：项目库优先、全局库只读、每个项目锁定库版本、新封装 100% 审计。
3. 定量关系：从引脚到焊盘的尺寸链
3.1 焊盘尺寸的基本公式
以鸥翼引脚（gull-wing，SOT/SOIC/QFP 等）为例，焊盘长度和宽度由“引脚尺寸 + 焊点目标”决定：
P=F+J_{\mathrm{toe}}+J_{\mathrm{heel}}W=b+2J_{\mathrm{side}}G=p-WS_{\mathrm{out}}=S+2J_{\mathrm{toe}}- P：焊盘长度（mm），沿引脚伸出方向；
- W：焊盘宽度（mm），沿引脚排列方向；
- F：引脚接触长度（mm），数据手册给；
- b：引脚宽度（mm）；
- p：引脚间距（mm）；
- G：同侧相邻焊盘的内间距（mm）；
- S：引脚跨距（mm，外侧到外侧）；
- S_{\mathrm{out}}：焊盘跨距（mm）；
- J_{\mathrm{toe}}、J_{\mathrm{heel}}、J_{\mathrm{side}}：趾部、跟部、侧面的焊点目标（mm）。
这些 J 值不是拍脑袋：IPC-7351B 按密度等级给出焊点目标，A 级最宽松、B 级标称、C 级最紧凑。本章算例取一组 B 级示例值（toe 0.30、heel 0.40、side 0.05 mm），用于把尺寸链算通；具体元件家族的 J 值以 IPC-7351B 表格和厂商推荐为准。不要把这组示例值当成所有封装的通用常数。
3.2 密度等级 A/B/C 与 courtyard
IPC-7351B 用密度等级描述“焊盘和 courtyard 留多少余量”：
| 等级 | 含义 | courtyard 每边余量 | 适用 |
|---|---|---|---|
| A | 最宽松（Least Density） | 0.50 mm | 手工焊接、返修、高可靠 |
| B | 标称（Nominal） | 0.25 mm | 通用 SMT |
| C | 最紧凑（Most Density） | 0.10 mm | 高密度、空间受限 |
courtyard 是元件+焊盘之外的安全边界，防止相邻器件/焊盘干涉：
C_X=S_{\mathrm{out}}+2E,\qquad C_Y=W_{\mathrm{extent}}+2E- C_X、C_Y：courtyard 的长、宽（mm）；
- E：每边余量（mm），A/B/C 分别取 0.50/0.25/0.10；
- W_{\mathrm{extent}}：焊盘/本体在宽度方向的最大外廓（mm）。
A 级焊盘最大、courtyard 最宽，焊接/返修最容易，但占面积；C 级最省空间，但工艺窗口最窄。 选择等级不是“越先进越好”，而是看产品：手工焊/返修多的板用 A，通用 SMT 用 B，手机/穿戴高密度用 C。
把同一套公式用在 0805 上：本体长 2.0 mm、端头接触长 0.35 mm、toe 0.35、heel 0.25，则焊盘长 0.35+0.35+0.25=0.95 mm、内间距 2.0-2\times(0.35+0.25)=0.80 mm、焊盘跨距 2.0+2\times0.35=2.70 mm。不同厂商的端头接触长可能在 0.30~0.50 mm 之间，内间距就会在 0.50~0.90 mm 之间变化；所以库里看到 0.8 mm 或 1.0 mm 都别惊讶，关键是和所选器件数据手册对齐。“差 0.1 mm 就焊不上”是过度简化：0.1 mm 的偏差不一定立刻开路，但会把焊点从合格推向可疑；0.2~0.3 mm 才更容易出现开路、桥连或立碑。工程上不能用“差一点没事”说服自己。
3.3 阻焊开窗与钢网开孔
阻焊开窗一般比铜盘每边大 m：
W_{\mathrm{mask}}=W+2m,\qquad P_{\mathrm{mask}}=P+2m- m：阻焊开窗裕量（mm），常取 0.025~0.05；
- W_{\mathrm{mask}}、P_{\mathrm{mask}}：开窗宽、长（mm）。
同侧相邻开窗之间的阻焊桥：
B_{\mathrm{mask}}=p-W_{\mathrm{mask}}- B_{\mathrm{mask}}：名义阻焊桥宽（mm）；
- 最坏值还要减去对位公差：B_{\mathrm{worst}}=B_{\mathrm{mask}}-2\Delta，\Delta 是每边的对位误差（mm）。
钢网开孔的面积比：
AR=\frac{LW}{2(L+W)t}- L、W：开孔长、宽（mm）；
- t：钢网厚度（mm）；
- 判据 AR\geq0.66（细间距建议 ≥0.70）。
3.4 1 脚、极性与方向
- Pin 1 标记：封装丝印圆点/缺口、铜层 Pin 1 焊盘形状（方形/倒角）、装配图三角标记；三处一致。
- 极性：二极管阴极（丝印横杠/K）、电解电容正极（+）、连接器 Pin 1（三角/缺口）；符号、封装、装配图一致。
- 方向：IC 的 Pin 1 通常在俯视左上角，逆时针编号；QFN 的 Pin 1 在左上角，丝印圆点+本体倒角。
- 镜像：PCB 底层器件的丝印要镜像，但引脚号/焊盘号不能镜像；检查时以“顶视图”为准。
3.5 符号绘制规范
- 引脚分组：电源在上、地在下方、输入在左、输出在右；模拟/数字/接口分区；相关引脚相邻。
- 电源方向：VCC/VDD 朝上，GND/VSS 朝下；不要用“左电源右地”这种反直觉画法。
- 命名一致：同一网络全图一个名字；
VCC、VDD、+3V3不要混用；低有效用上划线或_N后缀；差分用_P/_N。 - 引脚号/名：引脚号在框外，引脚名在框内；复用功能用括号或第二名称；NC 引脚明确标 NC，不要隐藏。
- 多单元：U1A/U1B 分单元画，电源引脚单独一个单元；单元间引脚不重复。
- 隐藏电源引脚：隐藏引脚容易让 ERC 漏掉“电源未驱动”；要么显式画出，要么用
PWR_FLAG告诉 ERC 电源已驱动。 - 网格/字号：符号栅格 2.54 mm 或 1.27 mm；引脚名/号字号不小于 1.27 mm；线宽一致。
4. 典型计算：SOT-23 与 QFN-32 的 B 级封装
4.1 计算假设
| 参数 | SOT-23 | QFN-32 |
|---|---|---|
| 本体/外廓 | 本体宽 1.4 mm，引脚跨距 2.9 mm | 本体 5 mm × 5 mm，8 边/侧 |
| 引脚间距 p | 0.95 mm | 0.50 mm |
| 引脚宽 b | 0.40 mm | 0.25 mm |
| 引脚接触长 F | 0.50 mm | 0.30 mm |
| 热焊盘 | 无 | 3.5 mm × 3.5 mm |
| 密度等级 | B | B |
| 焊点目标 | toe 0.30、heel 0.40、side 0.05 | toe 0.30、heel 0.05、side 0.025 |
| 阻焊裕量 m | 0.05 mm/边 | 0.02 mm/边 |
| 钢网厚度 | 0.12 mm | 0.10 mm |
说明：SOT-23 的引脚跨距、引脚宽、接触长是典型量级；QFN 的 5 mm × 5 mm、0.5 mm 间距、3.5 mm 热焊盘也是典型量级。不同厂商的同名封装可能差 0.1~0.2 mm，必须用所选器件数据手册的 land pattern 复核。
4.2 SOT-23：B 级焊盘
按 3.1 节公式：
P=0.50+0.30+0.40=1.20\ \mathrm{mm}W=0.40+2\times0.05=0.50\ \mathrm{mm}G=0.95-0.50=0.45\ \mathrm{mm}S_{\mathrm{out}}=2.90+2\times0.30=3.50\ \mathrm{mm}courtyard：
C_X=3.50+2\times0.25=4.00\ \mathrm{mm}宽度方向焊盘外廓：
W_{\mathrm{extent}}=0.95+0.50=1.45\ \mathrm{mm}C_Y=1.45+2\times0.25=1.95\ \mathrm{mm}\approx2.0\ \mathrm{mm}SOT-23 B 级结果：焊盘 1.20 mm × 0.50 mm，同侧内间距 0.45 mm，焊盘跨距 3.50 mm，courtyard 4.00 mm × 2.00 mm。
阻焊开窗：
W_{\mathrm{mask}}=0.50+2\times0.05=0.60\ \mathrm{mm}P_{\mathrm{mask}}=1.20+2\times0.05=1.30\ \mathrm{mm}同侧阻焊桥：
B_{\mathrm{mask}}=0.95-0.60=0.35\ \mathrm{mm}桥宽 0.35 mm，远大于 0.10 mm 下限，SOT-23 的阻焊桥不是瓶颈。
钢网面积比（开孔 1.20 mm × 0.50 mm，钢网 0.12 mm）：
AR=\frac{1.20\times0.50}{2\times(1.20+0.50)\times0.12}=\frac{0.60}{0.408}=1.47远大于 0.66，脱模没问题。
A/B/C 对比（同一组元件尺寸，只改焊点目标）：
| 等级 | toe | heel | side | 焊盘长 mm | 焊盘宽 mm | 内间距 mm | 跨距 mm | courtyard mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 0.40 | 0.50 | 0.10 | 1.40 | 0.60 | 0.35 | 3.70 | 4.70 × 2.55 |
| B | 0.30 | 0.40 | 0.05 | 1.20 | 0.50 | 0.45 | 3.50 | 4.00 × 1.95 |
| C | 0.20 | 0.30 | 0.00 | 1.00 | 0.40 | 0.55 | 3.30 | 3.50 × 1.60 |
A 级焊盘比 B 级长 0.20 mm、宽 0.10 mm，courtyard 大 0.7 mm；C 级反之。 这就是“密度等级”的代价：A 级好焊/好返修，C 级省空间但工艺窗口窄。
4.3 QFN-32：B 级焊盘
QFN 的引脚是底部端子（bottom termination），焊盘长度方向从本体边缘向外：
P=0.30+0.30+0.05=0.65\ \mathrm{mm}W=0.25+2\times0.025=0.30\ \mathrm{mm}G=0.50-0.30=0.20\ \mathrm{mm}S_{\mathrm{out}}=5.00+2\times0.30=5.60\ \mathrm{mm}courtyard：
C_X=5.60+2\times0.25=6.10\ \mathrm{mm}QFN-32 B 级结果：焊盘 0.65 mm × 0.30 mm，内间距 0.20 mm，焊盘跨距 5.60 mm，courtyard 6.10 mm × 6.10 mm。
阻焊开窗：
W_{\mathrm{mask}}=0.30+2\times0.02=0.34\ \mathrm{mm}P_{\mathrm{mask}}=0.65+2\times0.02=0.69\ \mathrm{mm}同侧阻焊桥：
B_{\mathrm{mask}}=0.50-0.34=0.16\ \mathrm{mm}名义 0.16 mm；若对位 ±0.025 mm，最坏 0.16-0.05=0.11 mm，仍大于 0.10 mm；若对位 ±0.05 mm，最坏 0.06 mm，偏紧。0.5 mm 间距的 QFN 和 BGA 一样，阻焊桥是对位精度的试金石。
钢网开孔（0.30 mm × 0.65 mm，钢网 0.10 mm）：
AR=\frac{0.30\times0.65}{2\times(0.30+0.65)\times0.10}=\frac{0.195}{0.190}=1.03大于 0.66。若钢网 0.12 mm：
AR=\frac{0.195}{0.228}=0.855仍大于 0.66，但余量变小；0.5 mm 间距优先 0.10 mm。
热焊盘：铜盘 3.5 mm × 3.5 mm，阻焊开窗 3.54 mm × 3.54 mm（每边 0.02 mm）。钢网开孔不要整块 3.5 mm × 3.5 mm，否则锡量过多、空洞大、器件漂浮。推荐 4 × 4 阵列，每个 0.65 mm × 0.65 mm，间距 0.10 mm：
A_{\mathrm{paste}}=16\times0.65^2=16\times0.4225=6.76\ \mathrm{mm^2}A_{\mathrm{pad}}=3.5^2=12.25\ \mathrm{mm^2}\text{覆盖率}=\frac{6.76}{12.25}=0.552=55.2\%每个 0.65 mm 方孔的面积比（钢网 0.10 mm）：
AR=\frac{0.65\times0.65}{2\times(0.65+0.65)\times0.10}=\frac{0.4225}{0.260}=1.63远大于 0.66。55% 左右的锡膏覆盖率是 QFN 热焊盘的常见目标；太高容易空洞/漂浮，太低容易焊料不足。具体以 IPC-7093A 和器件手册为准。
热焊盘下方如果要打散热过孔，按热设计的过孔热阻算；焊盘内过孔要按 IPC-4761 Type VII 填孔盖帽，不能只盖油。
QFN A/C 对比（同一组元件尺寸，只改焊点目标）：
| 等级 | toe | heel | side | 焊盘长 mm | 焊盘宽 mm | 内间距 mm | 跨距 mm | courtyard mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 0.40 | 0.10 | 0.05 | 0.80 | 0.35 | 0.15 | 5.80 | 6.80 |
| B | 0.30 | 0.05 | 0.025 | 0.65 | 0.30 | 0.20 | 5.60 | 6.10 |
| C | 0.20 | 0.00 | 0.00 | 0.50 | 0.25 | 0.25 | 5.40 | 5.60 |
QFN A 级的焊盘宽 0.35 mm、内间距只有 0.15 mm，阻焊桥更危险；C 级焊盘 0.25 mm，焊接面积小，空洞/虚焊风险高。 0.5 mm 间距的 QFN 通常选 B 级，兼顾焊接面积和桥宽。
4.4 建库数据包与检查表
一个可复用的封装，不只是“一个 .kicad_mod 文件”，而是一个数据包：
| 项目 | 内容 | 检查 |
|---|---|---|
| 符号 | 引脚号/名、电源方向、分组 | 对照数据手册 pinout |
| 封装 | 焊盘、阻焊、钢网、courtyard | 对照 land pattern |
| Pin map | 符号 Pin N ↔ 焊盘 Pad N | 1:1，无错位 |
| 3D | STEP 模型、原点、方向 | 与封装/结构一致 |
| 元数据 | MPN、厂商、数据手册链接、版本 | BOM 可追溯 |
| 工艺 | 钢网厚度、开窗、热焊盘 | 与 DFM 规则一致 |
| 验证 | 首件/3D/装配图 | 评审记录 |
建库检查的“三看”：
- 看数据手册：land pattern 推荐尺寸、pin 1、极性、热焊盘；
- 看 pin map：符号引脚号与焊盘号一一对应，不是“看起来在左边”；
- 看 3D/装配：模型方向、高度、pin 1 标记与实物一致。
5. 工程含义：库管理与复用
5.1 项目库 vs 全局库
- 项目库：
sym-lib-table、fp-lib-table指向项目内目录；随工程提交 Git；项目锁定版本。 - 全局库：只读；需要改就复制到项目库，改完评审、打 tag，不要直接改全局库。
- 命名：
<厂商>_<型号>_<封装>，避免new_footprint_2、copy_of_0805。 - 目录：符号、封装、3D 分开；封装按厂商/系列分组；每个封装带数据手册链接。
- 版本：语义版本或日期 tag；BOM 记录库版本；库变更走 ECO。
- 审计：新封装 100% 对照数据手册；复用封装抽样；BGA/QFN/连接器 100%。
- 生成：用厂商库/生成器可以提速，但生成结果必须人工复核；不要“生成了就信”。
- 同名不同物：不同厂商的 SOT-23、QFN 可能在引脚跨距、引脚宽、热焊盘上差 0.1~0.3 mm；同名封装不能直接互换。项目库应为每个 MPN 建独立封装，或至少在元数据里记录适用 MPN 与数据手册版本；换料时重新核对 land pattern，不要只看封装名。
5.2 符号复用与层次化
同一个符号可以挂多个封装，但 pin map 必须一致。层次化原理图（Hierarchical Sheets）把大系统拆成子图：
- Sheet Symbol：根图上的方框，代表一个子电路；
- Port：方块上的端口，名字与子图内端口一致才相连；
- 层次化：几百个元件拆成几个几十个元件的子图，可读性高、可并行设计；
- 代价：端口命名/映射要严格，名字差一个字符就悬空；ERC 要检查未连接端口。
端口命名规范：全图统一前缀/后缀（如 VIN_12V、RS485_A），低有效用 _N，差分用 _P/_N；不要用 P0 和 PA0 这种近似名。
5.3 库版本与项目复用
- 库进 Git：符号、封装、3D、规则、元数据；生成物（渲染图、缓存）不进。
- 项目锁定：每个项目记录库 commit/tag；BOM 带库版本；换库要评审。
- 复用：成熟封装优先复用；复用前抽查 pin map、焊盘、 courtyard、3D；不要“看起来一样”就用。
- 废弃：旧封装标记 deprecated，不删除；老项目还能打开；新项目用新版本。
- 迁移：换 EDA 工具时，先导库、再比对焊盘/引脚/3D，最后跑首件；不要直接信任自动转换。
5.4 库错误的传播与拦截
一个库错误的影响面：
N_{\mathrm{risk}}=N_{\mathrm{instances}}\times N_{\mathrm{boards}}- N_{\mathrm{instances}}：该封装在单板上的实例数；
- N_{\mathrm{boards}}：使用该库的板数/批次数。
算例：一个 0805 封装在单板用 30 次，项目做 3 批，每批 100 块：
N_{\mathrm{risk}}=30\times3\times100=90009000 个焊点。
一个焊盘错 0.2 mm，9000 个焊点都有风险。这就是为什么新封装要 100% 审计，复用封装也要抽样；库错误的代价按“实例数×板数”放大，不是按“一个文件”算。
5.5 与周边章节的关系
- 库/封装如何进入 DRC、版本管理和评审见EDA 工具与工作流；
- 焊盘/阻焊/钢网的工艺窗口见DFM 与焊接工艺；
- 热焊盘、散热过孔、结温见热设计；
- 贴片封装尺寸速查见贴片封装与 E 系列。
6. 常见坑
- 现象：芯片上电即烧，或二极管/电解电容反向。原因：符号 Pin 1 与封装 Pad 1 映射错；或封装镜像时把引脚号也镜像了。解决：建 pin map 表，1:1 核对；封装丝印、铜标记、装配图三处一致；首件用万用表/目检确认。
- 现象：批量立碑、虚焊、桥连。原因：没用数据手册 land pattern；焊盘太长/太短/太宽，或阻焊开窗不对。解决：按 IPC-7351B 密度等级和厂商推荐算；新封装 100% 对照数据手册；首件做切片/润湿检查。
- 现象：老项目重开，封装变了；BOM 无法追溯。原因：直接改全局库，没有项目库/版本锁定。解决：项目库优先，全局库只读；库变更走 ECO、打 tag；BOM 记录库版本。
- 现象：QFN 回流后器件漂浮、空洞大、热阻高。原因：热焊盘钢网开成整块 3.5 mm × 3.5 mm，锡量过多，气体排不出。解决：4×4 阵列、覆盖率约 55%；按 IPC-7093A 控制空洞；焊盘内过孔填孔盖帽。
- 现象：器件贴装后与相邻器件/焊盘干涉，返修空间不够。原因：封装没画 courtyard，或按 C 级余量用在手工焊板。解决：按 A/B/C 等级加 courtyard；手工焊/返修多用 A 级；DRC 开 courtyard 重叠检查。
- 现象：结构干涉，外壳装不上；或连接器方向反。原因：STEP 模型原点/旋转与封装不一致。解决：3D 模型与封装同原点、同方向；装配图/结构评审；首件 3D 打印验证。
7. 自测题
符号、封装、pin map 各管什么？为什么 ERC/DRC 都可能通过，板子还是错的？
符号管逻辑（引脚名/号/功能），封装管物理（焊盘/阻焊/钢网/courtyard），pin map 管两者引脚号对应。符号和封装各自合法时，ERC/DRC 不一定查映射；如果 Pin 1 对应 Pad 8，板子一定错。
SOT-23 B 级：p=0.95、b=0.40、F=0.50、跨距 2.9 mm，toe 0.30、heel 0.40、side 0.05。焊盘长/宽、内间距、跨距、courtyard 各多少？
P=0.50+0.30+0.40=1.20\ \mathrm{mm}W=0.40+2\times0.05=0.50\ \mathrm{mm}G=0.95-0.50=0.45\ \mathrm{mm}S_{\mathrm{out}}=2.90+2\times0.30=3.50\ \mathrm{mm}C_X=3.50+2\times0.25=4.00\ \mathrm{mm}courtyard 约 4.00 mm × 2.00 mm。
QFN-32 B 级：0.5 mm 间距、b=0.25、F=0.30、toe 0.30、heel 0.05、side 0.025。焊盘尺寸、内间距、阻焊桥、钢网面积比各多少？
P=0.30+0.30+0.05=0.65\ \mathrm{mm},\qquad W=0.25+2\times0.025=0.30\ \mathrm{mm}G=0.50-0.30=0.20\ \mathrm{mm}开窗 0.34 mm，阻焊桥 0.50-0.34=0.16 mm；钢网 0.10 mm 时
AR=\frac{0.30\times0.65}{2\times0.95\times0.10}=1.03大于 0.66。
QFN 热焊盘 3.5 mm × 3.5 mm，钢网 4×4 个 0.65 mm 方孔、间距 0.10 mm。锡膏覆盖率多少？每个孔面积比多少？
A_{\mathrm{paste}}=16\times0.65^2=6.76\ \mathrm{mm^2}A_{\mathrm{pad}}=3.5^2=12.25\ \mathrm{mm^2}6.76/12.25=55.2\%AR=0.65^2/(2\times1.30\times0.10)=1.63覆盖率约 55%，面积比 1.63，脱模没问题。
IPC-7351B 的密度等级 A/B/C 分别对应多大的 courtyard 余量？各适合什么场景？
A：每边 0.50 mm，最宽松，适合手工焊/返修/高可靠；B：0.25 mm，标称，通用 SMT；C：0.10 mm，最紧凑，适合高密度/空间受限。等级越小（A）焊盘越大、越好焊，但占面积。
一个 0805 封装在单板用 30 次，项目做 3 批、每批 100 块。焊盘错了会影响多少个焊点？这说明库管理要怎么做？
N=30\times3\times100=90009000 个焊点。
库错误按实例数×板数放大。新封装 100% 审计，复用封装抽样，BGA/QFN/连接器 100%；项目库优先、全局库只读、版本锁定。
8. 参考资料
- IPC-7351B, Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard：密度等级 A/B/C、焊盘尺寸、courtyard、阻焊/钢网；本章 3.1~3.3、4.2~4.3 节的尺寸链按该标准的方法。
- IPC-7352, Generic Requirements for Through-Hole Land Pattern Design and Assembly：通孔焊盘/环宽/孔径；本章 3.1 节的“焊盘尺寸链”同样适用于通孔器件的环宽核算。
- IPC-2221B, Generic Standard on Printed Board Design, 6 节：间距、环宽、载流；本章 3.3 节阻焊桥/开窗的工艺约束参考该标准。
- IPC-7093A, Design and Assembly Process Implementation for Bottom Termination Components：QFN/底部端子器件的热焊盘、钢网、空洞控制；本章 4.3 节热焊盘 55% 覆盖率和空洞控制按该标准。
- IPC-4761, Design Guide for Protection of Printed Board Via Structures：焊盘内过孔的填孔/盖帽类型；本章 4.3 节“热焊盘过孔按 Type VII”按该标准。
- KiCad Library Convention (KLC), Symbol Library 与 Footprint Library 规则：符号栅格、引脚命名、封装层/ courtyard/3D 的组织；本章 3.5、5.1 节的符号/库规范参考该约定。
- IEC 60617, Graphical Symbols for Diagrams：电气图形符号的通用规则；本章 3.5 节符号绘制的基本约定参考该标准。
- Texas Instruments, SLUA271A, QFN/SON PCB Attachment：QFN 焊盘、热焊盘、钢网开孔与空洞控制；本章 4.3 节的 QFN 热焊盘/钢网算例参考该应用报告，具体以所选器件数据手册为准。