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1. 从一块被绿油盖住的焊盘说起

如果你在AD20里画完板子、导出Gerber、发给板厂，回来焊接时发现某个电阻的焊盘上盖了一层绿油，烙铁怼上去锡根本不沾，只能拿刀片刮——恭喜你，你踩中了Solder Mask Expansion这个坑。这不是板厂的问题，十有八九是你自己在设计端没把阻焊开窗的规则设对。

Solder Mask Expansion，中文一般叫阻焊层扩展量或阻焊开窗补偿，是PCB设计中一个看起来不起眼、但直接决定板子能不能焊的参数。它的作用简单说就是：焊盘本身是铜，但铜上面要盖一层阻焊油（就是那层绿油/黑油/蓝油），为了让焊盘露出来能上锡，阻焊层上必须开一个比焊盘稍大的窗口。这个"稍大"到底大多少，就是Expansion值。设小了，油可能溢到焊盘上导致焊接不良；设大了，相邻焊盘之间的阻焊桥（Solder Mask Bridge）可能断掉，回流焊时容易连锡。

这篇内容面向的是已经会用AD20画板、但对制造工艺参数还没完全吃透的工程师，也适合那些被板厂反馈"阻焊开窗有问题"、想搞清楚背后逻辑的人。我会把AD20里跟Solder Mask Expansion相关的规则设置、全局修改方法、过孔盖油与开窗的取舍、以及导出Gerber前必须检查的几个点，按我实际做项目的顺序讲清楚。关键词里提到的AD20、PCB设计、Solder Mask Expansion、焊盘、过孔，都会落到具体操作上，不讲空理论。

先说一个我自己的教训。早年做一块密度比较高的板子，QFN封装引脚间距0.4mm，我图省事用了AD默认的规则，全局Expansion设了4mil。结果板厂做出来之后，QFN引脚之间几乎连成一片，因为4mil的扩展让相邻开窗几乎挨上，阻焊桥最窄处不到2mil，板厂工艺做不到就给我把桥去掉了。那次返工让我明白，Expansion这个值不是拍脑袋定的，它跟你的焊盘间距、板厂的工艺能力、甚至铜厚都有关系。

2. Solder Mask Expansion在AD20里到底是怎么起作用的

2.1 阻焊层、开窗与焊盘的三角关系

要理解Expansion，得先理清AD20里几个层的概念。你在PCB编辑器里看到的焊盘（Pad），本质是顶层或底层的铜箔图形。而阻焊层（Top Solder Mask / Bottom Solder Mask）是一个"负片"概念——你在这一层上画的东西，代表的是"这里不要盖油"，也就是开窗区域。

AD20默认的显示逻辑是：你在Top Solder Mask层看到的图形，就是开窗的形状。而这个形状怎么来的？对于焊盘来说，AD会根据你设定的Expansion值，自动在焊盘外形基础上向外扩一圈，生成阻焊开窗图形。也就是说，你不需要手动去Solder Mask层画开窗，软件帮你算了。

这里有个容易混淆的点：阻焊开窗的尺寸 = 焊盘尺寸 + 2 × Expansion。注意是两边各扩一个Expansion，所以总增量是两倍。比如一个1mm × 0.5mm的矩形焊盘，Expansion设0.1mm，那么开窗就是1.2mm × 0.7mm。很多人第一次算的时候只加了一边，导致实际开窗比预期小。

提示：AD20里Expansion的单位跟随你的当前单位设置。如果你习惯用mil，就在规则里用mil；用mm就用mm。混用容易出错，建议整个项目统一。

2.2 全局规则与局部覆盖的优先级

AD20的Solder Mask Expansion是通过Design -> Rules里的Mask规则来管理的。具体路径是：Design Rules -> Manufacturing -> Solder Mask Expansion。这里你可以设一个全局的默认值，也可以针对特定对象（比如某个封装、某个网络、某个区域）设不同的值。

规则系统是分优先级的。AD20里每条规则都有一个"Where the First Object Matches"的适用范围，你可以用Query语句来限定。比如你可以写"HasFootprint('QFN-24')"来只针对这个封装设一个更小的Expansion。优先级高的规则会覆盖优先级低的。默认情况下，全局规则优先级最低，你新建的针对性规则优先级更高。

我一般的做法是：全局规则设一个保守值（比如2mil或0.05mm），然后针对细间距器件单独设更小的值。这样既保证大部分焊盘有足够的开窗，又不会让密脚器件连锡。这个思路跟"默认安全、特殊处理"的工程原则是一致的。

2.3 不同焊盘形状下的扩展表现

AD20支持多种焊盘形状：圆形、矩形、八角形、圆角矩形等。Expansion的扩展方式在不同形状下表现不一样。圆形焊盘扩展后还是圆形，矩形焊盘扩展后还是矩形（直角保持直角），圆角矩形扩展后圆角半径会相应增大。

这里有个细节：如果你用的是自定义形状焊盘（Custom Pad），比如用多个Region拼出来的异形焊盘，Expansion的扩展逻辑可能会让你意外。AD20对自定义焊盘的阻焊开窗处理，有时候不是简单的外扩，而是基于焊盘的边界框或者实际轮廓来计算。我遇到过用自定义焊盘做长圆形（Oblong）连接器引脚时，开窗形状跟预期不符的情况。解决办法是手动在Solder Mask层画开窗图形，然后把该焊盘的Expansion规则设成0，避免软件自动生成。

3. 全局批量修改Solder Mask Expansion的几种实操路径

3.1 通过Design Rules统一设置

最正规的做法是在Design Rules里改。打开PCB Rules and Constraints Editor，找到Manufacturing下面的Solder Mask Expansion。双击打开后，你会看到一个表格，里面列出了当前所有生效的Expansion规则。默认只有一条全局规则，Expansion值通常是4mil（AD20的默认值，不同版本可能略有差异）。

你可以直接修改这条全局规则的Expansion值。改完之后点Apply，AD会立即重新计算所有焊盘的阻焊开窗。这个过程在大板子上可能需要几秒钟，因为软件要遍历所有焊盘重新生成图形。

我建议在改之前先确认一下当前值是多少。有些从旧项目拷贝过来的板子，规则可能被改过，你以为是默认值其实不是。养成"改规则前先看一眼"的习惯，能省掉很多莫名其妙的返工。

3.2 用PCB Filter + Inspector批量改焊盘属性

有时候你不想改规则，而是想直接改焊盘本身的Solder Mask Expansion属性。AD20允许每个焊盘单独设置Expansion，这个设置会覆盖规则里的值。操作方法是：打开PCB Filter面板，输入筛选语句（比如"IsPad"筛选所有焊盘），然后打开PCB Inspector面板，在Solder Mask Expansion栏里填入你想要的值。

这个方法的优点是精准，你可以只改选中的焊盘。缺点是如果焊盘数量多，逐个改很累。不过配合Filter的Query语句，你可以批量选中某一类焊盘，比如"IsPad And HasFootprint('0402')"，然后一次性改掉。

注意：焊盘属性里的Expansion如果设了非零值，会覆盖规则。如果你后来想恢复成规则控制，需要把这个值清空或者设成规则里的值。这个"覆盖"关系很多人会忘，导致改了规则但焊盘没变化。

3.3 全局修改过孔的阻焊开窗

过孔（Via）的阻焊处理跟焊盘不太一样。过孔默认是盖油的（Tented），也就是阻焊层不开窗，油直接盖在过孔上。但有时候你需要过孔开窗（比如要做测试点，或者过孔需要散热），这时候就要改过孔的Solder Mask Expansion。

在AD20里，过孔的盖油/开窗是通过Design Rules里的Solder Mask Expansion规则加上过孔的"Tenting"属性共同控制的。具体来说，如果过孔的Tenting属性设为"Top & Bottom Tented"，那么无论Expansion规则怎么设，过孔都不会开窗。如果设为"Not Tented"，那么Expansion规则就会对过孔生效。

批量改过孔盖油状态的方法：用PCB Filter选中"IsVia"，然后在Inspector里改Tenting属性。或者用Find Similar Objects，选中一个过孔，把Tenting作为匹配条件，然后全局改。

我个人的经验是：电源过孔和地过孔一般盖油，避免短路和氧化；测试点过孔开窗，方便探针接触。这个取舍要在设计初期就定好，后期改起来虽然不难，但容易漏。

4. 细间距器件与阻焊桥：Expansion值到底设多少才安全

4.1 阻焊桥的宽度计算与工艺极限

阻焊桥是两个相邻开窗之间保留的那条阻焊油。它的宽度 = 焊盘间距 - 焊盘宽度 - 2 × Expansion。举个例子：两个相邻焊盘，中心间距0.5mm，焊盘宽度0.25mm，Expansion设0.05mm。那么开窗宽度 = 0.25 + 2×0.05 = 0.35mm。两个开窗之间的间隙 = 0.5 - 0.35 = 0.15mm。这个0.15mm就是阻焊桥的宽度。

板厂能做到多窄的阻焊桥？这取决于他们的工艺能力。一般FR-4板子，阻焊桥最小宽度在4mil（约0.1mm）左右，有些工艺好的厂能做到3mil。低于这个值，板厂要么把桥去掉（导致开窗连成一片），要么告诉你做不了。

所以你在设Expansion的时候，要先算一下你的最密间距处，阻焊桥还剩多少。如果算下来小于板厂的最小值，就得减小Expansion，或者跟板厂确认他们的极限。

4.2 不同封装的Expansion推荐值

根据我这些年跟板厂打交道的经验，下面这张表可以作为起步参考。注意这只是参考，具体还要结合你的板厂工艺和实际焊接效果调整。

从表里能看出来，间距越小，Expansion越要收紧。0.35mm pitch的QFN，Expansion只能给到0.03mm左右，再大阻焊桥就没了。这种时候有些工程师会选择"开窗连成一条"的设计，也就是故意不要阻焊桥，靠钢网和锡量控制来避免连锡。这个做法有风险，但对某些超密器件是无奈之举。

4.3 过孔盖油与开窗的取舍逻辑

过孔的处理跟焊盘不同。过孔盖油的好处是：防止焊接时锡从过孔流走（尤其是回流焊时）、防止过孔氧化、外观整洁。坏处是：如果过孔需要散热，盖油会影响散热效果；如果过孔要做测试点，盖油就没法测。

我的做法是分三类处理：

• 普通信号过孔：全部盖油，Expansion规则对它们不生效（Tenting设为Tented）。
• 电源和地过孔：如果电流大、需要散热，开窗；否则盖油。
• 测试点过孔：开窗，并且开窗尺寸要比过孔大一些，方便探针接触。

在AD20里，你可以用Design Rules里的Solder Mask Expansion规则，配合Query语句来区分。比如写"IsVia And (Net = 'VCC' Or Net = 'GND')"，然后给这条规则设一个Expansion值，同时把这些过孔的Tenting属性设为Not Tented。这样电源地过孔开窗，其他过孔盖油。

5. 导出Gerber前必须检查的阻焊相关项

5.1 阻焊层Gerber的正确导出设置

AD20导出Gerber的路径是File -> Fabrication Outputs -> Gerber Files。在Layers选项卡里，你要确保Top Solder Mask和Bottom Solder Mask被勾选。在Advanced选项卡里，有个"Suppress Pads"选项，这个选项跟阻焊层有关，一般不要勾，否则可能影响开窗图形的生成。

导出之后，我强烈建议用Gerber查看软件（比如免费的GC-Prevue或者板厂提供的在线查看工具）打开检查一遍。重点看阻焊层的开窗是否跟焊盘对齐，有没有哪个焊盘被漏掉，有没有不该开窗的地方开了窗。

提示：有些板厂会要求你把阻焊层做成"负片"或者"正片"，AD20默认导出的是正片（画的就是开窗区域）。如果你不确定，直接问板厂要他们的Gerber要求，别自己猜。

5.2 用3D视图快速目检阻焊效果

AD20的3D视图（按快捷键3）可以直观地看到阻焊层的效果。在3D视图里，焊盘是亮金属色，阻焊油是板子颜色（绿色/蓝色等）。你可以旋转板子，看每个焊盘是否都露出来了，过孔是否按预期盖油或开窗。

这个方法特别适合快速检查有没有"漏开窗"的焊盘。我每次导出Gerber前都会花两分钟转一圈3D视图，比逐个看Gerber快得多。不过3D视图的渲染有时候跟实际工艺有差异，比如阻焊桥在3D里可能看不清楚，所以它只能作为初步检查，不能替代Gerber检查。

5.3 跟板厂沟通阻焊桥要求的实战话术

跟板厂沟通的时候，不要只说"帮我做阻焊桥"，要说清楚你的最小阻焊桥宽度是多少，以及如果做不到他们的处理方式是什么。比如你可以这样问："我这块板子最密处阻焊桥约0.12mm，你们能做到吗？如果做不到，是帮我去掉桥还是调整开窗？"

板厂的工程会给你反馈。有些厂会直接告诉你他们的极限值，有些厂会建议你改设计。我遇到过板厂主动帮我把Expansion调小的情况，但那是运气好。大多数时候，板厂只会按你给的文件做，出了问题还是你的责任。所以设计端把参数设对，比事后扯皮重要得多。

6. 几个我踩过的坑和对应的解法

6.1 改了规则但焊盘没变化

这个坑我踩过不止一次。原因通常是焊盘本身的Expansion属性被单独设过值，覆盖了规则。AD20里，焊盘的Solder Mask Expansion属性如果非零，就优先于规则。解决办法是选中所有焊盘，在Inspector里把Expansion值清空（或者设成跟规则一致的值），让规则重新生效。

还有一种可能是规则优先级问题。你新建的规则如果优先级低于全局规则，就不会生效。在Design Rules里可以调整规则的优先级顺序，把针对性规则往上移。

6.2 过孔盖油了但Gerber里还有开窗

这个问题的根源往往是过孔的Tenting属性跟Expansion规则冲突。如果过孔设了Tented，但Expansion规则又对过孔生效了，AD20在某些版本里会生成开窗图形。解决办法是确保Tented的过孔，其Expansion规则不适用。你可以把全局Expansion规则的适用范围限定为"IsPad"，这样过孔就不会被规则影响。

6.3 板厂反馈阻焊开窗偏移

开窗偏移通常是Gerber导出时的对齐问题。检查一下你的Gerber文件里，阻焊层和线路层是否用同一个原点。AD20导出Gerber时，默认所有层用同一个原点，但如果你手动改过某一层的原点，就可能偏移。另外，有些板厂会自己做开窗补偿，如果你已经在设计里加了Expansion，板厂再加一次，就会导致开窗过大。这种情况要提前跟板厂确认：你们的Gerber是"开窗即最终尺寸"还是"板厂会再加补偿"。

6.4 细间距器件开窗连成一片

这就是前面说的阻焊桥断掉的问题。除了减小Expansion，还有一个办法是跟板厂确认他们能不能做"阻焊桥保留"工艺。有些板厂用LDI（激光直接成像）曝光，能做更细的桥。如果板厂说做不到，你就只能接受开窗连片，然后在钢网设计上做文章——比如减小钢网开孔、用阶梯钢网等，靠锡量控制来避免连锡。

7. 关于Expansion值的一些个人体会

做了这么多年板子，我对Solder Mask Expansion的态度是：宁可保守，不要激进。全局默认值我一般设2mil到4mil之间，细间距器件单独收紧。每次改完规则，一定用3D视图和Gerber查看软件双重确认。跟新板厂合作时，第一批板子一定会特别关注阻焊效果，哪怕多花点时间也要把参数摸清楚。

还有一个习惯：我会在PCB文件里留一个说明文档层（比如Mechanical层），写上这块板子的阻焊桥最小宽度、过孔盖油策略、以及板厂需要特别注意的地方。这样即使项目转手给别人，或者过几个月自己再看，也能快速回忆起当时的設計意图。这个习惯看起来麻烦，但省下的沟通成本远超那几分钟的记录时间。

最后说一个容易被忽略的点：Solder Mask Expansion不仅影响焊接，还影响板子的外观和绝缘性能。开窗太大的地方，铜箔暴露多，如果环境潮湿或者有污染物，可能影响绝缘。所以不是所有地方都越大越好，该盖油的地方要盖住，该开窗的地方要开够，这个平衡点就是Expansion值要解决的问题。