PCB设计规范合成本.docx

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PCB设计规范合成本

PCB设计规范合成本.txt企业标准商品设计标准

名称

印刷电路板设计标准

GQB-D01-01

版本:

01发行日期:

2003-06-30

1.总则

1.目的

为了使公司内各项目组在印刷电路板设计时统一设计规格；提高印刷电路板在制造过程中的工艺性；提高生产效率，降低制造不良率；保证各种必要认证的要求；特制定本标准。

2.适用

本标准为指导性标准；本标准适用于公司内各种产品的印刷电路板的设计；对于客户特定的产品，如果没有客户的特殊规格要求，本标准仍然适用；对于顾客提出的明确要求，原则上应满足顾客要求。

3.标准的修订

本标准为开放型标准，任何人有权提出修改建议，经讨论和试验验证合理性后，即可对本标准进行修订；如果在使用中发现有欠缺或不足之处，请及时和标准制定小组联系，讨论出临时实施方案，经验证符合电气性能性要求以及制造的工艺性要求，则应对本标准及时进行修订和扩充。

4.标准的构成

本标准由以下几部分组成:

GQB-D01-01[1——总则]GQB-D01-02[2——印刷电路板设计流程]GQB-D01-03[3——基板的整体布局]GQB-D01-04[4——部品配置基准]GQB-D01-05[5——插入孔的设计基准]GQB-D01-06[6——焊盘的设计基准]GQB-D01-07[7——布线的设计基准]GQB-D01-08[8——阻焊膜的设计基准]GQB-D01-09[9——丝印标示设计基准]GQB-D01-10[10——相关安全要求]

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商品设计标准

GQB-D01-02

企业标准商品设计标准

名称

印刷配线基板设计标准

GQB-D01-02

版本:

01发行日期:

2003-06-30

2．印刷电路板设计流程

1．设计原则

在印刷电路板的电路设计和布线等设计中，不仅要考虑产品的电气性能，还要综合考虑到生产（实装插件和组装）作业的工艺性，安全性，可靠性，调试，修理及服务与成本，以及其它各方面的约束和限制，来决定导体图形的方案，设计的好坏会给电气性能和生产带来很大的影响。

印刷电路板设计时要一边参考电气原理图，一边设计具体图形，在设计中应考虑各种限制条件来配置元件和配置导体图形。

通常情况下，电路板导体图形和焊盘设计时应遵守如下的基本准则：

1）设计时首先应决定基本的设计规格，其次描绘欲搭载的电路的电路图。

要注意印刷电路板布线图要和电路图自身类似；2）元件配置要按信号流动方向，电源功率部分和信号部分，数字和模拟部分要模块化后再分离；3）配线时要避免东拉西扯，将信号往复的回路面积最小化，尽量缩短配线长度；4）必须有稳定可靠的接地，数字和模拟、电源电路的接地要分开配线，然后整体在一点接地；5）低频电路中可以一点接地，高频电路中最好多点接地；6）不使用的IC端子进行接地处理；7）输入/输出线的边线应避免相邻平行，必要时加地线隔离，以免产生反射干扰；8）相邻层的布线应垂直，以免因平行而引起寄生耦合；9）电源/地线间加去耦电容；10）尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：

地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：

0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5mm。

对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用（模拟电路的地不能这样使用）；11）用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。

或是做成多层板，电源，地线各占用一层；12）对于关键的信号线采取最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线及输出线被明显地分开等；13）双面电路板不准将印刷走线布置在电容的正下方；14）高频数字信号线应尽可能远离敏感的模拟电路器件。

2．印刷电路板设计流程

通常情况下，印刷电路板的设计粗略地分为构想设计和具体化设计两个阶段，每个阶段里都要兼顾考虑性能、可靠性、安全性、工艺性及相关法律法规要求，图2-1概略地表示了这两个阶段及部分考虑事项。

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商品设计标准

GQB-D01-02

设计构想

PCB的种类、尺寸、实装设计标准等决定所采取的基本设计方式

确定输入输出的位置（相对于电路板外）信号单向传送不交叉、逆行

将电力消耗大的电路靠近电源电路预测高温部件的热辐射，并考虑安排对策配置半导体、电解电容的防热对策

确定元件的配置用从电源到地的各个功能单元的线路及单元间的连接线来描述所有的线路（用颜色、线型来区分）

配置有可能受到干扰的电路的抗干扰措施配置防止电感器件泄漏的措施

高频高速电路强化接地并于其它设备分离数字电路与模拟电路完全分离

（可靠性、安全性）设计导体走线图形的布局并作出电路图

（基本性能，干扰）

具体设计

使电平相差大的信号走线不相邻确保负载短路时印刷电路板的保护（防止导体图形被烧毁）发热元件的放热对策图形（电阻器、半导体等）高密度实装中发热集中防止对策图形（可靠性、安全性）配置有可能受到干扰的电路的抗干扰措施做成各部件的导体走线图做成全体导体走线图高频、高速电路的导体图形线路短而粗，强化接地图形并优先设计将“干净”的接地走线与“脏”接地走线分离“干净”的电源图形与“脏”电源图形分离去耦电路走线临近负载侧（电源供给线等）（基本性能，干扰）做成导体图形

图2-1印刷电路板设计流程

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商品设计标准

GQB-D01-03

企业标准商品设计标准

名称

印刷配线基板设计标准

GQB-D01-03

版本:

01发行日期:

2003-06-30

3．基板的整体布局

1．印刷电路板的外形尺寸及板材厚度

1．1外形尺寸

外形原则上设计时使用外形无欠缺部分的长方形，外形尺寸应注意实装机和波峰焊机两方面的约束。

实装机的限制————Min：

50X50、

Max：

330X250

（长X宽，单位:

mm）；

波峰焊机的限制————宽度320mm，元件装着范围。

1．2板材厚度

纸基材印刷电路板————1.2±0.1mm，1.6±0.1mm

玻璃布基材环氧树脂印刷电路板————0.5~4mm

2．基板的形状

2．1基板外形基板的外形原则上采用长方形，如果因结构需要而必须设计成不规则外形时，可以通过如图３-1所示那样通过拼板或在凹陷部分以拼板方式增补一片废弃的板材而将外形补为长方形。

增补部分增补部分

图３-1以拼板或增补方式形成规则的外形

2．2基板的四角

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商品设计标准

GQB-D01-03

为了使基板在加工过程中的各个环节流动顺畅，基板的四个角要做出倒角，倒角的规格如图３-2所示，倒角的长直角边长度为5～8mm，角度为15～20o。

５～８ｍｍ

15~200

图３-2基板四角的倒角

2．3基板边缘开口限制区域因为实装设备的限制，基板四边的某些区域禁止欠缺或开有空洞，否则实装设备将无法生产，基板设计时如果有实装加工，则必须满足这些要求。

具体区域如图3-3所示。

在基准孔侧的下部边缘向上，两侧边缘85mm的范围内，禁止出现宽度超过3mm的缺口

８区域

禁止开有空洞

图3-3禁止欠缺或开孔区域2．4基板开孔方案及相关对策

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商品设计标准

GQB-D01-03

基板需要开有?

12mm或者□12mm以上的孔时，为了防止波峰焊接时助焊剂喷到安装在孔的这上方的元件上或者焊锡从开孔处到达基板正面，要在这些孔的位置设置工艺废料，些工艺废料通过细小的连接结构与保留部分连在一起，焊接后再将这些废料去除。

待开孔较小并且废料部分可以

>5m

>2.5mm

2.5m

＜２ｍｍ

<2m

图3-4.1开孔较小时

图3-4.2开孔较大时

很方便地以手工方式去除时时，废料可以用手工去除，连接方案如图3-4.1所示，缝隙可采用1mm的宽度；开孔较大或手工难以去除时，连接处应考虑用工具切割时的必要结构，连接方案如图3-4.2所示。

3．关于拼板

3．1拼板的方式为了满足设备最小尺寸规格的要求，减少载板时间损失和提高材料利用率，对于外形尺寸较小和非规则矩形外形的基板，可以采用两片以上的拼板方式。

拼板的每一小片原则上采用沿X方向排列，禁止沿Y方向排列，如果只能以Y方向排列方式时，必须确保拼板后拼板的整体长度（X）方向尺寸远大于宽度（Y）方向尺寸。

图3-5同类型拼板

拼板之间以带小孔的连接桥连接。

同一基板的拼板请参照图3-5。

对于同一种基板不能实现拼板的情况，可以将其设计为两种基板的拼板方式，不同的两种基板拼板时，如果两种基板的尺寸相差较大，而且一种基板外形不规则时，可以采用图3-1的第二种方式，图中的增补部分可以是一规格比较小的基板。

如果大小不同的两种基板以X方向拼板时，较小的基板的Y方向中心要与大基板的Y向中心一致，不允许靠近Y方向的一侧布置。

详细请参看图3-6所示。

弃ABAB

a）不好的拚板方式

b）好的拼板方式

图3-6外形尺寸相差较大的两种基板的拼板方式

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商品设计标准

GQB-D01-03

3．2拼板的外形外形方面，必须将拼板作为整体来考虑，其外形规格必须遵守2.1~2.3的限制。

3．3拼板的连接拼板的连接可以以V形槽或者连接桥的方式实现:

3．3．1连结桥连接

连结桥连接就是拼板之间通过有限的连接点连结在一起，连结桥处相应的切缝宽度可以采用

1mm和2mm宽两种规格，两种连结结构如图3-7所示。

桥式连结结构在基板的边缘部分必须沿拼板的结合方向有一个与连接结构整体一致的向基板内的切口，切入基板的深度至少为连接结构切槽的宽度，但原则上不要超过5mm，也不允许出现只有一个连接点的长的悬臂梁结构。

关于边缘部分的处理请参照图3-8所示。

φ1.0１mm2.5mm3x2.5mm2x2.5mm

φ2.02mm3.753.753.753.753.753.75

图3-7拼板桥式连结的两种连结结构

图3-8桥式连结的边缘部分形式

连接桥结构的轴线距离基板边缘的最小距离为5mm；接结构切槽的边缘3mm范围内不允许连

有直径3mm圆形或边长3mm以上矩形的孔。

详细请参考图3-8所示。

拼板的连接出现转折时，对于切槽的结构也请遵守图3-8的约束。

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商品设计标准

GQB-D01-03

图3-8桥形连结与其它结构的制约与转折方案

3．3．2

V型槽连接

0.8~1.0

图3-9基板的V形槽连结结构

1）原则上只有基板厚度在1.2mm以上时，才使用V形槽连结；2）V形槽在基板上只能以水平或者垂直方向开取；3）V形槽必须贯穿整个基板的长或宽度方向；4）在基板的边缘处，沿V形槽的方向应向基板内开一个V形小缺口，以使分板后每片板的角部不是很尖锐；5）图3-9中的A的尺寸不得小于5mm；6）两条并行的V形槽间的最小距离（图3-9中的B）不得小于5mm；7）切槽必须从基板的两面开，不得只开在基板的一面；8）双面切槽后基板的剩余筋厚应为基板厚度的0.45~0.5。

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商品设计标准

GQB-D01-03

4．关于基板的加工定位孔

需要进行实装加工的基板，为了提高基板在实装机内的定位准确性，进而提高生产质量，有必要在基板上按设备要求设计出基准孔和定位孔，基准孔和定位孔的在基板中的位置如图3-10中所示，基板右下角的孔为基准孔，孔形为圆形；左下角的定位孔为长圆形，其结构见图3-10所示。

5．关于Mark点

由于基板焊盘相对于基板基准位置的制造位置精度偏差以及基板进入设备后的定位精度偏差，导致了基板上的元件贴装位置偏离设备既定的贴装位置，而对于要求高密度，高精度的SMT生产来说，这些偏差会严重影响生产质量，造成一系列的质量缺陷，为了避免这些缺陷的产生，需要在基板的某些位置设定基板Mark点（PCBMark），使设备通过识别这些Mark点（PCBMark）来计算决定基板的定位偏差并进行相应的修正，以提高实装贴装精度。

基板Mark点必须成对儿出现，沿基板的对角线方向布置；不允许单个儿出现或者简单地单纯沿X或Y方向布置；也不允许布置在距基板上下边缘3mm的区域内（图3-11中的红色斜线标示区域）。

具体请参考图3-11所示。

图3-10基板的基准孔和定位孔

对于像细间距（Pitch不大于0.5mm）SOP、QFP以及BGA和CSP一类的对贴装精度要求很高的元件，以及单边长度大于15mm的此类元件，还要在元件的对角线上布置个别Mark（IndividualMark）。

布置方式请参考图3-11所示。

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商品设计标准

GQB-D01-03

图3-11

Mark在基板中的位置及禁止放置区域

实装设备可以识别Mark点的形状如图3-12所示。

图3-12中，A的尺寸

范围是A=0.8~2mm，B的值不小于0.2mm。

为了设备较好地识别Mark，以Mark中心为中心，□3mm的范围内不允许涂敷阻焊膜，也不允许有丝印、布线和焊点（参见图3-11所示）。

推荐使用?

1mm的圆或边长1mm的正方形作为Mark，使用正方形的Mark时，请使用右图所示的形状。

也可以使用规则的?

1mm的通孔作为Mark，但是，以孔的中心为中心的□3mm区域必须为铜箔或进行镀锡处理，以和通孔形成强烈反差。

使用镀锡的Mark点时，表面必须处理得光滑平整，以获得均匀的反光表面；镀锡层的厚度应控制在20μm以下。

图3-12实装设备可以识别的Mark

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商品设计标准

GQB-D01-05

企业标准商品设计标准

名称

印刷配线基板设计标准

GQB-D01-04

版本:

01发行日期:

2003-06-30

4．部品配置基准

1．原则

在印刷电路板上进行元件配置时，除了要考虑电气性能和布线的方便性以外，还要考虑工艺性和其它方面的约束。

设计中如果不能完全遵守本节要求，请一定和制造及工艺人员协商，如果有可能造成某方面的质量损失时，还应得到质量主管部门的认可。

*本节约定：

本节中，X方向意味着和基板加工时的流动方向平行的方向，Y方向意味着与X方向垂直的方向。

（X及Y方向的定义见图4-1所示。

）

图3-5同类型拼板

PCBFlowＤｉｒｅ

Y方向

X方向

图４－１

Ｘ及Ｙ方向定义

2．回流焊元件布置区域的限制

SMT元件及插件元件的布置必须满足SMT设备和波峰焊机的要求（图4-2）：

在基板的X方向上，距离基板上下边缘3mm的区域内及基准孔和定位孔的附近一定范围内的区域内（图4-2内的红色斜线区域），禁止布置元件对于贴片元件，禁止在此区域内设置焊盘。

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商品设计标准

GQB-D01-03

禁止布置元件区域

图4-2回流焊和插件元件布置的禁止区域

3．波峰焊加工面的元件布置区域限制

波峰焊面的SMT加工因为需要点胶工序，所以除了要遵守第一项的SMT元件设置位置限制外，元件的中心位置还应遵守如下的限制（图4-3）：

1）2）

焊盘沿X方向布置的元件，元件中心（绿色?

字中心）距离基板上下边缘的距离不得

小于4.5mm，距离左右两端面边缘的距离不得小于3mm；

焊盘沿Y方向布置的元件，元件中心（绿色?

字中心）距离基板上下边缘的距离不得

小于5.5mm，距离左右两端面边缘的距离不得小于2mm。

4．手工插入元件布置区域的限制

插件元件的布置同样要遵守图4-2的限制，禁止在红色斜线区域内设置元件（波峰焊后手工焊接除外）。

需要通过波峰焊机进行自动焊接的元件的任何部分原则上不可超出基板外缘，如果因结构需要必须延伸到基板有效部分边缘外时，需要在基板相应位置设置必要的工艺边，焊接完成后再将工等艺边切除（图4-4）。

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商品设计标准

GQB-D01-05

图4-3波峰焊接加工面SMT元件中心的禁止进入区域

加工艺边后可以布置此区域不能布置插件元件

元件伸出基板外缘不可

工艺边

图4-4手工插入元件布置的限制

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商品设计标准

GQB-D01-03

5．极性元件的布置

极性元件的布置请尽可能：

1）同类元件的极性在同一板上为相同方向；2）如果上项实施极为困难时，要对元件按区域分组，组之间可以明确区分，同一组内的元件的极性为同一方向（图4-5）。

图4-5同一组的元件极性相同

6．元件布置的方向性

插件元件的管脚连线方向和长轴方向原则上沿X和Y方向布置。

但是管脚间距小于2.5mm的元件，管脚连线方向请尽可能沿X方向布置（图4-6）。

回流焊加工面：

贴片元件的长轴方向应沿X或Y方向布置，贴片IC类也应遵守同样规则。

波峰焊接面：

LCR元件请尽可能使两焊接端按Y方向布置——但是元件间距比较小时，请不要交错布置（图4-6）；SOP类元件，尽量使管脚成Y方向，正四边形QFP类可以将对角线布置为X-Y方向（图4-6）。

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商品设计标准

GQB-D01-05

好

好的布置

不好

正方形QFP的合理布置不好

图4-6波峰焊面好的和不好的元件布局

７．其它方面限制1）需要调整的元件比如可调电阻等，必须考虑调整的可能空间；2）涉及安全、法规及公共规范要求的方面，必须无条件满足要求；3）对于客户的要求，如果不会对产品性能和产品结构造成不良影响，必须按照客户要求设计。

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商品设计标准

GQB-D01-03

企业标准商品设计标准

名称

印刷配线基板设计标准

GQB-D01-05

版本:

01发行日期:

2003-06-30

5．插入孔的设计基准

1．插入孔设置的禁止区域

部品的插入孔的限制区域必须遵守第3章2.3项的限制，并结合元件外形尺寸，以使元件布置遵守第四章第2项及第4项的要求；基板加工定位孔（第3章第4项）周围2mm的区域内禁止设置插入孔；客户提出明确要求的限制事项，在不影响产品性能并不会对产品结构造成影响的，应按照客户的要求进行设计。

2．孔型及孔径规则

2．1圆形孔2．1．1最大及最小孔径（单位：

mm）基板厚度1.0以下1.0以上＊（最小孔径

最大孔径

0.7（?

0.6*）?

10?

0.7（?

0.6）

）内的值为采用NC加工时的尺寸

2．1．2孔径基准

（1）手插入成形方法直接插入插入后成形

（单位：

mm）

插入孔径D＝ｄ＋０.2D＝ｄ＋０.2

+0.1

０

D：

ｄ：

插入孔径元件引脚直径

+0.1

当采用波峰焊接工艺时，插引脚的通孔，一般比其引脚线径大0.05-0.3mm为宜.（引脚大小参照元件规格）

（2）自动插入机对于采用自动插件机插件的基板,本节只对孔径提出要求，至于自动插入机插入的其它限制,本次暂不涉及。

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商品设计标准

GQB-D01-05

（单位：

mm）部品形态

轴向部品

跨距区分5.0mm以上跨距5.0mm跨距

插入孔径D=1.00+0.1D=0.9

+0.10

径向部品

5.0mm跨距2.5mm跨距

D=1.050+0.05

2．2矩形孔

1.2mm≤A≤7.0mm

0.8mm≤B≤5.0mm0.2mm≤R

对于诸如保险丝座，各类端子的宽电极类的插入引脚部分，按照引脚的形状，以满足要求、容易加工、开孔最小的

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