经典大PCB设计规范B版.docx

经典大PCB设计规范B版.docx

《经典大PCB设计规范B版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《经典大PCB设计规范B版.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

经典大PCB设计规范B版

XXXXXXX电器股份有限公司

电子分公司

文件：

印制PCB板工艺设计规范

版本：

B

制定：

校核：

审核：

审批：

日期：

2008-1-30

1、目的

规范我司产品的PCB工艺设计，规定PCB设计的相关工艺参数，使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求，在产品的设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本的优势。

2、适用范围

适用于本司所有的PCB工艺设计，运用于但不限于PCB的工艺设计、PCB投板工艺审查，单板工艺审查等活动。

考虑到我司的实际情况，本设计规范的内容重点放在了低频、插件工艺的单面PCB上，对于高频、双面（包括多层）、SMT工艺的PCB方面的内容没有做具体的要求，以后随着发展的需要再考虑增加。

3．职责

客户：

负责PCB板外形尺寸、主要元件的安装等要求的提供；

技术单位：

负责PCB板的设计及样板确认；

品管单位：

负责PCB板的试验和来料检验；

3、定义

1、电气间隙：

两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。

2、爬电距离：

两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离

4、引用/参考标准或资料

1、《电子分公司标准元件库》

2、IEC60194《印制板设计、制造与组装术语与定义》

3、TS—S0902010001《信息技术设备PCB安规设计规范》

5、规范内容

5.1PCB板材要求:

5.1.1确定PCB使用板材

5.1.1.1根据设计的产品的实际需要，确定使用PCB板的板材，例如：

KB-3151、KB-3150、ZD-90F、FR-4等；

5.1.1.2优先采用单面板，除非设计必须或客户要求尽量不采用双面板；

5.1.1.3对于所选择的板材的阻燃等级要求：

除非特别规定，否则本司所有设计的PCB板的板材的阻燃等级全部按94-V0级标准执行；

5.1.2确定PCB板的表面处理工艺

根据设计产品的需要，确定PCB板铜箔表面的处理工艺，例如：

光铜板、镀锡、镀镍、镀金等，应在打样及评估时注明；

5.1.2.1对于PCB设计过程中涉及带金手指的产品，统一采用镀金工艺；

5.1.2.2对于PCB设计过程中涉及IC邦定的产品（一般不推荐），优先采用镀金工艺；

5.2热设计要求:

5.2.1高热器件应考虑放在出风口或利于对流的位置

PCB在布局中应考虑将高热器件放在整机出风口或利于对流的位置。

5.2.2较高的元件应考虑放于出风口，且不阻挡风路；

5.2.3散热器的放置应考虑利于对流

5.2.4温度敏感器件应考虑远离热源

对于自身温升高于30K的热源，一般要求：

在风冷条件下，电解电容等温度敏感元件离热源距离要求≥2.5mm;

在自然冷条件下，电解电容等温度敏感元件离热源距离要求≥4mm;

若因为空间的原因不能达到要求的距离，则应通过温度测试保证温度敏感元件的温升在将额范围内。

5.2.5大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连

为了保证透锡良好，在大面积铜箔上的元件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连，对于需通过5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘，如图2-1所示：

图2-1

5.2.6过回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘的散热对称性

为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象，过回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性，焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm（对于不对称焊盘），如图2-2所示。

图2-2

5.2.7高热器件的安装方式及是否考虑带散热器

确定高热器件的安装方式易于操作和焊接，原则上当元器件的发热密度超过0.4W/cm2，单靠元器件的引线脚及元器件本身不足以充分散热，应考虑采用散热片、汇流条等措施来提高过电流能力，汇流条的支脚应采用多点连接，尽可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接，以利于装配、焊接；对于较长的汇流条的使用，应考虑过波峰时受热汇流条与PCB热膨胀系数不匹配造成的PCB变形。

为了保证裸铜部分搪锡易于操作，锡道宽度应不大于等于2.0mm，锡道边缘间距大于1.5mm，如图2-3所示。

图2-3

5.3元器件库选型要求：

5.3.1已有PCB元件封装库的选用应确认无误

PCB上已有元件库器件的选用应保证封装与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符合。

插装器件管脚应与通孔公差配合良好（通孔直径大于管脚直径0.2—0.5mm），考虑公差可适

当增加,确保透锡良好。

元件的孔径形成序列化，按0.1mm递加.

器件引脚直径与PCB焊盘孔径的对应关系，以及二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘

孔径对应关系如表1：

器件引脚直径（D）

PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径

D≦1.0mm

D+0.3mm/0.2mm

1.0mm

D+0.4mm/0.3mm

D>2.0mm

D+0.5mm/0.3mm

表1

建立元件封装库存时应将孔径的单位换算为（mm），并使孔径满足序列化要求。

5.3.2新器件的PCB元件封装库存应确定无误

PCB上尚无件封装库的器件，应根据器件资料建立的元件封装库，并保证丝印库存

与实物相符合，特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料（承

认书、图纸）相符合。

新器件由使用人申请,开发部助经理助理审核并加入库.

5.3.3锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化，若是金属化焊盘，那么焊接后，焊

盘内的那段电阻将被短路，电阻的有效长度将变小而且不一致，从而导致测试结果不准确。

5.3.4不能用表贴器件作为手工焊的调测器件，表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。

5.3.5除非实验验证没有问题，否则不能选用和PCB热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件，

这容易引起焊盘拉脱现象。

5.3.6多层PCB侧面局部镀铜作为用于焊接的引脚时，必须保证每层均有铜箔相连，以增加镀

铜的附着强度，同时要有实验验证没有问题，否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。

5.3.7设计PCB时，应尽量允许器件过波峰焊接。

选择器件时尽量少选不能过波峰焊接

的器件，另外放在焊接面的器件应尽量少，以减少手工焊接。

5.4基本布局要求:

5.4.1PCBA加工工序合理

制成板的元件布局应保证制成板的加工工序合理，以便于提高制成板加工效率和直通率。

PCB布局选用的加工流程应使加工效率最高。

常用PCBA的6种主流加工流程如表2：

序号

名称

工艺流程

特点

适用范围

1

单面插装

成型—插件—波峰焊接

效率高，PCB组装加热次数为一次

器件为THD

2

单面贴装

焊膏印刷—贴片—回流焊接

效率高，PCB组装加热次数为一次

器件为SMD

3

单面混装

焊膏印刷—贴片—回流焊—THD—波峰焊接

效率较高，PCB组装加热次数为二次

器件为SMD、THD

4

双面混装

贴片胶印刷—贴片—固化—翻板—THD—波峰焊接—翻板—手工焊

效率高，PCB组装加热次数为二次

器件为

SMD、THD

5

常规波峰焊

双面混装

焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—

焊膏印刷—贴片—回流焊接—手工焊

效率高，PCB组装加热次数为二次

器件为

SMD、THD

6

常规波峰焊

双面混装

焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—

贴片胶印刷—贴片—固化—翻板

—THD—波峰焊接—翻板—手工焊

效率较低，PCB组装加热次数为三次

器件为

SMD、THD

表2

5.4.2波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明

波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明，并使进板方向合理，应采用单向箭头的进板标识。

（对于回流焊，可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向）。

5.4.3两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件需两面都过回流焊的PCB，

第一次回流焊接器件重量限制如下：

A=器件重量/引脚与焊盘接触面积

片式器件：

A≦0.075g/mm2

翼形引脚器件：

A≦0.300g/mm2

J形引脚器件：

A≦0.200g/mm2

面阵列器件：

A≦0.100g/mm2

若有超重的器件必须布在BOTTOM面，则应通过试验验证可行性。

5.4.4需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器

件距离要求如图4-1：

1）相同类型器件

过波峰方向

图4-1

相同类型器件的封装尺寸与距离关系（表3）：

贴片元器

焊盘间距L（mm/mil）

器件本体间距B（mm/mil）

最小间距

推荐间距

最小间距

推荐间距

0603

0.76/30

1.27/50

0.76/30

1.27/50

0805

0.89/35

1.27/50

0.89/35

1.27/50

1206

1.02/40

1.27/50

1.02/40

1.27/50

>1206

1.02/40

1.27/50

1.02/40

1.27/50

SOT封装

1.02/40

1.27/50

1.02/40

1.27/50

钽电容3216、3528

1.02/40

1.27/50

1.02/40

1.27/50

钽电容6032、7343

1.27/50

1.52/60

2.03/80

2.54/100

SOP

1.27/50

1.52/60

\

\

表3

2）不同类型器件距离,当达不到距离时会出现死角，如图4-2

图4-2

不同类型器件的封装尺寸与距离关系见表4（单位:

mm）：

封装尺寸

0603

0805

1206

>1206

SOT封装

钽电3216,3528

钽电6032,7343

SOIC

通孔

0603

1.27

1.27

1.27

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

0805

1.27

1.27

1.27

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

1206

1.27

1.27

1.27

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

>1206

1.27

1.27

1.27

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

SOT封装

1.52

1.52

1.52

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

钽3216,3528

1.52

1.52

1.52

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

钽6032,7343

2.54

2.54

2.54

2.54

2.54

2.54

2.54

1.27

SOIC

2.54

2.54

2.54

2.54

2.54

2.54

2.54

1.27

通孔

1.27

1.27

1.27

1.27

1.27

1.27

2.54

2.54

表4

5.4.5大于0805封装的陶瓷电容，布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域，其轴向尽量与

进板方向平行，如图4-3所示。

减少应力，防止元件崩裂受应力较大，容易使元件崩裂

图4-3

5.4.6经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD，以防止连接器插拔时产

生的应力损坏器件。

5.4.7波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离.

为保证过波峰焊时不连锡，背面测试点边缘之间距离应大于2.0mm。

5.4.8过波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0mm

为保证过波峰焊时不连锡，过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm（包括元件

本身引脚的焊盘边缘间距）.可AI的插件元件引脚间距应大于2.54mm。

优选插件元件引脚间距（pitch）≧3.0mm，焊盘边缘间距≧2.0mm。

在器件本体不相互干涉的前提下,相邻器件焊盘边缘间距满足图4-4要求,并在焊盘间加丝印.

≧1mm

图4-4

插件元件每排引脚为较多，以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时，当相邻焊盘边

缘间距为1mm--1.5mm时，推荐采用椭圆形焊盘,对脚距小于2.54mm的IC可加偷锡焊盘,并在焊盘间加丝印.（图4-5）。

图4-5

5.4.9贴片IC周围3mm内无器件

为了保证可维修性，贴片IC周围需留有3mm禁布区，最佳为5mm禁布区。

5.4.10贴片元件之间的最小间距满足要求

机器贴片之间器件距离要求（图4-6）：

同种器件：

≧0.3mm

异种器件：

≧0.13*h+0.3mm（h为周围近邻元件最大高度差）

只能手工贴片的元件之间距离要求：

≧1.5mm。

同种器件异种器件

图4-6

5.4.11元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm（图4-7）

禁布区X≧5mm

图4-7

为了保证制成板过波峰焊或回流焊时，传送轨道的卡抓不碰到元件，元器件的外侧距板

边距离应大于或等于5mm，若达不到要求，则PCB应加工艺边，器件与V—CUT的距离≧1mm。

5.4.12可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修

应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排

布方向、调测空间；可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。

5.4.13有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式

5.4.14金属壳体器件和金属件与其它器件的距离满足安规要求

金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安规要求。

5.4.15对于采用通孔回流焊器件布局的要求

a.对于非传送边尺寸大于300mm的PCB，较重的器件尽量不要布置在PCB的中间，

以减轻由于插装器件的重量在焊接过程对PCB变形的影响，以及插装过程对板上已

经贴放的器件的影响。

b.为方便插装，器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。

c.尺寸较长的器件,长度方向推荐与传送方向一致。

5.4.16器件布局要整体考虑单板装配干涉

器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件、

立体装配的单板等。

5.4.17器件和机箱的距离要求

器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁，以避免将PCB安装到机箱时损坏器件。

特别

注意安装在PCB边缘的，在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件：

如

立装电阻、无底座电感变压器等，若无法满足上述要求，就要采取另外的固定措施来满

足安规和振动要求。

5.4.18裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮，以避免和板上的铜皮短路，绿油不能作为有效

的绝缘。

5.4.19布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。

5.4.20电缆的焊接端尽量靠近PCB的边缘布置以便插装和焊接，否则PCB上别的器件会阻碍

电缆的插装焊接或被电缆碰歪。

5.4.21多个引脚在同一直线上的器件，象连接器、DIP封装器件、T220封装器件，布局时应使

其轴线和波峰焊方向平行。

（图4-8）

图4-8

5.4.22较轻的器件如二级管和1/4W电阻等，布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。

这样能防

止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象。

任何零件最好能做到平行排列,对

于必须做垂直排列时,要留有足够的吸锡空间.

5.5走线要求:

5.5.1通用规则.

5.5.1.1PCB的板边至铜皮的距离一般选1mm.最少不能小于0.5mm（如图5-1），但当小于1mm时,需有其它补救措施（如加绝缘垫等）.

图5-1

5.5.1.2

零件孔心与板边的距离一般要大于3mm.（图5-2）

图5-2

5.5.1.3当PCB外形的内角小于等于90度时,必须用R大于1mm的圆弧.（图5-3）

图5-3

5.5.1.4镙丝孔周围,3倍镙丝直径范围内不要走铜皮或放焊盘.所有定位孔、螺丝孔板面不能有铜环,孔内不能沉铜.

5.5.1.5为了保证电气绝缘性，散热器正下方应无走线，若需要在散热器下走线，则应采取绝缘措施（如加绝缘垫等）使散热器与走线绝缘，或确认走线与散热器是同等电位（PCB板上的绿油不能看作是安全绝缘）。

5.5.1.6PCB板材的尺寸一般为1mX1.2m或1mX1m.考虑外形时,要料尽其用,以达到最经济尺寸.

5.5.1.7组件的连接处应加测试点（ψ1mm裸铜皮）.便于ICT及测架测试.

5.5.1.8电线焊盘最好是ψ2.5~ψ3mm.若是手工焊接,其焊盘要开漏焊槽,槽宽一般0.5mm.双面板手工焊接的组件孔,不要沉铜,焊盘加上漏焊槽,为了两面连通,在旁边另加过孔（沉铜）.这样可以免去贴胶纸工序.（图5-4）

图5-4

5.5.1.9

铜导线与焊盘连接处加粗（泪眼型）见图5-5,减小断线机会.

图5-5

5.5.1.10

线与线连接处应加粗,线转弯必须大于90°或用圆弧.（图5-6）

`

图5-6

5.5.1.11绑定板的接插槽,最好为绑定板长度加上0.5mm,宽度为绑定板厚度加上0.2mm.

5.5.1.12连接导线的宽度,要考虑载流量,可按20A/mm2计算,铜箔厚1OZ约0.035mm.1mm宽的导线,允许通过700mA电流（即：

如果是铜箔厚为0.035mm的板材，每1mm宽的线能过700mA的电流）对IC信号线,导线宽度最细可为0.12mm,间距0.12mm.但应根据板面大小尽量

加宽导线及其间距.

5.5.1.13大面积上锡的铜皮,其阻焊层需打+字或网格（起散热作用）。

5.5.2SMTPCB设计

5.5.2.1回流焊及波峰焊的焊盘不同,Chip件（电阻、电容、三极管等）波峰焊的焊盘比回流焊的焊盘径向向外端长20%.如图5-7.

图5-7

SOP波峰焊的焊盘比回流焊的焊盘向向外端长0.5mm.

5.5.2.2回流焊组件焊盘见附录1

5.5.2.3在两个互相连接的元器件之间,要避免采用单个的大焊盘,因为大焊盘上的焊锡将把两元器件拉向中间.正确的做法是把两元器件的焊盘分开,在两个焊盘中间用较细的导线连接.如果要求导线通过较大电流可并联几根导线,导线上覆盖绿油.如图5-8

图5-8

5.5.2.4SMT元器件的焊盘上或在其附近不能有通孔,否则在过回流焊过程中,焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走,会产生虚焊,少锡,还可能流到板的另一面造成短路。

5.5.3印制板的防干扰措施

5.5.3.1高电平信号和低电平信号电路不要相互平行,特别是高阻抗低电平的信号电路,应尽可能靠近地电位.

5.5.3.2不同系统的低电平,高阻抗电路不能靠近、平行,如图5-9

图5-9

5.5.3.3由于电源线可视为地电位,所以在相互靠近的不同系统之间设置电源线成地线可起到屏蔽作用.如图5-9中在A,B中间穿一条地线.

5.5.3.4接地方式:

地线布置不要形成闭环,如要用闭环,则环要尽量小,应采用如下几种方式:

a）并联分路式,即把几部分的地线分别通过各处的地线,汇总到总接地点上,如图5-10:

图5-10

b）大面积覆盖接地,即在高频电路中尽量扩大地线面积,可减少地线的感抗,削弱地线产生的高频信号.还可对电场干扰起到屏蔽作用.

c）上下层地线需多孔连接,孔与孔之间距离取5mm.

d）高频振荡部分需用地线来与其它部分分开.

e）高频线路的输入输出需从小到大,一级级直线排列.

5.6固定孔（含AI定位孔）、安装孔、过孔要求:

5．6．1安装孔、过孔要求

5.6.1.1双面板的过孔（非零件孔）可用绿油盖住.但通过大电流的过孔,一定不要用绿油盖住.

5.6.1.2定位孔边距PCB边缘最少2mm.若孔大于ψ2mm,其距离应大于孔直径.

5.6.1.3双面板的金属通孔为ψ0.7mm（目前PCB厂可加工的最小尺寸）.在确定孔直径时要考虑“通孔形状比”-----即PCB的厚度与通孔直径之比,不得大于2.5mm.

5.6.1.4SMTPCB上必须做至少2个（对角）ψ1mm的独立的裸铜皮（mark）,距板边3mm以上,且这裸铜周围3mm处应无相周图形便于贴片机对点.

5.6.1.5PCB边缘（即接触贴片机导轨部分）要平直,正反面最小3mm处不放置组件,见图6-1阴影部分.

图6-1

5．6．2AI定位孔和要求

5.6.2.1AI组件插孔孔径要求:

见附录2

5.6.2.2AI组件焊盘要求：

AI组件插孔焊盘内则1.5mm（焊盘裸铜外径距离）内不能有不同网络的焊盘或裸铜，以免AI组件过波峰焊后出现连焊或影响爬电距离.

5.6.2.3AI组件高度、引脚直径、组件摆放要求：

所有AI零件高度应小于3.5mm；引脚直径在0.4mm≤d≤0.8mm范围内；所有AI零件须以0°或90°摆放.

5.6.2.4拼板要求:

为了提高AI机插件效率，对较小的PCB板开模前应尽可能拼板（拼板尺寸应小于206×320mm），工艺边宽度一般为5mm、7mm，并注意AI定位孔中心距离18mm范围内一般不放置AI组件。

5.6.2.5PCB板弯曲度要求：

上弯小于0.5mm，下弯小于1.0mm。

（如图6-2所示）

图6-2

5.6.2.6PCB板设计相关要求：

如下图6-3所示

图6-3

1.A≥18mm

2.B≥13mm

3.C=Φ4±0.005mm

4.D≥18mm

5.E≥13mm

6.3mm≤F≤15mm

7.G≥2.7mm

8.3mm≤H=Y≤10mm

9.5mm≤I≤18mm

10.J≥2.54mm（1/2W、1W除外）

11.K≤0.15mm

12.80mm≤L≤320mm

13.