PCB可制造性设计规范要点.docx

1、PCB可制造性设计规范要点文件更改履历修订更改性质及项号制订人生效日期1.0第一次发行郑昌德2015.11.05 注：首页履历表仅体现当前版本的更改，文件的整体更改履历于次页全部体现。审批（文件制订人应用（X）指出此文件的审批单位）部门签 名部门签 名MFG (X)MKTG (X) R&D (X)HR ( ) PUR (X) ACC ( ) QA (X) CH (X) MR (X) ME (X) 1、目的 规范研发部PCB LAYOUT布线及设计，提升PCB板实际生产的可制造性，提升产线的一次性良率。2、范围： 适用于工程部制程可制造性优化的参考，同时为研发部PCB布板，元件焊盘的设计提供参考

2、依据。3、权责和定义： ME：制定PCB生产可造性设计规范，同时审核研发资料图档符合此设计规范相关要求；在试产阶 段进行PCB生产可制造性的优化。 R&D：按此可制造性设计规范要求，进行PCB布局与PCB设计制图； QA：负责监控审核实际生产PCB的可制造性及生产一次性良率；4、设计规范内容： 4.1 PCB外形、尺寸及拼板要求： 4.1.1 PCB外形应为长方形或正方形，如PCB外形不规则，可通过拼板方式或在PCB的长方向 加宽度不小于5mm的工艺边。PCB的长宽比避免超过2.5。 4.1.2 SMT生产线可正常加工的PCB外形尺寸最小为50mm50mm（长宽）。PCB（拼板）外 形尺寸（长

3、宽）正常不宜超过450mm250mm波峰焊设计最小过炉宽度80mm，建议拼 板宽度100-220mm; 4.1.3拼板的方法：为了减少拼板的总面积节约PCB的成本，板与板之间一般不留间距（采用板边缘线重叠零间距）；拼板时一般是以板的长边互拼，或长短边同时互拼的方式进行，但应避免拼板后板的长宽比超过2.5。拼板一般采用V-CUT方法进行，受板边布件影响，当贴片元件在离板边距不足0.3mm时，不能采用V-CUT分板模式拼板，可采用锣槽隔离式拼板。工艺边一般均采用V-CUT分板模式。拼板在订制PCB及网板时一定要注明统一的拼板方式及各单板的精确相对位置尺寸。 4.1.3 当PCB有如下的特征之一时应

4、增大工艺边： 1PCB的外形不规则难以定位； 2在定位用的边上元件（包括焊盘和元件体）距离板边缘太小（SMT板的元件面5mm或直插 件BD，应力越大越容易损坏器件。因此建议元件尽量远离邮票孔或V-CUT线。平行方向优于垂直方向，如图C的摆放设计又优于A。4.1.7 基标（Mark点）尺寸要求： 基标分为拼板PCB基标、单元PCB基标和细间距IC基标。基标的中心为1.0mm的焊盘点，全反光性好，外围3.0mm内无反光（无铜箔、绿油或白油）；PCB的基标至少要有两点，但注意不要作在对称的位置上（防止生产反向流板）。板上两个基标点的距离大于50mm，达不到要求的应做成拼板；如果是双面均有表贴元件，则

5、两面均应布基标。细间距IC基标可分布在IC的任意两对角上，但最好设计为IC位置的中心一点为好。所有板面上基标点的中心点距离板边缘均应大于5mm，距离定位孔也要大于5mm。 注意：基标点统一制作成器件封装形式，即要有自身封装对应的位号(Ref名)，以便于准确定位坐标。内：1.0外：3.0Y2X2Y1X1Y3X3Y4X4 基标点的非对称位置要求：须同时满足两个条件：条件1：X1X3或Y1Y3条件2：X2X4或Y2Y4注：为差值要3mm以上。 4.1.8 PCB外型尺寸设计要求：电源外壳实际装配尺寸（mm)PCB单元设计尺寸X*Y（X-0.3mm）*（Y-0.3mm） 4.2 SMC/SMD封装代号

6、的一般识别： 4.2.1片状阻容元器件外形代号及其尺寸（长宽）：英制代号060308051206英制尺寸6030mil8050mil12060mil公制代号160821253216公制尺寸1.60.8mm2.01.25mm3.21.6mmP=引脚间距=焊盘中心距W=焊盘宽度 4.2.2 MELF、MLL、SOD元件为类似圆柱形的器件，如二级管。 4.2.3 SOT元件为类似三级管的元件 4.2.4 SOP为两侧有引脚朝外的IC 4.2.5 SOJ为两侧有引脚朝内的IC 4.2.6 PLCC为四面有引脚朝内的IC 4.2.7 QFP为四面有引脚朝外的IC 4.2.8 BGA是以球栅阵列为引线的I

7、C4.3 SMT锡膏板PCB上的排布设计原则： 4.3.1 PCB排版时需考虑可生产操作性，为了尽早发现可能存在的布板问题，避免造成投产后的再 次改板，在试产前由工程PE工程师进行PCB板可制造性评估。 4.3.2 相邻元件焊盘的间距极限如下：但对于插件较多的双面表贴板，因波峰焊接表贴件受到许多 方面的限制，因此双面表贴件通常均采用回流焊接，焊接面的表贴件在波峰焊接前采用夹具或 阻焊带屏蔽掉，故焊接面的表贴件与插焊孔边缘之间的间距须在3mm以上(对于1206及以上的 表贴元件与插焊孔边缘之间的间距须在5mm以上)，若焊接面的表贴元件高度超过5mm，则一般 以表贴件的高度尺寸为上述的最小间距要求

8、。焊接面的表贴件最好集中排布，特别是不要分散 排布在插件孔之间。SMD尽量能够移到Top元件面。反面元件不多的产品尽量改为单面表贴板， 以减少生产流程。 4.3.3 SMD焊盘与通孔最小空隙距6mil 即SMT焊盘边缘距过孔(塞绿油)的最小距离为6mil，最佳0.5mm以 上，焊盘与通孔之间须有阻焊膜覆盖。焊盘表面严禁有通孔，以避免焊料流失造成虚焊。通孔 与焊盘的连接线的宽度小于0.25mm并且小于焊盘宽度或直径的1/2。4.3.4元件排布及焊盘设计应考虑方位及对称性，方向一致性为最佳，体积大的元件应尽可能排在PCB中间，特别是波峰焊接面Bootom面更应该考虑元件排布的方位，以免在波峰焊时产

9、生阴影效应造成难以克服的焊接缺陷，同时应避免排布间距小于1mm的IC，Bottom面表贴元件体排布方位垂直于波峰流向为佳,如图：板的定位边提示！含大量IC的高密度板应考虑板热容量和重量分配的均衡，不应将IC集中在某一小区域中而是尽量分布均匀，特别是大质量大吸热的元器件，过高的密度易造成局部温度过低而引起焊接不良。正反面各处铺铜尽量均匀。防止板受热不均而变形。板的流向4.3.5 矩形元件焊盘严禁设计为尺寸大小不等的不对称的焊盘图形。焊盘之间、焊盘与通孔以及焊盘与大面积接地（或屏蔽）铜铂之间的连线，其长度尽量大于0.5mm，其宽度须小于0.25mm并且应小于其中较小焊盘宽度或直径的1/2。细间距I

10、C引线焊盘之间如没有涂覆绿油，其焊盘之间严禁直接用短接线相连须用引出线在外连接并覆盖绿油。无外引脚的元件的焊盘之间不允许有通孔，以保证焊接质量。各导通孔在没有特别要求的情况下均应绿油塞孔。较大面积的焊盘与焊盘间的连接不宜采用大片铜箔加阻焊开窗的方式做出相应的焊盘图形，而应采用细颈线连接，如右图所示：焊盘与相连引线的设计：尽量使连接到焊盘的印制线呈对称分布，减少由于不对称分布引起的焊料流动不平衡，造成元件转动或错位。如下图4.3.6无外引线元器件焊盘尺寸设计原则： A、常用矩形阻容元件焊盘尺寸（此类元件易出现偏移、虚焊和一端立起）： 由于小元件的焊盘尺寸对焊接质量的影响较大，不同的焊接方式（SM

11、T回流焊接和波峰焊接）要求不同，在布板时一定要注意区分清楚！通常情况下焊接面的表贴件如果较多且相对集中，一般采用双面回流焊接方式，只有焊接面的表贴件与插焊点距离较小且混排在一块时才考虑采用波峰焊接方式。采用波峰焊接表贴方案在排版时通知工程部工艺人员确定。 B、圆柱状类（如二极管）的焊盘设计应尊循两端焊盘的中心距为元件的长度这一原则，焊盘的宽度和长度一般以同类型封装的片式阻容一致。中心距4.3.7 有外引线元器件(SOT、SOP、QFP、SOJ、PLCC等)焊盘形状位置尺寸设计原则： 焊盘宽度一般为芯片引线中心距的1/2,不同芯片规格的焊盘宽度设计参考以下尺寸：芯片引线间距0.4mm(16mil

12、)0.5mm(20mil)0.635mm(25mil)25mil以上焊盘宽度尺寸89mil1011mil1213mil引线宽间距/2元件引脚焊盘AB 焊盘长度不应过长（引起引脚连焊）或太短（引起引脚虚焊），建议如下：元件引脚焊盘AB “L”型引脚（如SOT、SOP、QFP，此类IC易出现连焊现象）： A:为焊盘内侧露出部分，A=1.22倍焊盘宽度。 B:为焊盘外侧露出部分，B=1.21.6倍焊盘宽度。 注：SOT（三极管）焊盘的设计同为如上要求。引脚焊盘DC “J” 型引脚(如SOJ、PLCC，此类IC易出现脱焊、虚焊现象)： C:为焊盘内侧露出部分，C=0.82倍焊盘宽度。 D:为焊盘外侧露

13、出部分，B=0.82倍焊盘宽度。4.3.8丝印白油中关于方向性标注要求(正负极或第一脚等元件朝向)：A、以元件安装上后仍能容易辨认出白油方向为基本准则。B、除通用器件外(如钽电容)，极性器件尽量直接使用“+/-”号标注。C、所有IC的方向标注要求半外露，其中BGA要求全外露。可加个圆圈或三角形表示。示例： D、表贴LED方向：目前共有五种表示法，如下图，都表示左负右正。前三种容易混淆，建议统一使用(图四)外围三角形或(图五)直接标注“+/-”号。 E、芯片的白油外框线不能在SMT焊盘间(会影响AOI检验机的识别，AOI检验机会误认为是焊点)，可在管 脚焊盘之外圈或在管脚焊盘内。F、白油丝印的要

14、求： (1)所有元器件、安装孔、定位孔、基标点都有对应的丝印标号。 (2)丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则。 (3)对于电解电容、二极管等极性的器件在每个功能单元内尽量保持方向一致。极性方向尽量只限两种或局 部统一。 (4)器件焊盘、需要焊接的锡道上须无丝印，器件位号不应被安装后器件所遮挡。 (5)有极性元器件其极性在丝印图上表示清楚，极性方向标记易于辨认(按前述方向标注要求)。有方向的接 插件其方向在丝印上表示清楚无歧义。4.4 通孔插件PCB上的排布设计原则： 4.4.1波峰焊接面通孔插件焊盘的最小间距与板在波峰焊时的流向密切相关,板的流向是与定位边（一般为长边）平行,而与带插座的

15、边相垂直。在板的定位边方向上（横向）焊盘的最小间距应0.8mm,而在与之垂直的方向上（纵向）焊盘的最小间距应0.5mm。1206及更小封装的表贴焊盘的最小间距要求也以此为准，1206以上的表贴焊盘需视元件外形尺寸而定,在依照元件排列要求布板的情况下，一般以元件的高度尺寸为焊盘最小间距要求。 4.4.2 波峰焊接面只能焊IC中心脚距大于1mm的SOP封装的IC芯片,引线焊盘的宽度以引线的宽或中心距的1/2为准,焊盘长度应露出引脚一个焊盘宽以上； 4.4.3 焊接面元件的排列将对波峰焊接造成直接影响，特别是尺寸较大的表贴件及IC，排列的主要原则是PCB板上焊点在波峰焊送板前进方向上不被元件体遮挡，

16、在布板空间允许的情况下应尽可能符合此要求如下图(1)(2)的表贴件排布方式板的定位边焊接面:表贴元件焊盘距离板边1mm 焊接面视图（虚线为元件外形图）工艺边 使用IC的引线中心距应1.0mm 波峰焊中板的流向（横向） 单排或多排焊盘布板方向要求元件面:通孔插件元件外壳焊离板边1mm焊盘间距应0.7mm（横向） 板的定位边图(1) 焊接面的表贴件(以白油外框为准)与插焊孔边缘之间的间隙须在3mm以上，最佳5mm以上；对于1206封装及以上的大表贴元件与插焊孔之间的间距须在5mm以上，最佳8mm以上，否则生产难度大。反面元件不多的产品尽量改为单面表贴板，以减少生产流程。波峰焊板的流向易由于阴影效应

17、产生漏焊区域此方向更容易焊接 图(2) 4.5插件孔的设计 4.5.1为提高PCB板加工的可靠性，相邻元器件的两孔的孔壁距应保证1.5mm以上。 4.5.2孔径的设计如下表1规定 元件孔径设计表(特殊易连锡件孔径设计不在此列）引线直径插件孔设计孔径单面板（孔径公差0.075)双面板（孔径公差0.075)0.3-0.4mm0.7mm0.75mm0.5mm0.8mm0.85mm0.6mm0.9mm0.95mm0.7mm1.0mm1.05mm0.8mm1.1mm1.15mmD（0.9或以上）D+0.3D+0.35元件脚是方脚的原则上印制电路板上的孔也应该是方孔，且其孔的长和宽分别不可超过元件脚长和宽

18、的0.2mm；尤其是方脚的压缩机继电器及方脚单插片必须采用方孔设计。但是，由于孔的加工工艺的限制，孔的长和宽不能小于0.8mm，如果都小于0.8mm，直接做0.8mm圆孔。方型孔设计，为了避免过波峰薄锡问题，尽量将长轴平行于波峰方向。4.5.3金属化孔不能用单一的金属化孔传导大电流(0.5A以上)。只作贯通连接的导通孔，在满足布线要求的前提下，一般不作特别要求，最小可以为0.5mm。双面板板面与板底地线之间（尤其是大面积地）尽量设计多的通孔,以利于屏蔽及助焊剂挥发。特别注意，贴片焊盘旁边0.5MM内不要设计过孔与焊盘连接在一起。应尽量避免在焊盘上设计金属化孔（过孔），以及金属化孔和焊点靠得太近

19、（小于0.5mm），过孔由于毛细管作用可能把熔化的焊锡从元器件上吸走，造成焊点不饱满或虚焊。双面板设计的通孔或过孔正上方不能有卧倒线组、卧倒的电解电容、接触带有金属外壳的器件、SOP等封装的IC引脚、跳线等，防止孔上锡而短接；否则相应的孔进行绿油涂覆或塞孔。4.5.4焊盘设计焊盘的形状和尺寸以PCB标准封装库中元件的焊盘形状和尺寸为准。所有焊盘单边最小不小于0.25mm，整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。未做特别要求时，元件孔形状，焊盘与元件脚形状必须匹配，并保证焊盘相对于孔中心的对称性。如下图一般情况下，通孔元件采用圆型焊盘，焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上；单面板焊盘直径不小于2m

20、m；双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为2.5。应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.6mm，与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的距离大于0.8mm（此时这排焊盘可类似看成线组或者插座，两者之间距离太近容易桥连）在布线较密的情况下，推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。单面板焊盘的直径或最小宽度为1.6mm；焊盘过大容易引起无必要的连焊。在布线高度密集的情况下，推荐采用圆形与方形焊盘。焊盘的直径一般为1.4mm，甚至更小。插件元件每排引脚为较多，以焊盘排列方向平行进板方向布置器件，当相邻焊盘边缘间距小于1.0mm时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘。受PCB LAYOUT焊盘排列方向不能设计与过板方

21、向平行时，应将DIP后方与焊盘邻近或相连的线路绿油漆开放为裸铜，作为偷锡焊盘用。选用圆形焊盘过板方向焊盘间距0.6mm,焊盘最小边设计0.25mm孔径超过1.2mm或焊盘直径超过3.0mm的焊盘应设计为棱形 各个元件的焊盘要各自独立，防止出现薄锡；尤其是线路绿油开窗时，一定不能和大焊盘相连，以免出现薄锡问题。同一线路中的相邻零件脚或不同PIN间距的兼容器件，要有单独的焊盘孔，特别是封装兼容的继电器的各兼容焊盘之间要连线，如因PCB LAYOUT无法设置单独的焊盘孔，两焊盘周边必须用阻焊漆围住。相临焊盘边缘距离小于1mm时，焊盘之间加阻焊漆。4.5 其他注意点及其他(非SMT)事项4.5.1关于

22、晶体或晶振： 小晶体尽量不要采用卧式纯手工焊，请使用直插后卧倒。若对相关性能的影响不大，尽量取消 晶体的接地操作（因有些晶体对高温敏感且接地焊接是手工进行）。为方便接地操作，其接地焊 盘尽量放在空旷位置（最好周边5mm以内没有插焊器件，且距离表贴器件2mm以上）。接地焊盘 的尺寸：普通晶体接地焊盘长/宽至少各为2mm，且接地焊盘位于晶体元件体外侧。小晶体 (32.768K)的接地焊盘长为10mm且宽为4mm。 4.5.2关于可维修性、可调试可测试性： BGA与BGA之间连接线路应有测试点。 BGA 器件周围需留有3mm 禁布区，最佳为5mm 禁布区。 双列直插元件相互的距离要大于2 毫米。 可

23、调器件、可插拔器件周围尽量留有足够的空间供调试和维修。根据邻近器件的高度决定。 测试孔可以兼做导通孔使用，焊盘直径应不小于25MIL，测试孔中心距应不小于50MIL。 测试孔避免放置在芯片底下。4.5.3关于元件封装库的要求PCB 元件封装库的选用应确认无误。已有标准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。尚无元件封装库的器件，应根据器件资料建立元件封装库，并保证打印出的模板与实物相符合，特别是注意确认新建立的IC元件、电磁元件、自制结构件等的元件库是否与元件的资料（承认书、图纸）相符合。4.5.4 标准元件封装库的元件角度设计要求 为了统一SMT生产贴片时

24、的元件贴装角度，保证各元件角度的一次性正确性，要求建立标准元件封装库时， 封装库的初始角度必须统一标准化。元件封装类型封装库0度朝向要求封装库0度的朝向图示两个焊端的元件，如二极管类、钽电容类、LED类、普通阻容件等横放，左负极，右正极，此种设计角度为0度。无极性的元件为横放。SOT类封装，含管子类和集成块类，如三极管、功率管类、SOT集成块等管脚少侧朝左，管脚多侧朝右，此种设计角度为0度。仅两侧有管脚类，含排阻/排容、SOP/SSOP/ SOIC、SOJ、TSOP类等横放，管脚在上下侧，原点朝左，此种设计角度为0度。四侧有管脚类，如QFP/QFN、BGA、PLCC类等正方形类元件(4面管脚数

25、相等)；长方形类元件(长方向竖放)：原点朝左上角，此种设计角度为0度。BGA BGA 4.5.5特殊元件设计规范要求： （1）插槽板为确保手指位上锡效果采用如下设计方案：2.8mm此高度兼容1.2/1.6mm板厚主板1.8mmU型PTH半槽伸入手指位1.8mmU型PTH半槽设计为1.2*2.4mm槽，槽突出手指位0.6mm,成型时去除。插槽的槽宽=插板厚度+0.15mm插槽的槽长=插板手指长+0.3mm注意：插槽板铜皮设计时不要掏铜开窗，成型时确保槽边露铜 （2）易连锡元件孔、PAD设计要求：5*11、6.3*11电解电容，孔、PAD设计 2.2mm孔径0.75mm1.45mm1.45mm2.15mmTO-220F封装插件元件孔、PAD设计 (4)双面板元件插到底(3)双面板元件不插到底(2)单面板元件插到底(1)单面板元件不插到底 1.3mm1.3mm0.8mm1.3mm1.3mm