PCB设计规范-1

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1、PCB设计规范文档编号版本1.0生效日期08-9-25拟制审核审批北方工业大学电气传动研究室 (版权所有，翻版必究)目录1前言31.1目的32术语和定义33PCB设计的工艺规范54PCB设计的布局规范85PCB设计的布线规范126元件库制作规范：197可维修性规范20版权所有，翻版必究 第 2 页（共 20 页）1 前言1.1 目的本文档叙述了PCB设计规范，用于指导和规范PCB设计和制作工作。2 术语和定义1、 印制电路板：PCBprinted circuit board,在绝缘基材上，按预定设计形成印制器件或印制线路以及两者结合的导电图形的印制板。2、 原理图：schematic diag

2、ram,电路原理图，用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。3、 网络表：Schematic Netlist，由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件，一般包含元器件封装、网络列表和属性定义三部分。4、 顶层：Top Layer，封装和互连结构的一面，该面在布设总图上就作了规定（通常此面含有最复杂的或多数的元器件。此面在通孔插装技术中有时称做“元器件面”）5、 底层：Bottom Layer，封装及互连结构的一面，它是TOP面的反面。（在通孔插装技术中此面有时称做“焊接面”）。6、 内层：Inner Layer，多层板除了顶层底层外的电气层。7、

3、板厚：board thickness，包括导电层在内的包覆金属基材板的厚度。板厚有时可能包括附加的镀层和涂敷层。8、 金属化孔：Plated through hole，孔壁镀覆金属的孔。用于内层和外层导电图形之间的连接，同义词：镀覆孔。具体效果图如下：9、 非金属化孔：NPTHunsupported hole，没有用电镀层或其他导电材料加固的孔。10、 过孔：Via hole，用作贯通连接的金属化通孔，内部不需插装器件引脚或其他加固材料。11、 Solder mask or Solder resist，是用于在焊接过程中及焊接之后提供介质和机械屏蔽的一种覆膜。阻焊膜的材料可以采用液体的或干膜形

4、式。12、 焊盘：Land，又叫连接盘，用于电气连接、器件固定或两者兼备的部分导电图形。13、 集成电路封装缩写：n BGA（Ball Grid Array）：球栅阵列，面阵列封装的一种。n QFP（Quad Flat Package）：方形扁平封装。n PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）：有引线塑料芯片栽体。n DIP（Dual In-line Package）：双列直插封装，一种元器件的封装形式。两排引线从器件的侧面伸出，并与平行于元器件本体的平面成直角。n SIP（Single inline Package）：单列直插封装，一种元器件的封装形式。一排直引线

5、或引脚从器件的侧面伸出。n SOP（Small Out-Line Package）：小外形封装。n SOJ（Small Out-Line J-Leaded Package）：J形引线小外形封装。n COB（Chip on Board）：板上芯片封装。n Flip-Chip：倒装焊芯片。14、 片式元件（CHIP）：片式元件主要为片式电阻、片式电容、片式电感等无源元件。根据引脚的不同，有全端子元件（即元件引线端子覆盖整个元件端）和非全端子元件，一般的普通片式电阻、电容为全端子元件，而像钽电容之类则为非全端子元件。15、 THT（Through Hole Technology）：通孔插装技术16、

6、 SMT（Surface Mount Technology）：表面安装技术17、 波峰焊：Wave Soldering，印制板与连续循环的波峰状流动焊料接触的焊接过程。18、 回流焊：Reflow Soldering，是一种将零、部件的焊接面涂覆焊料后组装在一起，加热至焊料熔融，再使焊接区冷却的焊接方式。19、 反标注：反向标注，Back annotation，根据PCB设计文件中所作的改动更新原理图文件，通常采用程序进行执行完成此项工作。在更换管脚、更换门、参考标号重新编号以后必须进行反标注。20、 BOM：Bill of materials，物料清单，装备部件的格式化清单。21、 DRC：

7、Design rules checking，设计规则检查，通过通知您设计违规，确保建立的设计符合规定的设计规则的程序。22、 EMC：Electromagnetic compatibility，电磁兼容，设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。23、 Gerber： Photo plotting，光绘文件，由绘图仪产生电路板工艺图的过程，绘图仪使胶片曝光从而将被绘制部分制成照片。24、 Mark：光学定位点，有SMD器件的PCB板，要放置光学定位点（Mark Point），光学定位点指为了满足电路板自动化生产需要，而在板上放置的用于元件贴装和测试定

8、位的特殊焊盘。它是放置在与SMD元件同一层面的1mm的单面焊盘。SMD焊片上单面焊盘的设计孔径为零。25、 工艺边：PCB板上至少要有一对边留有足够的传送带位置空间，即工艺边。 3 PCB设计的工艺规范1、 整板的外型和安装尺寸：外形尺寸和安装尺寸需设计为整数（单位为mm），同时要设定圆点，原圆点要和PCB的左下角吻合。对于几个功率器件共用一个散热器的情况，各个器件在散热器上的安装孔之间的间距也需取整；客户规定了外形尺寸和安装尺寸的情况除外。更改设计时，需考虑与原安装尺寸保持一致。2、 外角倒角：PCB的四角一般比较尖锐，容易在生产调试时划伤操作人员，所以要求PCB在不做拼板时，四个角做半径为

9、2.5mm的圆弧倒角。3、 安装孔孔径：要求设计成使用M4的镙钉以及PCB间隔柱的安装孔大小，安装孔直径为4.2mm，孔中心距两板边均为5mm，要求安装孔做成非金属化孔，并在线路板加工工艺卡中注明不孔化。其它常用螺钉按下表选取安装孔大小。螺钉外径（D）M2M2.5M3M4M5M6M8M10安装孔直径（d）2.233.54.25.56.59.011.0以4.2mm的孔径为例，设计效果如图：4、 器件方向标识：PCB板上所有带方向性的元器件均应有明显方向性的丝网印标识与之对应。此标识需放置在元器件封装的外面，确保器件焊接后不会覆盖此标识。连接器以及IC器件要做第一脚标识。插件以数字1或者三角形做标

10、识，IC用圆点表示。 5、 PCB标识，包括：1) 商标位置2) 板号位置（即PCB厂家编号位置）3) 线路板追溯编号条（尺寸：25mm7mm）（需尽量放在线路板右下角）4) PCB板号、批次号以及发板日期（需尽量放在线路板右下角）6、 器件丝印：1) 要求每个器件的位号标识清晰，易识读，字体大小在0.75mmX1.0mm以上，垂直放置的丝印角度为90度或270度，要求统一角度。2) 完成PCB步线后同一类器件的位号需按照从左到右，从上到下的顺序来排列。3) 所有的丝印要保证可识辨性，器件位号与具体器件位置一一对应，注意丝印不能压焊盘、过孔以及裸铜。BOTTOM的丝印要确保镜像后方向正确。7、

11、 标注要求：在前面几项有尺寸标注的地方要求小数点后面保留一位数字。标注尺寸需使用统一字体（Text Size 100/100/15）。8、 光学定位点：Mark Point，具体要求如下：1) Mark点标记的直径为1.0mm ，并在其周围有一直径为3mm的丝网印识别区域（此区域内不能布线）。如下图。2) MARK点放置的位置要便于贴片机的识辨，距离印制板边缘必须5.0mm。3) 当SMD元件的引脚中心距（Lead Pitch）0.65mm时，必须在器件对角增加2个参考点。 BGA必须增加单独的参考点。只要有表贴器件均需增加MARK点。MARK点的示意图以及具体放置方法图 9、 连接器的唯一性

12、：PCB板上连接器的选择需考虑唯一性原则，避免插接错误。10、 工艺边要求：PCB板上至少要有一对边留有足够的传送带位置空间，即工艺边，工艺边的宽度不小于 3mm ，长度需不小于50mm。在工艺边的范围内不能有元器件和引线干涉，否则会影响PCB板的正常传送。如果PCB板的布局无法满足时，可以采用单独增加3mm工艺边或拼板的方法。（注：在设定为工艺边的两侧距板边5mm以内不能放置表贴器件，便于回流焊接）11、 散热器和绝缘垫片选型：1) 散热器和绝缘垫片应参照优选器件库中的型号进行选用。2) 散热器必须有与其外型大小一致的丝印标识，在其周围放置的器件不能影响散热器的拆装。散热器与板面接触的区域内

13、不能走线，避免短路。3) 对于需安装在散热器上的元器件，在改版时，如要改用其它封装形式，需考虑新器件的封装变化给安装带来的影响。12、 电压标识：所有从PCB上连接器引出或引入的电压都要在线路板连接器边上对位标注电压值和电压极性。如下图：13、 BGA下过孔要求：BGA封装元件下方的过孔，在加工时需要在其正、反两面用阻焊层覆盖。14、 拼版规范：1) PCB板最大外形尺寸300300。2) 波峰焊设备轨道宽度最小范围是50mm；最大范围是290mm；最理想的范围是100mm-150mm；回流焊设备轨道宽度最小范围是85mm。因此，对于只有直插器件的印制板，设定了工艺边方向的线路板宽度小于50m

14、m时，需进行拼板；对于有表贴和直插混装的印制板，设定了工艺边方向的线路板宽度小于85mm时，需进行拼板。3) 设计拼接文件时，板与板边缘之间留出12mil的间距，用于V型槽切割。4) 对于异型板，可采用邮票孔拼接。板与板边缘之间需要留80mil的空间,在板间连接处要加3个直径0.6mm,间距1.1mm的邮票孔,孔中心要正好压在板边上。如下图：15、 安装孔空间预留：以安装孔中心为中心直径为12mm范围内设为禁止布线布局区，不能有任何器件以及过孔覆铜线路等。16、 内层的隔离设置：进行多层板设计时，如把电源层和地线层设计在中间层上，在安装孔周围需设定比安装孔直径大1mm的隔离区域，电源层与地线层

15、的铜箔与板框边缘之间也需设定不小于0.5mm的隔离区域。17、 封装校验：打印出11的线路板元件位置图，将主要元器件插接或摆放在上面，确认封装的正确性。4 PCB设计的布局规范1、 总体考虑：五五规则，即时钟频率到5MHz或者脉冲上升时间小于5ns，须考虑采用多层板。整个板面布局尽可能满足以下条件：总的连线尽可能短，关键信号线最短；交叉线最少，过孔最少；地线层和电源层没有连线；高电压、大电流信号与小电流、低电压的弱信号完全分开；模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频数字信号的间隔要大。2、 一般原则：先放置与结构关系密切的元件，如接插件、开关、电源插座等。优先摆放电路功能块的核心元件及体积较大的元器件，再以核心元件为中心摆放周围电路元器件。3、 叠层顺序：在多