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PCB 设计规范
1. 目的
为了规范仪表产品的可靠性、 最低成本性、 符号PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、 可测试性、 安规、 EMC、 EMI等的技术多标准要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、 技术、 质量、 成本优势
2. 工艺要求(所有长度单位为mm)
2.1 铜箔最小线宽:单面板0.3mm,双面板0.2mm, 边缘铜箔最小要0.5mm。如果要突破该规定的, 则要有部门经理批准。
2.2 铜箔最小间隙:单面板:0.3mm,双面板:0.2mm.
2.3 铜箔与板边最小距离为0.5mm,元件与板边最小距离为1mm,焊盘与板边最小距离为1mm。特殊元器件除外( 如接插件)
2.4 一般通孔安装元件的焊盘的大小(直径)为孔径的两倍,双面板最小为1.5mm,单面板最小为2.0mm,建议( 2.5mm)。如果不能用圆形焊盘,可用腰圆形焊盘,大小如下图所示( 如有标准元件库, 则以标准元件库为准) :

焊盘长边、 短边与孔的关系为: ( 推荐使用下表)
a
B
c
0.6
2.8
1.27
0.7
2.8
1.52
0.8
2.8
1.65
0.9
2.8
1.74
1.0
2.8
1.84
1.1
2.8
1.94
2.5 电解电容不可触及发热元件,如大功率电阻,热敏电阻,变压器,散热器等.电解电容与散热器的间隔最小为3.0mm,其它元件到散热器的间隔最小为2.0mm.
2.6 大型元器件( 如: 变压器、 直径15.0mm以上的电解电容、 大电流的插座等) 推荐加大铜箔及上锡面积如下图; 阴影部分面积最小要与焊盘面积相等。

2.7 螺丝孔半径与铜箔之间的安全距离, 以具体的螺丝盘头大小为准, 铜箔离螺丝盘头边缘至少1mm(除要求接地元件外).(或按结构图要求).
2.8 上锡位不能有丝印油.
2.9 跳线不要放在IC下面、 电位器以及其它大致积金属外壳的元件下.
2.10 推荐在每一个三极管的丝印上标出e,c,b脚.
2.11 需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为0.5mm到1.0mm。如下图: ( 要接地的螺丝孔必须开走锡位, 普通焊盘推荐使用)

2.12 设计双面板时要注意, 金属外壳的元件, 插件时外壳与印制板接触的, 顶层的焊盘不可开, 一定要用绿油或丝印油盖住( 例如两脚的晶振)
2.13 为减少焊点短路, 所有的双面印制板, 过孔都不开绿油窗
2.14 每一块PCB上都必须用实心箭头标出过锡炉的方向, 该方向由工艺定。

2.15 布局时, DIP封装的IC摆放的方向必须与过锡炉的方向成垂直, 不可平行, 如下图; 如果布局上有困难, 可允许水平放置IC( SOP封装的IC摆放方向与DIP相反)

2.16 布线方向为水平或垂直, 由垂直转入水平要走45度进入
2.17 元件的摆放为水平或垂直
2.18 丝印字符为水平或右转90度摆放
2.19 若铜箔入圆焊盘的宽度较圆焊盘的直径小时, 则需加泪滴。如图:

2.20 物料编码和设计编号要放在板的空位上
2.21 如果印制板上有大面积地线和电源线区( 面积超过500平方毫米) , 应局部开窗口
如图:

2.22横插元件( 电阻、 二极管等) 脚间中心, 相距必须是7.5mm, 10.0mm 及12.5mm。(如非必要, 6.0mm亦可利用, 但适用于1N4148型之二极管或1/16W电阻上。1/4W电阻由10.0mm开始)铁线脚间中心相距必须是5.0mm, 7.5mm, 12.5mm, 15mm, 17.5mm, 20mm, 22.5mm, 25mm。

2.23 PCB板上的散热孔, 直径不可大于3.5mm
2.24 PCB上如果有Φ12或方形12mm以上的孔,必须做一个防止焊锡流出的孔盖,如下图:(孔隙为1.0mm)

2.25 电插印制板横插元件( 电阻、 二极管) 间之最小距离X推荐使用下表:
相对位置
1/16W电阻
1/4W电阻
跳线

X=2.83
X=2.83
X=2.83

X=2.5
X=2.5
X=2.5

X=3.0
X=3.2
X=3.0

X=3.2
X=3.4
X=3.2
2.26电插板直插元件间之最小间隙要符合下图X及Y的要求:

A
B
X
Y
A<9.2
B≤5.0
不适用
8.0
A<9.2
5<B<10.5
5.5
不适用
9.2<A<10.5
B≤5.0
不适用
A/2+3.4
9.2<A<10.5
5<B<10.5
A/2+0.9
不适用

A
X
A<6.35
3.8
6.35≤A≤10.5
A/2+0.625

2.27在用贴片元件的PCB板上, 为了提高贴片元件的贴装准确性, PCB板上必须设有校正标记( MARKS) , 且每一块板最少要两个标记, 分别设于PCB的一组对角上, 如下图:

2.28标记的形状规定为:

A=1.0mm±10%

2.29 最常见的标记为正方形和圆形, 标记部的铜箔或焊锡从标记中心方向的2mm范围内应无焊迹或图案如下图:

2.30贴片元件的间距: 0.4mm

2.31 贴片元件与电插元件脚之间的距离, 如图: 0.4mm

2.32 SMD器件的引脚与大面积筒箔连接时, 要进行热隔离处理, 如下图:

2.33 PCB开模时排版应尽可能采用最经济的方式和最方便生产的方式, 一般加工艺编, 如果工作边的宽度超过5mm的能够不加工艺编,四个固定孔为两个4mm和两个4*5mm的椭圆成对角排列, 应尽量保证PCB板放在线上时丝印是正方向的, 便于生产。如下图

3 安规要求
3．1 ( 推荐使用) 交流220V电源部分的火线与中线在铜箔安全距离不小于3.0mm, 交流220V线中任一PCB线或可触及点距离低压零件及壳体之间距应大于6mm,而且要加上 符号,符号下方应有”HIGH VOLTAGE DANGER”字符, 强电与弱电间应用粗的丝印线分开,以警告维修人员该处为高压部分,要小心操作.
3.2 ( 推荐使用) 当无维护文件时,PCB板上的保险管、 保险电阻、 交流220V的滤波电容、 变压器等元件位置附近,面丝印上应有 符号及该元件的标称值.
3.3 PCB铜箔L-N-地间距≥3mm
3.4 外壳间隙至带电体( 铜箔) ≥3mm,爬行距离≥6mm
3.5 L-L`间距 ≥ 1MM(250VAC以内: 250VAC 以上则需 ≥ 3mm
3.6 同时使用两种电压时, 不同电压间距为 ≥6mm
4 PCB布线注意事项
4.1印制导线的布设应尽可能短。当电路为高频电路或布线密集的情况下, 印制导线拐弯应成圆角, 当印制导线的拐弯成直角或尖角时, 在高频电路或布线密集的情况下会影响电路的电气性能。
4.2 PCB尽量使用45度折线, 而不用90度折线布线, 以减小高频信号对外的发射与耦合
4.3 当两面布线时, 两面的导线宜相互垂直、 斜交或弯曲走线, 避免相互平行, 以减小寄生耦合
4.4作为电路输入及输出用的印制导线应尽量避免相互平行, 以免发生回流, 在这些导线之间最好加接地线
4.5当板面布线疏密差别大时, 应以网状铜箔填充, 栅格大于8mil( 0.2mm)
4.6贴片焊盘上不能有通孔, 以免焊膏流失造成元件虚焊
4.7重要信号线不准从插座间穿过
4.8卧式电阻、 电感( 插件) 、 电解电容等元件的下方避免布过孔, 以免波峰焊后孔与元件壳体短路
4.9手工布线时, 先布电源线, 再布地线, 且电源线应尽量在同一层面
4.10信号线不能出现回环走线, 如果不得不出现环路, 要尽量让环路小
4.11走线经过两个焊盘之间而不与它们连通的时候, 应该与她们保持最大且相等的间距
4.12走线与导线之间的距离应当均匀、 相等而且保持最大, 导线与焊盘连接处的过渡要圆滑, 避免出现小尖角
4.13当焊盘之间的中心间距小于一个焊盘的外径时, 焊盘之间的连接导线宽度能够和焊盘的直径相同; 当焊盘之间的中心距大于焊盘的外径时, 应减小导线的宽度; 当一条导线上有3个以上的焊盘, 它们之间的距离应该大于直径的宽

5 PCB拼版注意事项
5.1拼版主要考虑两个问题: 一是连接方式; 二是怎样拼。拼板设计首先考虑是小板如何摆放, 拼成较大的板, 考虑如何拼最省材料、 最有利于提高拼板后的PCB刚度以及更有利于生产分板。
5.2拼版连接方式: 拼版的连接方式主要有双面对刻V 形槽( 图1) 、 长槽孔( 图2) 两种。

图1 PCB的V型槽设计
双面对刻V 形槽拼版方式: V形槽适合于分离边为一直线的PCB, 如外形为矩形的PCB。当前SMT板应用较多, 特点是分离后边缘整齐, 加工成本低, 建议优先选用。开V 形槽后, 一般按30°的角度开V 槽。剩余厚度X 应为δ/4~δ/3, δ为板厚, 对承重较重的板子可取上限, 对承重较轻的板子可取下限。由于最小有效厚度的限制, 对厚度小于1.2mm的板, 不宜采用V槽拼板方式。V 形槽的设计要求如图1所示。长槽孔一般适用于板框不规则的PCB板。我司拼版一般采用图2方式。
子板

子板

图2 长槽孔
5.3 PCB拼版连接筋。主要考虑拼版分离后边缘是否整齐; 分离是否方便; 生产时刚度是否足够
5.3.1连接筋数量: 根据板边元件的状况, 拼板与拼板之间必须要有2～3根连接筋, 使整个PCB 的强度满足生产要求, 否则运输和贴片过程中容易断裂, 但在拆时也要保证板子容易扳开。
5.3.2连接筋的大小与位置: 一般要求长度为3～5mm。根据板边元件的状况, 否则在分板时会损坏元件。
5.3.3连接筋周围元件及通孔设计要求: 在离邮票孔1mm范围内不得设计元件焊盘和通孔, 否则分板时会导致元件破损和通孔破裂。如图3示。

图3
5.4.1 Mark点要求: 要求Mark点标记为实心圆(如图4)。Mark点位于电路板或组合板上的对角线相对位置。

图4 Mark点
5.4.2 Mark点位置:为防止贴片机生产时, 员工误把线路板放倒, Mark点放置时不能对称。使用4点Mark, 在对称结构的线路板中, 改变其中一个Mark点位置,使其不对称即可( 建议改动范围大于3mm) ( 如图5) 。

图5 Mark点在拼版中位置( 不对称)
5.4.3 Mark点与板边位置: 为防止生产时贴片机盖住Mark点, Mark点不能太靠近板边( Mark点边缘靠近半边不能小于3mm如图6) 。

图6 Mark点与板边位置
5.4.4 Mark点之间间距: 由于对角Mark点之间间距较大, 导致贴片机、 AOI识别时间相对加长,设计时应该合理考虑对角Mark之间的距离而提高功效。
5.5拼版数量: 必须根据单个PCB板的尺寸, 来计算整个拼版的大小不能超过PCB 的最大尺寸范围(我司最大允许尺寸为250mm*330mm)。
5.6模块拼版示例: 实物如图5, 拼版示意图图6。技术要求:
(1)拼板采用2×3的拼板方式;
(2)采用Keep-Out Layer进行拼板绘制;
(3)拼板尺寸如上图6中的标注;
(4)MARK的焊盘尺寸直径范围1mm～1.5mm, 阻焊层直径范围2mm~3mm;
(5)MARK点标记号数量4个, 且不能对称;
(6)MARK点标记号在线路板的Top Layer层和Bottom Layer层都不能涂有绿油;

图7 图8

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