满满的干货常识-PCB板工艺设计经验总结

对PCB长边小于125mm、或短边小于100mm的，可采取拼板办法（如图1.1）。

这种尺寸利于避免波峰焊和回流焊加工过程的问题。

如果不是矩形，在PCB通过传送带加工焊接时会引起传送不稳、插件时翻板、通过波峰锡槽时焊锡激起到元件面等问题。

图1.1

如不是矩形，采取工艺拼板将不规则形状的PCB拼成矩形，

特殊是4个角，如果有缺口，则补齐成矩形；

对只有贴片元件的PCB，可许可有缺口，但缺口尺寸需小于所在边长的1/3。

图1.2

1.2、PCB基材

在电路板的设计中，须提出PCB板材的哀求，并标注于电路板设计文件的技能哀求中，内容包括：

PCB板材及等级（常用为环氧树脂玻璃纤维布基FR一4、FR一5)；

阻燃等级（UL94一VO、 UL94一V1级或绿色阻燃型）；

板材厚度，标称规格有0.8、1.0、1.2、1.6、2.0、2.5、3.0、3.5（单位mm）；

板材厚度公差10%；

对医疗东西产品，板材厚度须≥1.6mm，A1、A2级；

对易燃易爆场合运用的仪器，应将阻燃等级标注于PCB板上。

1.3、镀层

PCB镀层类型有镀锡（优选）、镀镍金，镀锡PCB永劫光暴露在空气中易氧化，

厂房储存时宜用真空包装。

1.4、板层数

多面PCB板在电磁兼容防护方面具有突出的功效，

同时又具有较高的制版本钱，

设计时宜根据旗子暗记哀求折衷选择。

fclk>5MHz、或tr<5ns（脉冲的上升沿或低落沿）时，推举用多层板；

确定了用多层板后，按照Pin密度来确定布线层数。

Pin密度

如必须采纳双层板，则须将印制板的一壁做为完全的地层。

1.5、可生产性设计

PCB设计的时候，紧张考虑为生产过程留足空间和基准，避免生产过程产生技能隐患。

装联焊接过程中，PCB的传送边分别留出≥5～10mm空缺宽度，都不放置元器件或焊点，作为工艺边。

如果PCB不能留工艺边时，可在两个传送边各加宽 5～10mm赞助边作为工艺边，焊接加工后再掰掉。

PCB上须设置装联过程用到的基准点（也称光学MARK点，或MARK点），作为器件贴装时的基准点，

基准点的焊盘形式、对称布局办法，请与装联厂家的工艺工程师联系确定。

MARK点周围做一背景区，背景区内不能有其他焊盘，丝印和阻焊。

基准点的中央与板边的间隔大于5mm；每一种基准点至少有两个，设置于对角且不对称的位置上。

BGA及多引脚封装应设置局部基准点，为防止运行过程中产生热偏差，或PCB的累积偏差，使细间距脚器件的贴装发生偏移导致贴片偏差。

BGA封装器件及引脚数≥100的其他封装器件，其对角必须放置一对局部基准点；

光学基准点应放置在器件外围5mm以内；光学基准点周围3mm内不可放置任何元件。

2、焊盘、过孔2.1、焊盘

焊盘的质量直接影响到焊接的效果，因此焊盘的设计至关主要。

当焊盘孔径比器件管脚引线宽0.3 - 0.5mm、

焊盘总直径为焊盘通孔径的2 - 2.5 倍时，

是焊接达到良好浸润角的比较空想的条件。

直插式电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管的透锡焊盘孔径D=元器件引脚外径d +(0.3～0.5mm)。

贴片焊盘两端焊盘要良好对称，担保熔融焊锡表面张力平衡，避免产生焊接时吊桥、移位；

如违反此哀求，回流焊时易焊接毛病。

当插件元件每排引脚焊盘较多时，以焊盘排列方向平行于进板方向；

推举设置偷锡焊盘接管多余焊锡，避免平行于进板方向过波峰尾真个2-3个焊盘连焊。

2.2、导通孔

导通孔设计规则：标准导通孔尺寸为：

孔径：板厚≥（1：6）

高速旗子暗记时，一个导通孔产生1～4nH的电感，0.3～0.8pF的电容，敷设高速旗子暗记线时，导通孔应最少；对付高速旗子暗记并行线，例如地址线、数据线，如果层的改变不可避免，应确保并行旗子暗记线过孔数一样。

2.3、安装螺钉孔

PCB上的安装螺钉，应有禁布区，禁布区直径=（螺钉直径2.2）+（2～3mm），以担保足够的电气绝缘空间。

3、布局规则3.1、器件方向

插装焊接面有多个引脚的插装件，如连接器、DIP 封装器件、T220 封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。

PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。

同类型插装元器件在X或Y方向上按一个走向放置；

同类型有极性的分立元件，最好在一个功能区域内，在X或Y方向上保持极性的方向同等。

3.2、器件布局

元件之间推举的最小间距：

1、阻容小贴片元件焊盘边缘间距>0.3～0.7mm；

2、其他片式元件之间、SOT之间、SOIC与片式元件之间为1～1.25mm；

3、SOIC之间、SOIC与QFP之间为1.5～2.0mm；

4、PLCC与片式元件之间、SOIC与QFP之间为2～2.5mm；

5、PLCC之间3～4mm。

6、插件元件焊盘外侧与片式元件焊盘外侧之间大于1.5～2mm；

7、过波峰焊的插件元件之间焊盘边缘间距大于1～2mm；

8、BGA与相邻元件间隔大于3～5mm。

可调可插拔元器件周围板面3mm范围内不支配SMT元器件，防止插拔应力破坏元器件；

阔别安装柱的插拔连接器优选平插连接器。

插座安装方向

在自然冷却条件下，温度敏感元器件，如瓷片电容、电解电容、热敏电阻、温度敏感IC阔别发热元器件，

如不能阔别，则须测试温度，确保温敏器件温升在降额利用范围内。

温度敏感器件阔别发热源

与焊接加工匹配的器件布局规则：

1为减少PCB加热次数，须按以下先后次序选择器件布局办法：单面插装——单面贴装——单面混装——A面混装B面插装——A面混装B面贴装——双面混装；

2若有少量元件，如蜂鸣器、发光二极管、插座等，必须在底面插装，可采取手工补焊。

器件热功率密度>0.4W/cm3,应加散热器、或安装在金属机座、机壳上等方法来提高元器件的过热能力。

无散热器的大功率电阻，架高3～5mm散热

4、布线规则4.1、PCB布线镀层

PCB铜箔线宽/厚度/承载电流的关系按照（图4.1）确定：

印制导线通过电流引起温升，当铜箔厚度一定时与导线宽度有关。

如果设计须要增加导线电流，又无法加宽导线时，应充分估计导线的温升。

据标准SJ/Z1675-81，当导线的厚度一定时，不同宽度的导线，其负载电流与温升的关系如图所示。

图4.1

4.2、布线规则

突出板边的金手指、金手指所在板侧的两端(R1.0～R1.5的圆角)、金手指的插接端面（倒角大小参照PCB板厚，R0.5以下，便于插拔），以上位置应倒角；

金手指内侧端部无焊盘，焊盘及元件阔别金手指。

A/D旗子暗记、输入输出旗子暗记、相差两个数量级的大小电流、高低电压、高低频率旗子暗记等之间必须相互阔别，不能阔别的，则在之间铺设地线隔离。

任何线条间距≥3倍的印制线条宽度，即≥3W,可以避免两线之间70%的电场不受串扰。

PCB上的地线层比边缘电源层、旗子暗记层的边缘突出20H，（电源与地或旗子暗记层对地的厚度为1H），将70%电场辐射限定在接地层边沿内。

BGA 器件周围需留有3mm 禁布区，最佳为5mm 禁布区。

晶体晶振、散热器、继电器、光耦、电源模块、变压器、电压调度器下方应避免走旗子暗记线。

同一网格的布线宽度保持同等，线宽的变革会导致线路阻抗特性的不屈均，当传输旗子暗记的速率较高时会产生反射，在PCB布线中只管即便避免这种情形。
无法避免线宽变革时，只管即便减少中间不一致部分的有效长度，如BGA封装的引出线、接插件的引出线。

旗子暗记线及其回路构成闭环环路，在这个闭环线路上不许可涌现浮空的布线；尤其把稳在同一层面或不同层面可能涌现自环，产生不必要的辐射和吸收滋扰。

大面积铜箔上的焊盘通过隔热带与焊盘连接，即隔热焊盘，焊盘与铜箔间以“米”字或“十”字形连接。
对付通过大电流的焊盘则不能采取隔热焊盘。

4.3、插座引脚走线

插座引线上每一种电源都应至少配一个地线引脚。

5、标识5.1、标识类型

PCB上的以下区域及内容应做丝印标注，PCB版本号、管脚符号、器件极性、器件方向、安规标识、危险标识、关键点的参数值（如电源插座旁标注供电电压,Vcc1 3.3V；

在关键IC的电压引脚、关键电压测试点标注电源电压及参数，及其他功能参数如波形、频率等）。

警示标识符全用大写字母，解释性笔墨用大写字母开头的小写字母。

标识哀求

保险管标识应包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特性、额定电压值、英文警告标识等，若PCB 上没有空间排布标识，可将警示性内容在产品利用解释书中解释。

PCB 板五项安规标识（认证标志、生产厂家、厂家型号、认证文件号、阻燃等级）完好。

5.2、标识哀求

丝印标号放置在相应元器件阁下，且不会被安装后的元器件本体挡住，或被本体或其他元器件遮挡，每个单板内的标号保持方向同等，或在一个功能电路范围内保持方向同等。

焊盘、锡道、导通孔、测试焊盘上不能有丝印。

丝印上应标示清楚有代表性的引脚号，便于识别其他各引脚和检讨接插件的方向。

PCB丝印字符间距>5mil，与焊盘边缘间距>5mil，丝印字符线条的宽度6mil～ 12mil，推举8～10mil，丝印字符高度50mil～ 60mil；当PCB单板面积较小时可重新设定。

6、可测试性设计

PCB上的ICT测试点应在焊接面；测试点焊盘尺寸≥24mil（0.6mm），两个单独测试点的最小间距为60mils(1.5mm)；

须要进行ICT测试的单板，PCB的对角上要设计两个125mil的非金属化孔, 做ICT测试定位用；

表贴元器件焊盘不兼作测试焊盘。

当机器上电时，可用数字万用表检测单板总供电电压，各功能电路供电电压，关键元器件电压，关键部位波形。

在设计PCB时，就要将这些测试焊盘设置出来，并用TP1、TP2……序号标注，在操作辅导书中注明电压值、测试波形。

测试点哀求

7、线缆

非屏蔽旗子暗记线绞接准则：

1、非屏蔽旗子暗记线缆，不相容旗子暗记线（in/out、A/D旗子暗记、高电平/低电平旗子暗记、高频/低频旗子暗记）不要绞接在一起；

2、旗子暗记线的去流旗子暗记和回流旗子暗记相互绞接。

去流旗子暗记和回流旗子暗记相互绞接

屏蔽电缆上，磁环宜安装在屏蔽层的内侧。

机箱内电缆上的磁环宜用热熔胶将其固定在电路板上或机箱壁上。

8、板级接地方法

10MHz以上旗子暗记，就近多点接地，地线层大面积覆铜。

高低频稠浊电路接地规则：

≤1MHz则一点接地（但需把稳共阻抗滋扰）；

≥10MHz则多点就近接地；

1～10MHz之间，地线长度</20则一点接地，地线长度>大于/20则多点就近接地；为波长。

推举低频数字地（10MHz以下）、仿照地、事情的功率地（继电器、步进电机）、安全地、防浪涌接地、屏蔽接地等先分别单独接地，

然后再通过直联、小电阻、磁珠、电容、大电阻等方法将地和地连接，

详细的连接办法决定于接地的目的。

接地目的分别如下：

1、 如果仅须要地——地等电位，则直联；

2、 如果数字地上有脉冲电流，但又须要两个地的等电位，则用小电阻连通，使地电流冲击变缓；

3、 如果地上的滋扰比较高频，则用磁珠将高频脉冲电流花费掉；

如希望对静电荷泻放，但直流希望隔离，则用电容连接；