印制电路板(PCB)设计规范 V1.0要点

AW 印制电路板（PCB）设计规范A版（第0修改）编制：年月日审核：年月日批准：年月日2011-11-15 发布 2011-12-15 实施印制电路板（PCB）设计规范1 目的为了规范公司产品的PCB 工艺设计要求，使得PCB 的设计从生产、应用等角度满足良好的生产装配性、测试性、安全性等要求，并在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。

2 适用范围本文件适用于公司自主开发的PCB 设计以及PCB 审核。

3 职责一般职责参考PCB管理规范。

4 工作程序4．1PCB 设计模板使用CADENCE 软件设计PCB，可以直接选择使用设计模版：Template.brd ，模版中已经配置完成了以下4.1.1-4.1.6 的内容。

模版使用时可以直接将模版文件复制、重新命名形成新的PCB 设计文件。

4.1.1 设置Drawing Parameters按照IPC 标准，PCB 设计中使用的绘图单位为毫米（mm），精度一般精确到小数点后3 位。

根据我们通常的PCB 尺寸，选择PCB 设计图纸尺寸为A3，如果PCB 尺寸超过A3 大小，则可选择A2 或其他。

根据以上设置Drawing Parameters 如下：●User unit：Millimeter；●Size：A3●Accuracy： 3●Drawing Extents：W:440，H:3174.1.2 PCB设计Format 文件PCB 设计图纸框图FormatA3.dra 文件保存在Cadence 封装库中。

通用模版已经将该文件导入完成。

4.1.3 器件布局栅格的设置元件密集的PCB 栅格设置为0.05mm ，其他PCB 的栅格以0.05mm 的倍数递增。

4.1.4 文字字体设计规则根据PCB丝印层设计规范的要求，共需要四种字体规格，即常规、小字体、对外接口的接插件丝印标号字体以及PCB 编码和设计日期。

具体设置见下表：PCB 模版中已经将以下几种字体在“TEXT SIZE ”中的1、2、3 项中增加。

设计使用时可以直接选择。

4.1.5 Color and Vilibility 设置考虑到Cadence 颜色设置项目太多，在模版文件中已经将各个层的颜色设置完成。

并且对于一般PCB 设计选择的层已经进行了勾选。

（只包括双层PCB 中的各层）按照Cadence 中的global 推荐调色板设置各层颜色如下：上 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 124.1.6 Cadence 封装库路径设置此部分内容在标准化器件库建成后补充。

4.2 PCB 设计前准备4.2.1 PCB层叠设置单板层叠设置的一般原则：1）与元件较多一面相邻的层为地平面，提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供回流平面；2）所有信号层尽可能与地平面相邻（或确保关键信号层与地平面相邻）；3）主电源尽可能与其对应地相邻；4）尽量避免两信号层直接相邻；（如果两个信号层相邻，布线应尽量保持垂直。

）5）兼顾层压结构对称。

具体进行PCB 层叠设计时，需要根据实际情况和应用场合，并尽量满足层叠设计原则的情况下灵活掌握和运用。

4.2.2 DRC设置在PCB 设计开始前，根据不同的PCB 要求设置DRC 检查规则。

4.2.3 原点设置原则1）单板左边和下边的延长线交汇点。

2）单板左下角的第一个焊盘。

4.3 器件封装建立此部分内容在标准化器件库建成后补充。

4.4 PCB 设计过程4.4.1 建立PCB 外框1）根据与机械电气约定的尺寸建立PCB 外框，建议通过建立PCB 的外形机械图，导入到PCB 文件中（导入方法同Format.dra）。

在PCB 外形尺寸没有要求时，建议按照如下形式完成PCB 外形绘制。

建立基本的PCB 应包含以下信息：● PCB 的尺寸、边框和布线区。

PCB 的尺寸应严格遵守设计要求。

● PCB 的板边框（Board Outline）通常用0.25mm （10mil）的线绘制。

●全局光学基准点（fiducial）放置。

●工具孔（Tooling hole）放置。

●板框四周倒圆角，倒角半径5mm。

2）建立PCB 的允许摆放区域和允许布线区域，以及设置禁止布线区域。

3）设置禁止布局区域，禁止布局区距板边距离应大于5mm 。

小电路板可根据实际情况缩小该距离。

4.4.2 导入网络表1）创建网络表的过程中，首先应根据原理图设计工具的特性，保证网络表的正确性和完整性。

2） PCB 设计人员应根据所用的原理图和PCB 设计工具的特性，选用正确的网络表格式，目前Cadence 使用的类型为Design entry CIS。

3）在导入网络表的过程中，确定NO ERROR,NO WARNING（ERROR 数总是在原来的基础上加一）。

4.4.3 设定不可移动属性对PCB 板框、安装孔、接插件等需要定位的器件赋予不可移动属性。

按工艺设计的要求进行尺寸标注。

4.4.4 PCB元件布局4.4.4.1 从生产、调试、维修的角度考虑优选布局要求PCB 的元件布局应保证PCBA 的加工工序合理，以提高制成板加工效率和直通率。

同时应保证印制线路板在调试和维修过程中方便容易，并不会带来其他电路损伤。

一般来讲， 常用的PCBA 焊接流程有以下几种，元件的布局应充分考虑焊接加工工序的影响，尽量简化焊接过程，提高PCBA 焊接的效率：在布局时使所有元件的第一脚方向相同（参见下图）。

（引用IPC-A-782A ）。

2） 对于非传送边尺寸大于150mm 的P CB ，较重的器件尽量不要布置在PCB 的中间， 以减轻在焊接过程中由于器件的重量对PCB 变形。

3） 两面过回流焊的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/mm 2●翼形引脚器件：A ≤0.300g/mm 2 ●J 形引脚器件： A ≤0.200g/mm 2●面阵列器件： A ≤0.100g/mm 24）尽可能把元件放在印制线路板的第一面 (Top), 如果必须放元件在第二面（Bottom），则优先放小的表面贴电阻和电容。

插接件不要同时放在两面。

5）散热要求●根据热空气自下而上的流动规律，考虑电路板安装后，使散热风道的方向应是沿垂直方向。

●高热器件在PCB 布局中应考虑放于出风口或利于对流的位置，且不阻挡风路。

●温度敏感器件应考虑远离热源。

对于自身温升高于30℃的热源，电解电容、热敏元件等温度敏感器件尽量远离热源。

若因为空间的原因不能达到要求距离，则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在额定范围内。

6）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、立式装配的单板等。

7）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调组件的布局应考虑整机的结构要求。

若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

对于可调组件位于PCB，需要借助工具透过面板调试孔对其进行调整的情况，工具移动过程中所触及的PCB 范围内不应摆放任何器件，且可调器件距离面板的距离应小于调试工具可触及的长度范围之内。

8）经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内不布置SMD，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件（参见下图）。

3mm9）BGA 器件周围需留有3mm （最佳为5mm）禁布区，不要放置其他器件，以便于测试、维护和返工。

一般情况下 BGA 不允许放置背面（即两次过回流焊时的第一次过回流焊面）当背面有BGA 器件时，不能在正面 BGA 5mm 禁布区的投影范围内布器件。

10）无工艺边的情况下，元件外形线边缘距离半边要求L1≥ 5mm，有工艺边的情况下，元件外形线边缘距离板边要求L2≥ 2mm。

11）贴片器件摆放距离要求：同类型器件间距应≥0.3mm；不同类型器件间距应≥0.3mm*H+0.3mm，式中H 为周围近邻元件最大高度差（如图示）。

12）其他各类元件摆放间距的要求可参考下图，各参数为最少间距（引用IPC-A-782A）。

13）对于焊接过程需要经过波峰焊的PCB 设计，在元件布局上还应该尽量满足以下要求。

●为了便于加工, 印制线路板的形状应该是四边形。

如果不是, 应该在加工说明中要求加工艺边，拓展成四边形。

●过波峰焊的SOIC 引线间距要求≥1.27mm（50mil），片式元件应在0603 以上。

●焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方●焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，两侧引脚元器件轴向与传送方向平行。

●器件托起高度（Standoff）≤0.15mm 的SOIC 器件可以采用波峰焊接工艺，但是要注意SOIC 器件与波峰的相对方向。

●大于0805封装的陶瓷电容，布局时尽量丢失传送边或受应力小区域，其轴向尽量与进板方向平行。

减少应力，防止元件崩裂受应力较大，容易使元件绷裂●BOTTOM 面表贴器件需过波峰时，应确定贴装阻容件与SOP 的布局方向正确，SOP 器件轴向需与波峰方向一致。

●SOT 器件过波峰尽量满足最佳方向。

过波峰焊方向●插装器件较轻的器件如二极管和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（参见下图）。

●多个引脚在同一直线上的器件，如连接器、DIP 封装器件等，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行（参见下图）。

●如插件元件每排引脚较多，并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0.6mm～1.0mm时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘（参见下图）。

4.4.4.2 从PCBA 的功能和抗干扰等方面考虑优选布局要求1）以每个功能电路的核心组件为中心，围绕它来进行布局。

元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB 上。

尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。

2）按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

3）布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。

4）布局应尽量满足：总体的布线尽可能短，关键信号布线最短；高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开；模拟器件与数字器件分开；5）高频器件与低频器件分开，高频元器件的间隔要充分。

和外部有输入输出口的电路板，高频器件应布置在输入输出口就近的区域，如下图所示。

6）晶振电路尽量靠近其驱动器件，且最好不要放置电路板边沿。

7）电感不要放置在相邻的区域。

8） IC 去偶电容的布局要尽量靠近IC 的电源管脚。

9）元件布局时，应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。