硬件电路板设计要求要求规范

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1、word编号：受控状态：硬件电路板设计规X 日期： 日期： 日期：修订记录日 期修订状态修改内容修改人审核人批准人0 目录0目录21概述4适用X围4参考标准或资料4目的52PCB设计任务的受理和计划5设计任务的受理5理解设计要求并制定设计计划63规X内容6根本术语定义63.2PCB 板材要求:7元件库制作要求8原理图元件库管理规X：8封装库管理规X9原理图绘制规X11设计前的准备12创建网络表12创建PCB板13布局规X13布局操作的根本原如此14热设计要求14根本布局具体要求16布线要求24布线根本要求27安规要求30丝印要求32可测试性要求33成板要求35成板尺寸、外形要求35固定孔、安装

2、孔、过孔要求364PCB存档文件371 概述1.1 适用X围本规X适用于设计的所有印制电路板简称PCB；规X之前的相关标准、规X的内容如与本规X的规定相抵触的，以本规X为准。1.2 参考标准或资料如下标准包含的条文，通过在本标准中引用而构本钱标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用如下标准最新版本的可能性:GB/88 印制电路板设计和使用Q/DKBA-Y001-1999印制电路板CAD工艺设计规XPCB工艺设计规XIEC60194 Printed Circuit Board designmanufacture and assembly-ter

3、ms and definitionsIPCA600F Acceptably of printed boardIEC60950 安规标准GB/T 4677.16-1988 印制板一般检验方法PCB铜箔与通过电流关系爬电距离对照表1.3 目的PCB设计的流程和设计原如此，主要目的是为PCB设计者提供必须遵循的规如此和约定；B.统一规X产品的 PCB设计，规定PCB设计的相关工艺参数，提高PCB设计质量和设计效率，使得PCB 的设计满足可生产性、可测试性、可靠性、安规、EMC、EMI 等技术规X的要求，在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、本钱优势，提高竞争力。2 PCB设计任务的受理和计划2

4、.1 PCB设计任务的受理l 当硬件项目人员需要进展PCB设计时，需提供以下资料：l 经过评审的、完全正确的原理图，包括纸面文件和电子件；l 正式的BOM表；l PCB结构图，应标明外形尺寸、安装孔大小与定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布线区等相关尺寸；l 对于新器件，需要提供厂家产品规格书或封装资料；以上资料必须保证正确性，如有设计更改，设计师应与时通知PCB设计人员，并将相应的更改资料发放。2.2 理解设计要求并制定设计计划l 仔细审读原理图，理解电路的工作条件；如模拟电路的工作频率，数字电路工作速度等与布线要求相关的要素；理解电路的根本功能、在系统中的作用等相关问题；l 在与原理图设计者充

5、分交流的根底上，确认板上的关键网络，如电源、时钟、高速总线等，了解其布线要求。理解板上的高速器件与其布线要求；l 对原理图进展规X性审查；l 对于原理图中不符合硬件原理图设计规X的地方，要明确指出，并积极协助原理图设计者进展修改；l 在PCB设计之前需了解项目的进度，根据进度要求制定PCB设计的计划，以期l 规定时间之内完成。3 规X内容3.1 根本术语定义l PCBPrint circuit Board)：印刷电路板；l 原理图：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；l 网络表：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

6、件封装、网络列表和属性定义等组成局部；l 布局：PCB设计过程中，按照设计要求，把元器件放置到板上的过程；l 导通孔via：一种用于内层连接的金属化孔，但其中并不用于插入元件引线或l 其它增强材料；l 盲孔Blind via：从印制板内仅延展到一个表层的导通孔；l 埋孔Buried via：未延伸到印制板外表的一种导通孔；l 过孔Through via：从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔；l 元件孔ponent hole：用于元件端子固定于印制板与导电图形电气联接的孔；l Stand off：外表贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。3.2 PCB 板材要求:l 材料：根本材料：单面板

7、可选用22F、FR-1、CEM-1等，可据具体情况而定双面板可选用FR-4、CEM-4等，可据具体情况而定符合IEC 60249-2-X的相关要求 阻燃特性符合IEC 60707或 UL 94的相关要求l 基板厚度：1.6 mm 0.2 mm铜箔厚度：35 m +6/-2 ml 成板处理：方法：在所有焊盘上涂覆有机可焊性防氧化剂OSP, 厚度为0.4 m 0.2 ml 包装:真空包装l 拼版:按照生产工艺要求制作l 阻焊漆：符合 IPC-SM-840C 三级厚度： 10 m颜色：无或绿色l 构件装配印刷颜色：黑色l 机械尺寸和公差： 机械尺寸：依据图中mechanical4层 公差： l 质量

8、要求：符合IPC-A-600G 二级板材弯曲度装配完成之后：1%l 焊后可存储时间： 6个月，l 最大离子污染：1.56 g/cm (10 g/in)!符合l 正常测试： 符合IEC 60410的要求l 可接收质量等级:主要缺陷l 轻微缺陷3.3 元件库制作要求3.3.1 原理图元件库管理规X：原理图元件库的元件要基于实际元器件，所有标示要简明清晰，逻辑上电气特性与实际元器件相符；l 元件引脚序号与封装库相应元件引脚序号保持一一对应；l 分立元件如多组绕组电感要注意主次绕组和同名端的标示与引脚序号对应关系；l 两脚有极性元件如二极管，默认以“1代表正极，“2代表负极；l 多脚元件如晶体管、芯片

9、等，引脚必须与封装引脚序号保持对应关系，芯片引脚序号为逆时针逻辑；l 元件引线引脚长度为5个单位。3.3.2 PCB封装库管理规XPCB元件库器件的封装与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符合，封装库元件引脚应与原理图相应元件引脚序号保持一一对应；新建元器件封装要依据元器件产品规格书的相关参数制作，公差X围要在规格书公差X围的根底上适当调整，但要本着实际应用的原如此，在元件库中以mm为单位画图,封装丝印各单方向比外型大0.2mm；l 插装器件管脚应与通孔公差配合良好通孔直径大于管脚直径820mil，考虑公差可适当增加，确保透锡良好，元件的孔径形成序列化，40mil 以上按5 mil 递

10、加，即40 mil、45 mil、50 mil、55 mil；40 mil 以下按4 mil 递减，即36 mil、32 mil、28 mil、24 mil、20 mil、16 mil、12 mil、8 mil；元器件引脚直径与PCB 焊盘孔径的对应关系，以与二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系：元器件引脚直径DPCB焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径D1.0mm2mm；E，通孔回流焊器件本体间距离10mm,有夹具扶持的插针焊接不做要求；F,通孔回流焊器件焊盘边缘与传送边的距离10mm,与非传送边距离5mm；l 器件布局要整体考虑单板装配干预器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结

11、构件的装配干预问题，尤其是高器件、立体装配的单板等；l 元器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁，以防止将PCB 安装到机箱时损坏器件。特别注意安装在PCB 边缘的，在冲击和振动时会产生轻微移动或没有巩固的外形的器件：如立装电阻、无底座电感变压器等，假如无法满足上述要求，就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求；l 通孔回流焊器件禁布区要求：A. 通孔回流焊器件焊盘周围要留出足够的空间进展焊膏涂布，具体禁布区要求为：对于欧式连接器靠板内的方向10.5mm 不能有器件，在禁布区之内不能有器件和过孔；B. 须放置在禁布区内的过孔要做阻焊塞孔处理。l 有过波峰焊接的器件尽量布置在PCB 边缘以方便堵

12、孔，假如器件布置在PCB 边缘，并且工装夹具做的好，在过波峰焊接时甚至不需要堵孔；l 设计和布局PCB 时，应尽量允许器件过波峰焊接。选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件应尽量少，以减少手工焊接；l 布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护；3.6.3.2 插件元器件布局要求l 端子的尺寸、位置要符合结构设计的要求并达到最优机构安装；l 过波峰焊的插件元件焊盘间距大于，为保证过波峰焊时不连锡，过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于包括元件本身引脚的焊盘边缘间距；优选插件元件引脚间距pitch，焊盘边缘间距；在器件本体不相互干预的前提下，相邻器件焊盘边缘间距满足如图要求：

13、插件元件每排引脚为较多，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，如图：l 可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修应根据系统或模块的 PCBA安装布局以与可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间；可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定；l 所有的插装磁性元件一定要有巩固的底座，禁止使用无底座插装电感；l 有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式，要考虑防呆工艺，以免插件时机械性出错；l 裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮，以防止和板上的铜皮短路，绿油不能作为有效的绝缘；l 电缆的

14、焊接端尽量靠近PCB 的边缘布置以便插装和焊接，否如此PCB 上别的器件会阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪；l 多个引脚在同一直线上的器件，象连接器、DIP 封装器件、TO-220 封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行；l 较轻的器件如二级管和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；l 电缆和周围器件之间要留有一定的空间，否如此电缆的折弯局部会压迫并损坏周围器件与其焊点。3.6.3.3 贴焊器件布局要求l 两面过回流焊的PCB 的BOTTOMLAYER面要求无大体积、太重的表贴器件，需两面都过回流焊的PCB，第一次回流焊

15、接器件重量限制如下：片式器件：A2A=器件重量/引脚与焊盘接触面积翼形引脚器件：A2J 形引脚器件：A2面阵列器件：A2l 假如有超重的器件必须布在BOTTOMLAYER面，如此应通过试验验证可行性；l mm,假如超过此值,应把超高器件列表通知装备工程师,以便特殊处理l 需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT 器件距离要求如下：)a，一样类型器件距离:b,一样类型器件的封装尺寸与距离关系：焊盘间距Lmm/mil器件本体间距Bmm/mil最小间距推荐间距最小间距推荐间距0603080512061206SOT 封装钽电容3216、3528钽电容6032、7343

16、SOP-)a，不同类型器件距离b，不同类型器件的封装尺寸与距离关系表封装尺寸0603080512061206SOT 封装钽电容钽电容SOIC通孔0603080512061206SOT封装钽电容3216、3528钽电容6032、73432.54 SOIC2.54 通孔1.27 单位：mml 过波峰焊的外表贴器件的stand off 符合规X要求，过波峰焊的外表贴器件的 standoff 应小于，否如此不能布在B 面过波峰焊假如器器件的stand off 在0.15mm 与0.2mm 之间，可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB外表的距离l 波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离已确定为

17、保证过波峰焊时不连锡，背面测试点边缘之间距离应大于；l 贴片元件之间的最小间距满足要求：机贴器件距离要求，如图：同种器件：异种器件：h 为周围近邻元件最大高度差只能手工贴片的元件之间距离要求：3.7 布线要求l A.布局根本确定后，应用PCB设计工具的统计功能，报告网络数量，网络密度，平均管脚密度等根本参数，以便确定所需要的信号布线层数；B.布线层设置在高速数字电路设计中，电源与地层应尽量靠在一起，中间不安排布线。所有布线层都尽量靠近一平面层，优选地平面为走线隔离层。C.为了减少层间信号的电磁干扰，相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。可以根据需要设计1-2个阻抗控制层，如果需要更多的阻抗控制层

18、需要与PCB产家协商。阻抗控制层要按要求标注清楚。将单板上有阻抗控制要求的网络布线分布在阻抗控制层上单面板不用考虑。l 线宽和线间距的设置：线宽和线间距的设置要考虑的因素A. 单板的密度，板的密度越高，倾向于使用更细的线宽和更窄的间隙；B. 信号的电流强度。当信号的平均电流较大时，应考虑布线宽度所能承载的的电流，线宽可参考以下数据：PCB设计时铜箔厚度,走线宽度和电流的关系C电路工作电压：线间距的设置应考虑其介电强度3.7.1 布线根本要求A布线优先次序关键信号线优先：电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线；B密度优先原如此：从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单

19、板上连线最密集的区域开始布线；C自动布线在布线质量满足设计要求的情况下，可使用自动布线器以提高工作效率，在自动布线前应完成以下准备工作：自动布线控制文件(do file) 为了更好地控制布线质量，一般在运行前要详细定义布线规如此，这些规如此可以在软件的图形界面内进展定义，但软件提供了更好的控制方法，即针对设计情况，写出自动布线控制文件do file),软件在该文件控制下运行。l 电源走线和地线走线之间的EMC环境较差，应防止布置对干扰敏感的信号；l 电源、地线的处理：线宽依次为：地线电源线信号线，具体宽度可在容许的安全距离X围内处理，一般会将地线做覆铜工艺处理；l 接地系统的结构由系统地、屏蔽

20、地、数字地和模拟地构成；数字地和模拟地要分开,即分别与电源地相连；l 地线回路规如此：环路最小规如此，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。针对这一规如此，在地平面分割时，要考虑到地平面与重要信号走线的分布，防止由于地平面开槽等带来的问题；在双层板设计中，在为电源留下足够空间的情况下，应该将留下的局部用参考地填充，且增加一些必要的孔，将双面地信号有效连接起来，对一些关键信号尽量采用地线隔离，对一些频率较高的设计，需特别考虑其地平面信号回路问题，建议采用多层板为宜。l 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上；l 各种印制板走线要在容许的空间短

21、而粗,线条要均匀；l 窜扰控制：串扰CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰，主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克制串扰的主要措施是：A.加大平行布线的间距，遵循3W规如此；注：3W规如此如右图：为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于3倍线宽时，如此可保持70%的电场不互相干扰，称为3W规如此。如要达到98%的电场不互相干扰，可使用10W的间距。B.在平行线间插入接地的隔离线；C.减小布线层与地平面的距离。l 最外沿信号线与禁止布线层和机械边缘保持最小0.7mm距离；l 印制板布线和覆铜拐角尽量使用45折线或折角，PCB设计中应防

22、止产生锐角和直角而不用90：l 对于经常插拔或更换的焊盘，要适当增加焊盘的与导线的连接面积泪滴焊般，特别是对于单面板的焊盘，以增加机械强度，防止过波峰焊接时将焊盘拉脱、机械损耗性脱落等；l 任何信号都不要形成环路，如不可防止，让环路区尽量小；l 对噪声敏感的器件下面不要走线；l 高频线与低频线要保持规定要求间距，以防止出现串扰；l 多层板走线应尽量防止平行、投影重叠，以垂直为佳，以减小分布电容对整机的影响；l 大面积覆铜需将铜箔制作成网状覆铜工艺，以防止PCB在高温时会出现气泡而导致铜箔脱落的现象；l 尽量加粗地线,以可通过三倍的允许电流；l 布板时考虑放置测试点,方便生产线调试，测试点统一为

23、八角形；l 同一尺寸板上布不同机种时,两端端子位置尽量保持一致,方便生产线制作工具。3.7.2 安规要求l 印制板距板边距离：为了保证 PCB 加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的走线与铜箔距离板VCUT 边大于，铣槽边大于铜箔离板边的距离还应满足安装要求；l 保险丝前L-N，-PE大地，保险丝装置之后距离要 mm，但尽可能保持大距离以防止发生短路损坏电源；l 输出局部之间爬电距离要保持1 mm，假如空间实在不够如此要对照爬电距离的最小要求，但需经过实验验证；l 高压、大电流等有安全隐患处，需加警示标识，且要保证标识的醒目、清晰、易辨识，不与其他丝印重叠；l 散热器正面下方无走线或已作绝缘处理为

24、了保证电气绝缘性，散热器下方周围应无走线考虑到散热器安装的偏位与安规距离，假如需要在散热器下布线，如此应采取绝缘措施使散热器与走线绝缘，或确认走线与散热器是同等电位。l 金属拉手条下无走线为了保证电气绝缘性；l PCB与外壳相连的局部，假如无电气连接，周围的导线、焊盘等要保持的绝缘距离；l 各种规格螺钉的禁布区X围如以下表所示(此禁布区的X围只适用于保证电气绝缘的安装空间，未考虑安规距离，而且只适用于圆孔)：本体X围内有安装孔的器件，例如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等，为了保证电气绝缘性，也应在元件库中将也的禁布区标识清楚。3.8 丝印要求l 所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号，PCB上

25、的安装孔丝印可用H1Hole、H2Hn 进展标识；l PCB 上器件的标识符必须和BOM 清单中的标识符号一致l PCB板有高压和大电流处，要加上相应的警示标识，并且要保证标识的醒目、清晰、易辨识l 丝印字符要在器件本体以外，以防止器件安装后本体遮住丝印字符而降低件插装和维修效率；丝印字符要与对应器件保持最近距离，假如空间不足，距离要保证器件和丝印字符的对应性，如下图是一具体方法供参考l 丝印字符方向遵循从左至右、从上往下的原如此，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ll 丝印字符大小在同一板子上要保持一致，参考尺寸为：l 字高：1.5mm, 字径(笔划的线宽)：0

26、.2mm， 字体：sans serif l 有极性元器件其极性在丝印图上表示清楚，极性方向标记要易于识别；l 有方向的接插件其方向在丝印上表示清楚。l PCB板上要有公司LOGO，其周围2mm以内不得有走线、焊盘、丝印字符和焊盘等，具体位置可根据PCB板内部情况确定，但要达到不影响电气性能、美观、醒目、清晰的效果；l PCB 板名、日期、版本号等制成板信息丝印位置应不影响电气性能、清晰、醒目；l PCB上要有板材、认证号、ROHS环保等相关信息与防静电标识等l PCB光绘文件的X数正确，每层应有正确的输出，并有完整的层数输出3.9 可测试性要求PCB的可测试性需根据实际设备、测试人员、设计要求

27、、生产工艺等情况确定，以达到所测数据可靠性高、硬软件本钱要求最低、对设备损耗最低、方便测试的效果A.测试点所在面为焊接面，大小为：3*3mm圆焊盘也可做适当调整，但不可影响测试；B.测试点的摆放要考虑整齐划一，假如由于空间限制，可据实际空间自由摆放；1.5mm的距离，其中低压测试点和高压测试点的间距离应符合安规要求；PCB 板边缘的距离应大于3mm；E.ATE测试的定位孔位置结合实际设备设定摆放，孔径大小为：3*3mm无铜圆通孔，不可连锡；0.5mm,为定位柱提供一定净空间；G.所有测试点都应已固化，应尽量减少更改；SMT元件的焊盘作为测试点；4-5 个；测试点需均匀分布；,不能被胶等覆盖；三

28、防漆,测试焊盘必须进展特殊处理,以防止影响探针可靠接触。l 电源和地的测试点要求：每根测试针最大可承受 2A 电流,每增加2A,对电源和地都要求多提供一个测试点；l 对于数字逻辑单板,一般每5 个IC 应提供一个地线测试点；l 对于ICT 测试,每个节点都要有测试；对于功能测试,调整点、接地点、交流输入、放电电容、需要测试的表贴器件等要有测试点；l 对长或宽200mm 的制成板应留有符合规X的压低杆点；l 需测试器件管脚间距应是2.54mm 的倍数；l 对于需要调整的器件，应尽量使用可调器件。3.10 PCB成板要求3.10.1 成板尺寸、外形要求l PCB 尺寸、板厚已在PCB 文件中标明、

29、确定，尺寸标注应考虑厂家的加工公差，铜箔厚度一定要加工厂家达到文件要求；l 一样外壳结构的产品需考虑PCB裸露局部的视觉一致性，如端子位置；l 不规如此形状的 PCB而使制成板加工有难度的PCB，应在过板方向两侧加工艺边；l PCB的板角应为R 型倒角，为方便单板加工，不拼板的单板板角应为R 型倒角，对于有工艺边和拼板的单板，工艺边应为R 型倒角，一般圆角直径为5，小板可适当调整，有特殊要求按结构图表示方法明确标出R 大小，以便厂家加工；l PCB板如需制成拼版工艺，需结合生产工艺要求制作，如下图为某生产具体拼版工艺：上图仅供参考，具体拼版数量等需结合实际确定。l 不规如此拼板需要采用铣槽加

30、V-cut 方式时，铣槽间距应大于80mil；l PCB 的孔径的公差该为，不可为负公差；l 假如PCB 上有大面积开孔的地方，在设计时要先将孔补全，以防止焊接时造成漫锡和板变形，补全局部和原有的PCB 局部要以单边几点连接，在波峰焊后将之去掉。3.10.2 固定孔、安装孔、过孔要求l 过波峰的制成板上下需接地的安装孔和定位孔应定为非金属化孔，其尺寸与位置需与机械结构配合确定，公差l SMT 焊盘边缘距导通孔也边缘的最小距离为1mm，假如过孔塞绿油，如此最小距离为0.5mm；SMT器件的焊盘上无导通孔注：作为散热用的DPAK 封装的焊盘除外l 通常，应采用标准导通孔尺寸,标准导通孔尺寸孔径与板

31、厚比1：6：l 过波峰焊接的板，假如元件面有贴板安装的器件，其底下不能有过孔或者过孔要盖绿油；l 有外表贴器件的PCB板对角至少有两个不对称基准点与MARK点，为了保证印刷和贴片的识别效果，基准点X围内无其它走线与丝印；需要拼板的单板，每块单元板上要保证有基准点，假如由于空间原因单元板上无法布下基准点时，如此单元板上可以不布基准点，但应保证拼板工艺上有基准点后记：以上要求假如有与实际相悖之处，诚望批评、指正，并经验证某某，确认无误之后，方可更改，不可随意更改，供参考。4 PCB存档文件A.相应的图纸放在相关项目文件包中，原理图和PCB原图文件需统一放在包中；B.图纸应分阶段保存，保证每个设计阶段文件的可追溯性；C.需要作成PDF格式的图纸，需按照标准文件格式，并需有内部文件编号。42 / 42