PCB Layout规范.doc

文件编码E0-3-466版本1页次20/20制订部门分发号标题PCB Layout规范版本控制：版本号日期更改者版本备注目的规范我司PCB设计标准。为PCB设计者提供必要的设计规则和约定，提高PCB设计质量及生产可制造性。使PCB在组装工艺及外观构造上有统一的判定标准，以利制造单位能顺利生产,，确保产品质量， 降低因设计问题重工之浪费。一、PCB材质及应用： 1.目前市面上及我司常用PCB材质分为FR-1, CEM-1, FR-4。2.組成、特性及用途：1).FR-1：由銅箔、酚醛樹脂、.絕緣紙組成。透明且無玻璃纖維條紋，低耐溫、價格便宜。用於單面板；2).FR-4：由銅箔、環氧樹脂、玻纖布組成。透明且有玻璃纖維條紋，高耐熱、機械強度佳。用於雙面板； 3).CEM-1：由銅箔、玻纖布、環氧樹脂、絕緣紙組成。不透明且有玻璃纖維條紋，低耐溫、低板彎、板翹性。用於單面板；4).CEM-3：由銅箔、玻纖布、環氧樹脂、玻纖蓆組成。不透明且無玻璃纖維條紋，高耐熱，改善板彎，板翹性。用於雙面板3. PCB板常用厚度為1.0mm、1.2mm、1.6mm。PCB标准厚度1.6mm。不是标准厚度需与相关单位讨论评估。4PCB板材尺寸：材质FR-1FR-4CEM-1原始尺寸1030mmX1230mm1041mmX1245mm1030mmX1230mm5PCB材质原厂料商水印标识；原材料廠商長春(CHANG CHUN)新興(SHINSUNG)建滔(KING BOARD)斗山(DOOSAN)浮水印LNSKBDS6PCB板料V-CUT标准：材質種類板材厚度Aa1a2FR-11.0mm0.5mm0.10.25mm0.25mm1.2mm0.6mm0.10.3mm0.3mm1.6mm0.8mm0.10.4mm0.4mmFR-41.0mm0.35mm0.10.33mm0.33mm1.2mm0.4mm0.10.4mm0.4mm1.6mm0.5mm0.10.55mm0.55mmCEM-11.0mm0.5mm0.10.25mm0.25mm1.2mm0.6mm0.10.3mm0.3mm1.6mm0.7mm0.10.45mm0.45mm要求：基板外形要求平直； 線路、元件距基板邊緣至少大於0.5mm；不同板材,V-cut深度不一樣7PCB常见表面工艺处理：有机護銅Organic Solderability Preservative (OSP)電金/鎳Gold/Nickel Plating沉金/鎳Immersion Gold/Nickel噴 錫Hot Air Levelling(HAL)8PCB工艺制程管控: 1FR-1板材只选用表面 OSP工艺处理与波峰焊接制程工艺； 2.CEM-1 首选只选用表面 OSP工艺处理与波峰焊接制程工艺,如果采用锡膏制程过回流焊,需用喷锡工艺,采用中温锡膏,否则温度过高会产生铜箔翘皮及铜箔起泡情况； 3FR-4板料优选表面喷锡工艺处理，对锡膏及波峰焊接无影响。如采用OSP工艺，经锡膏制程后，镀层被破坏，不易其它元件生产焊接。如客户有特别要求或降成品考虑可选OSP工艺；2、拼板设计规范-适合自动插件与手插件1线路板拼板最大尺寸，最大数量要求： 最大拼板尺寸165mmX250mm（为适合我司过炉）；最大拼板数量不能超过12连片（为适合我司测试要求）。2拼板定位边及定位孔要求：1）定位边要求：印AI SIDE字样”6MM工作边作为自动插件主定位边；辅助边加6MM作为测试工作边2）定位孔要求：A：拼板长度小于200MM：靠左侧边孔径为3MM为主定位孔，孔中心与左侧板边（不包括废料边）距离10MM。靠右侧边孔径3MM为副定位孔，孔中心与左侧定位孔中心距离为固定130MM。B：拼板长度大于200MM：靠左侧边孔径为3MM为主定位孔，孔中心与左侧板边（不包括废料边）距离10MM。靠右侧边孔径3MM为副定位孔，孔中心与右侧边（不包括废料边）距离为15MM。3废料边设计要求： 1）拼板宽度小于100MM： A：PCB有倒角或元件本体有超出板边至少加5MM废料边。 B：PCB板宽小于100MM且无倒角或元件本体有超出板边的无用加废料边。 C：过炉箭头方向至少加3MM的废料边用于挡锡。 2）拼板宽度大于100MM： A； PCB有倒角或元件本体有超出板边至少加5MM废料边。B：板宽度大于100MM加至少5MM废料边用于挡过炉治具。C：过炉箭头方向至少加3MM的废料边用于挡锡。4拼板尺寸标注要求： 1）拼板中所有工艺边，定位孔都用尺寸标示管控。2）重点尺寸*加注管控5AI板料的优选FR-1 1.6mm厚材料。6线路板的翘曲度：最大上翘0.5mm，最大下翘1.2mm；7拼板利用率要求：根据PCB料商的标准板材面积尺寸，分别与拼板的长，宽整除，小数尾数为0.2比较合理8同一种胶壳结构外形或尺寸接近PCB尽可能采用相同拼板方式，提升治具利用率。Max 1.2mmMax 0.5mm插件方向 (图a示)3、自动插件元件孔径定义：1AI插件孔的形态与尺寸定义如下：（AI插件孔为喇叭孔，孔径插件面比铜箔面大0.2mm）；dd零件腳徑AI 插件孔的形態與尺寸Punched holeDrilled hole0.800.051.21.30.600.051.01.10.500.050.91.00.400.050.80.94、自动插件元件样式与要求：0.500.8mmMax 18.0mm元件Min 7.5mm2.0mmMin2.0mmMin1卧插元件：目前厂内卧插元件主要有：跳线，1/8,1/4,1/2,1W或2WMIN型电阻，二极管（DO-41，DO-15），磁珠，独石电容，保险电阻；2跳线引脚跨距= 6.023mm。跳线统一为0.6。Min 6.0mm跳线Max 23mm0.60mmmmm 3卧插AI元件两引脚跨距=元件本体长度+4.0mm(最大跨距17.5MM)本体直径 D = 0.5 3.6mm引线直径 d = 0.5 0.75mm跳线直径D0.6MM4立插元件：目前厂内立插AI元件主要有：方形保险，电解/陶瓷/聚酯/膽質电容，DO41二极管，磁珠，1/4W/1/2W/1W或电阻，5/6.3/8/10电解电容,TO-92封装晶体，编带成型后立式电感。成型方式见下图。PIN距均为2.5/5.0mm。电解电容10MAX，规格高度16mm MAX（若为成型脚距，则高度从成型2.5/5.0位置算起）。电感统一采用为编带成型立式电感，PIN距为2.5/5.0mm。PCB设计为打AI。 立插元件架高需成型样式：90N70L2.5MM5.0mm 0.50-0.75mm 5立插元件AI要求：a.立插元件本体高度必须小于16.0mm(包括成型引脚高度)；b.立插元件的本体直径必须小于10.0mm；c.自PCB零件面至插入零件頂端須小於16.0mm；d.立插零件腳距須為2.5/5.0mm(必须是此两种规格)；e.立插零件的腳徑為0.500.75mm(对于0.5mm脚径元件必须选用材质较坚实的脚径,脚径不能太软,不便AI插件)； Max10mmMax16mm2.5/5mmMax14mmMax10mmMax16mm5mm15-30 2.52.5約451.50.3mm約45 g.立插零件插件彎腳方向、角度、長度5mm約45約451.50.3mm5、自动元件间间距要求：1. 卧插AI零件間隙的計算方式如下：(兩個零件的間隙尺寸可有0.2mm的公差)跳線的腳徑：d 先插入零件的腳徑：d1 先插入零件本體高：D1後插入零件本體高：D2 先插入零件的腳距:P1 後插入零件的腳距：P2AI零件 & AI零件(取最大值)AI零件 & 跳線先插零件(D1+D2)/2or d1/2+2.54(3.6+d)/2 (3+D1)/2or(3.6+d1)/2(3.6+d)/2(3.6+d1)/2(3.6+d)/2(2+D)/2 A先插入零件或B為先插零件(3.6+d1)/2AB(4+d)/2 A為先插零件(4+d1)/2 B為先插零件(3.6+d1)/2AB(2.0+d)/2 (4+d1)/2或L2.4mm(4+d)/2 若有兩個計算式，以較高的數值為準。2立插AI零件与立插AI零件间间距：(1) 零件面：零件與零件間須間隔1.0mm以上。p(a)(b)(2) 焊錫面：插件順序(a)零件條件距離(p)(a)(b)-Min 3.8mm(b)(a)一般零件Min 3.8mm(b)(a)p插件順序(b)零件條件距離(p)(a)(b)一般零件Min 3.0mm(b)(a)3隻腳零件Min 3.0mm一般零件p(a)(b)插件順序(b)零件條件距離(p)(a)(b)-Min 3.0mm(b)(a)3只脚零件Min3.4mm一般零件Min 3.0mmp(a)(b)插件順序(a)零件條件距離(p)(a)(b)3隻腳零件Min 3.0mm一般零件Min 3.0mm(b)(a)一般零件Min3.0mm(b)(a)p插件順序(a)零件條件距離(p)(a)(b)一般零件Min 3.5mm(b)(a)一般零件Min3.5mmp(a)(b)插件順序(a)零件條件距離(p)(a)(b)一般零件Min 3.5mm(b)(a)一般零件Min3.5mmp(a)(b)插件順序(a)零件條件距離(p)(a)(b)-Min 3.0mm(b)(a)一般零件Min 3.5mm3隻腳零件p(a)(b)插件順序(a)零件條件距離(p)(a)(b)-Min 3.0mm(b)(a)- 3当立式元件孔距为2.5MM时，卧式元件本体边缘与立式元件中心间距L不得小于4MM，如下图所示：L4MM定位孔2.5mm 4立插元件与卧插元件本体丝印需保持0.5MM以上间距。5卧插AI/立插AI元件与SMD间距要求：L2.5mm min a. 不同一网络卧式AI元件孔外沿距SMD焊点最小大于2.5mm以上间距,如有高低压间距要求时,需加上高低压距离1.0MM设计(及最小大于3.5MM以上)如图1.1 1.2。L0.7mm 图1.1 图1.2L2.1mm b对同一网络卧式AI元件孔外沿距SMD焊点必须保证大于2.1MM以上间距。如图2 图2c立插元件孔外沿与SMD焊点间距,对不一同网络AI元件孔外沿距与SMD焊点间距需保持2.5mm以上; 如有高低压间距要求时,需加上高低压距离1.0MM设计(及最小大于3.5MM以上)。对同一网络卧式AI元件孔外沿距SMD焊点必须保证大于2.1MM以上间距，如图3图3 图4 L2.5mm农业考虑到过炉时会连锡短路，AI元件引脚的任一部位到SMD焊点边缘需保持0.7mm以上间距。5mm11mm5mm11mm六、机插元件排版要求： 1.线路板传板方向上、下边距边缘5mm内不应有元件； 2.定位孔附近不可机插区域； 离PCB板边 5mm內不可放置零件； 定位孔中心外圍直徑11mm內不可有零件。 3.AI元件孔径与线路板边沿必须保持2.0mm以上距离； 4.立插与卧插件元件本体距离板边0.5mm以上间距；AI元件孔外沿与外壳限位大于2.5MM，如图45.卧插与立插设计应该讲究一个横平竖直的原则（横：要和PCB板边平行，竖：要和PCB板边垂直）。七、立式AI元件电解类平贴基板时，元件焊点底侧需开F0.7mm透气孔，增强空气流通,改善上锡品质。孔径间距需与其它孔径不在同一基准线，且孔间间距 0.8mm 以上（透气孔不能放置在折脚方位处）。八、SMT LAYOUT设计1、SMT LAYOUT设计注意事项：a.板边MARK点定位设计为板边外侧离MARK点中心位置4mm间距范围。1.0mm大小。MARK点设计不要对称，左下角MARK点中心与左边板边X轴距离5MM，4.0mm右上角MARK点中心与左边板边-X轴距离10MM，如图5图5b.相鄰兩個零件的焊點最小的距離(指PAD邊緣至PAD邊緣的距離)為0.5 mm上。c.SMT零件之兩PAD須對稱(若不對稱，易造成SMT零件滑動或墓碑效應)如图6PAD不對稱，零件滑動 图6 d.零件排列應考慮配合組裝與焊接，方向力求一置。由於公司產品大多須經過WAVE SOLDER，故應考慮過爐方向與零件放置方向垂直，以減少焊錫死角(陰影效應)，減少空焊。如图7.1 7.2 图7.1PCB過爐方向 图7.2因錫的內聚力，造成焊錫死角(陰影效應)過爐方向e.SMT PAD內不可有貫通孔,防焊漆及文字,且PAD與貫通孔須距離0.5mm Min如图8不正確正確Min0.5mm 图8f.贴片零件焊盘與板邊之距離，不得少於1.0mm。g.相鄰PAD連接方式，不可共用同一個PAD，避免CHIP 於Reflow位移，需使用導線，導線不可太粗，否則在焊接時會因散熱作用，使得焊點熔錫時間不一致，造成零件偏移及翹起,如图9正確 layout錯誤LAYOUTReflow 前Reflow 後位移 图92、SMT PAD设计规范：1)、红胶工艺制程代號aChip R & Chip C：尺寸(mm)零件規格ABCDABCD06030.91.00.92.908051.31.051.13.212061.61.41.804.612102.81.825.6.SOD(Diode)：代號零件規格ABCD尺寸(mm)ABCDSOD-3231.251.351.454.2SOD-1231.51.7525.5SMA2.323.57.5c.SOT(Transistor)：(單位：mm) a. SOT-23： b. SOT-36：1.21.31.211.31.80.50.95c. SOT-89 d. SOT-25266224.51.651.51.51.51d.SOIC(8PIN16PIN)：(單位：mm)0.621.274.82.0 2).锡浆工艺制程：零件規格尺寸(mm)ABCDABCD04020.600.650.401.7006030.90.770.742.2808051.271.001.153.1512061.5241.401.5244.3212102.541.782.005.5618123.001.783.006.5618256.351.783.006.56DO-213(LL4007)2.601.503.205.60SOD-123/LL-341.801.402.004.80MELF(min) 1N4148WS1.601.300.603.20MELF02072.602.002.606.60九、手插件设计：1、 手插件PCB設計注意事項：a.PC板上除圓孔外，原則上儘量不開其他形狀的孔，扁型腳零件以對角線加0.2開孔；手插件开模孔值最小按0.8MM设计,方孔最小按0.7*1.0比例设计. b.零件脚焊盘孔边与孔边距0.9mm以上，与板边距离1mm以上；c.各尺寸標示以mm為單位，最多標至小數點第二位；d.各零件以卧式排列為優先考慮，受到体积限制者除外；e.小体积卧插元件本体以垂直过炉方向为优先考虑；f. 可調整變換之零件(如：VR、FUSE)，應在易見處，並充分考慮各零件受推動力是否易造成斷裂、碰觸短路;g.極性相同类型元件在同一区域尽可能按相同極性摆放;h.同一PCB上同一類型元件，加工尺寸應相同;I.IC与Connector于PCB上排列，其引脚尽可能与过炉方向成90度。因Wave solder特性，对较多脚数及排列在同排零件于最后二点易形成聚锡，造成短路。若无法排列90度,则Layout时需作Dummy Pad预防措施。再若layout时已没有空间作Dummy Pad。请依现况分析，是否可以使用取消绿漆方式导锡。焊点间距尽量拉大,以减少短路的发生。过炉方向PCB过炉方向PCB容易短路处过炉方向Add Dummy PadPCBEnlarge pad Size过炉方向PCB过炉方向Solder mask openj.IC,排插的波峰焊焊盘间距(元件脚间距在符合设计条件情况)圆形焊盘:（1）固定的过炉方向（2）自由的过炉方向k.LAYOUT时关键装配孔、槽及元器件需作锁定，以免不经意移动后，影响装配；L.裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮，以免和板上的铜皮短路，绿油不能作为有效的绝缘；m.PCB LAYOUT图档机械外框与图档内螺丝铣孔，机械开槽、散热片固定脚孔必须使用相同的图层；n.插件组件本体到板边距离0.5mm。贴片组件垂直板边需1.0mm。贴片组件平行板边需1.0mm。o.对称型引脚元件需做防呆设计考虑，（如变压器需将不使用的脚位关闭，尽量不要使两排脚位对称 ）。有极性元件需标识清楚。2手插件孔径与焊盘设计a. 电组类： 封装名称引脚尺寸(+ -0.1)孔径值(+ -0.1)圆型焊盘特殊焊盘1/4W 1/8W 1/2W 1W0.5-0.60.81.62W 2W以上0.6-0.70.91.8b. 电容类: 零件脚径 + 0.15mm (进位：取小数点二位) 。实例：F12.5 以下电解电容,陶瓷电容,可变电容,麦拉电容等零件脚径0.644+0.15mm=0.794 (开 0.8的孔); F12.5 以上电解电容, X电容 , Y电容,金属膜电容,塑料薄膜电容脚径为 (0.744-0.844)+0.15mm=0.994 (开 1.0的孔),带牛角引脚电容零件脚径1.544+0.15=1.694(开1.7的孔)c.二极管类：零件脚径 + 0.15mm (进位：取小数点二位) 。实例：稳压二极管,发光二极管,等零件脚径0.644+0.15mm=0.794 (开 0.8的孔); D0-41, DO-15,DO-35封装二极管脚径为 (0.744-0.844)+0.15mm=0.994 (开 1.0的孔),D0-201二极管脚径为 1.244+0.15mm=1.395 (开 1.4的孔)d.保险丝：零件脚径 + 0.15mm (进位：取小数点二位) 。实例:方形保险丝,玻璃管保险丝(体积3.6*10)等零件脚径0.644+0.15mm=0.794 (开 0.8的孔); 玻璃管保险丝(体积5*18)脚径为 (0.744-0.844)+0.15mm=0.994 (开 1.0的孔)e三只脚零件：零件脚径 + 0.15mm (进位：取小数点二位)。实例:TO-92晶体管等零件脚径0.644+0.15mm=0.794 (开 0.8的孔)； TO-251零件脚径0.744+0.15mm=0.794 (开 0.9的孔)； TO-247 TO-126 TO-220方形对脚径为 (0.744-0.844)+0.15mm=0.994 (开 1.0的孔)；TO-220方形对脚径为 (0.744-0.844)+0.15mm=0.994 (沉底工艺0.7*1.55的方孔)；f散熱片：放大開孔圖開孔圖示與公示：ABYX散热片固定铜脚尺寸为B0.5XA0.8/A0.8XB0.8mm,方孔径定义为Y0.8*X1.0 / Y1.0*X1.2mm；圆孔径定义为1.0 / 1.2。g. 线材孔径应根据线径锡头大小来定义。以线径锡头的最大公差+0.1mm来确定孔径。实例：#16 / #18 / #20 / #22 / # 24（孔径值：1.9 / 1.7 / 1.5 / 1.3 / 1.1）f:变压器类:3后焊零件PAD開V-cut标准a破錫孔開口的寬度要有0.5mm以上防止塞孔，且要考慮過錫爐的方向。(孔徑1/2的寬度)過錫爐方向0.5b銅箔內有破錫孔時，其缺口之長度與Pad部份要有0.5mm以上的距離，以防止塞孔。0.5銅箔PAD c後焊零件附近不可有SMT零件，以免干涉焊接。SMT与插焊件距离需大于1.0mm。dOutput Cable 之擺設要考慮到出線位置，以及是否容易理線。4螺丝孔（接地）接地的螺丝孔焊盘要求用梅花状或条状铜箔, 防止波峰焊时堵孔。螺丝孔结构避位区+0.5mm范围禁止布线。十、安全间距标准（适用于天宝公司）1.FUSE引脚之间及L、N之间的爬电距离 (IEC/EN/UL60950标准)大于3mm。不足时2.5m开1.2mm以上的槽增加爬电距离。其中L、N之间电气间隙必须达到2mm以上；2.初次级间爬电距离(IEC/EN/UL60950标准)6.0mm以上。不足5.0mm时开1.2mm以上的增加其爬电距离。空间距离4.8mm以上；3.初级与外壳爬电距离6.0mm以上，空间距离4.8mm以上。不足时开1.2mm以上的槽增加爬电距离；4.通常高压与地及低压之间铜箔距离保持1.0mm以上（MOS间焊点距离需保持0.8mm上，TO-92 AI封装元件间距可减小到最低0.7mm）。其它可根据相应的输入工作电压加大其相应间距。以上只适用于IEC/EN/UL60950标准,且在标准基础上有加严。其它安规标准间距以各安规标准为准。十一、铜箔要求1.銅箔佈線方向儘可能以0度、45度、90度為準。Trace走線的設計應力求平順，避免突然轉向的設計，否則易造成電阻抗增大；2.銅箔寬度以1mm通過1A電流為原則(銅鉑厚度為1盎司)。寬度不足，可以使用鍍錫及放置跳線之方式改善。鍍錫方式最好是45度,(DIP後線路表面較光滑),銅鉑寬度最少以0.5mm通過1A電流(銅鉑厚度為2盎司)；3.单面板銅箔寬度最細不得低於0.3mm。双面板不得低于0.2mm ；4.单面板銅箔距離最小不得低於0.3mm。双面板不得低于0.2mm ；5.銅箔和PCB邊緣距離不得小於0.5mm。特殊情况最小不得低于0.3mm；6.一次與二次間空間距離需4.3mm以上。沿面距離需5mm以上；7.一次與FG沿面距離需3.0mm以上；8.二次與FG沿面距離需1mm以上；9.Line與Neutral需3.0mm以上；10. PCB表面處理時，化學物品的附著殘留會導致生銹，故Trace走線設計不可轉銳角角度。如果一定要轉銳角，則Trace的設計要有R，以防止生銹；11. 同一組线路零件，應儘量擺設在一起；12.為避免大片銅箔區產生高溫而翹皮。銅箔面積大於20mmX20mm時，銅箔內部需開1mmX2mm的孔；13. 金手指单PIN宽度0.75mm+/-0.05MM,PIN与PIN间距0.35mm(+0mm/-0.1mm)；14.金手指与过炉方向一致；15共模电感引脚之间至少有一组放电针。放电针之间的距离小于1.0mm；16若初次级要求静电空气对空气12KV(含)以上,需考虑初、次级加放电针。17. PCB LAYOUT时，在L-N焊盘之间和周围不允许有铜箔。 18.初级输入端铜箔L,N最小宽度不得低于1mm;19.贴片元件与L,N弹片间距离需保持2.5mm以上;20布线铺铜时避免采用大面铜箔，必须使用网格状设计，避免经生产高温后产生热胀冷缩情况，使板面铜箔翘起及板面起泡情况。十二、零件PAD设计要求1.相鄰兩個零件的焊點最小距離(指PAD邊緣至PAD邊緣的距離)為0.7mm以上；2.雙面板非插件用的導通孔內徑要大於PCB厚度的1/3以上。一般為0.6mm,最小不得低於0.3mm；3.单面板PAD设计一般为元件孔径尺寸的2倍,不得低于1.4mm。双面板PAD设计不得小于1.0mm； 4.單面板螺絲孔為了避免DIP時上錫需將內圈挖