硬件部PCB设计规范-工艺性要求

1.0目的

用于研发中心硬件部PCB制价过程中的工艺设计指导。

2.0范围

本规范适用于公司硬件部所有PCB制作。

3.0职责及权限

文件编写标准文件制定单位为研发中心硬件部，修改需要通知相关部门，其他任何单位和个人不

得随意更改。

4.0概述

为方便设计者和工艺评审人员掌握本标准的内容，编者根据条F的性质和重要性，对本标准条目的执

行要求进行了标注。

1、对“知识性、解释性”的条目，如“PCB制造基本工艺及目前的制造水平”，在条目后标注有

这些条目的内容，是作为一个PCB设计师必须了解的基本知识，它们有助于设计者较深的了解

有关条目规定的深层含意。

2、对“原则性规定”的条目，如“焊盘与线路的连接”，基本上要靠设计者根据具体的PCB灵活

学握，要求设计者尽量做到，但不作为强制执行的条目。在此类条目后标注有“**二

3、对“必须要做到”和“人为规定”的条目，如“传送边”，在条目后标注有“***”，这些条

目规定的要求必须做到。

5.0基本定义

5.1定义、符号和缩略语*

本标准采用下列定义、符号和缩略语。

5.1.1印制电路PrintedCircuit

在绝缘基材上，按预定设计形成的印制元件或印制线路以及两者结合的导电图形。

5.1.2印制电路板PrintedCircuitBoard（缩写为：PCB）

EfJ制电路或印制线路成品板的通称，简称印制板。它包括刚性、挠性和刚挠结合的单面、双面和

多层印制板。

5.1.3覆铜箔层压板MetalCladLaminate

在一面或两面覆有铜箔的层压板，用于制造印制板，简称耀铜箔板。

5.1.4裸铜覆阻焊工艺SolderMaskonBareCopper（缩写为：SMOBC）

在全部是铜导线（包括孔）的印制板上选择性地涂覆阻焊剂后进行焊料整平或其他处理的工艺。

5.1.5A面ASide

安装有数量较多或较复杂器件的封装互联结构面（PackagingandInterconnectingStructure）,

在IPC标准中称为主面（PrimarySide）,在本文中为了方便，称为A面（对应PRO软件的TOP面）。

对后背板而言，插入单板的那一面，称为A面；

对插件板而言，元件面就是A面；

对SMT板而言，贴有较多IC或较大元件的那一面，称为A面；

5.1.6B面BSide

与A面相对的互联结构面。在IPC标准中称为辅面（SecondarySide）,在本文中为了方便，

称为B面（对应PRO软件的BOTTOM面）。

对插件板而言，就是焊接面。

5.1.7波峰焊

将熔化的软钎焊料，经过机械泵或电磁泵喷流成焊料波峰，使预先装有电子元器件的PCB通过

焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与PCB焊盘之间机械和电气连接的一种软钎焊工艺。

5.1.8再流焊

再流焊也叫回流焊，是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的焊接技术，主要应用于各类表

面组装元器件的焊接。这种焊接技术的焊料是焊锡膏。预先在电路板的焊盘上涂上适量和适当形式的

焊锡膏，再把SMT元器件贴放到相应的位置；焊锡膏具有一定粘性，使元器件固定；然后让贴装好元

器件的电路板进入再流焊设备。传送系统带动电路板通过设备里各个设定的温度区域，焊锡营经过干

燥、预热、熔化、润湿、冷却，将元器件焊接到印制板上。

5.1.9SMI）SurfaceMountedDevices

表面组装元器件或表面贴片元器件。指焊接端子或引线制作在同一平面内，并适合于表面组装

的电子元器件。

5.1.10THCThroughHoleComponents

通孔插装元器件。指适合于插装的电子元器件。

5.1.11SOTSmallOutlineTransistor

小外形晶体管。指采用小外形封装结构的表面组装晶体管。

5.1.12SOPSmallOutlinePackage

小外形封装。指两侧具有翼形或J形引线的一种表面组装元器件的封装形式。

5.1.13PLCCPlasticLeadedChipCarriers

塑封有引线芯片载体。指四边具有J形引线，采用塑料封装的表面组装集成电路。外形有正方形

和矩形两种形式，典型引线中心距为1.27mm.

5.1.14QFPQuadFlatPackage

四边扁平封装器件。指四边具有翼形短引线，采用塑料封装的薄形表面组装集成电路。

5.1.15BGABallGridArray

球栅阵列封装器件。指在元件底部以矩阵方式布置的焊锡球为引出端的面阵式封装集成电路。

目前有塑封BGA（P-BGA）和陶受封装BGA（C-BGA）两种。焊锡球中心距有1.5mm,1.27mm,1

mm,0.8mm,0.65mm,0.5mm,0.4mm。

5.1.16Chip

片式元件。本标准特指片式电阻器、片式电容器（不包括立式贴片电解电容）、片式电感器等

两引脚的表面组装元件。

5.1.17光学定位基准符号Fiducial

PCB上用于定位的图形识别符号。丝印机、贴片机要靠它进行定位，没有它，无法进行生产。

5.1.18金属化孔PlatedThroughHole

孔壁沉积有金属层的孔。主要用于层间导电图形的电气连接。

5.1.19连接盘Land

是导电图形的一部分，可用来连接和焊接元器件。用来焊废元器件时又叫焊盘。

5.1.20导通孔ViaHole

用于导线转接的金属化孔。也叫中继孔、过孔。

5.1.21元件孔ComponentHole

用于把元件引线（包括导线、插针等）电气连接到PCB上的孔，连接方式有焊接和压接.

6.0设计时考虑的基本问题

6.1PCB工艺设计要考虑的基本问题*

a）自动化生产所需的传送边、定位孔、光学定位符号；

b）与生产效率有关的拼板；

c）与焊接合格率有关的元件封装选型、基板材质选择、组装方式、元件布局、焊盘设计、阻焊

层设计：

d）与检查、维修、测试有关的元件间距、测试焊盘设计；

e）与PCB制造有关的导通孔和元件孔径设计、焊盘环宽设计、隔离环宽设计、线宽和线距设计;

f）与装配、调试、接线有关的丝印或腐蚀字符；

聚酰亚胺玻璃纤维层压板，在高温下它的强度和稳定性都优于

GPY260

FR-4层板，用于高可靠的军品中。

GT220聚四氟乙烯玻璃纤维层压板，介电性能可控，用于高频电路。

GX220同GT,但介电性能更好。

材料为96%高纯A1。，具有良好的电绝缘性能和优异的导热性，

AI2O3

可用于高功率密度电路的基板。主要用于厚、薄膜混合集成电路。

注：表中基板类型代号为（美）NEMA中的代号。

表1常用基板性能

7.2PCB厚度*

PCB厚度，指的是其标称厚度(即绝缘层加铜箔的厚度)。

推荐采用的PCB厚度：0.5nm,0.7mm,0.8mm,1mm,1.5mm,1.6mm,(1.8mm),2mm,

2.4mm,(3.0mm),3.2mm»4.Omn,6.4mm。

0.7mm和1.5mm板厚的PCB住于带金手指双面板的设计。

PCB厚度的选取应该根据板尺寸大小和所安装元件的重量选取。

注：其中1.8mm、3.0mm为非标准尺寸,尽可能少用。

7.3铜箔厚度*

PCB铜箔厚度指成品厚度，图纸上应该明确标注为成品厚度（FinishedConduclorThickness）。

工艺上要注意的是铜箔厚度要与设计的线宽/线距相匹配，表2列出了基铜厚度（底铜厚度）可

蚀刻的最小线宽和线间距，供选择时参考。

基桐厚度设计的最小线宽/线间距

(oz/Ft2)公制(nm)（mil）

2708/8

1356/6

0.5184/4

表2PCB铜箔的选择

注：外层成品厚度一般为：基铜厚度+0.5OZ/Ft*内层厚度基本与基铜厚度相等。

7.4PCB制造技术要求*

PCB制造技术要求一般标注在钻孔图上，主要有以下项FI（根据需要取舍）：

a）基板材质、厚度及公差

b）铜箔厚度

铜箔厚度的选择主要取决于导体的载流量和允许的工作温度。

c）焊盘表面处理，一般有以下几种：

1）一般采用喷锡铅合金工艺，锡层表面应该平整无露铜。只要确保6个月内可焊性良好就

可以。

2）如果PCB上有细间距器件（如0.5mm间距的BGA）,或板厚WO.8mm,可以考虑化学（无

电）锲金（Ep.Ni2.AuO.05）。还有一种有机涂覆工艺（OrganicSoldcrabi1ityPreservative简称

OSF）,由于还存在可焊期短、发粘和不耐焊等问题，暂时不宜选用。

3）对板上有裸芯片（需要热压焊或超声焊，俗称Bonding）或有按键（如手机板）的板，

就一定要采用化学镀银/金工艺（Et.Ni5.AuO.1）o有的厂家也采用整板镀金工艺（Ep.Ni5.AiO.05）

处理。前者表面更平整，镀层厚度更均匀、更耐焊，而后者便宜、亮度好。

从成本上讲，化学镀银/金工艺（Et.Ni5.AuO.1）比喷锡贵，而整板镀金工艺则比喷锡便宜。

4）对印制插头，一般镀硬金，即纯度为99.5%-99.7与含银、许的金合金。一般厚度为C.5^0.7

以ir,标注为：Ep.Ni5.AuO.51>

镀层厚度根据插拔次数确定，一般0.5um厚度可经受500次插拔，1Pm厚度可经受1000次插

拔。

d）阻焊剂

一般是绿色或者其它颜色。绿色适用于一般要求，对美观要求高的可选用黄色、蓝色、黑色等。

e）丝印字符

要求对一般涂敷绿色阻焊剂的板，采用白色永久性绝缘油墨；时全板喷锡板，建议采用黄色

永久性绝缘油墨，以便看清字符。

g）成品板厚度公差

板厚＜0.8mm,±0.08mm：板厚＞0.8mm,±10%。

8.0PCB设计基本工艺要求

8.1PCB制造基本工艺及目前的制造水平*

PCB设计最好不要超越目前厂家批最生产时所能达到的技术水平，否则无法加工或成本过高。尺

寸较小板件暂不考虑拼板、传送边等代有PCB厂家完成，对于较大板件需考虑传送边等。

3.1.1层压多层板工艺

层压多层板工艺是目前广泛使用的多层板制造技术，它是用减成法制作电路层，通过层压一机械

钻孔一化学沉铜一镀铜等工艺使各层电路实现互连，最后涂敷阻焊剂、喷锡、丝印字符完成多层PCB

的制造。目前国内主要厂家的工艺水平如表3所列。

技术指标批量生产工艺水平

1基板类型FR-4(Tg=140℃)

FR-5(Tg=170℃)

2最大层数24

3一般最大铜厚外层3OZ/Ft2

指标内层3OZ/Ft2

4最小铜厚外层1/3OZ/Ft2

内层1/2OZ/Ft2

5最大PCB尺寸500mm(20**)x860mm(34^^)

6最小线宽/线距外层0.1mm(4mi1)/0.lmm(4mil)

内层0.075mm(3mi1)/0.075mm(3mi1)

7最小钻孔孔径0.25mm(1Omi1)

8最小金属化孔径0.2mm(8mil)

9加工最小库盘环宽导通孔0.127mm(5mil)

能力元件孔0.2mm(8mil)

10阻焊桥最小宽度0.lmm(4mil)

11最小槽宽2lmm(40mi1)

12字符最小线宽0.127mm(5mil)

13负片效果的电源、地层隔离盘环宽20.3mm(12mil)

14层与层图形的重合度±0.127mm(5mil)

15图形对孔位精度iO.127mm(5mil)

16精度图形对板边精度±0.254nini(10mil)

17指标孔位在孔位精度（可理解为孔基准±0.127mm(5mil)

孔）

18孔位对板边精度±0.254mm(1Omi1)

19铳外形公差±0.

寸<1.0%/<0.5%«

20尺翘曲度双面板/多层板

标

21指成品板厚度公差板厚＞0.8nun±10%

板厚WO.8mm±0.08mm(3mil)

表3层压多层板国内制迨水平

8.1.2BUM（积层法多层板）工艺*

BUM板（Build-upmultilayerPCB），是以传统工艺制造刚性核心内层，并在一面或双面再积层

上更高密度互连的一层或两层，最多为四层，见图1所示。BUM板的最大特点是其积层很薄、线宽线

间距和导通孔径很小、互连密度很高，因而可用于芯片级高密度封装，设计准则见表4。

图1BUM板结构示意图

设计要素标准型精细型I精细型II精细型HI

积层介电层厚40-75

(dl)

外层基铜厚度9-18

(cl)

线宽/线距100/10075/7575/7550/5030/30

内层铜箔厚度35

微盲孔孔径(V)30020015010050

微盲孔连接盘(C)50040030020075

微盲孔底连接盘50040030020075

(t)

微盲孔电镀厚度>12,7

微盲孔孔深/孔径<0.7:1

比

用于n层与n-2层用于n层与n-1层

应用说明一般含安装Flipchip、MCM、BGA、CSP的基板

IVH(inneI/O间距I/O间距>500引脚>1000弓I脚

rvia0.8mm0.5mm

hole)的

基板

注：精细型ii和精细型in,目前工艺上还不十分成熟，暂时不要选。

表4BUM板设计准则单位：um

8.2尺寸范围*

从生产角度考虑，理想的尺寸范围是“宽(200mm〜250mm)X长(250mm〜350mm)”。

对PCB长边尺寸小于125mm,或短边小于100mm的PCB,采用拼板的方式，使之转换为符合生产

要求的理想尺寸，以便插件和焊接。

8.3外形***

a)对波峰焊，PCB的外形必须是矩形的(四角为R=1mm〜2mm圆角更好，但不做严格要求)。

偏离这种形状会引起PCB传送不稳、插件时翻板和波峰焊时熔融焊料汲起等问题。因此，设计时应考

虑采用工艺拼板的方式将不规则形状的PCB转换为矩形形状，特别是角部缺口一定要补齐，如图2(a)

所示，否则要专门为此设计工装。

b)对纯SMT板，允许有缺口，但缺口尺寸须小于所在边长度的1/3,应该确保PCB在链条上传

(a)工艺拼板示意图(b)允许缺口尺寸

图2PCB外形

c)对于金手指的设计要求见图3所示，除了插入边按要求设计倒角外，插板两侧边也应该设计

(1-1.5)X45。的倒角或R1〜RL5的圆角,以利于插入八

【□□□□□□口叫

1X45°/

30-40°

图3金手指倒角的设计

8.4传送方向的诜择**

从减少焊接时PCB的变形，对不作拼版的PCB,一般将其长边方向作为传送方向；对于拼版也应

将长边方向作为传送方向。对于短边与长边之比大于80%的PCB,可以用短边传送。

8.5传送边***

作为PCB的传送边的两边应分别留出23.5mm(138mil)的宽度，传送边正反面在离边3.5mm(138

mil)的范围内不能有任何元器件或焊点；能否布线视PCB的安装方式而定，导槽安装的PCB一般经

常插拔不要布线，其他方式安装的PCB可以布线。

3.6光学定位符号(又称MARK点)***

B.6.1要布设光学定位基准符号的场合

a)在有贴片元器件的PCB面上，必须在板的四角部位选设3个光学定位基准符号，以对PCB整

板定位。对于拼版，每块小板上对角处至少有两个。

b)引线中心距W0.5nun(20mil)的QFP以及中心距WO.8nun(31mil)的BGA等器件，应在

通过该元件中心点对角线附近的对角设置光学定位基准符号，以便对其精确定位。

如果上述几个器件比较靠近(。00厮)，可以把它们看作一个整体，在其对角位置设计两个光学定

位基准符号。

c)如果是双面都有贴装元器件，则每一面都应该有光学定，'立基准符号。

3.6.2光学定位基准符号的位置

光学定位基准符号的中心应离边5mm以上，如图4所示。

8.6.3光学定位基准符号的尺寸及设计要求

光学定位基准符号设计成①1mm(40mil)的圆形图形，•般为PCB上覆铜箔腐蚀图形。考虑到

材料颜色与环境的反差，留出比光学定位基掂符号大1mm(40mil)的无阻焊区，也不允许有任何字

符，见图5。

同一板上的光学定位基准符号其内层背景要相同，即三个基准符号下有无铜箔应一致。

周围10mm无布线的孤立光学定位符号应设计一个内径为3mm环宽1mm的保护圈。

特别注意，光学定位基准符号必须赋予坐标值(当作元件设il),不允许在PCB设计完后以一个

图5光学定位基准符号设计要求

每一块PCB应在其角部位置设计至少三个定位孔，以便在线测试和PCB本身加工时进行定位。

如果作拼板，可以把拼板也看作一块PCB,整个拼板只要有三个定位孔即可。

8.8挡条边*

对需要进行波峰焊的宽度超过200mm(784mil)的板，除与用户板类似的装有欧式插座的板外,

一般非送边也应该留出23.5mm(138mil)宽度的边；在B面(焊接面)上，距挡条边8mm范围内不能

有元件或焊点，以便装挡条。

如果元器件较多，安装面积不够，可以将元器件安装到边，但必须另加上工艺挡条边(通过拼板

方式)。

8.9孔金属化问题*

定位孔、非接地安装孔，一般均应设计成非金属化孔。

9.0拼板设计*

9.1拼板的布局

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。关于拼板尺寸，建议以拼板后最终尺寸接近理想的尺寸(见6.2)

为拼板设计的依据，过大，焊接时容易变形。以下几例仅供参考。

例1：PCB板长边2125nlm，可以按图7模式拼板。拼板块数以拼板后尺寸符合6.2规定为宜。这

种拼法刚度较好，利于波峰焊。图7(a)为典型的拼板，图7(b)适合于子板分离后要求圆角的情况。

。以13.

就保外行册,

(a)V形槽分离方式(b)V形槽加槽孔分离方式

图7拼板图

例2：PCB板长边＜125mm,可以按图8模式拼板。拼板块数以拼板后拼板长边尺寸符合6.2规定

为宜。采用这种拼法时要注意拼板的刚度，图8(a)为典型的V形槽分离方式拼板，设计有三条与

PCE传送方向垂直的工艺边并双面留有敷铜箔，目的是加强刚度。图8(b)适合于子板分离后要求圆角

的情况，设计时要考虑与PCB传送方向平行的分离边的连接刚度。

(a)V形槽分离方式(b)长槽孔加小圆孔分离方式

图8拼板图

例3：异形板的拼板，要注意子板与子板间的连接，尽量使每一步分离的连接处处在一条线上，见

图9所示。

4

(a)L形板的拼板(b)T形板的拼板

图9拼板图

9.2拼板的连接方式

拼板的连接方式主要有双面对刻V形槽、长槽孔加小圆孔(俗称邮票孔)、V形槽加长槽孑」三种,

视PCB的外形而定。

9.2.1双面对刻V形槽的拼板方式

V形槽适合于分离边为一直线的PCB,如外形为矩形的PCB。目前SUT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。V形槽的设计要求如图10所示

开V型槽后，剩余的厚度X应为（1/4〜1/3）板厚L,但最小厚度X须20.4mm。对承重较重的板

子可取上限，对承重较轻的板子可取下限。

V型槽上下两侧切口的错位S应小于0.lmmo

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。

3.2.2长槽孔加圆孔的拼板方式

a）长槽孔加小圆孔的拼板方式，也称邮票孔方式。适合于各种外形的子板的拼板。由于分离后边

缘部整齐，对采用导槽固定的PCB一般尽量不要采用。

b）长槽孔加小圆孔的设计要求：长槽宽一般为1.6mm〜3.0mm,槽长25mm~80nun,槽与槽之

间的连接桥一般为5nlm〜7mm,并布设几个小圆孔，孔径中0.8mm〜1mm,孔中心距为孔径加0.4mm〜

0.5mm,板厚取较小值，板薄取较大的值，图11为一典型值。分割槽长度的设计视PCB传送方向、

9.3连接桥的设计

连接桥的设计主要考虑：拼版分离厚边缘是否整齐：分离是否方便；生产时刚度是否足够。拼板

,廿©©®Ovt?

分离后为了使其边缘整齐，•般将分离孔中心设计在子版的边线上或稍内处，见图12所示。

图12连接桥位置的设计

10.0元件的选用原则*

a）为了优化工艺流程，提高产品档次，在市场可提供稳定供货的条件"尽可能选用表面贴装

元器件（SMD/SMOo实际上，包括各种连接器在内的大多数种类的元件都有表面贴装型的，对有些板

完全可以全表面贴装化。

b）为了简化工序，对连接器类的机电元件，元件体的固定（或加强）方式尽可能选用压接安装

的结构，其次选焊接型、钾接型的连接器，这些都选不到再考虑选用螺装型的，如图13所示，以便

高效率装配。

c）表面贴装连接器引脚形式的选用，尽可能选引脚外伸型，如图14示，以便返修。对位置有要

求的一定要选带定位销的，否则会因焊接时位置的漂移使装配困难。

图13连接器定位方式图14连接器引脚

11.0组装方式

11.1推荐的组装方式*

组装形式，即SUD与THC在PCB正反两面上的布局。不同的组装形式对应不同的工艺流程，它受

现有生产线限制。针对公司实际情况，应该优选表6所列形式之一，采用其他形式需要与工艺人员商

议。

组装形式示意图PCB设计特征

I、单面全SMD

II11(

L仅一面装有SMD

II、双面全SMD

,11II

A/B面装有SMD

J___U

III、单面元件混装

仅A面装有元件，既有SMD又

n—r11

1_____________________1有THC

IV、A面元件混装—A面混装，B面仅装简单SUD

B面仅贴简r~h

L1._______________1

单SMI）I

V、A面插件

B面仅贴简H__hA面装THC,B面仅装简单SVD

i1

单SMD1______

注：简单SMD-----CHIP、SOT、引线中心距大于1mm的SOP。

表6PCB组装形式

另外还应该注意：在波峰焊的板面上（IV、V组装方式）尽量避免出现仅几个SMD的

情况，它增加了组装流程。

11.2组装方式说明

a）关于双面纯SMD板（H）

两面全SMD,这类板采用两次再流焊工艺，在焊接第二面时，己焊好的第-面上的元件焊点同时

再次熔化，仅靠焊料的表面张力附在PCB下面，较大较重的元件容易掠落。因此，元件布局时尽量将

较重的元件集中布放在A面，较轻的布放在B面。

b）关于混装板（IV）

混装板B面（即焊接面）采用波峰焊进行焊接，在此面所布元件种类、位向、间距一定要符合10.3

条的规定。

12.0元件布局**

12.1布局操作的基本原则

首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成

本也增加：过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。

最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。布局之前要完全理解原理图设计，布局

决定布线美观、技术可靠性。元件布局应基本按照原理图设计的架构和信号走向来设计。细贝!如下：

a）遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.

b）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.

c）布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短，关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电

流，低电压的弱信号完全分开；模拟信号与数字信号分开；高频岩号与低频信号分开；高频元糊件的

间隔要充分.

d）相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局；

e）按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局；

f）在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。

g）电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3：2成4：3o

h）距板边距离应大于5mno

i）先放置与结构关系密切的元件，如接插件、开关、电源插座等。

j）功率大的元件摆放在利于散热的位置上，如采用风扇散热，放在空气的主流通道,匕若采

用传导散热，应放在靠近机箱导槽的位置。

k）质量较大的元器件应避免放在板的中心，应靠近板在机箱中的固定边放置。

1）输入、输出元件尽量远离。

m）带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。

n）可调元件的布局应便于调节。如跳线、可变电容、电位器等。

o）热敏元件应远离发热元件。

P）去耦电容应在电源输入端就近放置。

12.2A面上元件的布局

元器件尽可能有规则地、均匀地分布排列。在A面上的有极性元器件的正极、集成电路的缺口等

统一朝上、朝左放置，如果布线困难，可以有例外。有规则地排列方便检查、利于提高贴片/插件速

度；均匀分布利于散热和焊接工艺的优化。

12.3间距要求**

在元件封装尺寸设计合理的前提下，考虑到焊接、检查、测试、安装的需要，元件之间的间隔不

能太近，见图15所示，建议按照以卜.原则设计（其中间隙指不同元器件焊盘间的间隙和元件体间隙

中的较小值义

a)PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间隙22.5mm(100mil)。

b)PLCC、QFP、SOP与Chip、SOT之间间隙21.5mm(60mil)。

c）Chip、SOT相互之间再流焊面间隙20.3mm（12mil）,波峰焊面的间隙20.8mm（32mil）o

特别注意，如果波峰焊面上相邻元件是错开的或高度不一致，要遵守10.3c）的规定。

d）BGA外形与其他元器件的间隙25mm（200mil）。如果不考虑返修，可以小至2mm（进行

Underfill（底部充胶）的需要）。

c）PLCC表面贴转接插座与其他元器件的间隙23mm（120mil）。

「）压接插座周围5nmi范围内，为保证压接模具的支撑及操作空间，合理的工艺流程下，应保证

在A面，不允许有超过压接件高度的元件；B面，不允许有元件或焊点。

g）表面贴片连接器与连接器之间应该确保能够检查和返修。一般连接器引线侧应该留有比连接

器高度大的空间。

h）元件到喷锡铜带（屏蔽军焊接用）应该2mm（80mil）以二。

i）元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm；,若达不到要求，则PCB应加工艺

边,元件到拼板分离边需大于InuKMmil）以上。

j）如果B面（焊接面）上贴片元件很多、很密、很小，而插件焊点乂不多，建议插件引脚离开

贴片元件焊盘5mm以I.,以便可以采用掩模夹具进行局部波峰焊。

k）同种器件：20.3mm；异种器件：20.13Xh+0.3mm（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：21.5mm。

1）可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调测和维修。

m）经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD,以防止连接器插拔时产生的应

力损伤器件。另外插拔器件不要放在高器件的中间，周围要考虑留有足够的空间以便其配合器容易插

入。

图15元件间距要求

12.4波峰焊接面上（B面）贴片元件布局的特殊要求***

a）允许布设元件种类

1608（0603）封装尺寸以上贴片电阻、贴片电容（不含立式铝电解电容）、SOT、SOP（引线中心距

21mm（40mil））且高度小于6nim。

b）放置位向

采用波峰焊焊接贴片元相件时，常常因前面元那件挡住后面元器件而产生漏焊现象，即通常所说

的遮蔽效应。因此，必须将元器件引线垂直于波峰焊焊接时PCB的传送方向，即按照图16所示的正

确布局方式进行元器件布局，且每相邻两个元器件必须满足一定的间距要求（见卜条），否则将产生

严重的漏焊现象。

PCB传送方向

c）间距女小

波峰焊时，两个大小不同的兀器件取错开排列的兀器件，它们NWJ的间距按照图17所示的尺寸

要求，否则，易产生漏焊或桥连，见图17。

图17间距和相对位置要求

d）焊盘要求

波峰焊时，对于0805/0603.SOT、SOP、铜电容器，在焊盘设计上应该按照以下工艺要求做一些

修改，这样有利于减少类似漏焊、桥连这样的一些焊接缺陷。①对于0805/0603元件按照SMD元器件

封装尺寸要求设计；②对SOT、隹电容器，焊盘应比正常设计的焊盘向外扩展0.3mm（12mil）,以

免产生漏焊缺陷；③对于SOP,如果方便的话，应该在每个元器件一-排引线的前后置设计一个工艺焊

盘，其尺寸一般比焊盘梢宽一些，用于防止产生桥连缺陷，如图18所示。

BB

I-1向外扩

I-r

SOT焊盘向外扩展SOP加二艺焊盘

图18焊盘优化实例

12.5其他要求

a）对PCB上轴向插装等较长、高的元件，应该考虑卧式安装，留出卧放空间。卧放时注意元件

孔位,正确的位置见图19所示。

b）金属壳体的元器件，特别注意不要与别的元器件或印制导线相碰，要留有足够的空间位置。

c）较重的元器件，应该布放在靠近PCB支撑点或边的地方，以减少PCB的翘曲。特别是PCB上

有BGA等不能通过引脚释放变形应力的元件，必须注意这一点。

d）大功率的元器件周围、散热器周围，不应该布放热敏元件，要留有足够的距离。

e）拼板连接处，最好不要布放元件，以免分板时损伤元件。

f）对需要用胶加固的元件，如较大的电容器、较重的瓷环等，要留有注胶地方。

g）对有结构尺寸要求的单板，如插箱安装的单板，其元件的高度应该保证距相邻板6mm以上空

间，见图20所示。

0

图19比周围元件高的元件应该卧倒图20元件高度限制

13.0布线要求

13.1布线原则

在布局合理的情况下，布线应依据硬件设计原理，按照信号流向布线。考虑到布线美观，同一类

型的走线应集中布线，避免太过分散。如果布线空间较大，也应避免布线分散。布线应避免常规的技

术错误，既要满足信号的完整性又要照顾到美观。细则如下：

1）、线应避免锐角，直角，应采用囚十五度走线

2）、相邻层信号线为正交方向

3）,高频信号尽可能短

4）、输入，输出信号尽量避免相邻平行走线，最好在线间加地线，以防反馈耦合

5）、双面板电源线，地线的走向最好与数据流向一致，以增强抗噪声能力

6）、数字地，模拟地要分开

7）、时钟线和高频信号线要根据特性阻抗要求考虑线宽，做到阻抗匹配

8）、整块线路板布线，打孔要均匀

9）、单独的电源层和地层，电源线，地线尽量短和粗，电源和地构成的环路尽量小

10）、时钟的布线应少打过孔,尽量避免和具他信号线并行走线，且应远离一般信号线，避免对信号线的

干扰；同时避开板上的电源部分，防止电源和时钟互相干扰；当一块电路板上有多个不同频率的时钟时,

两根不同频率的时钟线不可并行走线;时钟线避免接近输出接口，防止高频时钟耦合到输出的CABLE线

并发射出去;如板上有专门的时钟发生芯片，其下方不可走线，应在其下方铺铜，必要时对其专门割地；

11）、成对差分信号线一般平行走线,尽量少打过孔，必须打孔时，应两线一起打，以做到阻抗匹配。

13.2布线范围(见表7)***

板外形要素内层线路及铜箔外层线路及铜箔

一般边20.5(20)20.5(20)

导槽边21(40)导轨深+2

距边最小尺寸

槽中心

拼板分V21(40)21(40)

离边

邮票孔孔边20.5(20)20.5(20)

距非金属化孔一般孔0.5(20)(隔离圈)0.3(12)(封孔圈)

壁最小尺寸

单板起拔扳手轴孔2(80)扳手活动区不能布线

表7内外层线路及铜箔到板边、非金属化孔壁的尺寸要求单位：mm(mil)

13.3布线的线宽和线距*

在组装密度许可的情况下，尽量选用较低密度布线设计，以提高无缺陷和可靠性的制造能力.n

前厂家加工能力为：最小线宽/线距为0.127mm(5mi1)/0.127nlm(5mil)。常用布线密度设计参考表8。

功能12/108/86/65/5

3.30.20.150.127

线宽

(12)(8)(6)(5)

0.250.20.150.127

线距

(10)(8)(6)(5)

线一焊盘间0.250.20.150.127

距(10)(8)(6)(5)

0.250.20.150.127

焊盘间距

(10)(8)(6)(5)

表8右线密度说明mm(mil)

13.4焊盘与线路的连接**

13.4.I线路与Chip元器件的连接

线路与Chip元件连接时，原则上可以在任意点连接。但对采用再流焊进行焊接的Chip元器件，

最好按以下原则设计：

a)对于两个焊盘安装的元件，如电阻、电容，与其焊盘连接的印制线最好从焊盘中心位置对称

引出，且与焊盘连接的印制线必须具有一样宽度，如图22所示。对线宽小于

0.3mm(12mil)的引出线可以不考虑此条规定。

b)与较宽印制线连接的焊盘，中间最好通过一段窄的印制线过渡，这一段窄的印制线通常被称

为“隔热路径”，否则，对2125(英制即0805)及其以下CHIP类SMD,焊接时极易出现''立片"缺陷。

具体要求如图23所示。

呻

正确不正确

图22阻容元件焊盘与印制线的连接图23隔热路径的设计

13.4.2线路与SOIC、PLCC、QFP、SOT等器件的焊盘连接

线路与SOIC、PLCC、QFP、SOT等器件的焊盘连接时，一般建议从焊盘两端引出，如图24所示。

图24器件焊盘引出线的位置

13.5大面积电源区和接地区的设计**

a）超过625mm（1000mil）范围电源区和接地区，应根据需要,一般都应该开设网状窗口或采

用实铜加过孔矩阵的方式，以免其在焊接时间过长时，产生铜箔膨胀、脱落现象，如图25所示。

b）大面积电源区和接地区的元件连接焊盘，应设计成如图26所示形状，以免大面枳铜箔传热过

快，影响元件的焊接质量，或造成虚焊；对于有电流要求的特殊情况允许使用阻焊膜限定的焊盘。

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图25大面积铜筵区窗口的设计图26花焊盘的设计

13.6布线典型错误**

1）、地线回路规则:

环路最小规则，即信号线与其同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。针对这一规则，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

于地平而开槽等带来的问题；在双层板设计中，在为电源留下.足够空间的情况下，应该将留下的部分

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。

2)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。克服串扰的主要措施是：加大平行布线的间距，遵循3W规则。在平

行线间插入接地的隔离线。减小右线层与地平面的距离。

3)屏蔽保护

对应地线回路规则，实际上也是为了尽量减小信号的回路面积，多见于•些比较重要的信号，如时钟

信号，同步信号；对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，即将

所布的线上下左右用地线隔离，而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。

4)走线的方向控制规则：

窜扰；当由于板结构限制(如某”背板)难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地

平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线。

一般不允许出现一端浮空的布线(DanglingLine).

主要是为了避免产生〃天线效应〃，减少不必要的干扰辐射和接受，否则可能带来不可预知的结果。

6)阻抗匹配检查规则：

X\/

同一网络的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀，当传输的速度较高时会

产生反射，在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下，如接插件引出线，BGA封装的引出线类

似囱结构时，可能无法避免线宽的变化，应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。

7）走线终结网络规则:

>------>

X

在高速数字电路中，当PCB布线的延迟时间大于信号上升时间（或下降时间）的1/4时，该布线即可

以看成传输线，为了保证信号的输入和输出阻抗与传输线的阻抗正确匹配，可以采用多种形式的匹配

方-法，所选择的匹配方法与网络的连接方式和布线的拓朴结构有关。

A.对于点对点（一个输出对应一个输入）连接，可以选择始端串联匹配或终端并联匹配。前者结构

简单，成本低，但延迟较大。后者匹配效果好，但结构复杂，成本较高。

B.对于点对多点（一个输出对应多个输出）连接，当网络的拓朴结构为菊花链时，应选择终端并联

匹配。当网络为星型结构时，可以参考点对点结构。

星形和菊花链为两种基本的拓扑结构，其他结构可看成基本结