PCB设计标准

STF PCB 设计标准

Table of Contents , 目录

1.History

2.Table of Contents

3.PCB

3-1. 按层数分类

3-2. 按表面处理分类

3-3. 按形态分类

3-4. 按材料分类

4.PCB设计准则

4-1. Design Clearance

4-2. Board

4-3. Layout

4-4. Reference name and Silk 整理

4-5. 布线

4-6. Library

5.Pattern标准书

6.PCB设计Know-how

3. PCB

PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板，是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气连接的提供者，又称印刷线路板（Printed Wiring Board= PWB）

3-1. 按层数分类

1. 可按导体层数分为单面板、双面板、4层板、12层板等；

2. 单面板—只在一面形成电路的PCB（电话、家电等）；

3. 双面板—两面形成电路的PCB（工业用控制器等），通过过孔（Via）相连接；

4. 多层板（4层及以上）—4层及以上的PCB称为多层板，提高了集成度（PC、手机等）；

5. Flexible PCB—可自由弯曲的弹性PCB（照相机、摄像机等）；

6. RF PCB—与弹性PCB结合而成的混合PCB（军用产品、手机等）。

3-2. 按表面处理分类

1. HAL—Hot Air Leveling，可适用于表面涂覆了Hot solder 的PCB；

2. Soft Gold镀软金—非电解镀金，移动通信、高频适用；

3. Hard Gold镀硬金—电解镀金，Connect部位、Key-pad；

4. SN/PB—采用SN. PB电镀，镀层厚度一定，IC Module；

5. Pre Flux—生成水溶性、耐热膨胀皮层的PCB，与环境法规关联；

3-3. 按形态分类

1. BVH（Buried Via Hole）—过孔（Via）只在某些层生成，适用于高集成度电路，手机、摄像机等；

2. BGA（Ball Grid Array）—焊盘（PAD）形状为球形，产品高集成度的布局形态，PC及通信器材等；

3. R/F（Rigid Flexible）—将Rigid PCB用Flexible PCB连接的形态，军用产品、手机等；

4. COB（Chip On Board）—Chip安装在PCB表面的PCB形态，电子卡片等。

4. PCB设计准则

4-1. Design Clearance设计间隙

表1）ETACS，P/W，IMMOB类

表2）TX，RFM类

1. Design Clearance

TRACE: 相邻TRACE间距离以0.3mm为标准。

TRACE: 与VIA距离以0.3mm为标准。

TRACE: 与PAD距离以0.3mm为标准。

TRACE: 与SMD距离以0.3mm为标准。

2. Design Clearance

VIA: 相邻VIA间距离以0.5mm为标准。

VIA: 与PAD距离以0.5mm为标准。

VIA: 与SMD距离以0.5mm为标准。

3. Design Clearance

PAD: 相邻PAD间距离以0.5mm为标准。

PAD: 与SMD距离以0.5mm为标准。

SMD: 相邻SMD间距离以0.5mm为标准。

Copper，Text，Board，Drill等以表1），表2）要求为准。

4-2. Board

1. 进行设计时，确认PCB图纸上标记的元件安装禁止区域及布线禁止区域，并确认与壳体干涉的部位；

2. PCB相关图纸上没有以上1所列内容时，距离外廓留1mm（Min0.8mm）的空间；

3. 在PCB单品上插入固定用Router Hole时

固定用Router Hole: 2φ以上，2个以上；

Array外廓尺寸及单品形状、尺寸相同时，Router Hole的尺寸及位置应设计为相同； Router Hole位置取在PCB单品的对角线方向；

有机构孔（2φ以上，2个以上）时，代替使用；

与生产技术部门协商后进行。

4. 原点（x:y=0:0）取在左下角；

5. PCB上有长孔时，正确标记其尺寸（包含公差）。

4-3. Layout

1. 极性元件应统一极性进行布局，要考虑一定的间隔，可视性及排线效率进行布线；

2. 对于DIP部品，要考虑layout而垂直布置；

3. PCB Array的Router Pin 经过的区域应避免布置元件；除非不得已的情况下，如配置IC 时，空出5mm以上的空间

4. 与机构干涉及固定元器件的部分，按照机构图纸要求进行设计（元件安装禁止区域及布线禁止区域）；

5. 排布Bottom面元器件时，考虑W A VE（波峰焊）进入方向来设计；

6. Test Point Dimension 测试点尺寸（最小规格）

Test Point 直径：φ1.27

相邻Test Point 间距离：2.54mm以上

--开发model不同的情况下，若PCB 尺寸及固定孔尺寸、位置相同，则将Test Point尺寸及位置设计为相同；

--Test Point（TP）布置在Bottom面上（不得已的情况下布置在Top面）。

7. 有2个PCB连接用CONNECTOR PIN时，周围3mm内不得布置元器件（局部使用SOL’G M/C时，3mm内没有元器件才能使用）。

8. PCB温度分布受元器件布置的影响

9. 考虑温度的PCB设计

由于元器件的尺寸小型化导致发热密度增加；

元器件温度 PCB寿命；

选用放热效果号的PCB材料；

PCB设计时的考虑事项；

--铜箔Pattern的发热

--元器件安装方法

--电路Pattern的状态

10. 考虑发热的元器件布置

4-4. Reference name and Silk 整理

1. 对所有元器件标记Reference name.

2. Reference name：高度：1.3/ 宽度：0.3

3. 对于IC，编号顺序以从左上到右下为原则。（IC的1号pin脚必须标示）

4. 统一Reference name方向。

--使作业者容易区分

--勿被其他结构遮挡

5. 对有极性的元器件，标示出其极性。

6. 对于Connector（以及Programming Pin），在其焊盘之间插入Silk（适用于Top/Bottom）

7. 标示出PCB车型名。（零件号及版本号标记在Array上）

8. 在Bottom面布置测试点（Test Point）时，Silk 布置在测试点周围不发生干涉的区域；而在布置Connector及Dip元器件的测试点时，若焊盘（Pad）比丝印（Silk）大，则删除丝印（Silk）。

9. 若要以非Connector元器件来代替Connector的功能时，用丝印（Silk）框出其外廓。

10. 在Array上标示出PCB的进入方向。

11. 同一种元器件使用多个时，为防止误插入，分别标示出式样名（例：Auto及Safety）。

4-5. 布线

1. 对于PCB的Pattern，R值为0.5mm。

目的是为了防止铜箔的断裂及剥离。

2. 对于带有散热焊盘（Thermal Pad）的元器件（如TR、FET、IC类…等），散热焊盘部位用铜箔加强。

3. 确保CPU安装面下的铜箔面积

NG OK

4. 分类大致可分为电源部、信号部、CPU部、输出部以及GND，且随电路的不同而不同。

5. 要以CPU的GND最大限度地包围晶振周围。

6. 不应有不必要的Pattern。

7. 对于大面积的铜箔，焊盘（Land）应设计如下：

未考虑易焊性的设计考虑了易焊性的设计

8. 对于Drill Pad及过孔（Via），应设计Teardrop。

9. Dip元器件的Pattern布线应放在Bottom面（考虑PCB生产效率）。

10. GND及Power line的铜箔布线尽可能宽一些。

11. Dip元器件里面禁止布置Pattern及过孔（Via）

12. 为了减少虚焊及接触不良的现象，GND应采用利用布线的接地方法（参考图7）。--利用布线时，需要2个以上

--采用SMD元器件时若表面难以布置GND，则通过过孔（Via）使用GND。

13. 多层PCB中层的构成及布线方向

14. ESD引起的误动作对策

考虑系统的接地

--信号电路、屏蔽电路、电源供给电路以及装配操作台或PCB基板的“地”都应采用各自的“地”系统；

--电源线不应凌乱排布，而应当平行排布或布在屏蔽内；

--信号线不应排布在与电源线同一个屏蔽内；

--信号线与电源线呈直角排布。

4-6. Library

1. Top面Library和Bottom面Library应区别适用

--Top面焊盘（Land）直角，Bottom面焊盘（Land）圆角；

--Top面和Bottom面的Library 尺寸相异。

2. 对于Chip元器件，焊盘（Land）按照Spec进行设计，若有PCB Layout及Datasheet 则按照设计标准来设计。

3. 电阻、电容按照设计标准设计（参照其他资料）

4. 若焊盘（Land）长度不够，则进行回流焊（Reflow）时端子及Pattern间圆角（Fillet）的成型不稳定。（考虑焊接状态不良的可能性，焊盘长度需要0.35mm以上，如图）

5. Pattern 标准书

5-1. 适用PCB板规格

1. FR-4，1.6t

2. 4层以上多层板

5-2. 基于不同电流量的Pattern宽度设计标准（相对于环境温度升高10?C时的许用电流）

注：每升高1?C，电阻值增加约0.4%。

5-3. Pattern电阻值的计算

20?C为温度下，1oz基板的Pattern电阻R=0.303（mΩ/mm）*Length(mm)

则对于0.25mm的Pattern，R(0.25mm)=1.212（mΩ/mm）*Length(mm)

(例：Pattern长度为100mm时，电阻值即为0.12Ω, Pattern上的电压降为

V(drop)=0.12*0.4A=0.048V)

--Pattern电流与温度上升的关系

--电流量与Pattern宽度的关系，参照5-2表

--电流量达到1A，

对于40mil的Pattern，每1V电压确保0.005-0.007mm宽度

对于500V的电压，确保2.5mm到3.5mm的宽度

（若空间允许，在高频及大电流部位尽可能确保宽Pattern）

--GND的面积尽可能做大

GND不可形成闭环；

形成的闭环越大，产生的天线效应越强，结果将出现大量吸收空中辐射噪音的不良效果。

但对于正常情况下不工作的大电流line，应按以下标准设计宽度，并通过试验确认有无异

--单独分离。