上海贝尔PCB标准

SRD部门内部文件版本ED日期编写签名审核签名批准签名022001-6-19文件名称PCB设计规范ShanghaiBell文件编号第1页，共32页PCB设计规范（讨论稿）SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第2页，共32页目录一．PCB设计的布局规范--------------------------3■布局设计原则------------------------------3■对布局设计的工艺要求------------------------4二．PCB设计的布线规范--------------------------15■布线设计原则------------------------------15■对布线设计的工艺要求------------------------16三．PCB设计的后处理规范-------------------------24■测试点的添加------------------------------24■PCB板的标注-----------------------------25■加工数据文件的生成--------------------------29四．名词解释---------------------------------31■孔化孔、非孔化孔、导通孔、异形孔、装配孔-----------31■定位孔和光学定位点--------------------------31■负片（Negative）和正片（Positive）----------------31■回流焊（ReflowSoldering）和波峰焊（WaveSolder）-----31■PCB和PBA------------------------------32SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第3页，共32页一．PCB设计的布局规范（一）布局设计原则1．距板边距离应大于5mm。2．先放置与结构关系密切的元件，如接插件、开关、电源插座等。3．优先摆放电路功能块的核心元件及体积较大的元器件，再以核心元件为中心摆放周围电路元器件。4．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上；若采用传导散热，应放在靠近机箱导槽的位置。5．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。6．有高频连线的元件尽可能靠近，以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。7．输入、输出元件尽量远离。8．带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。9．热敏元件应远离发热元件。10．可调元件的布局应便于调节。如跳线、可变电容、电位器等。11．考虑信号流向，合理安排布局，使信号流向尽可能保持一致。12．布局应均匀、整齐、紧凑。13．表贴元件布局时应注意焊盘方向尽量取一致，以利于装焊，减少桥连的可能。14．去耦电容应在电源输入端就近放置。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第4页，共32页（二）对布局设计的工艺要求当开始一个新的PCB设计时，按照设计的流程我们必须考虑以下的规则：１．建立一个基本的PCB的绘制要求与规则（示意如图）建立基本的PCB应包含以下信息：1）PCB的尺寸、边框和布线区A．PCB的尺寸应严格遵守结构的要求。注：目前贝尔生产部能生产的多层PCB最大为513.08mm×454.5mm。（双面或四层背板设计时，背板的尺寸要小于503mm×404mm）B．PCB的板边框（BoardOutline）通常用10mil的线绘制。C．布线区距离板边缘应大于5mm。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第5页，共32页2）PCB板的层叠排列缘A．基于加工工艺的考虑：如下图是四层PCB的例子，第一种是推荐的方法。对于六层的PCB，层的排列如下图；对于更多层的PCB则类推。B．基于电特性考虑的层叠排列。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第6页，共32页在多层板的设计中，应尽量使用地层和电源层将信号层隔开，不能隔开的相邻信号层的走线应采用正交方向。下图为一四层板的排列:下图为一建议的10层的PCB的层叠，其它层数的PCB依次类推。3）PCB的机械定位孔和用于SMC的光学定位点。A．对于PCB的机械定位孔应遵循以下规则：要求■机械定位孔的尺寸要求PCB板机械定位孔的尺寸必须是标准的（见下表和图），如有特殊必须通知生产经理，以下单位为mm。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第7页，共32页B．机械定位孔的定位机械定位孔的定位在PCB对角线位置如图：■对于普通的PB，贝尔生产部推荐：机械定位孔直径为3mm，机械定位孔圆心与板边缘距离为5.08mm。■对于边缘有元件（物体、连接器等），机械定位孔将在X方向做移动，机械定位孔的直径推荐为3mm。■机械定位孔为非孔化孔。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第8页，共32页C．对于PCB板的SMC的光学定位点应遵循以下规则：■PCB板的光学定位点为了满足SMC的自动化生产处理的需要，必须在PCB的表层和底层上添加光学定位点，见下图：注：1）距离板边缘和机械定位孔的距离≥7.5mm。2）它们必须有相同的X或Y坐标。3）光学定位点必须要加上阻焊。4）光学定位点至少有2个，并成对角放置。5）光学定位点的尺寸见下图。6）它们是在顶层和底层放置的表面焊盘。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第9页，共32页贝尔生产部推荐：通常光学定位点焊盘直径（PD）1.6mm（63mil），阻焊直径（D(SR)）3.2mm（126mil）；当PB的密度和精度要求非常高时，光学定位点焊盘可以为1.0mm（必须通知生产经理），并且焊盘要加上阻焊。■PCB板上表面贴装元件的参考点1）当元件（SMC）的引脚中心距（LeadPitch）0.6mm时，必须增加参考点，放在元件的拐角处，见下图。参考点可以只放2个，参考点应放在对角位置上，在放置完元件后，参考点必须可见。2）BGA必须增加参考点同上图3）在密度很高的板上，并且没有空间放置元件的参考点，那么在长和宽≤100mm的区域中，可以只放置两个公用的参考点，如下图SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第10页，共32页贝尔生产部推荐：引脚中心距（LeadPitch）≥0.6mm那么可以不加元件定位点，反之一定要加参考点。4）元件的参考点与PCB板的光学定位点的类型是一样的，为一无孔的焊盘尺寸见（PCB板的光学定位点）。２．PCB元件布局放置的要求。PCB元件的布局规则应严格参照（一）的内容，具体的要求如下：1）元件放置的方向性（orientation）A．元器件放置方向考虑布线，装配，焊接和维修的要求后，尽量统一。在PBA上的元件尽量要求有统一的方向，有正负极型的元件也要有统一的方向。B．对于波峰焊工艺，元件的放置方向要求如图：SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第11页，共32页由于波峰焊的阴影效应，因此元件方向与焊接方向成90°，波峰焊面的元件高度限制为4mm。C．对于热风回流焊工艺，元件的放置方向对于焊接影响不大。D．对于双面都有元件的PCB，较大较密的IC，如QFP,BGA等封装的元件放在板子的顶层，插件元件也只能放在顶层，插装元件的另一面（底层）只能放置较小的元件和管脚数较少且排列松散的贴片元件，柱状表面贴器件应放在底层。E．为了真空夹具的结构，板子背面的元件最高高度不能超过5.5mm；如果使用标准的针压测试夹具，板子背面的元件最高不能超过10mm。F．考虑实际工作环境及本身发热等，元器件放置应考虑散热方面的因素。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第12页，共32页注：1）元件的排列应有利于散热，必要的情况下使用风扇和散热器，对于小尺寸高热量的元件加散热器尤为重要。2）大功率MOSFET等元件下面可以通过敷铜来散热，而且在这些元件的周围尽量不要放热敏感元件。如果功率特别大，热量特别高，可以加散热片进行散热。2）PCB布局对于电信号的考虑。对于一个设计者在考虑PCB元件的分布时要考虑如下图的问题。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第13页，共32页A．高速的元件（和外界接口的）应尽量靠近连接器。B．数字电路与模拟电路应尽量分开，最好是用地隔开。3）元件与定位孔的间距A．定位孔到附近通脚焊盘的距离不小于7.62mm（300mil）。B．定位孔到表贴器件边缘的距离不小于5.08mm（200mil）。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第14页，共32页对于SMD元件，从定位孔圆心SMD元件外框的最小半径距离为5.08mm（200mil）4）DIP自动插件机的要求。在同时有SMD和DIP元件的PB上，为了避免DIP元件在自动插入时损坏SMD元件，必须在布局时考虑SMD和DIP元件的布局要求。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第15页，共32页二．PCB设计的布线规范（一）布线设计原则１．线应避免锐角、直角。采用４５°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，对低频电路，地应尽量采用单点并联接地；高频电路宜采用多点串联接地。对于数字电路，地线应闭合成环路，以提高抗噪声能力。７．对于时钟线和高频信号线要根据其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，避免出现明显的疏密不均的情况。当印制板的外层信号有大片空白区域时，应加辅助线使板面金属线分布基本平衡。SRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第16页，共32页（二）对布线设计的工艺要求１．通常我们布线时最常用的走线宽度、过孔尺寸：注意：BGA封装元件下方的过孔，根据加工工艺的要求，需要在其正、反两面用阻焊层覆盖。1）当走线宽度为0.3mm时间距线焊盘过孔线0.3mm0.3mm(表层)0.28mm(内层)0.3mm(表层)0.28mm(内层)焊盘——0.3mm0.3mm过孔————0.3mm2）当走线宽度为0.2mm时：间距（.mm）线焊盘过孔线0.2mm0.2mm0.2mm焊盘——0.2mm0.2mm过孔————0.22mm3）当走线宽度为0.15mm时间距线焊盘过孔线0.15mm0.15mm0.15mm焊盘——0.2mm0.2mm过孔————0.22mmSRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第17页，共32页4）当走线宽度为0.12mm时间距线焊盘过孔线0.12mm0.12mm0.12mm焊盘——0.2mm0.2mm过孔————0.22mm值得注意的是，BGA下方的焊盘和焊盘间过孔焊盘的间距也为线宽。且由于工艺方面的难度，不推荐使用0.12mm的线宽。过孔焊盘的宽度对应走线宽度内层表层成孔后的孔径0.3mm1.20mm1.29mm≤0.600.2mm0.85mm0.90mm≤0.40(BGA下可≤0.30)0.15mm0.65mm0.70mm≤0.300.12mm0.64mm0.64+T≤0.305）当线宽小于等于0.12mm时，过孔焊盘需要加泪滴，表中的T即代表需要加泪滴。当板子的尺寸大于600mm时，过孔的焊盘宽度需要增大0.1mm。表中单位：mmSRD部门内部文件版本ED02ShanghaiBellPCB设计规范第18页，共32页走线宽度孔径标准焊盘尺寸隔离带（InsulationLand）阻焊窗尺寸表层内层区域大小焊盘环宽度焊盘直径焊盘环宽度焊盘直径宽度阻焊增量0.300.80.951.051.21.