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印制电路板（PCB ）设计规范
A 版
（第0修改）
编制： 年 月 日 审核： 年 月 日 批准： 年 月 日
2011-11-15 发布 2011-12-15 实施
印制电路板（PCB ）设计规范
1 目的
为了规范公司产品的PCB 工艺设计要求，使得PCB 的设计从生产、应用等角度满足良好的生产装配性、测试性、安全性等要求，并在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 2 适用范围
本文件适用于公司自主开发的PCB 设计以及PCB 审核。 3 职责
一般职责参考PCB 管理规范。 4 工作程序 4．1 PCB 设计模板
使用CADENCE 软件设计PCB ，可以直接选择使用设计模版：Template.brd ，模版中已经配置完成了以下4.1.1-4.1.6 的内容。模版使用时可以直接将模版文件复制、重新命名形成新的PCB 设计文件。
4.1.1 设置Drawing Parameters
按照IPC 标准，PCB 设计中使用的绘图单位为毫米（mm ）， 精度一般精确到小数点后3 位。根 据我们通常的PCB 尺寸，选择PCB 设计图纸尺寸为A3，如果PCB 尺寸超过A3 大小，则可选择A2 或其 他。
根据以上设置Drawing Parameters 如下： ●●●●
User unit：Millimeter ； Size ：A3 Accuracy ： 3
Drawing Extents：W:440，H:317
4.1.2 PCB设计Format 文件
PCB 设计图纸框图FormatA3.dra 文件保存在Cadence 封装库中。通用模版已经将该文件导入完成。 4.1.3 器件布局栅格的设置
元件密集的PCB 栅格设置为0.05mm ，其他PCB 的栅格以0.05mm 的倍数递增。 4.1.4 文字字体设计规则
根据PCB 丝印层设计规范的要求，共需要四种字体规格，即常规、小字体、对外接口的接插件丝印标号字体以及PCB 编码和设计日期。具体设置见下表：
PCB 模版中已经将以下几种字体在“TEXT SIZE ”中的1、2、3 项中增加。设计使用时可以直接选择。
4.1.5 Color and Vilibility 设置
考虑到Cadence 颜色设置项目太多，在模版文件中已经将各个层的颜色设置完成。并且对于一
般PCB 设计选择的层已经进行了勾选。（ 只包括双层PCB 中的各层）
按照Cadence 中的global 推荐调色板设置各层颜色如下： 上
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4.1.6 Cadence 封装库路径设置
此部分内容在标准化器件库建成后补充。 4.2 PCB 设计前准备 4.2.1 PCB层叠设置
单板层叠设置的一般原则：
1） 与元件较多一面相邻的层为地平面，提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供回流平面； 2） 所有信号层尽可能与地平面相邻（或确保关键信号层与地平面相邻）； 3） 主电源尽可能与其对应地相邻；
4） 尽量避免两信号层直接相邻；（如果两个信号层相邻，布线应尽量保持垂直。） 5） 兼顾层压结构对称。
具体进行PCB 层叠设计时，需要根据实际情况和应用场合，并尽量满足层叠设计原则的情况下灵活掌握和运用。 4.2.2 DRC设置
在PCB 设计开始前，根据不同的PCB 要求设置DRC 检查规则。 4.2.3 原点设置原则
1） 单板左边和下边的延长线交汇点。 2） 单板左下角的第一个焊盘。 4.3 器件封装建立
此部分内容在标准化器件库建成后补充。 4.4 PCB 设计过程 4.4.1 建立PCB 外框
1） 根据与机械电气约定的尺寸建立PCB 外框，建议通过建立PCB 的外形机械图，导入到PCB 文
件中（导入方法同Format.dra ）。在PCB 外形尺寸没有要求时，建议按照如下形式完成PCB 外形绘制。
建立基本的PCB 应包含以下信息：
● PCB 的尺寸、边框和布线区。 PCB 的尺寸应严格遵守设计要求。 ● PCB 的板边框（Board Outline）通常用0.25mm （10mil ）的线绘制。 ● 全局光学基准点（fiducial ）放置。 ● 工具孔 （Tooling hole） 放置。 ● 板框四周倒圆角，倒角半径5mm 。
2） 建立PCB 的允许摆放区域和允许布线区域，以及设置禁止布线区域。
3） 设置禁止布局区域，禁止布局区距板边距离应大于5mm 。小电路板可根据实际情况缩小该距离。 4.4.2 导入网络表
1） 创建网络表的过程中，首先应根据原理图设计工具的特性，保证网络表的正确性和完整性。 2） PCB 设计人员应根据所用的原理图和PCB 设计工具的特性，选用正确的网络表格式，目前
Cadence 使用的类型为Design entry CIS。
3） 在导入网络表的过程中，确定NO ERROR,NO WARNING（ERROR 数总是在原来的基础上加一）。 4.4.3 设定不可移动属性
对PCB 板框、安装孔、接插件等需要定位的器件赋予不可移动属性。按工艺设计的要求进行尺寸标注。
4.4.4 PCB元件布局
4.4.4.1 从生产、调试、维修的角度考虑优选布局要求
PCB 的元件布局应保证PCBA 的加工工序合理，以提高制成板加工效率和直通率。同时应保证印制线路板在调试和维修过程中方便容易，并不会带来其他电路损伤。
一般来讲， 常用的PCBA 焊接流程有以下几种，元件的布局应充分考虑焊接加工工序的影响，尽量简化焊接过程，提高PCBA 焊接的效率：
在布局时使所有元件的第一脚方向相同（参见下图）。（引用IPC-A-782A ）。
2） 对于非传送边尺寸大于150mm 的P CB，较重的器件尽量不要布置在PCB 的中间， 以减轻在焊接过程中由于器件的重量对PCB 变形。
3） 两面过回流焊的PCB ， 第一次回流焊接器件重量限制如下：[A=器件重量/引脚与焊盘接触面积]
●片式器件： A≤0.075g/mm ●翼形引脚器件：A ≤0.300g/mm ●
J 形引脚器件： A≤0.200g/mm
2
222
●面阵列器件： A≤0.100g/mm
4） 尽可能把元件放在印制线路板的第一面 (Top), 如果必须放元件在第二面（Bottom ）， 则优先放小的表面贴电阻和电容。插接件不要同时放在两面。 5） 散热要求
●根据热空气自下而上的流动规律，考虑电路板安装后，使散热风道的方向应是沿垂直方向。 ●高热器件在PCB 布局中应考虑放于出风口或利于对流的位置，且不阻挡风路。
●温度敏感器件应考虑远离热源。对于自身温升高于30℃的热源，电解电容、热敏元件等温度敏感器件尽量远离热源。若因为空间的原因不能达到要求距离，则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在额定范围内。
6）器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件、立式装配的单板等。
7）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调组件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 对于可调组件位于PCB ， 需要借助工具透过面板调试孔对其进行调整的情况，工具移动过程中所触及的PCB 范围内不应摆放任何器件，且可调器件距离面板的距离应小于调试工具可触及的长度范围之内。
8） 经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内不布置SMD ，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件（参见下图）。
3mm
9） BGA 器件周围需留有3mm （最佳为5mm ）禁布区，不要放置其他器件，以便于测试、维护和返工。一般情况下 BGA 不允许放置背面（即两次过回流焊时的第一次过回流焊面）当背面有BGA 器件时，不能在正面 BGA 5mm 禁布区的投影范围内布器件。
10） 无工艺边的情况下，元件外形线边缘距离半边要求L1≥ 5mm，有工艺边的情况下，元件外形线边缘距离板边要求L2≥ 2mm。
11） 贴片器件摆放距离要求：同类型器件间距应≥0.3mm ；不同类型器件间距应≥0.3mm*H+0.3mm， 式中H 为周围近邻元件最大高度差（如图示）。
12） 其他各类元件摆放间距的要求可参考下图，各参数为最少间距（引用IPC-A-782A ）。
13） 对于焊接过程需要经过波峰焊的PCB 设计，在元件布局上还应该尽量满足以下要求。 ● 为了便于加工, 印制线路板的形状应该是四边形。如果不是, 应该在加工说明中要求加
工艺边，拓展成四边形。
●过波峰焊的SOIC 引线间距要求≥1.27mm （50mil ）， 片式元件应在0603 以上。 ●焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方
●焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，两侧引脚元器件轴向与传送方向平行。
● 器件托起高度（Standoff ）≤0.15mm 的SOIC 器件可以采用波峰焊接工艺，但是要注意SOIC 器件与波峰的相对方向。
● 大于0805封装的陶瓷电容，布局时尽量丢失传送边或受应力小区域，其轴向尽量与进板方向平行。
减少应力，防止元件崩裂 受应力较大，容易使元件绷裂
●
BOTTOM 面表贴器件需过波峰时，应确定贴装阻容件与SOP 的布局方向正确，SOP 器件轴向需与波峰方向一致。
● SOT 器件过波峰尽量满足最佳方向。
过波峰焊方向
●插装器件较轻的器件如二极管和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（参见下图）。
●多个引脚在同一直线上的器件，如连接器、DIP 封装器件等， 布局时应使其轴线和波峰焊方向平行（参见下图）。
● 如插件元件每排引脚较多，并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（参见下图）。
4.4.4.2 从PCBA 的功能和抗干扰等方面考虑优选布局要求
1） 以每个功能电路的核心组件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列
在PCB 上。尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
2） 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持
一致的方向。
3） 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。
4） 布局应尽量满足：总体的布线尽可能短，关键信号布线最短；高电压、大电流信号与小电流，
低电压的弱信号完全分开；模拟器件与数字器件分开；
5） 高频器件与低频器件分开，高频元器件的间隔要充分。和外部有输入输出口的电路板，高频
器件应布置在输入输出口就近的区域，如下图所示。
6） 晶振电路尽量靠近其驱动器件，且最好不要放置电路板边沿。 7） 电感不要放置在相邻的区域。
8） IC 去偶电容的布局要尽量靠近IC 的电源管脚。
9） 元件布局时，应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。 10） 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。串联匹配电阻的布局要靠近
该信号的驱动端，距离一般不超过12.7mm （500mil ）。匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。
11） 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外
短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
12） 尽可能缩短高频元器件之间的联接，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受
干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出组件应尽量远离。
4.4.5 设置布线约束条件
布局基本确定后，应用PCB 设计工具的统计功能，输出设计参数报告。包括网络数量，平均管脚密度等基本参数，以便确定所需要的信号布线层数。布线层数的具体确定还要考虑单板的可靠性要求，信号的工作速度，制造成本和交货期等因素。 4.4.5.1 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。
4.4.5.2 线宽和线间距的设置 线宽和线间距的设置要考虑的因素：
1） 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。
2） 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电流。 PCB 设计不同厚度，不同宽度的铜箔的载流量见下表:
注：
● trace width 单位为毫米
● 用铜皮作导线通过大电流时，铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。 ● 在PCB 设计加工中，1oz 铜厚的定义为1 平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度
为35um 。
3） 电路工作电压：线间距的设置应考虑至少满足安规要求（IEC 60601-1）。可靠性要求高时，
建议使用较宽的布线和较大的间距。
4） PCB 加工技术限制：推荐使用最小线宽/间距 0.127mm（5mil ）/0.127mm（5mil ）。如遇特殊
情况可适当缩小线宽/间距，但不应低于4mil 。
5） 爬电距离和电气间隙：在需要考虑电气绝缘的情况下，对电路板爬电距离和电气间隙应遵从IEC 60601-1 法规。
4.4.5.3 孔的设置
1） 过线孔
制成板的最小孔径定义取决于板厚度。具体孔径设置参照标准图形库。
3） 测试孔：测试孔是指用于ICT 测试目的的过孔，可以兼做导通孔，原则上孔径不限，焊盘直径
应不小于0.64mm （25mil ）。
4） 无电气特性并且无需焊接的孔不要金属化。 4.4.5.4 特殊布线区间的设定
特殊布线区间是指单板上某些特殊区域需要用到不同于一般设置的布线参数，如某些高密度器件需要用到较细的线宽、较小的间距和较小的过孔等，或某些网络的布线参数的调整等，需要在布线前加以确认和设置。
4.4.5.5 定义和分割平面层
平面层一般用于电路的电源和地层（参考层）， 由于电路中可能用到不同的电源和地层，需要对电源层和地层进行分隔，其分隔宽度要考虑不同电源之间的电位差，电位差大于12V 时，分隔宽度为1.27mm （50mil ），反之，可选0.5mm －0.64mm （20mil--25mil ）。 4.4.5.6 走线方向设置
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。 4.4.6 布线
4.4.6.1 布线优先次序
1） 关键信号线优先：尽量为电源线、时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线
层，并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法。 2） 密度优先原则：从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。
4.4.6.2 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。自动布线必须在定义布线规则后进行。自动布线的设计要点包括：
1） 保持基本规则不变，试用不同的布线层、不同的印制线和间隔宽度以及不同线宽、不同类型的
过孔等，观察这些因素对设计结果有何影响； 2） 让布线工具对那些默认的网络根据需要进行处理；
3） 信号越不重要，自动布线工具对其布线的自由度就越大。可以在自动布线结果上手工修改。 4.4.6.3 走线工艺要求
1） 为了保证PCB 加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的走线及铜箔距离板边大于1mm 。 2） 距离安装孔禁止布线区边缘大于0.75mm 。安装孔的禁布区内无元器件和走线（不包括安装孔
自身的走线和铜箔）
3）本体范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，也应在元件库中将禁布区标识清楚。
4）为了保证电气绝缘性，散热器下方周围应无走线（要考虑到散热器安装的偏位及安规距离）， 若需要在散热器下布线，则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信号。 5）要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度（泪滴焊盘）， 特别是对于单面板的焊盘，以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。
6）大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连。为了保证上锡良好，在大面积铜箔上的元件焊盘要求用隔热带与焊盘相连（参见下图）。
注：对于需过5A 以上电流的焊盘不能采用隔热焊盘。
7）过回流焊的0805 以及0805 以下片式元件两端焊盘的散热对称性。为了避免器件过回流焊后
出现偏位、碑立现象，过回流焊的0805 以及0805 以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性，尽量保证走线均匀或热容量相当（参见下图）。
8）表贴器件焊盘上或其附近禁止打过孔。
9) 过波峰焊接的PCB 板, 若元件面有贴板安装的器件, 如PQ208等封装器件, 其底下如有过孔 需要盖绿油。
BGA 封装器件下所有过孔要求盖绿油。
10）0805 尺寸及以下表贴器件焊盘之间禁止打过孔；
11）尽量避免表面元件焊盘间走线，焊接时易出现短路情况； 12）表贴焊盘出线方式要考虑焊接工艺；
13）插件焊接面走线要留有足够距离，如下图所示。
14）DIP 封装或SOIC 封装的管脚间不应该有铺地铜。
15）没有绝缘的跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮，以避免和板上的铜皮短路，绿油不能作为有
效的绝缘。
16）线路与SOIC 、PLCC 、QFP 、SOT 等器件的焊盘间连接建议如下图。
17）电感下面不能走线。
18）为了减小PCB 在加工和焊接过程中的翘曲度，建议铺铜尽量对称和均匀，包括不同层叠之间，
相同层之间。另外，对于重大元件的摆放尽量分布均匀。
4.4.6.4 进行高速PCB 布线时应该遵循细节
1) 地线环路要最小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。当信号换层时，会造成回流不理想，所以建议尽量将信号参考到地层，换层时用地过孔续上。 2) 电源与地线层的完整性
地层尽量不要分割。对于导通孔密集的区域，要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大。 3) 串扰控制（ 非差分信号）
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。克服串扰的主要布线措施是： ●减少平行走线长度。 ●加大平行布线的间距。 ●在平行线间插入接地的隔离线。 4) 屏蔽保护
用于一些比较重要的信号，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
该考虑采用同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。一定要以小于λ/20 的间距，在布线上打过孔，与多层板的地平面良好接地。 5) 走线的方向控制
即相邻层的走线方向成正交结构。当由于板结构限制（如某些背板）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。
6) 阻抗匹配检查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 封装的引出线类似的结构时，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。差分对布线时，要保持差分阻抗的一致。 常见PCB 信号线阻抗计算： ●MicroStrip
●
Stripline
7) 走线长度控制
在设计时应该让布线长度尽量短，以减少由于走线过长带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对于同组或差分信号，控制长度相等。 8) 倒角
PCB 设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。
9) 分区层布线
对混合电路，数字和模拟信号分别使用不同的区域布线。 10) 孤立铜区的控制孤立铜区的出现将带来一些不可预知的问题，因此将孤立铜区与别的信号相
接，有助于改善信号质量，通常是将孤立铜区接地或删除。铺铜对防止印制板翘曲有一定的作用。 11) 解耦电容布线减小电容引线/引脚的长度。使用宽的连线。电容尽量靠近器件，并直接和电源
管脚相连。电容之间不要共用过孔，可以考虑打多个过孔接电源/地。电容的过孔要尽量靠近焊盘。
12) 所有信号走线远离晶振电路。 4.5 器件库选型和设置要求
接插件应尽量选用具有防反插、错插功能的器件。
轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少，以减少器件的成型和安装工具。
插装器件管脚应与通孔公差配合良好（可参照以下要求）， 考虑公差可适当增加，确保透锡良好。 ●过孔元件焊盘孔径 = 最大引脚直径 + 孔误差 + 0.25mm ●最小焊盘尺寸 = 孔直径 + 孔误差 + 0.25mm 4.6 基准点设置要求（引用IPC-A-782A ） 4.6.1
基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定位，可分为全局基准点、局部基准点。任何有贴片器件的PCB 设计都必须有MARK 点。
1） 全局基准点（Global Fiducials）
●全局基准点标记用于在单块板上定位所有器件的位置。 ●当为拼板时，全局基准点也叫做组合板基准点。 2） 局部基准点（Local Fiducials）
用于定位单个区域（器件密集区域）或单个元件的基准点标记。
4.6.2
PCB 上至少设置有3 个全局基准点，来纠正平移偏移（X 与Y 位置）和旋转偏移（θ 位置）。这些点在PCB 或组合PCB 上应该位于对角线的相对位置，并尽可能地分开。 4.6.3
表贴器件多且密集的PCB 上至少应设置有2 个局部基准点，来纠正平移偏移（X 与Y 位置）和旋转偏移（θ 位置）。 4.6.4
所有的密间距元件都应尽量有两个局部基准点，可设计在该元件焊盘图案内，以保证每次当元件在板上贴装、取下或更换时有定位足够准确。
需要拼板的单板，每块单元板上尽量保证有基准点。需要双面加工的PCB 应在TOP 面和BOTTOM 面都布置基准点。
4.6.6 基准点参考设置
1） 最佳的基准点标记是实心圆。
2） 应尽量保持所有的基准点为同一尺寸，基准点标记不应该在同一块印制板上尺寸变化超过
25 微米[0.001"]。
3） 局部、全局或组合板基准点的最小尺寸直径为1mm[0.040"]。最大直径3mm[0.120"]。 4） 在基准点标记周围，应该有一块没有其它电路特征或标记的空旷面积，空旷区的尺寸要等于
标记的半径，标记周围首选的空地等于标记的直径参见下图。
5） 材料
●基准点可以是裸铜、由清澈的防氧化涂层保护的裸铜、镀镍或镀锡、或焊锡涂层。 ●电镀或焊锡涂层的首选厚度为5~10 微米[0.0002~0.0004"]。焊锡涂层不应该 超过25 微米[0.001"]。 ●如果使用阻焊（solder mask），不应该覆盖基准点或其空旷区域。应该注意，基准点标记的表面氧化可能降低它的可读性。 6） 平整度 基准点标记的表面平整度应该在15 微米[0.0006"]之内。
7） 边缘距离基准点要距离印制板边缘至少5.0mm [0.200"]（SMEMA 的标准传输空隙），并满足最小的基准点空旷区域要求。
8） 对比度当基准点标记与印制板的基质材料之间出现高对比度时可达到最佳的性能。 4.6.7 基准点范围内无其它走线及丝印
为了保证印刷和贴片的识别效果，基准点范围内应无其它走线及丝印。 4.7 工具孔设置要求
PCB 上应有两个以上的定位工具孔。并且位置在PCB 上应不对称。 4.7.1
工具孔给所有钻/冲孔提供定位参考, 也给自动组装设备和测试测试提供精确的定位参考，工具孔的设置应符合以下要求（图中D 代表工具孔）。如果已有安装孔，且满足工具孔要求，可以不再专门设置工具孔。
1） Y 值：Y(MAX)=250mil(6.35mm)；Y(MIN)=125mil(3.17mm)
2） X 值：X(MAX)=300mil(7.26mm)；X(RECOMMENDED)=250mil(6.35mm)；
X(MIN)=125mil(3.17mm)
3） D 值：D(MAX)=250mil(6.35mm)；D(RECOMMENDED)=156mil(3.96 mm)；
D(MIN)=125mil(3.17mm)
4.8 丝印要求
参见文件《 PCB 丝印层设计规范》 4.9 PCB 尺寸标注
PCB 的精确外形尺寸以及关键元件特殊安装尺寸应标明，为保证安装尺寸的准确，PCB 板的外形尺寸和安装孔尺寸应以毫米为单位。 4.10 PCB 后期加工要求
4.10.1 PCB 尺寸、板厚要求 在PCB 加工说明文件中标明、确定，尺寸标注应考虑厂家的加工公差。板厚规格； 0.8mm ～4.0mm 。具体见《PCB 加工说明》模版
4.10.2 PCB工艺边设计 当PCB 板元件摆放不能按照禁止布局区域摆放时，必须增加工艺边，工艺边一般为3mm 宽，与焊接时过 炉方向平行。 工艺边角也要设计倒角，倒角大小同PCB 单板。
4.10.3 拼板设计要求 尺寸小于50mm X 50mm 的PCB 应进行拼板（铝基板和陶瓷基板除外） 1） 一般原则： 当PCB 单元板的尺寸
3） 最佳：平行传送边方向的V-CUT 线数量≤3（ 对于细长的单板可以例外）。
4.10.4
若PCB 上有大面积开孔的地方, 在设计时要先将孔补全, 以避免焊接时造成漫锡和板变形, 补全部分和原有的PCB 部分要以单边几点连接, 在波峰焊后将之去掉(参见下图)
4.11 可测试性要求
4.11.1
应考虑PCB 静态测试或动态测试方面的设置要求。
4.11.2
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。
4.11.3
测试点选用的优先级。
1） Test Pads （测试焊盘）。
2） Component Leads （插装器件引脚）。
3） Via（过孔－不能覆盖绿油）。
4） 不能将SMT 元件的焊盘作为测试点。
4.11.4
测试点的直径：最小是0.6mm ；推荐使用方型焊盘，焊盘不小于1mm×1mm 。
4.11.5
测试点到测试点的间距不小于1.27mm ～ 1.78mm ，推荐设置为2.54mm 的整数倍数。
最小测试点及最小间距参考设置指示图
推荐最小测试点和最小间距参考设置指示图注：测试点的设置应考虑PCBA 外加工厂家的能力，如无特殊的约束条件，应尽量采用推荐的要求。
4.11.6
为保证过波峰焊时不连锡，BOTTOM 面测试点边缘之间距离应大于1.0mm 。
4.11.7
测试点到过孔或零件之间的间距：最小 3.8mm 。
4.11.8 当元件高度超过5.7 mm时, 测试占与零件间距离就不小于5 mm(引用
IPC-221)
4.11.9
测试点到板边缘的间距不小于 1mm 。
4.11.10
测试点到工具孔的间距不小于5mm 。
4.11.11
测试点不能被条形码等挡住，不能被胶等覆盖。
4.11.12
如果考虑采用接插件或连接电缆形式进行测试，需考虑如下要求：所有测试点都已经连接到接插件上。
4.12 PCB设计成本的考虑
1） 板子越小成本就越低。
2） 层数越多成本越高，不过层数少的PCB 通常会造成尺寸的增加。
3） 钻孔需要时间，所以导孔数量越少越好，导孔孔径规格越少越好。
4） 埋孔比贯通孔要贵。因为埋孔必须要在接合前先钻好洞。
4.13 PCB 加工要求
参见模板PCB 加工说明模板 V1.0.doc。
4.14 PCB 导出GERBER 文件
附录 GERBER 文件生成指南。
5 术语和定义
✧ 元件面（Component Side）
安装有主要器件（IC 等主要器件）和大多数元器件的印制电路板一面，其特征表现为器件复杂，对印制电路板组装工艺流程有较大影响。通常以顶面（Top Side ）定义。
✧ 焊接面（Solder Side）
与印制电路板的元件面相对应的另一面，其特征表现为元器件较为简单。通常以底面（Bottom Side ）定义。
✧ 金属化孔（Plated Through Hole）
孔壁沉积有金属的孔。主要用于层间导电图形的电气连接。
✧ 非金属化孔（Unsupported hole） 没有用电镀层或其它导电材料涂覆的孔。
✧ 过孔（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其它增强材料。
✧ 元件孔（Component hole）
用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。
✧ 测试孔
设计用于印制电路板及印制电路板组件电气性能测试的电气连接孔。
✧ 安装孔
为穿过元器件的机械固定脚，固定元器件于印制电路板上的孔，可以是金属化孔，也可以是非金属化孔，形状因需要而定。
✧ 阻焊膜（Solder Mask, Solder Resist）
用于在焊接过程中及焊接后提供介质和机械屏蔽的一种覆膜。
✧ 焊盘（Land, Pad）
用于电气连接和元器件固定或两者兼备的导电图形。
✧ 偷锡焊盘
为了避免多引脚器件过波峰焊接时，后两个引脚间的拖锡连焊而增加的附加焊盘。
✧ Stand off
表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离，器件托起高度。
✧ 轴向引线（Axial Lead）
沿元件轴线方向伸出的引线。
✧ 波峰焊（Wave Soldering）
印制板与连续循环的波峰状流动焊料接触的焊接过程。
✧ 回流焊（Reflow Soldering）
是一种将元器件焊接端面和PCB 焊盘涂覆膏状焊料后组装在一起，加热至焊料熔融，再使焊接区冷却的焊接方式。
✧ PCB （Print circuit Board)
印刷电路板。
✧ 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。
✧ 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，一般包含元器件封 装、网络列表和属性定义等组成部分。
✧ 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。
✧ 阻焊层（Solder Mask）
又叫绿油层，是电路板的非布线层，用于制成丝网漏印板，将不需要焊接的地方涂上阻焊剂。由于焊接电路板时焊锡在高温下的流动性，所以必须在不需要焊接的地方涂一层阻焊物质，防止焊锡流动、溢出引起短路。所以电路板上除了焊盘和过孔外，都会印上防焊漆。
✧ 锡膏防护层（Paste Mask）
为非布线层，该层用来制作钢膜，而钢膜上的孔就对应着电路板上的SMD 器件的焊点。在表面贴装（SMD ） 器件焊接时，先将钢膜盖在电路板上（与实际焊盘对应）， 然后将锡膏涂上，用刮片将多余的锡膏刮去，移除钢膜，这样SMD 器件的焊盘就加上了锡膏，之后将SMD 器件贴附到锡膏上去（手工或贴片机），最后通过回流焊机完成SMD 器件的焊接。
6 引用文件
IPC-A-782A
IPC-2221
7 附录
附录：GERBER 文件生成指南
1） TOP
ETCH/TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
PIN/TOP
VIA CLASS/TOP
2） BOTTOM
ETCH/BOTTOM
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
PIN/BOTTOM
VIA CLASS/BOTTOM
3） VCC
PIN/VCC
ETCH/VCC
VIA CLASS/VCC
4） GND_POWER
PIN/VCC
ETCH/VCC
VIA CLASS/VCC
5） DRILL
MANUFACTURING/NCLEGEND-1-4
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
6） SILKSCREEN_TOP
REF DES/SILKSCREEN_TOP
PACKAGE GEOMETRY/SILKSCREEN_TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
BOARD GEOMETRY/SILKSCREEN_TOP
7） SILKSCREEN_BOTTOM
REF DES/SILKSCREEN_BOTTOM
PACKAGE GEOMETRY/SILKSCREEN_BOTTOM
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
BOARD GEOMETRY/SILKSCREEN_BOTTOM
8） SOLDERMASK_TOP
VIA CLASS/SOLDERMASK_TOP
PIN/SOLDERMASK_TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
9） SOLDERMASK_BOTTOM
VIA CLASS/SOLDERMASK_BOTTOM
PIN/SOLDERMASK_BOTTOM
OARD GEOMETRY/OUTLINE
10） PASTEMASK_TOP
VIA CLASS/PASTEMASK_TOP
PIN/PASTEMASK_TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
11） PASTEMASK_BOTTOM
VIA CLASS/PASTEMAS_BOTTOM
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
● 除以上层的设置外，在输出Gerber 文件包时还应包括DRILL 信息，即选择NC DRILL 输出DRILL 文件。
● 通常输出Gerber 文件的设备类型选择RS274X 。
● 如果为两层板则去掉VCC 和GND 两个层。
● 如果为六层、八层或以上的电路板则分别增加其他内层，其他输出层不变，增加
的内层设置同VCC 或GND 设置。
AW
印制电路板（PCB ）设计规范
A 版
（第0修改）
编制： 年 月 日 审核： 年 月 日 批准： 年 月 日
2011-11-15 发布 2011-12-15 实施
印制电路板（PCB ）设计规范
1 目的
为了规范公司产品的PCB 工艺设计要求，使得PCB 的设计从生产、应用等角度满足良好的生产装配性、测试性、安全性等要求，并在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 2 适用范围
本文件适用于公司自主开发的PCB 设计以及PCB 审核。 3 职责
一般职责参考PCB 管理规范。 4 工作程序 4．1 PCB 设计模板
使用CADENCE 软件设计PCB ，可以直接选择使用设计模版：Template.brd ，模版中已经配置完成了以下4.1.1-4.1.6 的内容。模版使用时可以直接将模版文件复制、重新命名形成新的PCB 设计文件。
4.1.1 设置Drawing Parameters
按照IPC 标准，PCB 设计中使用的绘图单位为毫米（mm ）， 精度一般精确到小数点后3 位。根 据我们通常的PCB 尺寸，选择PCB 设计图纸尺寸为A3，如果PCB 尺寸超过A3 大小，则可选择A2 或其 他。
根据以上设置Drawing Parameters 如下： ●●●●
User unit：Millimeter ； Size ：A3 Accuracy ： 3
Drawing Extents：W:440，H:317
4.1.2 PCB设计Format 文件
PCB 设计图纸框图FormatA3.dra 文件保存在Cadence 封装库中。通用模版已经将该文件导入完成。 4.1.3 器件布局栅格的设置
元件密集的PCB 栅格设置为0.05mm ，其他PCB 的栅格以0.05mm 的倍数递增。 4.1.4 文字字体设计规则
根据PCB 丝印层设计规范的要求，共需要四种字体规格，即常规、小字体、对外接口的接插件丝印标号字体以及PCB 编码和设计日期。具体设置见下表：
PCB 模版中已经将以下几种字体在“TEXT SIZE ”中的1、2、3 项中增加。设计使用时可以直接选择。
4.1.5 Color and Vilibility 设置
考虑到Cadence 颜色设置项目太多，在模版文件中已经将各个层的颜色设置完成。并且对于一
般PCB 设计选择的层已经进行了勾选。（ 只包括双层PCB 中的各层）
按照Cadence 中的global 推荐调色板设置各层颜色如下： 上
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4.1.6 Cadence 封装库路径设置
此部分内容在标准化器件库建成后补充。 4.2 PCB 设计前准备 4.2.1 PCB层叠设置
单板层叠设置的一般原则：
1） 与元件较多一面相邻的层为地平面，提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供回流平面； 2） 所有信号层尽可能与地平面相邻（或确保关键信号层与地平面相邻）； 3） 主电源尽可能与其对应地相邻；
4） 尽量避免两信号层直接相邻；（如果两个信号层相邻，布线应尽量保持垂直。） 5） 兼顾层压结构对称。
具体进行PCB 层叠设计时，需要根据实际情况和应用场合，并尽量满足层叠设计原则的情况下灵活掌握和运用。 4.2.2 DRC设置
在PCB 设计开始前，根据不同的PCB 要求设置DRC 检查规则。 4.2.3 原点设置原则
1） 单板左边和下边的延长线交汇点。 2） 单板左下角的第一个焊盘。 4.3 器件封装建立
此部分内容在标准化器件库建成后补充。 4.4 PCB 设计过程 4.4.1 建立PCB 外框
1） 根据与机械电气约定的尺寸建立PCB 外框，建议通过建立PCB 的外形机械图，导入到PCB 文
件中（导入方法同Format.dra ）。在PCB 外形尺寸没有要求时，建议按照如下形式完成PCB 外形绘制。
建立基本的PCB 应包含以下信息：
● PCB 的尺寸、边框和布线区。 PCB 的尺寸应严格遵守设计要求。 ● PCB 的板边框（Board Outline）通常用0.25mm （10mil ）的线绘制。 ● 全局光学基准点（fiducial ）放置。 ● 工具孔 （Tooling hole） 放置。 ● 板框四周倒圆角，倒角半径5mm 。
2） 建立PCB 的允许摆放区域和允许布线区域，以及设置禁止布线区域。
3） 设置禁止布局区域，禁止布局区距板边距离应大于5mm 。小电路板可根据实际情况缩小该距离。 4.4.2 导入网络表
1） 创建网络表的过程中，首先应根据原理图设计工具的特性，保证网络表的正确性和完整性。 2） PCB 设计人员应根据所用的原理图和PCB 设计工具的特性，选用正确的网络表格式，目前
Cadence 使用的类型为Design entry CIS。
3） 在导入网络表的过程中，确定NO ERROR,NO WARNING（ERROR 数总是在原来的基础上加一）。 4.4.3 设定不可移动属性
对PCB 板框、安装孔、接插件等需要定位的器件赋予不可移动属性。按工艺设计的要求进行尺寸标注。
4.4.4 PCB元件布局
4.4.4.1 从生产、调试、维修的角度考虑优选布局要求
PCB 的元件布局应保证PCBA 的加工工序合理，以提高制成板加工效率和直通率。同时应保证印制线路板在调试和维修过程中方便容易，并不会带来其他电路损伤。
一般来讲， 常用的PCBA 焊接流程有以下几种，元件的布局应充分考虑焊接加工工序的影响，尽量简化焊接过程，提高PCBA 焊接的效率：
在布局时使所有元件的第一脚方向相同（参见下图）。（引用IPC-A-782A ）。
2） 对于非传送边尺寸大于150mm 的P CB，较重的器件尽量不要布置在PCB 的中间， 以减轻在焊接过程中由于器件的重量对PCB 变形。
3） 两面过回流焊的PCB ， 第一次回流焊接器件重量限制如下：[A=器件重量/引脚与焊盘接触面积]
●片式器件： A≤0.075g/mm ●翼形引脚器件：A ≤0.300g/mm ●
J 形引脚器件： A≤0.200g/mm
2
222
●面阵列器件： A≤0.100g/mm
4） 尽可能把元件放在印制线路板的第一面 (Top), 如果必须放元件在第二面（Bottom ）， 则优先放小的表面贴电阻和电容。插接件不要同时放在两面。 5） 散热要求
●根据热空气自下而上的流动规律，考虑电路板安装后，使散热风道的方向应是沿垂直方向。 ●高热器件在PCB 布局中应考虑放于出风口或利于对流的位置，且不阻挡风路。
●温度敏感器件应考虑远离热源。对于自身温升高于30℃的热源，电解电容、热敏元件等温度敏感器件尽量远离热源。若因为空间的原因不能达到要求距离，则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在额定范围内。
6）器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件、立式装配的单板等。
7）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调组件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 对于可调组件位于PCB ， 需要借助工具透过面板调试孔对其进行调整的情况，工具移动过程中所触及的PCB 范围内不应摆放任何器件，且可调器件距离面板的距离应小于调试工具可触及的长度范围之内。
8） 经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内不布置SMD ，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件（参见下图）。
3mm
9） BGA 器件周围需留有3mm （最佳为5mm ）禁布区，不要放置其他器件，以便于测试、维护和返工。一般情况下 BGA 不允许放置背面（即两次过回流焊时的第一次过回流焊面）当背面有BGA 器件时，不能在正面 BGA 5mm 禁布区的投影范围内布器件。
10） 无工艺边的情况下，元件外形线边缘距离半边要求L1≥ 5mm，有工艺边的情况下，元件外形线边缘距离板边要求L2≥ 2mm。
11） 贴片器件摆放距离要求：同类型器件间距应≥0.3mm ；不同类型器件间距应≥0.3mm*H+0.3mm， 式中H 为周围近邻元件最大高度差（如图示）。
12） 其他各类元件摆放间距的要求可参考下图，各参数为最少间距（引用IPC-A-782A ）。
13） 对于焊接过程需要经过波峰焊的PCB 设计，在元件布局上还应该尽量满足以下要求。 ● 为了便于加工, 印制线路板的形状应该是四边形。如果不是, 应该在加工说明中要求加
工艺边，拓展成四边形。
●过波峰焊的SOIC 引线间距要求≥1.27mm （50mil ）， 片式元件应在0603 以上。 ●焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方
●焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，两侧引脚元器件轴向与传送方向平行。
● 器件托起高度（Standoff ）≤0.15mm 的SOIC 器件可以采用波峰焊接工艺，但是要注意SOIC 器件与波峰的相对方向。
● 大于0805封装的陶瓷电容，布局时尽量丢失传送边或受应力小区域，其轴向尽量与进板方向平行。
减少应力，防止元件崩裂 受应力较大，容易使元件绷裂
●
BOTTOM 面表贴器件需过波峰时，应确定贴装阻容件与SOP 的布局方向正确，SOP 器件轴向需与波峰方向一致。
● SOT 器件过波峰尽量满足最佳方向。
过波峰焊方向
●插装器件较轻的器件如二极管和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（参见下图）。
●多个引脚在同一直线上的器件，如连接器、DIP 封装器件等， 布局时应使其轴线和波峰焊方向平行（参见下图）。
● 如插件元件每排引脚较多，并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（参见下图）。
4.4.4.2 从PCBA 的功能和抗干扰等方面考虑优选布局要求
1） 以每个功能电路的核心组件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列
在PCB 上。尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
2） 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持
一致的方向。
3） 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。
4） 布局应尽量满足：总体的布线尽可能短，关键信号布线最短；高电压、大电流信号与小电流，
低电压的弱信号完全分开；模拟器件与数字器件分开；
5） 高频器件与低频器件分开，高频元器件的间隔要充分。和外部有输入输出口的电路板，高频
器件应布置在输入输出口就近的区域，如下图所示。
6） 晶振电路尽量靠近其驱动器件，且最好不要放置电路板边沿。 7） 电感不要放置在相邻的区域。
8） IC 去偶电容的布局要尽量靠近IC 的电源管脚。
9） 元件布局时，应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。 10） 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。串联匹配电阻的布局要靠近
该信号的驱动端，距离一般不超过12.7mm （500mil ）。匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。
11） 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外
短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
12） 尽可能缩短高频元器件之间的联接，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受
干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出组件应尽量远离。
4.4.5 设置布线约束条件
布局基本确定后，应用PCB 设计工具的统计功能，输出设计参数报告。包括网络数量，平均管脚密度等基本参数，以便确定所需要的信号布线层数。布线层数的具体确定还要考虑单板的可靠性要求，信号的工作速度，制造成本和交货期等因素。 4.4.5.1 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。
4.4.5.2 线宽和线间距的设置 线宽和线间距的设置要考虑的因素：
1） 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。
2） 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电流。 PCB 设计不同厚度，不同宽度的铜箔的载流量见下表:
注：
● trace width 单位为毫米
● 用铜皮作导线通过大电流时，铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。 ● 在PCB 设计加工中，1oz 铜厚的定义为1 平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度
为35um 。
3） 电路工作电压：线间距的设置应考虑至少满足安规要求（IEC 60601-1）。可靠性要求高时，
建议使用较宽的布线和较大的间距。
4） PCB 加工技术限制：推荐使用最小线宽/间距 0.127mm（5mil ）/0.127mm（5mil ）。如遇特殊
情况可适当缩小线宽/间距，但不应低于4mil 。
5） 爬电距离和电气间隙：在需要考虑电气绝缘的情况下，对电路板爬电距离和电气间隙应遵从IEC 60601-1 法规。
4.4.5.3 孔的设置
1） 过线孔
制成板的最小孔径定义取决于板厚度。具体孔径设置参照标准图形库。
3） 测试孔：测试孔是指用于ICT 测试目的的过孔，可以兼做导通孔，原则上孔径不限，焊盘直径
应不小于0.64mm （25mil ）。
4） 无电气特性并且无需焊接的孔不要金属化。 4.4.5.4 特殊布线区间的设定
特殊布线区间是指单板上某些特殊区域需要用到不同于一般设置的布线参数，如某些高密度器件需要用到较细的线宽、较小的间距和较小的过孔等，或某些网络的布线参数的调整等，需要在布线前加以确认和设置。
4.4.5.5 定义和分割平面层
平面层一般用于电路的电源和地层（参考层）， 由于电路中可能用到不同的电源和地层，需要对电源层和地层进行分隔，其分隔宽度要考虑不同电源之间的电位差，电位差大于12V 时，分隔宽度为1.27mm （50mil ），反之，可选0.5mm －0.64mm （20mil--25mil ）。 4.4.5.6 走线方向设置
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。 4.4.6 布线
4.4.6.1 布线优先次序
1） 关键信号线优先：尽量为电源线、时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线
层，并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法。 2） 密度优先原则：从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。
4.4.6.2 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。自动布线必须在定义布线规则后进行。自动布线的设计要点包括：
1） 保持基本规则不变，试用不同的布线层、不同的印制线和间隔宽度以及不同线宽、不同类型的
过孔等，观察这些因素对设计结果有何影响； 2） 让布线工具对那些默认的网络根据需要进行处理；
3） 信号越不重要，自动布线工具对其布线的自由度就越大。可以在自动布线结果上手工修改。 4.4.6.3 走线工艺要求
1） 为了保证PCB 加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的走线及铜箔距离板边大于1mm 。 2） 距离安装孔禁止布线区边缘大于0.75mm 。安装孔的禁布区内无元器件和走线（不包括安装孔
自身的走线和铜箔）
3）本体范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，也应在元件库中将禁布区标识清楚。
4）为了保证电气绝缘性，散热器下方周围应无走线（要考虑到散热器安装的偏位及安规距离）， 若需要在散热器下布线，则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信号。 5）要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度（泪滴焊盘）， 特别是对于单面板的焊盘，以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。
6）大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连。为了保证上锡良好，在大面积铜箔上的元件焊盘要求用隔热带与焊盘相连（参见下图）。
注：对于需过5A 以上电流的焊盘不能采用隔热焊盘。
7）过回流焊的0805 以及0805 以下片式元件两端焊盘的散热对称性。为了避免器件过回流焊后
出现偏位、碑立现象，过回流焊的0805 以及0805 以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性，尽量保证走线均匀或热容量相当（参见下图）。
8）表贴器件焊盘上或其附近禁止打过孔。
9) 过波峰焊接的PCB 板, 若元件面有贴板安装的器件, 如PQ208等封装器件, 其底下如有过孔 需要盖绿油。
BGA 封装器件下所有过孔要求盖绿油。
10）0805 尺寸及以下表贴器件焊盘之间禁止打过孔；
11）尽量避免表面元件焊盘间走线，焊接时易出现短路情况； 12）表贴焊盘出线方式要考虑焊接工艺；
13）插件焊接面走线要留有足够距离，如下图所示。
14）DIP 封装或SOIC 封装的管脚间不应该有铺地铜。
15）没有绝缘的跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮，以避免和板上的铜皮短路，绿油不能作为有
效的绝缘。
16）线路与SOIC 、PLCC 、QFP 、SOT 等器件的焊盘间连接建议如下图。
17）电感下面不能走线。
18）为了减小PCB 在加工和焊接过程中的翘曲度，建议铺铜尽量对称和均匀，包括不同层叠之间，
相同层之间。另外，对于重大元件的摆放尽量分布均匀。
4.4.6.4 进行高速PCB 布线时应该遵循细节
1) 地线环路要最小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。当信号换层时，会造成回流不理想，所以建议尽量将信号参考到地层，换层时用地过孔续上。 2) 电源与地线层的完整性
地层尽量不要分割。对于导通孔密集的区域，要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大。 3) 串扰控制（ 非差分信号）
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。克服串扰的主要布线措施是： ●减少平行走线长度。 ●加大平行布线的间距。 ●在平行线间插入接地的隔离线。 4) 屏蔽保护
用于一些比较重要的信号，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
该考虑采用同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。一定要以小于λ/20 的间距，在布线上打过孔，与多层板的地平面良好接地。 5) 走线的方向控制
即相邻层的走线方向成正交结构。当由于板结构限制（如某些背板）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。
6) 阻抗匹配检查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 封装的引出线类似的结构时，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。差分对布线时，要保持差分阻抗的一致。 常见PCB 信号线阻抗计算： ●MicroStrip
●
Stripline
7) 走线长度控制
在设计时应该让布线长度尽量短，以减少由于走线过长带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对于同组或差分信号，控制长度相等。 8) 倒角
PCB 设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。
9) 分区层布线
对混合电路，数字和模拟信号分别使用不同的区域布线。 10) 孤立铜区的控制孤立铜区的出现将带来一些不可预知的问题，因此将孤立铜区与别的信号相
接，有助于改善信号质量，通常是将孤立铜区接地或删除。铺铜对防止印制板翘曲有一定的作用。 11) 解耦电容布线减小电容引线/引脚的长度。使用宽的连线。电容尽量靠近器件，并直接和电源
管脚相连。电容之间不要共用过孔，可以考虑打多个过孔接电源/地。电容的过孔要尽量靠近焊盘。
12) 所有信号走线远离晶振电路。 4.5 器件库选型和设置要求
接插件应尽量选用具有防反插、错插功能的器件。
轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少，以减少器件的成型和安装工具。
插装器件管脚应与通孔公差配合良好（可参照以下要求）， 考虑公差可适当增加，确保透锡良好。 ●过孔元件焊盘孔径 = 最大引脚直径 + 孔误差 + 0.25mm ●最小焊盘尺寸 = 孔直径 + 孔误差 + 0.25mm 4.6 基准点设置要求（引用IPC-A-782A ） 4.6.1
基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定位，可分为全局基准点、局部基准点。任何有贴片器件的PCB 设计都必须有MARK 点。
1） 全局基准点（Global Fiducials）
●全局基准点标记用于在单块板上定位所有器件的位置。 ●当为拼板时，全局基准点也叫做组合板基准点。 2） 局部基准点（Local Fiducials）
用于定位单个区域（器件密集区域）或单个元件的基准点标记。
4.6.2
PCB 上至少设置有3 个全局基准点，来纠正平移偏移（X 与Y 位置）和旋转偏移（θ 位置）。这些点在PCB 或组合PCB 上应该位于对角线的相对位置，并尽可能地分开。 4.6.3
表贴器件多且密集的PCB 上至少应设置有2 个局部基准点，来纠正平移偏移（X 与Y 位置）和旋转偏移（θ 位置）。 4.6.4
所有的密间距元件都应尽量有两个局部基准点，可设计在该元件焊盘图案内，以保证每次当元件在板上贴装、取下或更换时有定位足够准确。
需要拼板的单板，每块单元板上尽量保证有基准点。需要双面加工的PCB 应在TOP 面和BOTTOM 面都布置基准点。
4.6.6 基准点参考设置
1） 最佳的基准点标记是实心圆。
2） 应尽量保持所有的基准点为同一尺寸，基准点标记不应该在同一块印制板上尺寸变化超过
25 微米[0.001"]。
3） 局部、全局或组合板基准点的最小尺寸直径为1mm[0.040"]。最大直径3mm[0.120"]。 4） 在基准点标记周围，应该有一块没有其它电路特征或标记的空旷面积，空旷区的尺寸要等于
标记的半径，标记周围首选的空地等于标记的直径参见下图。
5） 材料
●基准点可以是裸铜、由清澈的防氧化涂层保护的裸铜、镀镍或镀锡、或焊锡涂层。 ●电镀或焊锡涂层的首选厚度为5~10 微米[0.0002~0.0004"]。焊锡涂层不应该 超过25 微米[0.001"]。 ●如果使用阻焊（solder mask），不应该覆盖基准点或其空旷区域。应该注意，基准点标记的表面氧化可能降低它的可读性。 6） 平整度 基准点标记的表面平整度应该在15 微米[0.0006"]之内。
7） 边缘距离基准点要距离印制板边缘至少5.0mm [0.200"]（SMEMA 的标准传输空隙），并满足最小的基准点空旷区域要求。
8） 对比度当基准点标记与印制板的基质材料之间出现高对比度时可达到最佳的性能。 4.6.7 基准点范围内无其它走线及丝印
为了保证印刷和贴片的识别效果，基准点范围内应无其它走线及丝印。 4.7 工具孔设置要求
PCB 上应有两个以上的定位工具孔。并且位置在PCB 上应不对称。 4.7.1
工具孔给所有钻/冲孔提供定位参考, 也给自动组装设备和测试测试提供精确的定位参考，工具孔的设置应符合以下要求（图中D 代表工具孔）。如果已有安装孔，且满足工具孔要求，可以不再专门设置工具孔。
1） Y 值：Y(MAX)=250mil(6.35mm)；Y(MIN)=125mil(3.17mm)
2） X 值：X(MAX)=300mil(7.26mm)；X(RECOMMENDED)=250mil(6.35mm)；
X(MIN)=125mil(3.17mm)
3） D 值：D(MAX)=250mil(6.35mm)；D(RECOMMENDED)=156mil(3.96 mm)；
D(MIN)=125mil(3.17mm)
4.8 丝印要求
参见文件《 PCB 丝印层设计规范》 4.9 PCB 尺寸标注
PCB 的精确外形尺寸以及关键元件特殊安装尺寸应标明，为保证安装尺寸的准确，PCB 板的外形尺寸和安装孔尺寸应以毫米为单位。 4.10 PCB 后期加工要求
4.10.1 PCB 尺寸、板厚要求 在PCB 加工说明文件中标明、确定，尺寸标注应考虑厂家的加工公差。板厚规格； 0.8mm ～4.0mm 。具体见《PCB 加工说明》模版
4.10.2 PCB工艺边设计 当PCB 板元件摆放不能按照禁止布局区域摆放时，必须增加工艺边，工艺边一般为3mm 宽，与焊接时过 炉方向平行。 工艺边角也要设计倒角，倒角大小同PCB 单板。
4.10.3 拼板设计要求 尺寸小于50mm X 50mm 的PCB 应进行拼板（铝基板和陶瓷基板除外） 1） 一般原则： 当PCB 单元板的尺寸
3） 最佳：平行传送边方向的V-CUT 线数量≤3（ 对于细长的单板可以例外）。
4.10.4
若PCB 上有大面积开孔的地方, 在设计时要先将孔补全, 以避免焊接时造成漫锡和板变形, 补全部分和原有的PCB 部分要以单边几点连接, 在波峰焊后将之去掉(参见下图)
4.11 可测试性要求
4.11.1
应考虑PCB 静态测试或动态测试方面的设置要求。
4.11.2
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。
4.11.3
测试点选用的优先级。
1） Test Pads （测试焊盘）。
2） Component Leads （插装器件引脚）。
3） Via（过孔－不能覆盖绿油）。
4） 不能将SMT 元件的焊盘作为测试点。
4.11.4
测试点的直径：最小是0.6mm ；推荐使用方型焊盘，焊盘不小于1mm×1mm 。
4.11.5
测试点到测试点的间距不小于1.27mm ～ 1.78mm ，推荐设置为2.54mm 的整数倍数。
最小测试点及最小间距参考设置指示图
推荐最小测试点和最小间距参考设置指示图注：测试点的设置应考虑PCBA 外加工厂家的能力，如无特殊的约束条件，应尽量采用推荐的要求。
4.11.6
为保证过波峰焊时不连锡，BOTTOM 面测试点边缘之间距离应大于1.0mm 。
4.11.7
测试点到过孔或零件之间的间距：最小 3.8mm 。
4.11.8 当元件高度超过5.7 mm时, 测试占与零件间距离就不小于5 mm(引用
IPC-221)
4.11.9
测试点到板边缘的间距不小于 1mm 。
4.11.10
测试点到工具孔的间距不小于5mm 。
4.11.11
测试点不能被条形码等挡住，不能被胶等覆盖。
4.11.12
如果考虑采用接插件或连接电缆形式进行测试，需考虑如下要求：所有测试点都已经连接到接插件上。
4.12 PCB设计成本的考虑
1） 板子越小成本就越低。
2） 层数越多成本越高，不过层数少的PCB 通常会造成尺寸的增加。
3） 钻孔需要时间，所以导孔数量越少越好，导孔孔径规格越少越好。
4） 埋孔比贯通孔要贵。因为埋孔必须要在接合前先钻好洞。
4.13 PCB 加工要求
参见模板PCB 加工说明模板 V1.0.doc。
4.14 PCB 导出GERBER 文件
附录 GERBER 文件生成指南。
5 术语和定义
✧ 元件面（Component Side）
安装有主要器件（IC 等主要器件）和大多数元器件的印制电路板一面，其特征表现为器件复杂，对印制电路板组装工艺流程有较大影响。通常以顶面（Top Side ）定义。
✧ 焊接面（Solder Side）
与印制电路板的元件面相对应的另一面，其特征表现为元器件较为简单。通常以底面（Bottom Side ）定义。
✧ 金属化孔（Plated Through Hole）
孔壁沉积有金属的孔。主要用于层间导电图形的电气连接。
✧ 非金属化孔（Unsupported hole） 没有用电镀层或其它导电材料涂覆的孔。
✧ 过孔（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其它增强材料。
✧ 元件孔（Component hole）
用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。
✧ 测试孔
设计用于印制电路板及印制电路板组件电气性能测试的电气连接孔。
✧ 安装孔
为穿过元器件的机械固定脚，固定元器件于印制电路板上的孔，可以是金属化孔，也可以是非金属化孔，形状因需要而定。
✧ 阻焊膜（Solder Mask, Solder Resist）
用于在焊接过程中及焊接后提供介质和机械屏蔽的一种覆膜。
✧ 焊盘（Land, Pad）
用于电气连接和元器件固定或两者兼备的导电图形。
✧ 偷锡焊盘
为了避免多引脚器件过波峰焊接时，后两个引脚间的拖锡连焊而增加的附加焊盘。
✧ Stand off
表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离，器件托起高度。
✧ 轴向引线（Axial Lead）
沿元件轴线方向伸出的引线。
✧ 波峰焊（Wave Soldering）
印制板与连续循环的波峰状流动焊料接触的焊接过程。
✧ 回流焊（Reflow Soldering）
是一种将元器件焊接端面和PCB 焊盘涂覆膏状焊料后组装在一起，加热至焊料熔融，再使焊接区冷却的焊接方式。
✧ PCB （Print circuit Board)
印刷电路板。
✧ 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。
✧ 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，一般包含元器件封 装、网络列表和属性定义等组成部分。
✧ 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。
✧ 阻焊层（Solder Mask）
又叫绿油层，是电路板的非布线层，用于制成丝网漏印板，将不需要焊接的地方涂上阻焊剂。由于焊接电路板时焊锡在高温下的流动性，所以必须在不需要焊接的地方涂一层阻焊物质，防止焊锡流动、溢出引起短路。所以电路板上除了焊盘和过孔外，都会印上防焊漆。
✧ 锡膏防护层（Paste Mask）
为非布线层，该层用来制作钢膜，而钢膜上的孔就对应着电路板上的SMD 器件的焊点。在表面贴装（SMD ） 器件焊接时，先将钢膜盖在电路板上（与实际焊盘对应）， 然后将锡膏涂上，用刮片将多余的锡膏刮去，移除钢膜，这样SMD 器件的焊盘就加上了锡膏，之后将SMD 器件贴附到锡膏上去（手工或贴片机），最后通过回流焊机完成SMD 器件的焊接。
6 引用文件
IPC-A-782A
IPC-2221
7 附录
附录：GERBER 文件生成指南
1） TOP
ETCH/TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
PIN/TOP
VIA CLASS/TOP
2） BOTTOM
ETCH/BOTTOM
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
PIN/BOTTOM
VIA CLASS/BOTTOM
3） VCC
PIN/VCC
ETCH/VCC
VIA CLASS/VCC
4） GND_POWER
PIN/VCC
ETCH/VCC
VIA CLASS/VCC
5） DRILL
MANUFACTURING/NCLEGEND-1-4
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
6） SILKSCREEN_TOP
REF DES/SILKSCREEN_TOP
PACKAGE GEOMETRY/SILKSCREEN_TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
BOARD GEOMETRY/SILKSCREEN_TOP
7） SILKSCREEN_BOTTOM
REF DES/SILKSCREEN_BOTTOM
PACKAGE GEOMETRY/SILKSCREEN_BOTTOM
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
BOARD GEOMETRY/SILKSCREEN_BOTTOM
8） SOLDERMASK_TOP
VIA CLASS/SOLDERMASK_TOP
PIN/SOLDERMASK_TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
9） SOLDERMASK_BOTTOM
VIA CLASS/SOLDERMASK_BOTTOM
PIN/SOLDERMASK_BOTTOM
OARD GEOMETRY/OUTLINE
10） PASTEMASK_TOP
VIA CLASS/PASTEMASK_TOP
PIN/PASTEMASK_TOP
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
11） PASTEMASK_BOTTOM
VIA CLASS/PASTEMAS_BOTTOM
BOARD GEOMETRY/OUTLINE
● 除以上层的设置外，在输出Gerber 文件包时还应包括DRILL 信息，即选择NC DRILL 输出DRILL 文件。
● 通常输出Gerber 文件的设备类型选择RS274X 。
● 如果为两层板则去掉VCC 和GND 两个层。
● 如果为六层、八层或以上的电路板则分别增加其他内层，其他输出层不变，增加
的内层设置同VCC 或GND 设置。