PCB设计规范 A2版

质量管理体系文件QualityManagementSystemFilePCB设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版次：A/2版比亚迪汽车2009-8-20实施第十五事业部发文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：2/35Copyright©BYDAUTO文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：3/35Copyright©BYDAUTO文件修改履历表序号修改内容简述修改方式生效日期修改单号1首次发行2增加了可制造性设计规范升级修改号增加铜箔厚度测试点和工艺边规范3增加PCB与原理图命名规范，确定首次受控时间升级修改号2009-8-20文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：4/35Copyright©BYDAUTO1目的规范PCB板设计，提高PCB板设计质量，增强PCB电路可测性，促进电路板稳定生产，最终保证电子产品质量。2范围此规范对第十五事业部所有电子产品有效，对于有特设要求确实无法满足此规范的PCB板须总经理签字认可方能用于生产。3引用标准无。4术语4.1孔化孔、非孔化孔、导通孔、异形孔、装配孔4.1.1孔化孔（PlatedthroughHole）是经过金属化处理的孔，能导电。4.1.2非孔化孔（Nu-PlatedthroughHole）是没有金属化理，不能导电,通常为装配孔。4.1.3导通孔是孔化的，但一般不装配器件，通常为过孔(Via)。4.1.4异形孔是形状不为圆形，如为椭圆形，正方形的孔。4.1.5装配孔是用于装配器件，或固定印制板的孔。4.2定位孔和光学定位点4.2.1定位孔指放置在板边缘上的用于电路板生产的非孔化孔。4.2.2光学定位点指为了满足电路板自动化生产需要，而在板上放置的用于元件贴装和板测试定位的特殊焊盘。4.3负片（Negative）和正片（Positive）4.3.1负片（Negative）指一块区域，在计算机和胶片中看来是透明的地方代表有物质（如铜箔，阻焊…）。负片主要用于内层，当有大面积的敷铜时，使用正片将产生非常大的数据，导致无法光绘，因此采用负片。4.3.2正片（Positive）与负片相反。4.4回流焊（ReflowSoldering）和波峰焊（WaveSoldering）4.4.1回流焊(ReflowSoldering)：一种焊接工艺，既熔化已放在焊点上的焊料，形成焊点。主要用于表面贴装元件的焊接。4.4.2波峰焊(WaveSolder)：一种能焊接大量焊点的工艺，即在熔化焊料形成的波峰上，通过印制板，形成焊点。主要用于插脚元件的焊接。4.5PCB和PBA4.5.1PCB（PrintCircuitBoard）即印刷电路板，也称PB。文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：5/35Copyright©BYDAUTO4.5.2PBA（PrintedBoardAssembly）指装配元器件后的电路板。4.6SMT和SMC/SMD4.6.1SMT(SurfaceMountTechnology)表面贴装技术4.6.2SMC/SMD(SurfaceMountComponent/Device)表面贴装元件4.7EMC、EMI和EMS4.7.1EMC(ElectroMagneticCompatibility)电磁兼容，包括EMI和EMS4.7.2EMI(ElectroMagneticInterference)电磁干扰4.7.3EMS(ElectroMagneticSusceptibility)电磁敏感度5职责5.1产品设计部门根据此规范要求完成PCB设计后向技术PQE硬件科提供PCB板图。5.2技术PQE硬件科负责对PCB板的审核，审核通过则外发制板；否则对设计部门提出改进要求。5.3产品设计部门修改板图。5.4重复步骤5.2-5.3直到符合此规范要求。6PCB设计布局规范6.1布局设计原则——器件（接插件除外）距板边距离一般应大于5mm；——先放置与结构关系密切的元件，如接插件、开关、电源插座等；——遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心器件、较大元件优先；——局参考原理框图，根据单板的主信号流向安排主要器件；——相同结构部分，尽可能采用“对称式”标准布局；——功率大的元件摆放在利于散热的位置上，如采用风扇散热应放在空气的主流通道上；——输入、输出元件尽量远离；——带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方；——热敏元件应远离发热元件；——可变电容、电位器等可调元件的布局应便于调节，不可放置在其它大体积器件下面；——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；——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；——IC去偶电容应在电源输入端就近放置；——使用同一电源的器件尽量放在一起，以便电源的分隔；文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：6/35Copyright©BYDAUTO——以均匀分布、中心平衡、版面美观的标准化布局。6.2布局设计工艺要求开始一个新的PCB设计时，应遵循以下设计规则。6.2.1建立一个基本的PCB的绘制要求须包括以下信息。6.2.1.1PCB的尺寸、布线区：——PCB的形状、尺寸应严格遵守结构的要求；——布线区距离板边缘（含工艺边）推荐大于8mm；——在大面积PCB设计中(大约超过500cm2以上),为防止过锡炉时PCB板弯曲,应在PCB板中间留一条5mm至10mm宽的空隙不放元器件(可走线),以用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条（见图1）。——PCB上如果有Φ12或方形12mm以上的孔,且PCB板要经过波峰焊，则必须做一个防止焊锡流出的孔盖,连接部分可以用打邮票孔或短刀切割，如图2所示。图1图26.2.1.2机械定位孔——推荐：非孔化孔的机械定位孔直径2mm或3mm，中心位置距板边大于等于5mm，定位孔中心半径6.5mm范围内尽量不放置元件；——机械定位孔一般为非孔化孔，也可用分布接地小孔的方式与地连接；文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：7/35Copyright©BYDAUTO——对不可接地的定位孔推荐：孔直径3mm，阻焊窗直径3.5mm，外层铺铜窗直径9mm。见图3所示。6.2.1.3光学定位点6.2.1.3.1PCB板的光学定位点,为满足SMT自动化生产需要，必须在PCB表层和底层添加光学定位点，且应满足以下要求:——光学定位点至少有两个，放置于工艺边的两个对角上；——光学定位点是顶层和底层的表面焊盘，推荐用圆形；——距离板边缘和机械定位孔的距离推荐≥7.5mm；——推荐尺寸：焊盘直径1.6mm，阻焊直径3.2mm,铺铜直径3.4mm。见图4。图3图46.2.1.3.2表面贴装元件的参考点——QFP，PLCC，BGA封装的元件及管脚中心矩≤0.6mm或引脚在84PIN以上的表面贴装元件必须在元件对角处增加光学定位点，其类型及尺寸同PCB板光学定位点，参考点至少2个且在对角位置放置，放置元件后参考点必须可见，见图5。——密度很高的板上如果没有足够空间放置元件参考点，则在长和宽均≤100mm区域中放置两个公共的参考点，见图6。——元件参考点类型及尺寸同PCB板光学定位点。文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：8/35Copyright©BYDAUTO图5图66.2.1.3.3工艺边必须在PCB板的两侧添加工艺边，为了防止PCB板翘起变形，工艺边应加在PCB板相对较长的边和它的对边上。并在工艺边上放置定位孔，光学定位点，工艺边的宽度应≥6mm。工艺边需要有无铜箔处和有铜箔处。且这两部分均占每条工艺边的一半。以便进行PCB铜箔厚度测试。以方便生产、测试。板边和电路板的连接可用邮票孔或双面短刀切割，见图7。图76.2.1.3.4工艺边的添加方法a)规则类PCB板对于规则类PCB板其工艺边应加在PCB板相对较长的两边，如图8所示；图8文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：9/35Copyright©BYDAUTOb)不规则类PCB板对于不规则类PCB板如图9所示，应把其工艺边加到较长的一边和它的对边上，如图10所示图9图10c)对于拼板必须在拼板较长的两边加工艺边，如图11所示。图11文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：10/35Copyright©BYDAUTO6.2.2PCB元件布局放置的要求PCB元件的布局规则应严格参照6.1，具体的要求如下。6.2.2.1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)对采用波峰焊工艺的PCB板，DIP器件轴向与波峰焊传送方向垂直，阻、容件轴向要与传送方向垂直，排阻及SOP（PIN间距大于等于1.27mm）元器件轴向与传送方向平行；PIN间距小于1.27mm（50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊；见图12。图12c)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；d)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:——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；——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。6.2.2.2元件距离BGA与相邻元件的距离5mm；其他贴片元件相互间的距离≥0.75mm；贴装元件焊盘外侧与相邻插装元件的外侧距离2mm。见图13、图14、表1。文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：11/35Copyright©BYDAUTO图13图14表1相对位置1/16W电阻1/4W电阻跳线X≥2.83X≥2.83X≥2.83X≥2.5X≥2.5X≥2.5X≥3.0X≥3.2X≥3.0X≥3.2X≥3.4X≥3.26.2.2.3PCB布局对于电信号的考虑设计者在布置PCB元件的分布时要考虑如图15的问题：——高速的元件（和外界接口的）应尽量靠近连接器；——高电压、大电流信号与低电压、小电流弱信号分开；数字信号与模拟信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元件间隔要充分。文件名称：PCB板设计规范文件编号：BYD-LPJ-A-10003版本/修改：A/2页码：12/35Copyright©BYDAUTO图156.2.2.4拼板设计要求——拼板的尺寸不可太大，也不可太小，应以制造、装配和测试过程便于加工，不产生较大变形为宜。——拼板的工艺夹持边和安装工艺应由PCB板的制造和安装工艺来确定。——每块拼板上应设计有基准标志，让机器将每块拼板当作单板看待。——拼板可采用邮票版或双面对刻V型槽的分离技术。在采用邮票版时，应注意搭边应均匀分布于每块拼板的四周，以避免焊接时由于PCB板受力不均导致变形。在采用双面对刻的V形槽时，V型槽深度应控制在板厚的1/6~1/8左右。——设计双面贴装不进行波峰焊的PCB板时，可采用双数拼板正反面各半，两面图形按相同的排列方式可以提高设备利用率，节约生产费用和时间。6.2.2.5元件标识——元件的标识需统一化，必须使用下表列述的元件标识，设计电路时可采用“下表的标识+电路模块的数字代号+编号”的组合方式，如R112（标识