开发工艺规范（PCB篇）制订：冯桂申日期：2018-5-3 审核：日期：批准：日期：文件修订记录1. 范围与简介1.1 范围本规范规定了设计和生产过程的相关参数，检验标准和操作规范。

本规范适用于摩巴（大连）自动控制系统有限公司印刷电路板产品设计、生产工艺。

1.2 简介本规范规定了摩巴（大连）自动控制系统有限公司所有印刷电路板在研发设计、画图、文件发放、样件定制、贴片、样件验收、样件保存及废弃等环节所涉及到的规范、方法、参数和标准。

2. 参考引用相关规范性文件下面是引用的资料或标准，以行业发布的最新标准为有效版本。

3. 设计规范3.1 考虑印制电路板的设计质量，通常从下列因素入手：1.制板材料的性能价格比是否最佳；2.板面布局是否合理、美观；3.电路板的对外引线是否可靠；4.元器件的排列是否均匀、整齐；5.电路的装配与维修是否方便；6.印制板是否适合自动组装设备批量生产；7.线路的设计是否给整机带来干扰。

3.2 设计准备工作1.设计前提。

要经过电路方案验证；选择电子元器件；对电路实验的结果进行分析；确定整机的机械结构、组装结构和使用性能等步骤。

电路方案验证。

主要是按照产品的设计目标确定电路方案，用电子元器件把电路搭出来，通过对电气信号的测量，调整电路元器件的参数，改进设计；根据元器件的特点、数量、大小以及整机的使用性能要求，考虑整机的结构与尺寸；从实际产品的功能、结构成本，分析方案的适用性。

选用电子器件。

仔细地阅读所用元器件的技术资料，使之工作在合理的状态下。

在使用前了解它们的各种特性、规格和质量参数及引脚结构。

测量元器件所处的工作条件，使它们承受的工作电压、工作电流及消耗功耗处于额定限制之下。

尽量选用集成电路，去除冗余的电器件。

对电路试验的结果进行分析。

此项工作要达到以下目的和要求：（1）熟悉原理图中出现的每个元器件，确定它们的电气参数和机械参数。

（2）找出线路中可能产生的干扰源和容易受外界干扰的敏感元器件（3）了解这些元器件是否容易买到，是否能够保证批量供应。

整机的机械结构、组装结构和使用性能必须确定，便于决定印制电路板的结构、形状和厚度。

2.设计目标。

对于电路板的设计目标，要从准确性、可靠性、工艺性和经济性四个方面考虑。

准确性是指元器件和印制导线的连接关系必须符合产品的电气原理图。

印刷电路板的可靠性，对整机电子产品的质量来说至关重要。

板的层数越多，可靠性越低。

在满足电子设备要求的前提下，应尽量将多层板的层数设计得少一些，这样既降低制板费用，还提高电路板可靠性。

工艺性方面，外形尺寸尽量符合标准化的尺寸系列，形状力求简单，少用异形孔、槽，减少生产模具成本，简化加工工序。

经济性与前几个方面密切相关。

复杂的工艺必然增加制造成本。

在设计印刷电路板时，应该考虑和通用的制造工艺、方法相适应。

3.确定板材、形状、尺寸和厚度。

板材确定。

根据产品的功能、性能指标及产品的档次选择PCB。

对于一般的电子产品，采用FR-4环氧玻璃纤维基板；无铅可选择高Tg（150-170℃）的FR-4、CEM-3、FR-5等；对于环境温度较高或挠性电路板，采用聚酰亚胺玻璃纤维基板；对于散热要求高的高可靠性电路板，采用金属基板；对于高频电路,则需要采用聚四氟乙烯玻璃纤维基板。

形状确定。

电路板的形状由整机结构和内部空间位置的大小决定。

外形应该尽量简单，一般为矩形，避免采用异形板。

尺寸确定，印刷电路板的最佳形状是矩形，长宽之比：3:2或者4:3印制板的厚度确定，主要考虑对元器件的承重和振动冲击等因素。

覆铜板材的标准厚度有0.2mm，0.5mm，0.7mm，0.8mm，1.5mm、1.6mm、2.4mm、3.2mm、6.4mm。

4.印刷电路板焊盘表面镀层及无铅印刷电路板镀层的选择镀层有两种类型：有机防氧化保护涂层（OSP）和金属镀层。

OSP是有机防氧化保护剂，其涂层薄（0.3~0.5um）、平面型好，能防止焊盘被氧化，有利于焊接，成本低，广泛用于SMT。

缺点是保存时间短，真空包装3个月；不能回流多次。

金属镀层主要有焊料涂层（HASL）、化学镀镍/金（ENIG）。

HASL 镀层厚度为7~11 um ，真空保质期为8个月，可焊性好，可多次焊接，成本低，适合用于波峰焊，是世界范围内最广泛的表面处理技术。

缺点是表面不平整，不能用于高密度组装。

ENIG 镀层均匀、表面平整、共面性好，适用于高密度SMT板的双面再流焊工艺。

可根据不同需求进行镀层选择。

3.3 印制电路板的排版布局1.按照信号流走向的布局原则。

对整机电路的布局原则：把整个电路按照功能划分成若干个电路单元，按照电信号的流向依次安排各个功能电路单元在板上的位置，使信号流尽量保持一致的方向，便于信号流通。

多数情况下，信号流向安排是从左到右（左输入、右输出）或从上到下（上输入、下输出）。

与输入、输出端直接相连的元器件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的位置。

以每个功能电路的核心元器件为中心，围绕它来布局。

2. 优先确定特殊元器件的位置。

特殊元器件是指那些根据操作要求而固定位置，或者可能从电、磁、热、机械强度等方面对整机性能产生影响的元器件。

3.操作性能对元器件位置的要求。

印刷电路板是电子产品整机的一个组成部分，电路板在机箱（或机壳）中的位置和安装形式，必须服从整机功能的设计与要求。

为了保证使用、调试、维修的安全，特别注意带高压的元器件，尽量布置在用户不可能触及、生产者不容易触及的位置。

4.防止电磁干扰的考虑（1）相互可能产生影响或干扰的元器件应当尽量分开或采取屏蔽措施。

要设法缩短高频部分元器件之间的连线，减小它们分布参数和相互之间的电磁干扰。

减少印制导线对磁力线的切割；两个电感类元件的位置，应该使它们的磁场方向相互垂直，减少彼此耦合；对干扰源进行磁屏蔽，屏蔽罩应该接地良好；使用高频电缆直接传输信号时，电缆的屏蔽层应该一端接地。

（2）由于某些元器件或导线之间存在较高电位差，应加大他们的距离，以免因放电击穿引起意外短路。

金属外壳的元器件要避免互相触碰。

5.抑制热干扰（1）装在板上的发热元器件（如功耗大的电阻）应当布置在靠近外壳或通风较好的位置；尽量不要把几个发热元器件放在一起。

（2）对温度敏感的元器件，不宜放在热源附近或设备内的上部。

6.增加机械强度。

（1）要注意这个电路板的重心平衡与稳定。

（2）当印制电路板的板面尺寸较大（大于200mmx150mm）时，要考虑到电路板所承受重力和振动产生的机械应力，应该采用机械边框对它加固，以免变形。

7.一般元器件排列（1）元器件在整个面板上分布均匀，疏密一致。

在需要波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下：相同类型器件距离图1图 2不同类型器件的距离图3图4（2）元器件不要占满板面，注意板边四周要留一定空间，每个边要留有5~10mm空间。

（3）插装式元器件应该布设在印制班的一面，每个引出脚单独占用一个焊盘。

（4）元器件的布设不能上下交叉。

相邻的两个元器件之间，要保持一定距离。

（5）对于体积、质量较大的元件器，要确定轴线方向。

应该使体积、质量较大的元器件的轴线方向在整机中处于竖直状态。

这样可以提高元器件在板上固定的稳定性。

图5（6）元器件两端焊盘的跨距应该稍大于元器件本体的轴向尺寸，引线不能齐根弯折，弯脚时应该留出一定距离（至少1mm），以免损坏元器件。

（7）BGA芯片周围3mm内无器件。

为保证可维修性，BGA器件周围需留3mm禁布区，最佳微5mm。

3.4 印刷电路板上的焊盘及导线1.引线插孔和过孔的直径假设引线孔的直径为d。

，元器件引线的直径d1，d。

应比d1大0.2mm左右。

即 d。

≈d1+0.2mm 两者直径差距0.2mm左右是恰当的，差距减小，批量生产时插装速度降低；反之，如果差距加大，将会使焊点强度降低，“虚焊”增多。

在同一块电路板上，孔的尺寸规格应当少一些，优先采用 0.6mm、0.8mm、1.0mm和1.2mm等尺寸。

尽可能避免异形插孔，以便降低加工成本。

过孔的直径通常应该大于板厚的三分之一，一般取0.5~0.6mm。

2.焊盘的外径。

单面板上焊盘外径比插线孔大1.3mm以上，即如果焊盘的外径为D，引线孔直径为d，应有：D≥d+1.3mm。

如果外径太小，焊盘就容易在焊接时粘断或剥落；太大会影响布线密度，延长焊接时间。

高密度单面板，焊盘最小直径可以是：D MIN≥d+1mm；双面板上，焊盘可以比单面板的略小一些。

应有D MIN≥2d3.印制导线设计图6（1）可以根据图2和电流大小选择相应的印制导线宽度。

一般电子产品而言，导线宽度选在0.3~2.5mm（12~100mil）之间，完全可以满足电路需求。

集成电路的信号线，导线宽度可以选在0.3mm以下甚至0.25mm。

只要板上面积及线条密度允许，应该尽可能采用较宽的导线。

（2）印制导线的间距。

印制导线的间距通常采用1~1.5mm。

为了保证产品的可靠性，应该尽量争取导线间距不要小于1mm。

（3）避免导线交叉。

（4）印制导线的走向与形状图7印制导线的走向不能有急剧的拐弯和尖角，拐角不得小于90°；导线通过两个焊盘之间而不与它们连通时，应该与它们保持最大而相等的距离；同样，导线与导线之间的距离也应当均匀地相等并保持最大距离。

导线与焊盘处过度圆滑，避免出现尖角。

（5）导线的布局顺序。

应该先考虑信号线，后考虑电源线和地线。

3.5 印刷导线的抗干扰和屏蔽设计1. 地线布置引起的干扰。

为克服地线布设不合理而造成的干扰，在设计时应当尽量避免不同回路的电流同时流经某一段共用地线，特别是在高频电路和大电流回路中，更应该注意。

可以采取并联分路式和大面积覆铜接地。

2.电源产生干扰与对策。

布线时，电流线不要走平行大环形线，电源线与信号线不要靠得太近，并避免平行。

3.磁场的干扰与对策。

（1）避免印制导线之间的寄生耦合。

区别强弱信号线，使弱信号线尽量短，并避免与其他信号信号线平行靠近。

不同回路信号线，要避免互相平行铺设，双面板两面的印制导线走向要相互垂直。

（2）印制导线屏蔽。

图8（3）减小磁性元件对印刷导线的干扰。

应该注意分析磁性元件的磁场方向，减少印制导线对磁力线的切割。

4、文件规范4.1 图纸种类电子工程图主要有：电路图、方框图、装配图、零件图、逻辑图、软件流程图。

电路图：也叫原理图、殿伦原理图，是用电气制图的图形符号的方式画出产品各部件之间、各部分之间的连接关系，用以说明产品的工作原理。

它是电子产品设计文件中最基本的图纸。

方框图：是用一个一个方框表示电子产品的各个部分，用连线表示它们之间的连接，进而说明其组成结构和工作原理，是原理图的简化示意图。

装配图：用机械制图的方法画出的表示产品结构和装配关系的图，从装配图可以看出产品的实际构造和外观。