PCB电路设计10大基本原则

Posted 2020-09-08 kakegaenonai

PCB电路设计10大基本原则

PCB设计规范与指南 by xfire

PCBpcb设计规范

原则一： 避免过孔via紧挨着SMT焊盘

如果未盖油塞孔的via，我们在layout时将过孔打的过于靠近SMT器件的焊盘，将会造成SMT器件在过回流焊时，流动的焊锡通过该过孔流到PCB的另一面，造成SMT焊料不足而虚焊等问题。通常建议，via过孔的边缘距离 SMT 焊盘边缘距离在 25mil以上，并且via过孔做盖油处理。

 

 

 

 

原则二： 请勿将比SMT焊盘宽的线直接拉入焊盘

如果导线比焊盘大，由于SMT 焊盘的开窗区域一般会比pad尺寸外扩一些，这就使得原本SMT的pad开窗露铜部分会往导线上扩展，而SMT的钢网是按照pad的尺寸来开窗的，好绕 O(∩_∩)O~，反正就是说，这样会使得回流焊时pad上的锡膏量稍微不够，会有虚焊的风险。看下边的图你就会明白了：

 

 

此外，使用比pad等大或者比pad略小的导线，也避免了焊接时热量散失过快的问题。

原则三： 走线请勿沿着SMT焊盘边缘平行进入焊盘

当你用小格点布线时（格点<5mil），有可能会沿着SMT 的焊盘边平行将线拉入焊盘，并且走线与焊盘的间距非常近（< 5mil），请避免这种情况。

因为这个小U槽会藏腐蚀剂药水，会持续腐蚀清洗后的PCB电路，会造成该走线虚连失效的隐患。

并且该方式走线入焊盘，如原则二描述的那样，也会使SMT焊盘比原先设计的扩大，造成虚焊隐患。

 

 

 

 

原则四： 避免以锐角走线

任何情况下都要避免以锐角走线，即使是非高速信号，因为锐角的导线在pcb制板过程中会引起问题，在PCB线路腐蚀加工过程中，锐角的折角处会增强腐蚀性作用，造成该PCB线路腐蚀过度，带来线路开路的问题。

至于高频高速电路，更是要避免使用锐角，其在折角处线宽严重改变，造成阻抗不连续，引起信号完整性问题。

 

 

原则五： 元器件放置不要太靠近板边

PCB在元器件装配焊接阶段，PCB会在各个工艺区间来回传送，如刷完锡膏，传送到贴片机，接着再传输到回流焊机进行焊接，所以我们设计PCB时，板上至少要有一对边留有足够空间上传送带，即工艺边，工艺边的宽度不小于 3mm ，长度需不小于50mm。在工艺边的范围内不能有元器件和引线干涉，否则会影响PCB板的正常传送。如果PCB板的布局无法满足时，可以采用单独增加3mm工艺边或拼板的方法。（注：在设定为工艺边的两侧距板边5mm以内不能放置表贴器件，便于回流焊接）当然，如果你的PCB上的器件都是人工手焊的，不需要过传送带，可以无视，O(∩_∩)O~

 

 

 

如果采用拼版，元器件应离V-cut或者邮票孔边保持一定到安全距离，以免在分板时损伤元器件或应力损伤焊盘。

对于需要机器自动分板的PCB，V-CUT线两面（TOP和BOTTOM面）要求各保留不小于1mm的器件禁布区，以避免在自动分板时损坏器件。

 

 

同时还需要考虑自动分板机刀片的结构，在离板边禁布区5mm的范围内，不允许布局器件高度高于25mm的器件。

 

采用V-CUT设计时以上两条需要综合考虑，以条件苛刻者为准。保证在V-CUT的过程中不会损伤到元器件，且分板自如。

如果拼版采用邮票孔连接，则元器件离邮票孔板边100mil以上。

 

原则六： 焊盘阻焊开窗需要统一尺寸

我们知道，PCB的封装焊盘需要在Soldermask开窗，阻焊开窗的意思就是在焊盘区域不能盖有阻焊绿油，为了保护pcb线路避免氧化及焊接时短路等问题，我们PCB外层一般会盖有阻焊层，常用的阻焊为绿色（当然也有黑色，红色，黄色，蓝色等等），习惯称为盖绿油。

但是焊盘不能盖绿油，以便上锡进行焊接，为了避免因为工艺公差造成阻焊上焊盘，影响焊盘的焊接性，我们一般设计Soldermask开窗区域比焊盘大一些，一般外扩0.1mm（4mil），当然，你也可以不外扩，让Soldermask开窗区域与焊盘尺寸一样大，而由板厂统一处理。

这就要求你在制作pcb封装是，Soldermask开窗尺寸要一直，比如都是与焊盘尺寸一样大，或者比焊盘尺寸外扩0.1mm，不能一些外扩0.05mm，一些外扩0.1mm，这样板厂处理起来会比较困难。

 

 

 

 

 

原则五： 过孔 via 铺铜要保持全连接，而不需要设置热焊盘