PCB设计规范-个人整理版

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PCB设计规范

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1. 布局设计规则

1.1. 确认结构图纸是最新的。

1.2. 根据结构图设置板框尺寸，按照结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并

给这些器件赋予不可移动属性。

1.3. 根据结构图和生产加工所需的夹持边设置PCB的禁止布线区、禁止布局区。 1.4. 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

的电路元件。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，以免引起PCB翘曲。

1.5. 发热元件要均匀分布，以利于散热，除温度检测元件意外的温度敏感器件应远离发热

量大的元器件，如电解电容、晶振、电池等。注意结构通风流向，发热量大的器件应尽量不被其他器件挡住。

1.6. 布局应尽量满足以下要求：总的连线尽可能短，关键信号线最短；高电压、大电流信

号与小电流、低电压的弱信号完全分开；模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；有高频连线的元件尽可能靠近。

1.7. 元件的布局应便于调节和维修，如跳线、可变电容、电位器等器件周围要有足够的空

间；小元件周围不能放置大元件，以免维修时无法焊接；BGA与其他贴片元件的距离大于2mm，以便于拆焊；压接的接插件周围5mm内正面不能有高度超过压接插件高度的元器件，背面5mm内不允许有元件或焊点。

1.8. BOTTOM层的贴片元件和接插件的管脚焊盘间距大于3mm，以保证波峰焊良率；如

果贴片元件的高度较大，则间距应大于5mm。

1.9. 同类型的插装元件优先朝一个方向放置，同一类型的有极性分立元件也应力争在方向

上保持一致，以便于生产和检验，如电解电容。

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1.10. 打开TOP层和BOTTOM层的place-bound，查看重叠引起的DRC是否允许，特别

注意元件叠放是否会引起短路或者生产时候焊接不良等问题。

1.11. 去耦电容应靠近电源输入端放置，储能电容应均匀摆放。对于有多个不同容值滤波

电容的情况，应按照容值越小越靠近电源输入脚的原则摆放。

1.12. 金属壳体和带有长引脚的零件，如电感、插装的保险丝、功率电阻等，注意不要与

其他元器件和印制导线相碰，要留有足够的空间位置。

1.13. 在布局时需要考虑可插拔器件的行程距离以及操作时所需的空间，其他零件的摆放

应避开此范围。

1.14. 预留的接地针焊盘应摆放在高频信号附近，以便于调试时使用。 1.15. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其功能合理放置。 1.15.1. 串联匹配电阻的布局靠近信号的驱动端，距离一般不超过500mil。

1.15.2. 匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端和终端，对于多负载的终端匹配一定

要在信号的最远端匹配。

1.16. 对于LED灯等外观上有顺序的元器件，要特别注意顺序对应关系。 1.17. 布局完成之后，应与结构工程师和硬件工程师确认。

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2. 布线设计规则

2.1. 叠层设计要求

2.1.1. 根据PCB走线密度进行叠层设计，一般BGA零件的出线管脚在4排以内的只需要

4层PCB即可。

2.1.2. 下图是常见的4层和6层PCB叠层结构，需注意对于6层PCB，A叠层结构的L3

和L4间距较大，相互之间基本无参考，平行走线不会串扰；而且所有的信号层都可以参考完整的地平面，电源层阻抗也较小；但此叠层增加了一层无铜基材，是“假八层”，费用较贵。B叠层结构是正常的6层PCB结构，L3和L4间距较小，严禁平行走线。

copper

PPcopper

GNDS1

copper

PPcopper

core

core

copper

PP

copper

PPcopper

4层PCB

S2PWR

corePPcopper

corePP6层PCB--A

S4GND

copper

PPcopper

6层PCB--B

S4GND

PWR+S3S2

corecopper

corecopper

core

PWR+S3S2

GNDS1

copper

PPcopper

GNDS1

2.1.3. 洗板时需要在阻抗控制中将走线参考层标明，并与PCB制造商确认。 2.2. 电源和地设计要求

2.2.1. 地层铜箔由板边内缩40mil（1mm）。

2.2.2. 电源层铜箔要比地层内缩80mil（约20H），以降低PCB边缘辐射。

2.2.3. 电源线要尽量短且足够粗，一般按照40mil/A的线宽来计算走线宽度，。需注意在电

源走线上有过孔时，应多打孔以保证电源线的过流能力。

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2.2.4. 最小环路原则，如果电源和地均以走线方式连接到元件，应尽量平行走线。此原则

也适用于信号走线。

BadGood

2.2.5. 保护地、数字地、模拟地要正确划分。对于低频电路，应尽量采用单点并联接地；

对于高频电路，则宜采用多点接地。

2.2.6. 不同的地平面之间在空间上要避免重叠，不同的电源平面在空间上也要避免重叠。

特别注意共模电感、磁珠前后的电源是不同的平面，不要有重叠，以避免相互耦合。

BadGood

2.2.7. 对于导通孔密集的区域，要注意避免通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，从而破坏平面的完整性，导致地层的回路面积增大，或者电源铜箔的过流能力减小。

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2.2.8. 对于常见的buck和buck-boost模式DC-DC电源转换电路，在元器件摆放和走线时，

需要注意最小环路原则。下图所示的环路连线应尽量短和粗，尽可能单点接地。

Vi

buck

Buck-boost

2.2.9. BGA下方的电源和地不允许采用铺铜方式连接，以免焊接不良，应采用走线网状连

接。

2.2.10. 电感和变压器等磁性元件下面的地要挖空。 2.3. 通孔设计要求

2.3.1. 禁止采用盲孔和埋孔。

2.3.2. 通孔的直径不小于板厚的1/8，即对于1.6mm板厚，最小孔径为8mil；对于2mm板

厚，最小孔径为10mil。

2.3.3. 通孔的焊盘直径建议为通孔直径的2倍，内层热焊盘的直径建议为通孔直径的3倍。 2.4. 一般布线原则

2.4.1. BGA元件下方的走线最小线宽间距可采用4mil/4mil，其他走线的最小线宽间距建

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议采用6mil/6mil。

2.4.2. 走线距板边距离大于3mm。

2.4.3. 阻抗控制要求如下，具体线宽需和PCB制造商确认。 特性阻抗50欧姆 通用差分阻抗100欧姆 USB差分阻抗90欧姆

Laser发射差分阻抗50欧姆，单端25欧姆 2.4.4. 严禁直角和锐角走线。

2.4.5. 走线也需满足最小环路原则，应注意避免在不同层走线时形成环路。

2.4.6. 对于时钟和其他高频信号线，应尽量满足3W原则。应避免与其他信号长距离平行

走线，尽量在时钟走线两边包地，包地的铜箔应尽量多打孔接地平面，以降低与其他信号线之间的串扰。

2.4.7. 对于时钟和其他高频信号线，严禁跨平面走线。应注意切换走线层之后，参考层对

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应的平面可能不是原来参考的平面。

2.4.8. 差分线必须成对平行等长走线，原则是等长比平行更重要。差分线对与其他走线必

须满足3W原则。

2.4.9. 严禁时钟和复位等系统重要信号平行板边走线，以免由于静电泄放回路耦合导致系

统异常。

2.4.10. 晶振下方所有层不允许走线。

2.4.11. 相邻层走线方向必须是正交结构，以免产生串扰。

2.4.12. 不允许出现一端浮空的布线（Dangling Line），主要是为了避免产生天线效应，减少

不必要的干扰辐射和接受。布线完成之后需进行Dangling Line检查，将布线过程中产生的Dangling Line清除。 2.5. 去耦电容的摆放及走线

2.5.1. 去耦合电容应尽量靠近IC的电源管脚摆放。

2.5.2. 如果IC的电源和地的管脚在一起，则去耦电容的两端应直接与IC管脚相接。 2.5.3. 去耦电容的走线应尽量短且较粗，以减小引线电感。 2.5.4. 去耦电容的引线环路应尽量小。

BadBetter

Best

2.6. 铺铜及制程相关处理

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2.6.1. 对于大面积无走线的部分，应做铺铜处理，并添加适量的过孔与地平面相连。 2.6.2. 大面积铜与焊盘的链接应采用N-way连接，不应采用全连接，以避免焊接不良和维

修困难。

2.6.3. 对于引脚密集的接插件，如果焊盘没做拖锡焊盘设计，则需要手动添加拖锡点。注

意对于所有的接插件，拖锡点的方向应一致。

2.7.

丝印

2.7.1. 每层的丝印只允许在X方向和Y方向上朝一个方向放置。

2.7.2. 丝印需要包含元件第一脚和极性的标示，尽量将标示放置在元件实体范围之外，以

保证在元件焊接之后仍可以清晰看到第一脚和极性标示，便于生产检测。

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2.7.3. 对于具有不同功能的同种器件，应用丝印标示其功能，以便于调试和安装。

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3. 出图规则

3.1. 出图前检查

结构要素图是否为最新 是否还有元件未摆放 是否还有走线未完成 所有约束规则是否全部pass 是否有DRC，是否可忽略 是否有dangling line 是否有孤岛铜箔 丝印是否全部确认 结构件位置是否全部正确 是否已摆放光学定位点

是否已添加PCB编码、版本、日期等信息 钻孔数据是否更新为最新 制程相关注意点是否全部确认

3.2. 出图前需完成SMT夹持边添加及拼板处理。

3.2.1. PCB单面双边距板边5mm内无SMT零件，则无需加折边，否则需要添加折边。此

工作PCB制造商可自行完成。

5mm

5mm

3.2.2. PCB拼板原则是在保证PCB基材最大利用率的情况下提高生产效率。PCB基材的

尺寸以1020mm*1220mm较多，可与PCB厂商确认具体尺寸，在一块基材上制作的PCB单板数量越多则单板价格越便宜。PCB拼板后的尺寸以不超过260mm*260mm

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为佳。

3.3. 出图格式为RS274X，此格式不需要光圈文件，且在CAM中查看时可显示flash焊盘。 3.4. 出图时信号层出正片，电源层和地层出负片。

3.5. PCB设计完成之后需提供Gerber文件（包括各层光绘文件，表层焊盘、阻焊、丝印

文件，钻孔数据文件），零件坐标档（Body Center），IPC356文件。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f3a1.html