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PCB 设计规范:从细节把控到生产可靠性的核心要点

来源:捷配 时间: 2025/11/07 09:23:57 阅读: 58
PCB 设计的规范性直接影响生产效率与产品可靠性。作为专注于 PCB&PCBA 制造的服务平台,捷配结合多年生产经验,梳理以下关键设计规范,帮助客户规避常见问题,确保设计方案与生产工艺高效适配。

 

一、焊盘与过孔设计:精准区分,避免混用

焊盘与过孔是 PCB 电路连接的核心结构,其设计合理性直接影响焊接质量与信号传输稳定性。

1. 单面焊盘设计

避免使用填充块替代表面贴装元件的焊盘,应采用标准单面焊盘。由于单面焊盘通常无需钻孔,设计时需将孔径设置为 0,确保生产时不会误加工钻孔,影响焊接效果。

2. 过孔与焊盘的区分使用

过孔与焊盘的功能不同,不可相互替代:过孔用于层间电路导通,焊盘用于元件焊接固定。设计时需明确两者的结构参数,避免因混用导致电路连接故障或元件安装偏差。

3. 钻孔孔径与焊盘尺寸的匹配

布线前期需同步规划元件脚径、焊盘直径、过孔孔径及过孔盘径,避免后期修改带来的效率损耗。标准规则为:若元件焊盘的成品孔直径设定为 X mil,对应的焊盘直径应≥X+18mil,确保焊接时的可靠性与电气连接稳定性。

 

 

二、字符与阻焊规范:保障焊接,清晰标识

字符标注与阻焊绿油的设计需兼顾标识清晰度与焊接可靠性,避免因设计不当影响生产质量。

1. 字符标注要求

  • 字符应避免覆盖焊盘,尤其表面贴装元件的焊盘及 Bottom 层焊盘,防止焊接时出现虚焊或焊锡流失。
  • 若空间受限必须将字符置于焊盘上且无特殊说明,生产时将自动切除 Bottom 层焊盘上的字符部分(非整个字符)及 Top 层表贴元件焊盘上的字符部分,确保焊接可靠性。
  • 大铜皮上的字符采用 “先喷锡后印字符” 工艺,字符不做切削;板外字符一律删除处理。

2. 阻焊绿油设计规范

  • 常规焊盘阻焊:按规范设计的元件焊接点(即标准焊盘),包括过孔,将自动预留阻焊开窗;若使用填充块替代表贴焊盘或线段替代金手指插头且未做特殊处理,阻焊油可能覆盖这些区域,导致焊接错误,需特别注意。
  • 特殊阻焊区域:除焊盘外,若需特定区域不上阻焊油墨(如裸露铜面),需在对应阻焊层(Top 层对应 Top Solder Mask 层,Bottom 层对应 Bottom Solder Mask 层)用实心图形标注,无需通过单面焊盘表达。例如:在 Top 层大铜面露出矩形区域上铅锡,直接在 Top Solder Mask 层绘制实心矩形即可。
  • BGA 区域阻焊:含 BGA 元件的 PCB,其元件面中 BGA 焊盘旁的过孔焊盘必须覆盖阻焊绿油,防止焊接时锡珠短路。

 

 

三、铺铜与外形设计:兼顾结构与生产可行性

铺铜与外形设计需考虑生产工艺限制,确保 PCB 的机械强度与加工效率。

1. 铺铜区设计要求

  • 大面积铺铜(无论网格或实铜)需距离板边≥0.5mm,避免加工时铜箔脱落。
  • 网格铺铜的无铜格点尺寸需≥15mil×15mil,即参数设置中(Grid Size 值 - Track Width 值)≥15mil,且 Track Width 值≥10mil;若无铜格点<15mil×15mil,易导致线路板其他部位开路,此时应改为实铜,参数设置为(Grid Size 值 - Track Width 值)≤-1mil。

2. 外形与异形结构表达

  • 外形加工图需在 Mech1 层绘制,板内异形孔、方槽、方孔等也需在该层标注,建议在槽内注明 “CUT” 及尺寸。
  • 绘制方孔、方槽轮廓时,需考虑加工转折点及端点的圆弧:数控铣床加工常用铣刀直径为 φ2.4mm(最小 φ1.2mm),若未用 1/4 圆弧表示圆角,需在 Mech1 层用箭头标注,并注明最终外形的公差范围。

 

 

四、特殊结构处理:细节决定生产适配性

针对长孔、金属化孔、特殊元件脚等结构,需采用规范的设计表达方式,确保生产精准实现。

1. 焊盘长孔设计

焊盘长孔的钻孔孔径应设为长孔宽度,同时在 Mech1 层绘制长孔轮廓(注意两端为圆弧),并明确安装尺寸,确保与元件引脚的适配性。

2. 金属化孔与非金属化孔区分

  • 未作说明的通层(Multilayer)焊盘孔默认做孔金属化;若需非金属化,需在 Mech1 层用箭头和文字标注。
  • 板内异形孔、方槽、方孔等若边缘有铜箔包围,需注明是否做孔金属化;常规下,孔与焊盘等大或无焊盘且无电气性能的孔视为非金属化孔。

3. 正方形元件脚的孔尺寸设计

  • 正方形插脚边长<3mm 时,可采用圆孔装配,孔径应稍大于正方形对角线值(考虑动配合),避免误设为边长值导致无法装配。
  • 较大方形脚需在 Mech1 层绘制方孔轮廓线,确保安装精度。

 

 

五、多板协同设计:分割交货的规范要求

当多块不同 PCB 绘制在同一文件且需分割交货时,需在 Mech1 层为每块板单独绘制边框,板间预留 100mil 间距,便于生产时精准分割,避免板边残留或尺寸偏差。

 

 

六、捷配助力:从设计到生产的全流程保障

PCB 设计中的细节规范直接影响生产良率与产品可靠性。捷配通过专业的 DFM(可制造性设计)审核团队,在订单前期对设计文件进行全面检查,结合自主研发的工业互联网平台,自动识别焊盘尺寸不匹配、阻焊设计错误等问题,并提供优化建议。同时,依托 4 大自营生产基地的高精度设备与标准化制程,确保从设计规范到生产落地的高效转化,助力客户降低研发成本、缩短生产周期,提升产品可靠性。

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