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PCB layout结合生产的设计要点分析
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2017-12-04
ypmei
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能够应用和生产，继而成为一个正式的有效的产品才是PCB layout最终目的，layout的工作才算告一个段落。那么在layout的时候，应该注意哪些常规的要点，才能使自己画的文件有效符合一般PCB加工厂规则，不至于给企业造成不必要的额外支出？
这篇文章为是为大家总结出目前PCBlayout一般要遵行七大规则：
一、外层线路设计规则：
（1）焊环（Ring环）：PTH（镀铜孔）孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，也就是直径必需比钻孔大16mil.Via孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，直径必需比钻孔大16mil.总之不管是通孔PAD还是Via，设置内径必须大于12mil，外径必须大于28mil，这点很重要啊！
（2）线宽、线距必须大于等于4mil，孔与孔之间的距离不要小于8mil.
（3）外层的蚀刻字线宽大于等于10mil.注意是蚀刻字而不是丝印。
（4）线路层设计有网格的板子（铺铜铺成网格状的），网格空处矩形大于等于10*10mil，就是在铺铜设置时line spacing不要小于10mil，网格线宽大于等于8mil.在铺设大面积的铜皮时，很对资料都建议将其设置成网状，一来可以防止PCB板的基板与铜箔的黏合剂在浸焊或受热时，产生挥发性气体﹑热量不易排除，导致铜箔膨胀﹑脱落现象；二来更重要的是网格状的铺地其受热性能，高频导电性性能都要大大优于整块的实心铺地。但是本人认为在散热方面不能以网格铺铜的优点以偏概全。应考虑到局部受热而会导致PCB变形的情况下，以损耗散热效果而保全PCB完整性为条件应采用网格铺铜，这种铺铜相对铺实铜的好处就是，板面温度虽有一定提高，但还在商业或工业标准的范围之内，对元器件损害有限；但是如果PCB板弯曲带来的直接后果就是出现虚焊点，可能会直接导致线路出故障。相比较的结果就是采用以损害小为优。真正的散热效果还是应该以实铜最佳。在实际应用中中间层铺铜基本上很少有网格状的，就是因温度引起的受力不均情况不象表层那么明显了，而基本采用散热效果更好的实铜。
（5）NPTH孔与铜的距离大于等于20mil.
（6）锣板（铣刀）成型的板子，铜离成型线的距离大于等于16mil；所以在layout的时候，走线离边框的距离不要小于16mil哦。同理，开槽的时候，也要遵循与铜的距离大于等于16mil.
（7）模冲成型的板子，铜离成型线的距离大于等于20mil；如果你画的板子以后可能会大规模生产，为了节约费用，可能会要求开模的，所以在设计的时候一定要预见到。
（8）V-CUT（一般在Bottom Mask和Top Mask层画一根线，最好标注一下此地要V-CUT）成型的板子，要根据板厚设计；
［1］板厚为1.6mm，铜离V-CUT线的距离大于等于0.8mm（32mil）。
［2］板厚为1.2mm，铜离V-CUT线的距离大于等于0.7mm（28mil）。
［3］板厚为0.8mm-1.0mm，铜离V-CUT线的距离大于等于0.6mm（24mil）。
［4］板厚为0.8mm以下，铜离V-CUT线的距离大于等于0.5mm（mil）。
［5］金手板，铜离V-CUT线的距离大于等于1.2mm（mil）。
注意：拼板的时候可别设置这么小的间距，尽量大一点哦。
二、内层线路设计规则：
（1）焊环（Ring环）：PTH孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，也就是直径必需比钻孔大16mil.Via孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，直径必需比钻孔大16mil.（2）线宽、线距必须大于等于4mil.
（3）内层的蚀刻字线宽大于等于10mil.
（4）NPTH孔与铜的距离大于等于20mil.
（5）锣板（铣刀）成型的板子，铜离成型线的距离大于等于30mil（一般40mil）。
（6）内层无焊环的PTH钻孔到铜箔的距离保持在至少10mil（四层板），六层板至少11mil.
（7）线宽小于等于6mil线，且焊盘中有钻孔时；线与焊盘之间必须加泪滴。
（8）两个大铜面之间的隔离区域为12mil以上。
（9）散热PAD（梅花焊盘），钻孔边缘到内圆的距离大于等于8mil（即Ring环），内圆到外圆的距离大于等于8mil，开口宽度大于等于8mil.一般有四个开口，至少要保证二个开口以上。
三、钻孔设计规则
（1）PCB板厂原则上把“8”字形的孔设计成槽孔（环形孔）。所以建议在layout的时候尽量做成环形的，实在没有这个功能，可以放N多个圈圈，尽量多的错位叠起。这样最后环形槽就不会出现“狗要齿”了，制板厂也不会因为你的槽孔而断了钻头！
（2）最小机械钻孔孔径0.25mm（10mil），一般孔径设计大于等于0.3mm（12mil）。比这小的话或者刚好0.25mm，制板厂的人肯定会找你的。为什么呢，在（5）找到你要的答案吧！
（3）最小槽孔孔径0.25mm（10mil），一般孔径设计大于等于0.3mm（12mil）。同（2）。
（4）一般惯例，只有机械钻孔单位为mm；其余单位为mil.本人画图的习惯是，除了做库因为要量尺寸用mm，其余都用mil为单位，mil的单位小，实在方便。
（5）激光钻孔（镭射）孔径一般为4mil（0.1mm）－8mil（0.2mm）。一般6层以上、又非常密集的板子，才会采用这种技术，例如手机主板，当然价格肯定会提高一个N个等级了。更重要的是PCB最小能加工的要素：一至三阶盲埋孔，激光（镭射）钻孔最小4mil（0.10mm），最小线宽4mil（0.10mm），最小间隙4mil（0.10mm）。埋孔，顾名思义埋在板层中间不见天日的，仅作为导通用的；盲孔，一头露在外面一头躲在里面的，通常也只作为导通用的。而激光（镭射）钻孔，穿透厚度小于等于4.5mil，而是打出来的是圆台孔。所以别想用激光钻孔（镭射）工艺来打通PAD，Via勉强用用就不错了。所以放置PAD时千万注意，别忘了0.25mm限制。
四、文字设计原则：
（1）文字线宽6mil以上，文字字高32mil以上，文字线框的线宽6mil以上。
五、孔铜与面铜设计原则
（1）一般成品面铜1OZ（35um）的板子，孔铜0.7mil（18um）。
（2）一般成品面铜2OZ（70um）的板子，孔铜0.7mil（18um）－1.4mil（35um）。
六、防焊设计原则
（1）防焊比焊盘大3mil（clearance）。很多软件是默认设置的，可以自己找找看！
（2）防焊距离线路（铜皮）大于等于3mil.
（3）绿油桥≥4mil，即IC脚的防焊之间的空隙（dam）。
（4）BGA位开窗和盖线大于等于2mil，设计绿油桥，不足此间距则开天窗制作。
（5）金手指板的金手指部分必须防焊打开，包含假手指。
（8）防焊形式的文字线径≥8mi，字高≥32mil.
这篇文章为是为大家总结出目前PCBlayout一般要遵行七大规则：
一、外层线路设计规则：
（1）焊环（Ring环）：PTH（镀铜孔）孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，也就是直径必需比钻孔大16mil.Via孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，直径必需比钻孔大16mil.总之不管是通孔PAD还是Via，设置内径必须大于12mil，外径必须大于28mil，这点很重要啊！
（2）线宽、线距必须大于等于4mil，孔与孔之间的距离不要小于8mil.
（3）外层的蚀刻字线宽大于等于10mil.注意是蚀刻字而不是丝印。
（4）线路层设计有网格的板子（铺铜铺成网格状的），网格空处矩形大于等于10*10mil，就是在铺铜设置时line spacing不要小于10mil，网格线宽大于等于8mil.在铺设大面积的铜皮时，很对资料都建议将其设置成网状，一来可以防止PCB板的基板与铜箔的黏合剂在浸焊或受热时，产生挥发性气体﹑热量不易排除，导致铜箔膨胀﹑脱落现象；二来更重要的是网格状的铺地其受热性能，高频导电性性能都要大大优于整块的实心铺地。但是本人认为在散热方面不能以网格铺铜的优点以偏概全。应考虑到局部受热而会导致PCB变形的情况下，以损耗散热效果而保全PCB完整性为条件应采用网格铺铜，这种铺铜相对铺实铜的好处就是，板面温度虽有一定提高，但还在商业或工业标准的范围之内，对元器件损害有限；但是如果PCB板弯曲带来的直接后果就是出现虚焊点，可能会直接导致线路出故障。相比较的结果就是采用以损害小为优。真正的散热效果还是应该以实铜最佳。在实际应用中中间层铺铜基本上很少有网格状的，就是因温度引起的受力不均情况不象表层那么明显了，而基本采用散热效果更好的实铜。
（5）NPTH孔与铜的距离大于等于20mil.
（6）锣板（铣刀）成型的板子，铜离成型线的距离大于等于16mil；所以在layout的时候，走线离边框的距离不要小于16mil哦。同理，开槽的时候，也要遵循与铜的距离大于等于16mil.
（7）模冲成型的板子，铜离成型线的距离大于等于20mil；如果你画的板子以后可能会大规模生产，为了节约费用，可能会要求开模的，所以在设计的时候一定要预见到。
（8）V-CUT（一般在Bottom Mask和Top Mask层画一根线，最好标注一下此地要V-CUT）成型的板子，要根据板厚设计；
［1］板厚为1.6mm，铜离V-CUT线的距离大于等于0.8mm（32mil）。
［2］板厚为1.2mm，铜离V-CUT线的距离大于等于0.7mm（28mil）。
［3］板厚为0.8mm-1.0mm，铜离V-CUT线的距离大于等于0.6mm（24mil）。
［4］板厚为0.8mm以下，铜离V-CUT线的距离大于等于0.5mm（mil）。
［5］金手板，铜离V-CUT线的距离大于等于1.2mm（mil）。
注意：拼板的时候可别设置这么小的间距，尽量大一点哦。
二、内层线路设计规则：
（1）焊环（Ring环）：PTH孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，也就是直径必需比钻孔大16mil.Via孔的焊环必须比钻孔单边大8mil，直径必需比钻孔大16mil.（2）线宽、线距必须大于等于4mil.
（3）内层的蚀刻字线宽大于等于10mil.
（4）NPTH孔与铜的距离大于等于20mil.
（5）锣板（铣刀）成型的板子，铜离成型线的距离大于等于30mil（一般40mil）。
（6）内层无焊环的PTH钻孔到铜箔的距离保持在至少10mil（四层板），六层板至少11mil.
（7）线宽小于等于6mil线，且焊盘中有钻孔时；线与焊盘之间必须加泪滴。
（8）两个大铜面之间的隔离区域为12mil以上。
（9）散热PAD（梅花焊盘），钻孔边缘到内圆的距离大于等于8mil（即Ring环），内圆到外圆的距离大于等于8mil，开口宽度大于等于8mil.一般有四个开口，至少要保证二个开口以上。
三、钻孔设计规则
（1）PCB板厂原则上把“8”字形的孔设计成槽孔（环形孔）。所以建议在layout的时候尽量做成环形的，实在没有这个功能，可以放N多个圈圈，尽量多的错位叠起。这样最后环形槽就不会出现“狗要齿”了，制板厂也不会因为你的槽孔而断了钻头！
（2）最小机械钻孔孔径0.25mm（10mil），一般孔径设计大于等于0.3mm（12mil）。比这小的话或者刚好0.25mm，制板厂的人肯定会找你的。为什么呢，在（5）找到你要的答案吧！
（3）最小槽孔孔径0.25mm（10mil），一般孔径设计大于等于0.3mm（12mil）。同（2）。
（4）一般惯例，只有机械钻孔单位为mm；其余单位为mil.本人画图的习惯是，除了做库因为要量尺寸用mm，其余都用mil为单位，mil的单位小，实在方便。
（5）激光钻孔（镭射）孔径一般为4mil（0.1mm）－8mil（0.2mm）。一般6层以上、又非常密集的板子，才会采用这种技术，例如手机主板，当然价格肯定会提高一个N个等级了。更重要的是PCB最小能加工的要素：一至三阶盲埋孔，激光（镭射）钻孔最小4mil（0.10mm），最小线宽4mil（0.10mm），最小间隙4mil（0.10mm）。埋孔，顾名思义埋在板层中间不见天日的，仅作为导通用的；盲孔，一头露在外面一头躲在里面的，通常也只作为导通用的。而激光（镭射）钻孔，穿透厚度小于等于4.5mil，而是打出来的是圆台孔。所以别想用激光钻孔（镭射）工艺来打通PAD，Via勉强用用就不错了。所以放置PAD时千万注意，别忘了0.25mm限制。
四、文字设计原则：
（1）文字线宽6mil以上，文字字高32mil以上，文字线框的线宽6mil以上。
五、孔铜与面铜设计原则
（1）一般成品面铜1OZ（35um）的板子，孔铜0.7mil（18um）。
（2）一般成品面铜2OZ（70um）的板子，孔铜0.7mil（18um）－1.4mil（35um）。
六、防焊设计原则
（1）防焊比焊盘大3mil（clearance）。很多软件是默认设置的，可以自己找找看！
（2）防焊距离线路（铜皮）大于等于3mil.
（3）绿油桥≥4mil，即IC脚的防焊之间的空隙（dam）。
（4）BGA位开窗和盖线大于等于2mil，设计绿油桥，不足此间距则开天窗制作。
（5）金手指板的金手指部分必须防焊打开，包含假手指。
（8）防焊形式的文字线径≥8mi，字高≥32mil.
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