PCB Layout 設計規範

PCB Layout 設計規範

主講人：郭國振

課程大綱 印刷電路板簡介 印刷電路板設計規範 傳統零件建立標準 SMD 零件建立標準 Trace 走線原則 機台尺寸限制與 MASK 之建立標準 文字建立標準

一、印刷電路板簡介

常用材質簡介基 板 種 類 規 格 耐燃等級 最高使用溫度 紙基材銅箔機板 FR1 94V-0 130

紙基材銅箔機板 FR2 94V-0 105

複合基板 CEM-1 94V-0 130

複合基板 CEM-3 94V-0 130

玻璃纖維層基板 FR4 94V-0 130

二、印刷電路板設計規範 安規限制規範(1) Input 110-240Vac 時， L,N is 2.5mm （ CR ）空間距離

/2mm （ CL ）沿面距離， Fuse 之前需保持 2.5mm 以上之距離， Fuse 之後若距離不足需做 open short 測試，但儘量至少保持 1.5mm 以上。

若為醫療使用 L,N is 3mm （ CR ） /1.6mm （ CL ）； Primary to FG 4mm （ CR ） /2.5mm （ CL ）。

(2) Primary to Secondary 6.4mm(CR)/4mm(CL) ；若為醫療使用則 Primary to Secondary 8mm(CR)/5mm(CL) 。

(3) Primary 在大電流正負之間間距至少預留 1mm 或 0.75mm 。

(4) 在 MOS 三隻腳 PIN 之間 PAD 與 PAD 之間須至少保留 0.8mm ，如圖（一）

0.8mm¥H¤W

0.8mm¥H¤W

0.8mm¥H¤W

圖（一）

Layout 設計標準規範(1) 銅箔距離 PCB 板邊至少要有 0.5mm ，銅箔與銅箔間距至少有

0.25mm 以上，一般均預留 0.5mm 以上最恰當。(2) 孔跟孔之間 pitch 最少須大於 2mm 以上， pad to pad 最小限

度距離要求 0.35mm 。如圖（二）

圖（二）

(3) PCB 零件孔徑 NC 鑽孔為 min0.6Φ，電木板沖孔為 min0.7mm ，若孔徑小於 0.6 以下均須開孔 0.7Φ，孔徑公差是±0.05 ，一般界定 +0.1/ -0 ，例如孔徑 1Φ則孔徑若為 1.1Φ以內，均可被接受，反之若 <1.0Φ判定 NG ，倘若工程師判定仍可使用，則以特採入料進廠。

(4) 開模後所有孔均無法變動或移位，孔徑只能改大不可改小，若須增加，孔與孔間距必須在 2mm 以上，銅箔面修改則無限制。

(5) 開模後若變動銅箔，則須變更料號，或版次序號以供辨識；廠商可允許銅箔變動後之模具同時存在，增減孔徑後模具則無法同時並存。

(6) 開模時，模具材質之決定具有絕對相關性， FR-1 之材質模具無法量產 CEM-1 之 PCB 板， CEM-3 之模具亦無法量產 FR4 之PCB 材質 ,模具材質與 PCB 材質，價格有相對之關係。

(7) 開模時須提供圖面有： Bottom Copper 、 Bottom Mask、 Bottom Silk、 Top Silk、 hole 圖、 Gerber 檔等，雙面板須多加 Top Copper及 Top Mask 檔。

(8) 最大網版印刷面積 510 X 510 mm ，沖床最大尺寸 450 X 450 mm ，模具製造最大尺寸 390 X 490 mm 。（以廠商陸裕為基準參考）

(9) V-CUT 每模最大寬度 370 mm 、最小 80 mm ，最小厚度 1.0mm 。 V-CUT 每板邊最小寬度 3.5mm 。

(10) 成型尺寸與 V-CUT 規格： NC-ROUTER±0.2mm ，模沖公差±0.1mm 。

(11)V-CUT 規格表：

如圖（三）說明：

T

材質 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0

FR-4 C 0.30 0.30 0.30 0.40 0.40 0.40

t ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1

FR-1 C 0.30 0.30 0.30 0.40 0.40 0.40

CEM-3 t ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1

C ¡Ó tT

圖（三）

(12) V-CUT 加工後，裂片之單 PCS 尺寸公差： NC-ROUTER成型…±0.3mm 模沖成型……… ±0.2mm 孔徑公差： 一般孔徑公差＋ 0.1mm/－ 0 ，因考量模具因時間因素造成孔

徑緊縮。

外型尺寸公差±0.2mm 。如圖（四）

67.5

3.5

44.0

¡Ó0.

2 m

m

¡Ó0.2 mm

圖（四）

(13) 若因安規距離關係必須將 PCB 板開溝渠以加大絕緣距離時，

溝渠至少必須有 1mm 以上，才算符合安規要求之寬度。如圖（五）

(14) PCB因開溝渠之後，與相關位置包含板邊、傳統零件、 SMD 等都必須有間距之間的考量，以避免 PCB 板與零件產生應力不足，致使模具以及量產時產生錫裂或不可預期之現象，而影響到品質。如圖（五）

(15) 電解電容周圍應避免與零件碰撞，周圍須保持 0.2mm淨空，以免因戳破塑膠皮膜而造成不良。

·¾´ë>1mm

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2mm¥H¤W

3mm ¥H¤W

·¾´ë¦ÜªOÃä¦Ü¤Ö¤@ ÓªO«p

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圖（五）

三、傳統零件建立標準(1) 傳統立式零件建立標準須儘量符合 AI製程標準，以 2.5mm 間

距為標準：如 5mm 、 7.5mm 、 10mm 、 12.5mm…等。(2) 臥式電阻、二極體等臥式元件之 pitch 最小為元件本體長度加

3.6mm 。(3) 立式電阻、二極體等立式元件之折彎高度最低為本體高度加 3m

m ，若該元件為基板元件之最高元件時（當 PCB 板上之零件有限高時），須考量是否可以最小尺寸之元件代替。兩腳間之 pitch 不可小於元件本體半徑加 0.5mm 。如圖（六）

圖（六）

(4) 傳統元件距離板邊至少須一個板厚， pad 與板邊最小距離為 0.35mm ，一般最好預留 0.5mm 。如圖（七）

(5) 臥式電解電容本體與元件腳間距為 1.5mm ，此距離必須是固定的。如圖（八）

¦Ü¤Ö¶·0.35mm

¦Ü¤Ö¶·¤@ ÓªO«p 圖（七）

圖（八）

(6) 零件擺放時最好是方向統一，電解電容在負端須加註符號以 供辨識，如圖（九）

(7) 二極體若加裝鐵粉芯時，請將鐵粉芯置於二極體下方。如圖（十）

圖（九）

圖（十）

(8) TOP IC 因零件本身 Pitch 距離過近，影響焊錫面，故須在上下測加強焊錫面積，且在 PAD 間加粗白漆大約 0.5mm 以防止焊錫短路作業之不良，且周圍最好遠離 SMD 零件。如圖（十一）

SMD太靠近會造成焊錫不良

追加白漆 0.5mm 以區隔 PAD 間距離

圖（十一）

四、 SMD 零件建立標準(1) SMD 建立標準尺寸

種類 布品形狀 a b c d

0603 1.0 0.8 1.0

0805 1.25 1.25 1.25

1206 1.6 1.8 1.6

SMD 0805 (1.25mm x 2.0mm)SMD 0603 (0.8mm x 1.6mm )SMD 0402 (1.0mm x 0.6mm)

(1) SMD 建立標準尺寸

種類 布品形狀 a b c d

1210 1.6 2.0 2.5

SOT-23 1.2 1.6 1.0 0.9

3843 0.75 1.27 1.5 6.0

(2) SMD 在擺放時，若與 PCB 板垂直須距離板邊 3mm 以上 (若因空 間限制之關係，至少仍須距離 2mm) ，若與 PCB 板平行時，須距離板邊 2mm 以上 (視 PCB折板的方式、方向而定 )。 SMD 零件擺放時，方向儘量統一，呈 X軸或 Y 軸來擺放 ( 須考慮過錫爐方向 ) ，若是靠近板邊時，應考量應力效應若折板是 X 方向則 SMD應與板平行，不可置放垂直，否則會因折板時產生應力效應而破壞 SMD結構。因 SMD 零件有應力效應，因而造成毀損，所以有此限制。如圖（十二）

3mm ¥H¤W

2mm¥H¤W

圖（十二）

(3) SMD 之 IC 須加粗白漆以區隔 PAD 與 PAD 之間距，避免產生 PIN 腳短路現象，如圖（十三）

(4) 倘若在 PAD 之外圍追加白漆標示者，則表示為須加強焊錫。如圖（十四）

圖（十三）

追加白漆 0.5mm 以防止短路

PAD

白漆圖（十四）

(5) Layout 時，若因銅箔太細，須加強焊錫面積時，注意在各別的裸銅迴路間要避開，以免有產生弧光放電之疑慮。如圖（十五）

加強焊錫須避開

圖（十五）

五、 Trace 走線原則(1) Trace 距離板邊須 0.5mm 或至少 0.35mm 。(2) Trace 走線須呈圓弧或 450角，勿以直角走線。如圖（十六）

(3) Trace 與 Trace 之間距須保留至少 0.35mm 以上， Trace 與 PAD 之間距須保留至少 0.35mm 以上。

圖（十六）

(4) Trace 最小線寬 0.25mm 以上，最寬則無限制。(5) Trace 與 PAD的設計方式須有淚滴。如圖（十七）

圖（十七）

六、機台尺寸限制與 MASK 之建立標準(1) PCB 板邊，為考量過錫爐方向，及置放固定孔及光學點位置，

在板邊一邊至少預留 6mm 以上，另一邊至少預留 8mm 以上。如圖（十八）

4£XX3

圖 (十八 )

(2)光學點 Mask建立標準如圖（十九）

(3) 每塊基板設計須有板邊及定位孔 4Φ＋ 0.1/－ 0 ，及 VISION MARK 以符合 SMD 機器生產規格，以利生產作業之快速。

(4) PCB 板長邊【 X】方向最大不得超過 330mm ，最小不得小於 50mm 。

(5) PCB 板短邊【 Y】方向最大不得超過 250mm ，最小不得小於 50mm 。

圖（十九）

七、文字建立標準(1) 文字的最小線寬為 0.2mm ，高度為 1.7mm 。(2) 要貼 Sponge 的標示，或者要在 PCB 板上張貼任何東西，標示

的方式為『』。(3) 與外殼組合之重要尺寸須標示尺寸及誤差，例如 PCB 尺寸及 S

OCKET組合後尺寸。(4) PCB 板上須標示 UL Mask 及料號， OPEN Frame的 PCB 板上須加

註標示 CAUTION 字樣及內容、製造週期及產地。如圖（二十）。

CAUTION 字樣 製造地與生產週期

圖（二十）