PCB Layout 設計規範

1. PCB Layout設計規範 主講人：郭國振

2. 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

3. 一、印刷電路板簡介 • 常用材質簡介

4. 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。

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

6. 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）

7. (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。

8. (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。

9. (11)V-CUT規格表： 如圖（三）說明： 圖（三）

10. (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） 圖（四）

11. (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。 圖（五）

12. 三、傳統零件建立標準 • 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。 • 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。 • 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3mm，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）

13. (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） 圖（七） 圖（八）

14. (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）

15. (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）

16. 四、SMD零件建立標準 SMD 0805 (1.25mm x 2.0mm)SMD 0603 (0.8mm x 1.6mm )SMD 0402 (1.0mm x 0.6mm) • SMD建立標準尺寸

17. SMD建立標準尺寸

18. (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） 圖（十二）

19. 追加白漆0.5mm 以防止短路 (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） PAD 圖（十四） 白漆

20. (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）

21. 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）

22. (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）

23. 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） 圖 (十八)

24. (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）

25. 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SOCKET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）。 圖（二十） CAUTION字樣 製造地與生產週期