PCB 设计避坑指南｜从基础规范到制造验证，一文吃透所有核心规则
1 设计基础规范
1.1文件命名与管理
PCB 命名遵循 “产品型号 + 功能代码 + 设计序号 + 版本” 格式，例如 “AIP25-Lab-V1.0” 。严禁直接覆盖旧版文件，确保设计版本的可追溯性和规范性。
1.2材料与工艺选择
1.2.1.基材
采用 FR4 环氧玻璃布。
1.2.2 板厚
厚度范围为 0.5 - 3mm， 若采用自动剪脚工艺，板厚限制在 2mm 以内，常规推荐厚度为 1.6mm。
1.2.3 铜厚
常规情况下选择 35μm 铜厚，对于大电流场景，可选用 70μm 或 90μm 铜厚。 一般立创可以按照推荐选择。
1.2.4 表面处理
当涉及细间距器件（引脚间距 ≤ 0.5mm）时，采用沉金工艺。 其他情况可选择嘉立创常规工艺。
1.3外形与结构
不同焊接工艺对应 PCB 外形尺寸存在限制。浸焊工艺下，PCB 外形最大尺寸为 330×250mm；波峰焊工艺最大尺寸为 450×350mm；回流焊工艺最大尺寸为 400×250mm 。在工艺边设计上，非 SMT 板工艺边宽度要求长边为 5mm，纯 SMT 板工艺边宽度长边为 3mm，以满足生产设备夹持需求。
2原理图设计规范
2.1元件库管理
元件库中的元件符号必须与实物引脚严格保持一致，尤其是 IC、连接器等元件的方向 。同时，需标注关键参数，如电阻的功率、电容的耐压值、电感的电流等，以确保设计的准确性。元件命名采用统一规则，以 “R（电阻）、C（电容）、L（电感）、U（集成电路）” 等前缀加上数字序号的形式，便于识别和管理。
2.2电气设计
在电源网络设计方面，需严格区分数字电源和模拟电源，如 “VCC_3V3”“AVDD_5V” 。对于悬空引脚，特别是输入引脚，必须进行上拉或下拉处理，以保证电路的稳定性。采用模块化设计理念，将电路按功能分页，接口部分使用 Port 进行标注，提高原理图的可读性和可维护性。
2.3设计验证
设计完成后，运行电气规则检查（ERC），全面排查短路、开路等电气问题 。对于关键信号，如时钟信号、复位信号等，进行特殊标记，以便后续检查和调试。
3 PCB 布局规范
3.1核心原则
PCB 布局遵循分区布局原则，将数字、模拟、电源、射频等不同功能区域进行有效隔离，避免相互干扰 。布局时优先确定 MCU、晶振、电源芯片、接插件等关键器件的位置，确保核心功能的稳定性。在散热设计上，发热元件与电解电容间距需≥5mm，大面积铜箔采用网格铺铜方式，且网格线宽≥0.25mm，以增强散热效果。
3.2工艺要求
不同焊接工艺对器件布局方向有特定要求。波峰焊工艺下，器件轴向应平行于传送方向，防止焊接时出现连焊等问题；回流焊工艺中，器件第一引脚方向需保持统一，便于贴装和焊接；对于混装板，波峰焊面禁止放置 QFP、BGA 等复杂器件，避免焊接不良。
工艺类型 | 器件方向要求不得大于两个方向 |
波峰焊 | 主要表面贴装（SMT），器件轴向平行传送方向，减少虚焊、立碑 |
回流焊 | 主要用于通孔插装（THT），第一引脚方向统一 |
混装板 | 引脚焊接层波峰焊面禁放QFP/BGA封装，变形或焊球失效 |
3.3间距规范
元件间距根据器件类型和焊接工艺有所不同。手插元件要求本体之间距离大于 1mm，相邻元件焊盘中心距大于 2.5mm；SMT 元件在回流焊工艺下，间距需≥0.3mm；SMT 元件在波峰焊工艺下，同型元件间距≥0.5mm，异型元件间距≥1mm，以保证焊接质量和元件安装的可靠性。
器件类型 | 最小间距 |
手插元件 | 两个焊盘之间，本体 1mm，焊盘中心 2.5mm |
SMT 回流焊 | ≥0.3mm |
SMT 波峰焊 | 同型元器件≥0.5mm，异型元器件≥1mm |
4 PCB 布线规范
4.1通用规则
根据载流量计算线宽，在 1oz 铜厚情况下，1A 电流需≥20mil 线宽 。对于高速信号，需进行阻抗控制，单端阻抗为 50Ω，差分阻抗为 100Ω，同时保证差分对长度偏差≤50mil，减少信号传输损耗和失真。在电源处理方面，去耦电容应紧贴电源引脚，距离≤2mm，关键电源走线宽度≥40mil，以提高电源完整性。
4.2层叠设计
不同层数的 PCB 推荐采用特定的层叠结构。4 层板推荐 “信号 - 地 - 电源 - 信号” 结构，6 层板推荐 “信号 - 地 - 信号 - 电源 - 地 - 信号” 结构，合理的层叠设计有助于降低信号干扰，提高电路性能。
层数 | 推荐结构 |
2 层 | 顶层、底层共地 |
4 层 | 信号 - 地 - 电源 - 信号 |
6 层 | 信号 - 地 - 信号 - 电源 - 地 - 信号 |
4.3 EMC设计
电磁兼容上，对于时钟、高速等关键信号，采用包地处理，在信号两侧添加地线，抑制电磁干扰 。例如在晶振周围做包地处理，包地内部禁止铺铜，在高频区域，地平面每隔 100mil 添加过孔阵列，增强接地效果。同时，遵循 “3W 原则”，即敏感信号间距≥3 倍线宽，减少信号之间的串扰。（待补充阻抗匹配）
5 制造与验证
5.1 DFM要求
可制造性设计上，通孔焊盘直径为孔径加 0.3 - 0.5mm 。丝印字符高度建议为 1mm，字体使用Times New Roman，且离焊盘距离≥0.5mm，确保丝印清晰且不影响焊接。测试点采用直径 Φ1.6mm 的焊盘，测试点之间间距≥5mm，便于生产测试和后期维修。
项目 | 规范 |
焊盘设计 | 通孔焊盘 = 孔径 + 0.3 - 0.5mm |
丝印 | 字符高 1mm，离焊盘≥0.5mm |
测试点 | Φ1.6mm 焊盘，间距≥5mm |
5.2拼板设计
拼板采用 V-Cut 槽连接方式，且平行传送方向的 V-Cut 槽数量≤3 个，特殊细长单板可适当增加 ，使多块小板在制造时保持整体连接，组装后可通过折断或切割轻松分离。每块小板对角放置 2 个 Mark 点，确保拼板后定位准确。设计过程中严格禁止阴阳板（镜像对称）设计，保证生产工艺的一致性和稳定性。
5.3设计验证
设计完成后，进行全面的设计验证工作。首先运行设计规则检查（DRC），检查间距、短路、开路等设计问题 ；然后利用 3D 模型检查元件高度与外壳是否存在干涉；最后对生成的 Gerber 文件进行人工复核，重点检查尺寸、钻孔和阻焊层，确保设计符合项目要求。
6 安规与文档
6.1安全规范
根据电压等级设定最小电气间隙，当电压≤50V 时，最小电气间隙为 0.6mm；电压为 100V 时，最小电气间隙为 1.0mm；电压为 150V 时，最小电气间隙为 1.5mm，以满足电气安全要求。
电压等级 | 最小电气间隙 |
≤50V | 0.6mm |
100V | 1.0mm |
150V | 1.5mm |
6.2设计输出
设计完成后，需输出完整的设计文档。BOM 清单中应注明使用器件数量，便于物料采购和生产管理 ；装配图需标注极性、关键器件等信息，指导装配过程；工艺说明中应明确特殊工艺要求，如接线、板卡材质有误特殊要求工艺等，确保生产过程准确无误。
注：本规范整合了 EDA（电子设计自动化） 设计原理与 PCB 工艺要求，适用于PADS、JLC_EDA、 Altium Designer、Cadence、KiCad 等常见设计工具 。在实际设计前，需与代工厂沟通确认具体工艺能力，对于高频、高压等特殊设计，需单独进行信号完整性（SI）和电源完整性（PI）仿真，以保障设计的可靠性和性能。