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印制电路板(PCB)设计规范-公司标准

印制电路板(PCB)设计规范-公司标准
印制电路板(PCB)设计规范-公司标准

Q/GWZK 江苏国网自控科技股份有限公司标准

Q/GWZK 002-2013

印制电路板(PCB)设计规范

V1.0

2013-06-03发布2013-06-03实施

江苏国网自控科技股份有限公司发布

印制电路板(PCB)设计规范V1.0 Q/GWZK 002-2013

前言

本标准规定了印制电路板设计的基本原则、要求和数据等,对研发人员在设计印刷电路板时起指导和规范设计作用。

本标准由江苏国网自控科技股份有限公司提出。

本标准由江苏国网自控科技股份有限公司研发部归口。

本标准由江苏国网自控科技股份有限公司负责起草。

本标准主要起草人:万高工。

本标准首次发布。

注明:

在开发过程中使用:

硬件开发工程师必须了解《规范》的内容并在开发中遵循《规范》的指导,在设计完成之后要进行自查。

在同行评审/走查过程中使用:

规范的检查条目部分抽出单独成为《PCB设计检查单》,评审人员必须了解《规范》并按照《检查单》的每一条目对原理图进行检查。

培训中使用:

《规范》中包含了大量设计开发部积累的硬件开发知识和经验,可以作为学习使用。硬件工程师可

以学习并掌握检查条目的内容以及对条目的详细说明,学习部门经验。

目录

一、PCB设计的基础常识 (3)

二、PCB设计的基本规则 (4)

三、PCB设计的布局基本导则 (8)

四、PCB设计的布线基本导则 (9)

五、PCB设计的抗电磁干扰导则 (10)

六、PCB设计接地设计 (11)

七、PCB设计的设计评审 (16)

附录一 共模干扰,串扰与辐射干扰 (17)

附录二 信号回路 (18)

附录三 电压与导线间距关系 (19)

附录四 引线载流量 (20)

一、PCB设计的基础常识

1. 走线隔离距离

隔离距离与要承受的耐压有关,通常情况下在2kV时板上要距离2mm,同时要考虑余量。超过2KV,距离还要增大,例如要承受3kV的耐压测试,距离应在3.5mm以上。在条件允许的情况下,为避免爬电,还要在印制线路板上的高低压之间开槽(见附录三)。

我公司PCB设计时:

在满足条件下,不同回路(需要进行耐压测试的回路)间距,应满足不小于 2.54mm(100mil)间距。如不满足要求,在尽量拉大间距的情况下,中间开槽。

2. 导线的宽度

导线宽度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜,它的最小值以承受的电流大小而定,但最小不宜小于0.2mm(8mil),在高密度、高精度的印制线路中,导线宽度和间距一般可取0.3mm(12mil);导线宽度在大电流情况下还要考虑其温升,单面板实验表明,当铜箔厚度为50μm、导线宽度1~1.5mm(40~60mil)、通过电流2A时,温升很小,因此,一般选用1~1.5mm宽度导线就可能满足设计要求而不致引起温升。目前我公司制板普遍以铜为导电材料,基材的标称厚度设定为1.6mm,铜箔常用厚度为35μm(见附录四)。

考虑大电流按1.2A/1mm载流设计。

最小线宽要求要大于8mil。

推荐信号线宽和线间距为10mil。

3. 焊盘补泪滴

当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。相邻的焊盘要避免成锐角或大面积的铜箔,成锐角会造成波峰焊困难,而且有桥接的危险,大面积铜箔因散热过快会导致不易焊接。

我公司PCB设计时:

当信号走线为8mil时和焊盘连接,要求一律要补泪滴。

4. 大面积敷铜

印制线路板上的大面积敷铜常用于两种作用,一种是散热,一种用于屏蔽来减小干扰,设计印制线路板时常犯的一个错误是大面积敷铜上没有开窗口,而由于印制线路板板材的基板与铜箔间的粘合剂在浸焊或长时间受热时,会产生挥发性气体无法排除,热量不易散发,以致产生铜箔膨胀,脱落现象。因此在使用大面积敷铜时,应将其开窗口设计成网状。

我公司PCB设计时:

使用大面积敷铜时,应将其开窗口设计成网状(网状敷铜)。

5. 印制板板厚

印制线路板的厚度应根据印制板的功能及所装元件的重量、印制板插座规格、印制板的外形尺寸和所承受的机械负荷来决定。多层印制板总厚度及各层间厚度的分配应根据电气和结构性能的需要以及覆箔板的标准规格来选取。

我公司PCB设计时:

后板(基板)选取厚度2mm,其他板在没有特殊设计要求时,统一要求厚度为1.6mm。

6. 印制板倒角

印制板倒角设计主要目的是防止尖锐部分伤害调试人员或加工人员。

我公司PCB设计时:

板框四周倒圆角,倒角半径5mm。特殊情况参考结构设计要求。

二、PCB设计的基本规则

1. 地线回路规则

环路最小规则,即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。针对这一规则,在地平面分割时,要考虑到地平面与重要信号走线的分布,防止由于地平面开槽等带来的问题;在双层板设计中,在为电源留下足够空间的情况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增加一些必要的孔,将双面地信号有效连接起来,对一些关键信号尽量采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其地平面信号回路问题,建议采用多层板为宜。

2. 窜扰控制

串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是:

加大平行布线的间距,遵循3W规则。

在平行线间插入接地的隔离线。

减小布线层与地平面的距离。

3. 屏蔽保护

对应地线回路规则,实际上也是为了尽量减小信号的回路面积,多见于一些比较重要的信号,如时钟信号,同步信号;对一些特别重要,频率特别高的信号,应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计,即将所布的线上下左右用地线隔离,而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。

4. 走线的方向控制规则

即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。

5. 走线的开环检查规则

一般不允许出现一端浮空的布线(Dangling Line), 主要是为了避免产生"天线效应",减少不必要的干扰辐射和接受,否则可能带来不可预知的结果。

6. 阻抗匹配检查规则

同一网络的布线宽度应保持一致,线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射,在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下,如接插件引出线,BGA封装的引出线类似的结构时,可能无法避免线宽的变化,应该尽量减少中间不一致部

分的有效长度。

7. 走线闭环检查规则

防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。

8. 走线的分枝长度控制规则

尽量控制分枝的长度,一般的要求是Tdelay<=Trise/20。

9. 走线长度控制规则

即短线规则,在设计时应该尽量让布线长度尽量短,以减少由于走线过长带来的干扰问题,特别是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对驱动多个器件的情况,应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。

10. 倒角规则

PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生不必要的辐射,同时工艺性能也不好。

11. 器件去藕规则

A. 在印制版上增加必要的去藕电容,滤除电源上的干扰信号,使电源信号稳定。在多

层板中,对去藕电容的位置一般要求不太高,但对双层板,去藕电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性,有时甚至关系到设计的成败。

B. 在双层板设计中,一般应该使电流先经过滤波电容滤波再供器件使用,同时还要充

分考虑到由于器件产生的电源噪声对下游的器件的影响,一般来说,采用总线结构设计比较好,在设计时,还要考虑到由于传输距离过长而带来的电压跌落给器件造成的影响,必要时增加一些电源滤波环路,避免产生电位差。

C. 在高速电路设计中,能否正确地使用去藕电容,关系到整个板的稳定性。

12. 器件布局分区/分层规则

A. 主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰,同时尽量缩短高频部分的布

线长度。通常将高频的部分布设在接口部分以减少布线长度,当然,这样的布局仍然要考虑到低频信号可能受到的干扰。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题,通常采用将二者的地分割,再在接口处单点相接。

B. 对混合电路,也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面,分别使用不同的层

布线,中间用地层隔离的方式。

13. 电源与地线层的完整性规则

对于导通孔密集的区域,要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接,形成对平面层的分割,从而破坏平面层的完整性,并进而导致信号线在地层的回路面积增大。

14. 孤立铜区控制规则

孤立铜区的出现,将带来一些不可预知的问题,因此将孤立铜区与别的信号相接,有助于改善信号质量,通常是将孤立铜区接地或删除。在实际的制作中,PCB厂家将一些板的空置部分增加了一些铜箔,这主要是为了方便印制板加工,同时对防止印制板翘曲也有一定的作用。

15. 重叠电源与地线层规则

不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。

17. 3W规则

为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W的间距。

18. 20H规则

由于电源层与地层之间的电场是变化的,在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。解决的办法是将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位,若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地层边沿内;内缩100H则可以将98%的电场限制在内。

19. 五---五规则

印制板层数选择规则,即时钟频率到5MHz或脉冲上升时间小于5ns,则PCB板须采用多层板,这是一般的规则,有的时候出于成本等因素的考虑,采用双层板结构时,这种情况下,最好将印制板的一面做为一个完整的地平面层。

三、PCB设计的布局基本导则

布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.

1)板边距离应满足5mm,对于不能满足要求时,须尽量增加距离。对于金属壳体,应至少满

足3.5mm以上的距离,否则认为设计不能通过要求。

2)先放置与结构关系密切的元件,如插件,开关,电源插座等,并设置LOCK功能。

3)优先摆放电路功能块的核心元件及体积较大的元件,再以核心元件为中心摆放周围电路元器件。

4)功率大的元件摆放在利于散热的位置上,如采用风扇散热,放在空气的主流通道上;若采用传导散热,应放在靠近机箱导槽的位置。

5)质量较大的元器件应避免放在板的中心,应靠近板在机箱中的固定边放置。

6)有高频连线的元件尽可能靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。

7)输入、输出元件尽量远离。

8)带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。

9)热敏元件应远离发热元件。

10)可调元件的布局应便于调节。如跳线、可变电容、电位器等。

11)同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。

12)表贴元件布局时应注意焊盘方向尽量取一致,以利于装焊,减少桥连的可能。

13)IC去偶电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短。14)BGA与相邻元件的距离>5mm。其它贴片元件相互间的距离>0.7mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件。

15)元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。16)考虑信号流向,合理安排布局,使信号流向尽可能保持一致。

17)布局应均匀、整齐、紧凑。

18)布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线。

四、PCB设计的布线基本导则

1. PCB布线的通用规则

布线优先次序关键信号线优先:电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线

密度优先原则:从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。

1)PCB 尽量使用45o折线而不要采用90o折线布线,这样可以减小高频信号对外的发射与耦合。

2)关键的信号线要尽量粗,并在两边加上保护地,高速线要短而直,导线的宽度不要突变。3)在设计布线时应尽量避免长距离的平行走线,尽可能拉开线与线之间的距离,信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的线路,可以有效地抑制串扰。

4)在 PCB 中,没有用到的区域最好由一个大的接地面来覆盖的,以此提供屏蔽和增加去耦能力。

5)电源层和地层之间的EMC环境较差,应避免布置对干扰敏感的信号。

6)不能用单一的金属化孔传导大电流(0.5A以上)

2. 地线与电源线的布线规则

地线与电源线的布置对于整个PCB 设计的成功起着至关重要的作用。鉴于其重要性,地线和电源线的布线工作一般安排在其他线路布线之前完成,当然,如果在布线过程中有预见性的预留地线与电源线的空间,将地线与电源线的布线工作留待最后进行也是一个不错的选择。提示:对于多层板(四层及以上),已经预留好了单独的电源层和地层,因此可以最后对电源和地布线。两层板要先考虑电源线和地线的布线。

1)电源线、地线以及其他线路对高频信号应保持低阻抗。降低这种骚扰的方法除了加滤波电容外,更值得重视的是减小电源线、地线以及其他线路本身的高频阻抗。因此,各种PCB 线路要短而粗,同时线条要均匀。

2)单面板和双面板用单点接电源和单点接地,如果布局允许,电源线和地线最好采用井字形网状布线结构,具体做法是PCB 的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在交叉孔处用金属化孔相连。

3)对A/D 类器件,数字部分与模拟部分地线宁可统一也不要交叉。

4)当电路需要不止一个电源供给时,需要采用接地将每个电源分离开。

3. 重要线路的布线

重要线路包括时钟、复位以及弱信号线等

1)用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短;石英晶体振荡器外壳要接地;石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。

2)时钟、总线、片选信号要远离 I/0 线和接插件,时钟发生器尽量靠近到用该时钟的器件。3)时钟信号线最容易产生电磁辐射干扰,走线时应与地线回路相靠近,时钟线垂直于I/0 线比平行I/O 线干扰小。

4)弱信号电路,低频电路周围不要形成电流环路。

5)模拟电压输入线、参考电压端一定要尽量远离数字电路信号线,特别是时钟。

五、PCB设计的抗电磁干扰导则

1. 地线的设计原则

1)低频电路中的地线应尽可能采用单点接地。高频电路则采用多点接地;

2)数字地与模拟地尽量分开,最后通过电感汇接在一起;

3)敏感电路应该接到稳定的接地参考源上;

4)尽量减少接地环路面积,以降低电路中的感应噪声;

5)地线尽量宽,要求是使它能通过3倍印制电路板上的允许电流;2-3mm。

6)把高带宽的噪声电路和低频电路分开,另外,要尽量使干扰电流不通过公共的接地回路

影响到其他电路。

2. 电源线的设计原则

1)不同的元器件对电源的要求不同,应选择合适的电源;

2)电源线的关键地方应使用一些抗干扰元器件,如磁珠、磁环、电源滤波器和屏蔽罩,可

显著提高电路的抗干扰性;

3)估算电流,确定电源线的宽度,尽量加宽电源线;

4)保证印制电路板中电源线、地线的走向与数据传输的方向一致,有助于增强抗噪声能力;

3. 元器件的配置原则

1)相邻板之间,同一板相邻层面之间,同一层面相邻布线之间不能有过长的平行信号线;

2)时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端等尽量靠近,同时远离其它低频器件

3)PCB中的元器件应该围绕电路中核心器件进行配置,同时尽量减少和缩短各元器件之间

的引线和连接;

4)按照频率和电流开关特性进行分区,同时保证噪声元器件和非噪声元器件之间具有一定

的距离;

5)保证发热量大的元器件处在上方;

6)尽可能缩短高频元器件之间的连线,同时设法减少分布参数和相互间的电磁干扰;

7)高功率区至少有一整块地,同时保证上面没有过孔,另外地线上的覆铜越多越好;

8)易受干扰的元器件不能挨得太近,输入器件和输出器件应该远离。

9)把高功率放大器和低噪声放大器隔离开来,即让高功率射频发射电路远离低功率射频接

收电路。(如果空间有限,可以把它们放在电路板的两面,或者让他们交替工作)

4. 去耦电容的配置原则

1)引线式电容适用于低频电路;贴片式用于高频电路使用。因为贴片电容的寄生电感要比

引线电容小很多;

2)去耦电容的引线不能过长,尤其高频旁路电容不能带引线;

3)每个集成电路芯片都应布置一个0.01uf的陶瓷电容。如果空间不够,可以每4个~8个

芯片布置一个1uf--10uf的钽电容;

4)对于抗噪声能力弱,关断时电源变化大的器件,如RAM、ROM等存储器件,应在电源

线和地线之间接入高频去耦电容;

5)电容之间不要共用过孔,电容的过孔尽量靠近焊盘;

六、PCB设计接地设计

PCB的接地设计,首先应根据设备系统总的接地设计方案,如:单板上的保护地、屏蔽地、工作地(包括数字地和模拟地)等如何与背板连接,背板上的这些地又如何与系统的各种地汇接,在PCB上落实系统接地方案对PCB板的接地设计要求。

工作地——信号回路的电位基准点(直流电源的负极或零伏点),在单板上可分为数字地GND 与模拟地AGND。数字地连接数字元器件接地端,模拟地连接模拟元器件接地端。理想的工作地

是电路参考点的等电位平面。但在实际的设计中,工作地被作为信号电流的低阻抗回路和电源的供电回路。这样就会产生常遇到的三个问题:共模干扰、信号串扰和幅射(见附录一)。

1. PCB接地设计原则

1)确定高di/dt 、高dv/dt电路(产生辐射)

PCB设计开始时,首先要确定电路中可能的干扰源。一般是高di/dt 、高dv/dt电路,如:时钟、总线缓冲器/驱动器、高功率振荡器。在PCB布局、布线和检查时对它们给予特别关注。

2)确定敏感电路(易受干扰)

确定电路中易受干扰的敏感电路,如:低电平模拟电路,高速数据和时钟。在设计时注意隔离和保护。

3)最小化地电感和信号回路

信号线应该尽量短,信号回路面积尽量小。对速度较高的电路应用有地平面的多层板。关键电路包括器件和走线,应尽量远离板的边缘。板的边缘存在较强的干扰场。

4)地平面分割与不分割的合理应用

对于混合电路,若数字地与模拟地分割,不会出现或能够很好解决信号跨越和信号回路的问题,可以采用分割。否则,建议采用“分区但不分割”的方法。即:局部和布线时严格区分数字与模拟区域,避免数字信号与模拟信号出现公共回流路径。但地层并不分割开。避免信号跨越而形成大的信号回路。

5)接口地保持“干净”,使噪声无法通过耦合出入系统

出入PCB板信号,特别是通过电缆连接的信号易将噪声耦合出入系统,注意保持I/O地不受到共模干扰。接口部分的电源地尽量采用平面。

6)电路合理分区,控制不同模块之间的共模电流

对于纯数字电路,应该注意按电路工作速率高、中、低以及I/O进行分区。以减少电路模块之间的共模电流。

7)贯彻系统的接地方案

PCB上的接地设计,应该符合设备系统的总接地方案。特别是单板、背板,以及与机框机架需要搭接的地方,PCB上应该备有系统要求的安装孔、喷锡或采用其它镀层的导电接触面。

2.双层PCB接地设计原则

1)梳形电源、地结构

梳形电源、地结构栅格电源、地结构

任何电路都不宜直接采用梳形的地结构,由图可以看出信号的回流都必须折回根部,回路面积大。但只要对较重要的信号加以地保护,布线完成之后将空的地方都敷上地铜皮,并用多个过孔将两层的地连接在一起,这个缺陷可以得到弥补。这种结构只适用于低速电路,PCB上信号的走向较单一,而且走线密度较低的情况。

2)栅格形地结构

栅格形地结构,电源和地分别从PCB的顶层和底层,以正交方式引出,在电源和地交叉处放置去耦电容,电容的两端分别接电源和地。

与梳形比较,栅格形地结构信号回路较小。栅格形地结构适用于低速的CMOS和普通的TTL 电路,但应该注意对较高速的信号加足够的地保护,使回路面积和回流路径的电感达到最小。

3.多层PCB接地设计原则

1.有完整地平面的多层板之优点

1)信号提供较稳定的参考电平和低电感的信号回路,使所有信号线具有确定的阻抗值;

2)为电路提供低电感的工作电源供电;

3)可以控制信号间的串扰。

2.参考平面被分割的影响

设计人员常犯的错误是,认为时钟信号很重要,所以要把它走在地网络平面上,如下图。如此会带来以下问题:

1)若该地网络平面相邻的不是另一地平面,时钟信号线离地平面较远,中间还有信号层,

造成时钟信号线本身的阻抗难以控制,造成信号完整性问题;

2)由于时钟信号线走在地网络平面上会造成平面被分割,使分割带之上的信号回路必须绕

分割带,回路面积增大。当分割带之上的信号线较多时,累积的大信号回路产生的EMI

将不可忽视。

3.参考平面上隔离盘尺寸过大的影响

4.走线时,将信号过孔密集地整齐排列会在参考平面上产生开槽的效果

5.参考平面的设计

在实际的设计中,完全禁止平面分割是不现实和不经济的。例如:

1)芯片的低功耗化和单板功能的复杂化,有时一个PCB板上会有三种以上的工作电

源,安排每种电源一层是不合适的,可把几种不同的电源安排在同一层面上,这样,一

个层面就被不同的电源网络所分割。

2)为了避免不同的电路之间的干扰,不同的电路设置不同的地平面,这样,一个层

面就被不同的地平面所分割。对于数模混合电路,根据单板电路的具体情况,可采用以

下三种方式:分割;分割+ 桥接;分区但不分割。

分割(适用于数字电路与模拟电路之间没有信号联系)

布局时将数字电路和模拟电路分开,器件排列尽量紧凑,布线时避免数字电路的信号跨越模拟电路区域,避免模拟电路的信号跨越数字电路区域。两个区域隔离足够的距离。数字地与模拟地分割,然后在插座处单点连接,见上图。这样能最大限度地抑制数字电路对模拟电路的干扰。

分割+ 桥接(适用于数字电路与模拟电路之间联系的信号线较少且集中)

分区但不分割(适用于数字电路与模拟电路之间联系的信号线较多且难以集中在一块)将数字电路和模拟电路分区布局,布线时避免数字电路内部的信号跨越模拟电路区域,避免模拟电路内部的信号跨越数字电路区域。地层并不分割,是一完整的层面,保证两个电路之间联系的信号有最小的信号回路。

3)信号回路的桥接

当较重要的信号不得不跨越参考平面时,可以采用以下的桥接方法:

跨线桥接

跨线桥接适用于信号跨越后,又能回到原来的参考平面上。线桥走在信号层,并且走线尽量地宽。

电容桥接

当信号跨越分割后回不到原参考平面上时,可以在信号跨越处增加一个(或多个)0.01uF至1 uF的电容为信号提供回路。这种用途的电容常被形象地称为Stiching Capacitor。桥接电容应尽量靠近(小于200mil,小于80mil时效果更佳)要保护的信号线,每个电容所保护的信号线不超过5根。如图,电容的两端分别接平面各自对应的网络。

跨线桥接 电容桥接

4)参考平面的处理

电源平面紧靠地平面(仅限于高频电路)

当电路的工作频率很高(如:大于100MHz)时,电源平面应该紧靠地平面,这样可以最大化电源平面与地平面的电容耦合,降低电源的噪声。

多个地平面用过孔相连

当PCB中有多个地平面层时,应该在板上用较多分散的过孔将地平面连接在一起,特别在信号集中换层的地方,以便为换层的信号提供较短回路和降低辐射。如图在平面的周用过孔将地平面连接在一起,可以有效的降低PCB对外的辐射。

条件允许时,采用20H原则

在实施20H原则时,应该优先满足信号的回路最小,信号阻抗连续。即,缩进电源平面时,若相邻的信号层在电源平面边缘有走线,可以在此范围内不考虑20H原则,确保信号不跨越,而且电源平面的边缘应该延伸出信号线位置。

加地平面作为信号隔离层

当信号层数多需要加隔离层时,宜加地平面作为隔离层,不要加电源层作为隔离层。

控制好平面的延伸区域

在进行电源地平面设计时,应该控制好平面的延伸区域。避免不同类型电路的参考平面交叠,平行的带电平面之间存在电容耦合。见图,模拟电源平面Analog P和数字地平面Digital G之间会相互耦合。见等效电路。

6.PCB的层叠设计

PCB的叠层设计不是层的简单堆叠,地层的安排是关键,它与信号的安排和走向有密切的关系。一般应按以下原则进行叠层设计:

1)满足信号的特征阻抗要求

2)满足信号回路最小化原则

3)满足最小化PCB内的信号干扰要求

4)满足对称原则

四层板六层板

4.后背板的接地设计原则

对于有后背板的大型设备,在功能单板上,各种接地母线或接地平面在插座处汇合后经过后背板接到工作地和工作地汇流条。保护地通过后背板接到保护地汇流条。-48V地通过后背板接到-48V 地汇流条。如果-48V电源与±5V或±12V 电源有共地的要求(如用户板),-48V地与工作地在后背板上(靠近-48V电源输入插座位置)相连。否则,-48V地汇流条与工作地汇流条在接地螺丝处相连。静电防护与屏蔽地通过固定螺丝与机壳良好搭接。

七、PCB设计的设计评审

A. 评审流程设计完成后,根据需要可以由PCB设计者或产品硬件开发人员提出PCB设计质量的评审,其工作流程和评审方法参见《PCB设计评审规范》。

B. 自检项目

如果不需要组织评审组进行设计评审,可自行检查以下项目。

1)检查高频、高速、时钟及其他脆弱信号线,是否回路面积最小、是否远离干扰源、是否有多余的过孔和绕线、是否有垮地层分割区

2)检查晶体、变压器、光藕、电源模块下面是否有信号线穿过,应尽量避免在其下穿线,特别是晶体下面应尽量铺设接地的铜皮。

3)检查定位孔、定位件是否与结构图一致。

4)检查器件的序号是否按从左至右的原则归宿无误的摆放规则,并且无丝印覆盖焊盘;

检查丝印的版本号是否符合版本升级规范,并标识出。

5)报告布线完成情况是否百分之百;是否有线头;是否有孤立的铜皮。

6)检查电源、地的分割正确;单点共地已作处理;

附录一共模干扰,串扰与辐射干扰

1. 共模干扰

所有的导体都具有一定的阻抗,电流流经地时,同样会产生压降。流经工作地中的电流主要来自两个方面,一是信号的回流;另一个是电源的电流需要沿工作地返回。下图表示了典型的信号和电源共地逻辑电路PCB上共模电压的产生。其中,Vnoise 是电流流经工作地时产生的共模噪声电压。

2.窜扰

PCB上相邻的印制线之间存在互感和耦合电容,当信号电压或电流随时间快速变化时,会对周围的信号产生不可忽视的串扰。图(a)是串扰的等效电路。图(b)是集总参数下串扰(Crosstalk)与线间距D和印制线离地平面(参考平面)高度H之间的关系。

3.辐射与干扰

PCB上的快速变化的电流回路,其作用相当于小回路天线,它会向外进行电磁场幅射。图(a),属于差模辐射方式。幅射的电场强度与回路中电流的大小Io、回路的面积A、电流的频率的二次方成正比。同理,PCB上的信号回路(小回路天线)也会接收周围快速变化的电磁场,而产生干扰电流。如图(b),当出入PCB的电缆上存在共模电流时,会产生共模幅射。幅射的电场强度与共模电流的大小、共模电流的频率、线的长度成正比。同时,它也会对PCB上的电路产生共模干扰。

附录二信号回路

1. 信号回流

当信号的频率较低时,信号的回流主要沿最低电阻路径,即几何最短路径,如图(a)。

当信号达到一定频率(F>1KHz)时,信号的回流集中沿最低电感路径,如图(b),返回电流主要沿印制线的下方回流。图中的虚线表示信号的回流。

信号较高时的回流分布。

2.信号回路构成

频率较高时,不论信号紧靠的是电源平面还是地网络平面,信号的返回电流总是沿紧靠的参考平面回流。

由回路的构成可以得出:

1)回路的构成上,电源平面与地网络平面同样重要;

2)滤波电容不仅起平滑电源、为电源去耦的作用。它还在信号回路中起桥梁作用;

3)应该纠正所有信号只能从地回流、电源平面不重要的片面观点。

附录三电压与导线间距关系

注:引自《印制板设计和使用 GB4588.3-88 》3.4节

印制电路板的设计与制作

第七章印制电路板的设计与制作 印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板,是安装电子元器件的载体,在电子设计竞赛中应用广泛。 印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后,可以进入印制电路板设计,学习印制电路板的设计方法。 完成印制电路板设计,需要设计者了解电路工作原理,清楚所使用的元器件实物,了解PCB板的基本设计规范,才能设计出适用的电路板。 第一节印制电路板设计的基础知识 1. 印制电路板的类型 一般来说,印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板,有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上,铜箔纯度大于99.8%,厚度约在18~105μm。 印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形,包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件,如电容器、电感器等)。 根据印制电路的不同,可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。 (1)单面印制板仅在一面上有印制电路,设计较为简单,便于手工制作,适合复杂度和布线密度较低的电路使用,在电子设计竞赛中使用较多。 (2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形,用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比,双面印制板的设计更加复杂,布线密度也更高。在电于设计竞赛中,也可以手工制作。 (3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板,导体图形之间由绝缘层隔开,相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接,并大大提升了电子元器件装配和布线密度,叠层导电通路缩短了信号的传输距离,减小了元器件的焊接点,有效地降低了故障率,在各导电图形之间可以加入屏蔽层,有效地减小信号的干扰,提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。 (4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板,是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小,质量轻,可以折叠、卷缩和弯曲,常用于连接不同平面间的电路或

PCB印制电路板设计规范(doc 20页)完美版

印制电路板设计规范 一、适用范围 该设计规范适用于常用的各种数字和模拟电路设计。对于特殊要求的,尤其射频和特殊模拟电路设计的需量行考虑。 应用设计软件为Protel99SE。也适用于DXP Design软件或其他设计软件。二、参考标准 GB 4588.3—88 印制电路板设计和使用 Q/DKBA—Y004—1999 华为公司内部印制电路板CAD工艺设计规范 三、专业术语 1.PCB(Print circuit Board): 印制电路板 2.原理图(SCH图):电路原理图,用来设计绘制,表达硬件电路之间各种 器件之间的连接关系图。 3.网络表(NetList表):由原理图自动生成的,用来表达器件电气连接的关 系文件。 四、规范目的 1.规范规定了公司PCB的设计流程和设计原则,为后续PCB设计提供了设 计参考依据。 2.提高PCB设计质量和设计效率,减小调试中出现的各种问题,增加电路 设计的稳定性。 3.提高了PCB设计的管理系统性,增加了设计的可读性,以及后续维护的 便捷性。 4.公司正在整体系统设计变革中,后续需要自主研发大量电路板,合理的 PCB设计流程和规范对于后续工作的开展具有十分重要的意义。 五、SCH图设计 5.1 命名工作 命名工作按照下表进行统一命名,以方便后续设计文档构成和网络表的生成。有些特殊器件,没有归类的,可以根据需求选择其英文首字母作为统一命名。 表1 元器件命名表 按键,命名为U100,在Lib Ref中描述为KEY。这样使得整个原理图更加清晰,功能明确。 5.2 封装确定 元器件封装选择的宗旨是

1. 常用性。选择常用封装类型,不要选择同一款不常用封装类型,方便元器件购买,价格也较有优势。 2. 确定性。封装的确定应该根据原理图上所标示的封装尺寸检查确认,最好是购买实物后确认封装。 3. 需要性。封装的确定是根据实际需要确定的。总体来说,贴片器件占空间小,但是价格贵,制板相同面积成本高,某些场合下不适用。直插器件可靠性高,焊接方便,但所占空间大,高性能的MCU已经逐步没有了直插封装。实际设计应该根据使用环境需求选择器件。如下几个例子说明情况: a. 电阻贴片和直插的选择 选择直插和贴片电阻主要从精度和功率方面考虑。直插电阻一般精度较高,可以选择0.1%甚至更高的精度,功率可以根据需要选择。常见直插电阻的功率为1/4W。一般在模拟回路采用直插封装,能够更好的保证精度。(特殊情况下也可选择贴片,但须考虑成本问题) 贴片电阻精度一般常见的为5%。功率为1/10W。基本用在数字电路。成本比直插高,但是占空间小。 b. BGA封装的问题 是否选择BGA封装的元器件,主要考虑实际的需求。BGA的特点是占空间小,管脚集成度高,可靠性好,受电磁干扰程度小。但是由于管脚密闭,对于管脚的调试不方便。同时由于BGA的环形管脚排布,使得BGA封装的元器件对于电路板设计有更高要求,一般至少需要4层以上。BGA越复杂,板的层数要求越高,设计成本越高。 c. 电源芯片的封装问题 一般的数字电路常用的稳压器芯片如AS1117-3.3/1.2等。选择封装的时候应该注意其三个管脚的定义是否与设计相同。确定电源芯片的封装定义。

pcb之设计规范(DFM要求)

DFX讲义 DFX是并行工程关键技术的重要组成部分,其思想已贯穿企业开发过程的始终。它涵盖的内容很多,涉及产品开发的各个阶段,如DFA(Design for Assembly,面向装配的设计)、DFM(Design for Manufacture,面向制造的设计)、DFT(Design for Test,面向测试的设计)、DFE(Design for Electro-Magnetic Interference,面向EMI的设计)、DFC(Design for Cost,面向成本的设计) 、DFc(Design for Component,面向零件的设计) 等。目前应用较多的是机械领域的DFA和DFM,使机械产品在设计的早期阶段就解决了可装配性和可制造性问题,为企业带来了显著效益。 DFA指在产品设计早期阶段考虑并解决装配过程中可能存在的问题,以确保零件快速、高效、低成本地进行装配。DFA是一种针对装配环节的统筹兼顾的设计思想和方法,就是在产品设计过程中利用各种技术手段如分析、评价、规划、仿真等充分考虑产品的装配环节以及与其相关的各种因素的影响,在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构,使设计出的产品是可以装配的,并尽可能降低装配成本和产品总成本。 DFT是指在产品开发的早期阶段考虑测试的有关需求,在Layout设计时就根据规则做好测试方案,以保证测试的顺利进行,从而减少改版次数,减少设计成本。DFM则指在产品设计的早期阶段考虑所有与制造有关的约束,指导设计师进行同一零件的不同材料和工艺的选择,对不同制造方案进行制造时间和成本的快速定量估计,全面比较与评价各种设计与工艺方案,设计小组根据这些定量的反馈信息,在早期设计阶段就能够及时改进设计,确定一种最满意的设计和工艺方案。 从以上的定义可以知道DFM 涵盖DFA和DFT的内容,以下是DFM rule ,其中包含DFA,DFT规则。

硬件电路板设计规范

硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

0目录 0目录............................................... 错误!未定义书签。

1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范:......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。

华为PCB设计规范标准

华为PCB设计规范 I. 术语 1..1 PCB(Print circuit Board):印刷电路板。 1..2 原理图:电路原理图,用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。 1..3 网络表:由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件,一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。 1..4 布局:PCB设计过程中,按照设计要求,把元器件放置到板上的过程。深圳市华为技术有限公司1999-07-30批准,1999-08-30实施。 1..5 仿真:在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下,利用EDA设计工具对PCB的布局、布线效果进行仿真分析,从而在单板的物理实现之前发现设计中存在的EMC问题、时序问题和信号完整性问题,并找出适当的解决方案。深圳市华为技术有限公司1999-07-30批准,1999-08-30实施。 II. 目的 A. 本规范归定了我司PCB设计的流程和设计原则,主要目的是为PCB设计者提供必须遵循的规则和约定。 B. 提高PCB设计质量和设计效率。 提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。 III. 设计任务受理 A. PCB设计申请流程 当硬件项目人员需要进行PCB设计时,须在《PCB设计投板申请表》中提出投板申请,并经其项目经理和计划处批准后,流程状态到达指定的PCB设计部门审批,此时硬件项目人员须准备好以下资料: ⒈经过评审的,完全正确的原理图,包括纸面文件和电子件; ⒉带有MRPII元件编码的正式的BOM; ⒊PCB结构图,应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布线区等相关尺寸; ⒋对于新器件,即无MRPII编码的器件,需要提供封装资料; 以上资料经指定的PCB设计部门审批合格并指定PCB设计者后方可开始PCB设

pcb印制板设计规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除pcb印制板设计规范 篇一:pcb工艺设计规范 规范产品的pcb工艺设计,规定pcb工艺设计的相关参数,使得pcb的设计满足可生产性、可测试性、安规、e(pcb 印制板设计规范)mc、emi等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 本规范适用于所有电了产品的pcb工艺设计,运用于但不限于pcb的设计、pcb投板工艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。 导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。 盲孔(blindvia):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。埋孔(buriedvia):未延伸到印制板表面的一种导通孔。 过孔(throughvia):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。

元件孔(componenthole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。standoff:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。 板材,应在文件中注明厚度公差。 机密 20xx-7-9页1页 5.2热设计要求 5.2.1高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置 5.2.4温度敏感器械件应考虑远离热源 对于自身温升高于30℃的热源,一般要求: 若因为空间的原因不能达到要求距离,则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在降额范围内。 为了保证透锡良好,在大面积铜箔上的元件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连,对于需过5a以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘,如图所示: 焊盘两端走线均匀 或热容量相当 焊盘与铜箔间以”米”字或”十”字形连接 5.2.6过回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘的散热对称性 为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象,地回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证散热对称

PCB设计规范

PCB设计规范 _2s-Z_. 冃U言 木规范参考国.家标准卬毓卜也路板设计和使用等标准编制而成。 、布局 元件在二维、三维空间上不能产生冲突。 先放置与结构关系密切的元件,如接插件、开关、电源插座等。对于按键,连接器等与结构相关 的元器件放置好后应锁定,以免在无意之中移动。 如果有相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局。 元器件的排列要便于调试和维修,小元件周围尽量不放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。 按照“先大后小,先难后易”的布置原则,重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流, 低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间 隔要充分; 发热元件要一般应均匀分布(如果有散热片还需考虑其所占的位置),且置于下风位置以利于单板和整机的散热,电解电容离发热元件最少400mil;除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发 热量大的元器件。 元器件离板边尽量不小于5mm,特殊情况下也应大于板厚。 如果PCB用排线连接,控制排线对应的插头插座必须成直线,不交叉、不扭曲。 连续的40PIN排针、排插必须隔开2mm以上。 考虑信号流向,合理安排布局,使信号流向尽可能保持一致。输入、输出元件尽量远离。 电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。 驱动芯片应靠近连接器。 有高频连线的元件尽可能靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。 对于同一功能或模组电路,分立元件靠近芯片放置。连接器根据实际情况必须尽量靠边放置。 开关电源尽量靠近输入电源座。 BGA等封装的元器件不应放于PCB板正中间等易变形区 BGA等阵列器件不能放在底面,PLCC、QFP等器件不宜放在底层。 多个电感近距离放置时应相互垂直以消除互感。 元件的放置尽量做到模块化并连线最短。 在保证电气性能的前提下,尽量按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开; 定位孔、标准孔等非安装孔周围 1.27mm内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围 3.5mm (对于M2.5 )、4mm(对于M3内不得贴装元器件; 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短 路; 元器件的外侧距板边的距离为5mm 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布; 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;其它元器件的布置:

印制电路板的设计规范

目录 1印制线路板(PCB)说明 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1印制线路板定义 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2印制线路板基本组成 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3印制线路板分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。2原理图入口条件 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。3原理图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。4结构图入口条件(游) ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。5结构图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。6电路分类 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.1从安规角度分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2布局设计要求 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3各类电路距离要求 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.4其他要求 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。7规则设置 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 7.1规则分类 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.2基本设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3特殊区域 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.4电源、地信号设置 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.5时钟信号设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.6差分线的设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.7等长规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.8最大过孔数目规则 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.9拓扑规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.10其他设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。8安规、EMC ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.1PCB板接口电源的EMC设计 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.2板内模拟电源的设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.3关键芯片的电源设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.4普通电路布局EMC设计要求..................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.5接口电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.6时钟电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.7其他特殊电路的EMC设计要求................................................................................................. 错误!未定义书签。 8.8其他EMC设计要求..................................................................................................................... 错误!未定义书签。9DFX设计 ............................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 9.1空焊盘(DUMMY PAD)................................................................................................................ 错误!未定义书签。 9.20402阻容器件的应用条件 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。10孔(结构) ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。

华为PCB设计规范

~~ Q/DKBA 深圳市华为技术有限公司企业标准 Q/DKBA-Y004-1999 印制电路板(PCB)设计规范 VER 1.0 0707

1999-07-30发布 1999-08-30实施 深圳市华为技术有限公司发布 前言 本标准根据国家标准印制电路板设计和使用等标准编制而成。 本标准于1998年07 月30日首次发布。 本标准起草单位:CAD研究部、硬件工程室本标准主要起草人:吴多明韩朝伦胡庆虎龚良忠张珂梅泽良本标准批准人:周代琪 0707

Q/DKBA-Y004-1999 目录 目录 1. 1 适用范围 4 2. 2 引用标准 4 3. 3 术语 4 4. 4 目的 2 .1 4.1 提供必须遵循的规则和约定 2 .2 4.2 提高PCB设计质量和设计效率 2 5. 5 设计任务受理 2 .3 5.1 PCB设计申请流程 2 .4 5.2 理解设计要求并制定设计计划 2 6. 6 设计过程 2 .5 6.1 创建网络表 2 .6 6.2 布局 3 .7 6.3 设置布线约束条件 4 .8 6.4 布线前仿真(布局评估,待扩充)8 .9 6.5 布线8 .10 6.6 后仿真及设计优化(待补充)15 .11 6.7 工艺设计要求15 7. 7 设计评审15 .12 7.1 评审流程15 .13 7.2 自检项目15 附录1:传输线特性阻抗 附录2:PCB设计作业流程 3

深圳市华为技术有限公司1999-07-30批准 1999-08-30实施 深圳市华为技术有限公司企业标准 Q/DKBA-Y004-1999 印制电路板(PCB )设计规范 1. 适用范围 本《规范》适用于华为公司CAD 设计的所有印制电路板(简称PCB )。 2. 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示 版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨,使用下列标准最新版本的 可能性。 [s1] GB 4588.3—88 印制电路板设计和使用 Q/DKBA-Y001-19 99 印制电路板CAD 工艺设计规范 1. 术语 1..1 PCB (Print circuit Board):印刷电路板。 1..2 原理图:电路原理图,用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接 关系的图。 1..3 网络表:由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件,一般包 含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。 1..4 布局:PCB 设计过程中,按照设计要求,把元器件放置到板上的过程。

PCB工艺设计规范要点

PCB板设计规范 文件编号:QI-22-2006A 版本号:A/0 编写部门:工程部 编写:职位:日期: 审核:职位:日期: 批准:职位:日期:

目录 一、PCB版本号升级准则 (1) 二、PCB板材要求 (2) 三、PCB安规文字标注要求 (3) 四、PCB零件脚距、孔径及焊盘设计要求 (15) 五、热设计要求 (16) 六、PCB基本布局要求 (18) 七、拼板规则 (19) 八、测试点要求 (20) 九、安规设计规范 (22) 十、A/I工艺要求 (24)

一、PCB版本号升级准则: 1.PCB板设计需要有产品名称,版本号,设计日期及商标。 2.产品名称,需要通过标准化室拟定,如果是工厂的品牌,那么可以采用红光厂注册商标( )商标需要统一字符大小,或者同比例缩放字符。不能标注商标的,则可以简单字符冠名,即用红光汉语拼音几个首字母,例如,HG 或HGP冠于产品名称前。 3.版本的序列号,可以用以下标识REV0,0~9, 以及0.0,1.0,等,微小改动用.A、.B、.C等区分。具体要求如下: ①如果PCB板中线条、元件器结构进行更换,一定要变更主序号,即从 1.0 向 2.0等跃迁。 ②如果仅仅极小改动,例如,部分焊盘大小;线条粗细、走向移动;插件孔 径,插件位置不变则主级次数可以不改,升级版只需在后一位数加上A、 B、C和D,五次以上改动,直接升级进主位。 ③考虑国人的需要,常规用法,不使用4.0序号。 ④如果改变控制IC,原来的IC引脚不通用,请改变型号或名称。 ⑤PCB版本定型,技术确认BOM单下发之后,工艺再改文件,请在原技术 责任工程师确认的版本号后加入字符(-G)。工艺部门多次改动也可参照技术部门数字序号命名,例如,G1,G2向上升级…等。 4.PCB板日期,可以用以下方案标明。XX-YY-ZZ,或者,XX/YY/ZZ。 XX表示年,YY表示月,ZZ表示日。例如:11-08-08,也可以11-8-8,或者,11/8/8。PCB板设计一定要放日期标记。 二、PCB 板材要求 确定PCB 所选用的板材,板材类型见表1,若选用高TG 值的板材,应在文件中注明厚度公差。 注1:1、CEM-1: 纸芯环氧玻璃布复合覆铜箔板,保持了优异的介电性能、机械性能、和耐热性;且允许冲孔加工,其冲孔特性较玻璃环氧基材FR-4更优越,模具寿命更长;高温时翘曲变形很小。 2、FR-4:基板是铜箔基板中最高等级,用环氧树脂、八层玻璃纤维布和电渡铜箔含浸、压覆而成。有优秀的介电性能、机械强度;耐热性好、吸湿小。 3、FR-1:纸基材酚醛树脂基板,弯曲度、扭曲度好,耐热、耐湿差。注2:由于无铅焊料的熔点比传统的Sn-Pb高30℃-40℃,因此无铅化的实施对PCB材质、电子元器件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。对于PCB材质,需要采用热膨胀系数比较小而且玻璃化转变温度Tg值比较大的材料,才能够满足无铅焊接工艺的要求。

PCB设计规范

印制电路板设计规范 ——元器件封装库基本要求 2001-09-21 发布 2001-10-01实施 深圳市中兴通讯股份有限公司 发 布 Q/ZX 04.100.4 - 2001 - 2001 Q/ZX 深圳市中兴通讯股份有限公司企业标准 (设计标准)

Q/ZX 04.100.4 - 2001 目次 前言 (Ⅲ) 1范围 (1) 2引用标准 (1) 3 术语 (1) 4 使用说明 (1) 5 焊盘的命名方法 (1) 6 SMD元器件封装库的命名方法 (3) 6.1 SMD分立元件的命名方法 (3) 6.2 SMD IC 的命名方法 (4) 7 插装元件的命名方法 (6) 7.1 无极性轴向引脚元件的命名方法 (6) 7.2 带极性电容的命名方法 (6) 7.3 无极性圆柱形元件的命名方法 (6) 7.4 二极管的命名方法 (7) 7.5 无极性偏置形引脚分立元件的命名方法 (7) 7.6 无极性径向引脚元件的命名方法 (8) 7.7 TO类元件的命名方法 (8) 7.8 可调电位器的命名方法 (8) 7.9 插装CLCC元件的命名方法 (8) 7.10 插装DIP的命名方法 (8) 7.11 PGA的命名方法 (9) 7.12 继电器的命名方法 (9) 7.13 单排封装元件的命名方法 (9) 7.14 变压器的命名方法 (10) 7.15 电源模块的命名方法 (10) 7.16 晶体和晶振的命名方法 (10) 7.17 光器件的命名方法 (10) 8 连接器的命名方法 (10) 8.1 射频同轴连接器的命名方法 (10) 8.2 DIN欧式插座的命名方法 (10)

《印制电路板设计技术》基本概念

《印制电路板设计技术》基本概念 一、Protel 99软件概述 3、Protel99 SE的文件类型 在设计数据库中包含了全部的用户文件,文件类型以扩展名加以区分。Protel 99SE常见文件类型有: bak(自动备份文件)ddb(数据库文件)sch(原理图文件)pcb(电路板图文件)prj(项目文件) lib(元件库文件) net(网络表文件) pld(pld描述文件)txt(文本文件) rep(报告文件) ERC(电气规则测试报告文件) XLS(元件列表文件) XRF(交叉参考元件列表文件)等。 二、电路原理图设计 1、印制电路板设计分为三大步骤:(1)电路原理图的设计、(2)产生网络表、(3)印制电路板的设计。 2、电路原理图设计的一般步骤:(1)新建电路原理图文件;(2)启动电路原理图编辑器;(3)设置图纸和工作环境;(4)加载元件库;(5)放置元件;(6)调整元器件布局;(7)进行布线及调整;(8)报表文件的生成;(9)文件的保存与输出。 3、在原理图中,设计管理器由Explorer(设计浏览器)和Browse Sch(元件管理器)组成。设计浏览器用来管理设计数据库文件,元件管理器用来装载/删除元件库、选取与查找元件、打开元件编辑器。 4、Protel 99SE中使用的尺寸是英制,它与公制之间的关系为:1 inch(英寸)=25.4mm,1 inch=1000 mil(毫英寸),1mm=40mil 。 5、Snap Grid 表示捕捉栅格,用于将元件、连线放置在栅格上,使图形整齐且易画图;Visible Grid表示可视栅格,屏幕显示的栅格,用以确定元件位置;Electrical Grid 表示电气栅格,用于连线。 6、Protel 99 SE提供的常用快捷键如下:PageUp:放大视图;PageDown:缩小视图;End:刷新视图;Space:被放置的对象旋转90度;Tab:在元件浮动状态时,编辑元件的属性;X:元件水平镜像翻转;Y:元件垂直镜像翻转;Esc:取消当前操作。 7、直线LINE与导线Wire 的区别是: LINE是画直线的工具,没有电气连接意义;Wire 是画导线的工具,有电气连接意义。在使用中两者不能互相代替。 8、网络标号在电路原理图中具有实际的电气连接作用,只要网络标号相同的网络不管图上是否连接表示它们都是连接在一起的。 9、主电路图的扩展名是:.prj,这个文件又称项目文件。 10、电路原理图元件库的扩展名是.lib;而电路原理图文件的扩展名是. sch。 11、制作新元件的一般步骤如下:(1)新建元件库;(2)设置工作参数;(3)绘制元件外形;(4)放置并编辑元件引脚;(5)编辑元件信息;(6)生成有关元件的报表;(7)元件保存。 12、PCB 电路板的概念 所谓印制电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)就是以一定尺寸的绝缘板为基材,以铜箔为导线,通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔等来实现电路元件各个引脚之间的电气连接。 13、单面板、双面板与多层板的区别是:单面板是一种单面敷铜,因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接;双面板是包括 Top (顶层)和 Bottom (底层)的双面都敷有铜的电路板,双面都可以布线焊接,中间为一层绝缘层,为常用的一种电路板;如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层,即构成了多层板。

印制电路板的设计与制作

印制电路板的设计与制作 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则;应用PROTEL设计印制电路板的基本步骤及设计示例;印制电路板的手工制作与专业制作的方法,并以实验室常用的VP?108K电路板制作系统为例,介绍了PCB的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。 现代印制电路板(简称PCB,以下PCB即指印制电路板)的设计大多使用电脑专业设计软件进行,PCB的制作也是通过专业制作厂家完成的。因此,大批量的PCB生产常常是用户自己设计好印制板,将文档资料交给印制板生产厂家,由其完成PCB板的制 出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。因此本章首先介绍使用PROTEL进行印制板设计的一般步骤,给出一个设计示例,然后简单介绍手工制作印制板的一般方法,最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备VP?108K。 印制电路板的设计原则 印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节,若设计不当,会直接影响整机的电路性能,也直接影响整机的质量水平。它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的基本功之一,是实践性十分强的技术工作。 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的,所以必须研究电路中各元件的排列,确定它们在印制电路板上的最佳位置。在确定元件

的位置时,还应考虑各元件的尺寸、质量、物理结构、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。可先草拟几种方案,经比较后确定最佳方案,并按正确比例画出设计图样。画图在早期主要靠手工完成,十分繁琐,目前大多用计算机完成,但前述的设计原则既可适用于手工画图设计,也可适用于计算机设计。 对于印制电路板来说,一般情况下,总是将元件放在一面,我们把放置元件的一面称为元件面。印制板的另一面用于布置印制导线(对于双面板,元件面也要放置导线)和进行焊接,我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。如果电路较复杂,元件面和焊接面容不下所有的导线,就要做成多面板。在元件面和焊接面的中间设置层面,用于放置导线,这样的层面我们称之为内部层或中间层。中间层如果是专门用于放置电源导线的,又称做电源层或地线层。如果是用于放置传递电路信号的导线的,叫做中间信号层。多面板的元件面、焊接面要和中间层连通,靠印制电路板上的金属化孔完成,这种金属化孔叫通孔(Via)。 1. 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上,必须事先知道各元件的安装数据,以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 (1)设计者提供元件正确的安装资料。 (2)若没有提供元件安装数据,应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。

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