硬件部门元器件布局(Placement)设计规范 V1.02

电子元器件的布局6．1．1 元器件的布局原则电子设备、组件中元器件的布局，应遵循以下原则：(1)元器件布局应保证电性能指标的实现。

(2)元器件布局要有利于布线。

(3) 元器件布局要有利于结构安装。

(4)元器件布局应有利于散热和耐冲击振动。

6．1．2布局时的排列方法和要求1. 元器件布局时排列方法和要求：⑴按电路图顺序成直线排列是较好的排列方式按电路图中各级电路的顺序，将各级电路排列成直线是常见也是较好的排列方式。

电路元器件成直线排列的优点是：①电路的输入级和输出级距离较远，减少了输入与输出之间的寄生反馈（寄生耦合）；②各级电路的地电流主要在本级范围内流动，减少了级间的地电流窜扰；③便于各级电路的屏蔽和隔离。

当电路受到安装空间限制，不能作直线布置时，可采用角尺形（L形）或两排平行布置。

⑵注意各级电路、元器件、导线之间的相互影响各级电路之间应留有适当的距离，并根据元器件尺寸合理安排，要注意前一级输出与后一级输入的衔接，尽量将小型元器件直接跨接在电路之间，较重较大的元器件可以从电路中拉出来另行安装，并用导线连入电路。

具有磁场的铁芯器件、热敏元件，高压元件，应正确放置，最好远离其他元件，以免元器件之间产生干扰。

对高频电路为了减少分布参数的影响，相近元器件最好不要平行排列，其引线也不要平行，可互相交错排列（如一个直立，另一个卧倒）。

⑶排列元器件时，应注意其接地方法和接地点如果用金属底座安装元器件，最好在底下表面敷设几根粗铜线作地线，地线应热浸锡后焊在底座中央（注意每根粗铜线必须与底座焊牢）。

要接地元器件接地时，应选取最短的路径就近焊在粗铜地线上。

如果大型元器件安装在其他金属构件上，应单独敷设地线，不能利用金属构件做地线。

在金属底座和金属构件上安装元器件时，应留有足够的安装空间，以便装拆。

如采用印制电路板安装元器件，各接地元器件要就近布置在地线附近，可根据情况采用一点接地和就近接地。

⑷在元器件布局时应满足电路元器件的特殊要求对于热敏元器件和发热量大的元器件，在布局时应注意其热干扰，可采取热隔离或散热措施；对需要屏蔽的电路和元器件，布局时应留有安装屏蔽结构的空间。

硬件电路板设计规范标准硬件电路板设计规范编制日期：审核日期：批准日期：修订记录日期修订状态修改内容修改人审核人批准人目录1 概述1.1 适用范围本规范适用于硬件电路板的设计。

1.2 参考标准或资料本规范参考以下标准或资料：IPC-2221A Generic Standard on Printed Board DesignIPC-2222A nal Design Standard for Rigid Organic Printed BoardsIPC-2223C nal Design Standard for Flexible Printed Boards IPC-7351B ___ for Surface Mount Design and Land Pattern StandardIPC-___ Rigid Printed BoardsIPC-___ Flexible Printed Boards1.3 目的本规范的目的是确保硬件电路板的设计符合行业标准，并能够满足产品的功能和性能要求。

2 PCB设计任务的受理和计划2.1 PCB设计任务的受理PCB设计任务的受理应包括以下内容：产品需求和规格说明PCB设计任务书PCB设计任务计划PCB设计任务的其他相关资料2.2 PCB设计任务的计划PCB设计任务的计划应包括以下内容：PCB设计的时间安排PCB设计的人员安排PCB设计的质量要求PCB设计的其他相关要求3 PCB设计规范3.1 设计原则PCB设计应遵循以下原则：PCB设计应符合IPC标准PCB设计应满足产品的功能和性能要求PCB设计应考虑生产和制造的要求PCB设计应考虑成本和效益的要求3.2 PCB设计要求PCB设计应满足以下要求：PCB布线应符合信号完整性要求PCB布局应符合___要求PCB布局应考虑散热和温度控制PCB布局应考虑机械结构和装配要求3.3 PCB设计文件PCB设计文件应包括以下内容：PCB原理图PCB布局图PCB元件清单PCB工艺文件PCB测试文件本规范旨在确保硬件电路板的设计符合行业标准，并能够满足产品的功能和性能要求。

元器件布局基本要求1.保持信号完整性：在布局时应尽量避免信号线走过敏感电路区域，以减少干扰。

同时，应尽量保持信号线的短和直，避免过长的信号线导致信号的延迟和衰减。

2.分离高频和低频部分：在布局时，应尽量将高频和低频信号线隔离开，以减少互相干扰。

可以通过合适的地线间隔、屏蔽和滤波电路来实现。

3.合理规划电源布局：电子产品中电源供应是非常关键的，因此在布局时应给予足够的重视。

电源和地线应尽量短，且电源线与信号线之间要保持足够的距离，以减少电源噪声的干扰。

4.分离模拟和数字电路：在布局时，应尽量将模拟和数字电路隔离开，以避免互相干扰。

可以通过合适的地线间隔和屏蔽来实现。

5.保持元器件安全距离：在布局时，应根据元器件的特性和要求，保持相应的安全距离。

如高压元器件应与低压元器件隔离，避免电弧和电压击穿引起的故障。

6.合理放置散热元器件：在布局时，应将散热元器件合理放置在通风良好的位置，以保证其能够有效地散热，避免过热引起的故障。

7.考虑易于维修性：在布局时，应考虑到产品的易于维修性。

元器件应有足够的间隔和标识，以方便维修人员进行故障排除和更换。

8.良好的接地布局：在布局时，应注意良好的接地布局。

即应保证地线的连续性和低阻抗，减少接地环路，避免接地回路引起的地漏电流和干扰。

9.引脚布局合理：在布局时，应尽可能使引脚布局紧凑和方便连接，减少长距离引脚和粘引脚的使用，以减少信号损失和故障。

10.图层分离：在多层板的设计中，应尽量将不同电路层隔离开，以避免互相干扰。

可以通过使用电源层、地层和信号层来实现。

总之，元器件布局是电子产品设计中至关重要的一环，合理的元器件布局可以提高产品的性能和可靠性，并减少故障发生的可能性。

以上是一些元器件布局的基本要求，设计者在实际应用中应根据具体需求和要求进行合理的布局。

硬件设计规范硬件设计规范是指在硬件设计过程中应遵循的一系列规范和标准。

一个好的硬件设计规范能够保证硬件设计的质量，提高硬件系统的性能，减少故障率，延长硬件设备的使用寿命。

下面是一份硬件设计规范的参考，共计1000字：一、电路设计规范1. 电路拓扑合理性：设计的电路拓扑结构应简洁明了，符合设计要求和原则，避免交叉干扰和短路等问题。

2. 电源设计合理性：电源的设计应考虑电流和电压的需求，确保电源的稳定性，避免过载和短路等情况。

3. 噪声抑制和滤波：在设计中应考虑到电路中可能存在的干扰信号或噪声，并采取相应的措施，如滤波器、隔离器等，以提高电路的抗干扰能力。

4. 电路布线规范：电路布线应合理布局，避免信号干扰和电磁辐射，保持良好的信号完整性和传输性能。

5. 电路兼容性：设计中应考虑到电路与其他模块和设备的兼容性，确保设备之间的通信和数据传输的稳定和可靠性。

二、元器件选型规范1. 元器件质量可靠性：选取具有良好质量和可靠性的元器件，确保硬件设备的稳定性和长久的使用寿命。

2. 元器件规格符合性：选取符合设计要求和规格的元器件，确保元器件能够满足设备的工作要求。

3. 元器件供应商可靠性：选择可靠的供应商提供优质的元器件，建立良好的合作关系，保证元器件的供应和质量可控。

4. 元器件环保性：选取符合环保要求的元器件，避免使用有害物质，降低对环境的影响。

三、散热设计规范1. 散热器设计合理性：散热器的设计应充分考虑散热的要求，确保设备在工作过程中的热量能够有效地散发出去，避免过热引起的故障。

2. 散热材料选择：选择合适的散热材料，如铜、铝等，确保散热效果和散热器的稳定性。

3. 散热风扇设计：风扇的设计应合理，能够提供足够的风量和风速，以降低元器件的工作温度。

4. 散热部件安装位置：散热部件的安装位置应考虑到散热的需要，避免堵塞和阻碍散热的情况。

四、安全性考虑1. 绝缘和防护措施：设计中应考虑到设备可能存在的安全隐患和电击风险，采取相应的绝缘和防护措施，保障用户的安全。

硬件开发设计规范版本：V1.2编写：校对：审核：批准：五室2008 年8月一、概述1.1 目的该硬件开发设计规范是为我室控制设计开发流程提供依据，减少硬件开发中的低层次问题，并提供规范统一的管理用数据。

1.2 硬件组成员职责与基本技能1.2.1 硬件组成员职责一个技术领先、运行可靠的硬件平台是产品质量的基础，因此硬件组成员责任重大。

1）硬件组成员应勇于尝试应用新的先进技术，在产品硬件设计中大胆创新。

但对于弹上产品应优先考虑成熟的技术。

2）充分利用以前的成熟技术，保持设计中技术上的继承性。

3）在设计中考虑成本，控制产品的性能价格比达到最优。

4）技术开放，资源共享，促进我室整体技术提升。

1.2.2 硬件组成员基本技能硬件组成员应掌握如下基本技能：1、由需求分析至总体方案、详细设计的设计创造能力；2、熟练使用设计工具，如PCB 设计软件Protel99 SE 、Mentor Expedition ，出图工具AutoCAD等，设计原理图、PCB、EPLD、FPGA 调试程序的能力；3、运用仿真设备、示波器、频谱仪等仪器调试硬件的能力；4、掌握常用的标准电路的设计能力；5、故障定位、解决问题的能力；6、各种技术文档的写作技能；7、接触外协合作方，保守秘密的能力。

二、硬件开发流程及要求2.1 硬件开发流程硬件开发流程对硬件开发的全过程进行了科学分解，规范了硬件开发的四大任务。

原理设计（需求分析、详细设计、输入及验证）；PCB设计；硬件调试；归纳总结。

2.2 原理设计2.2.1 总体方案设计硬件开发真正起始应在接到硬件任务书之后，但实际工作中，应在项目立项之前，硬件工程师即协助总体开展前期调研，尽早了解总体需求，如系统功能、性能指标、工作原理、环境指标、结构条件、价格、设计时间、产品寿命等。

硬件工程师需要根据自己的理解及时与总体设计沟通，以完成总体方案的设计。

阶段完成标志：《硬件总体方案设计报告》。

2.2.2 详细方案设计硬件总体方案评审通过后，硬件工程师需要根据分系统指标及硬件工作原理完成详细实施方案设计，详细说明硬件功能模块的划分、各功能模块的指标、功能模块的详细设计、元器件选择及性能、设计依据及工作原理，需要阐述清楚分系统是如何满足分系统设计指标的。

元器件布局的一般原则：元器件布局要求较多的是从机械结构、散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面进行综合考虑。

元器件布局的一般原则是：先布置与机械尺寸有关的器件并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元器件，再就是外围的元器件了。

下面对元器件布局需要注意的各个方面做一个简要介绍：1.机械结构方面的要求：外部接插件、显示器件等安放位置应整齐，特别是板上各种不同的接插件需从机箱后部直接伸出时，更应从三维角度考虑器件的安放位置。

板内部接插件放置上应考虑总装时机箱内线束的美观。

2.散热方面的要求：板上有发热较多的器件时应考虑加散热器甚至风机，并与周围电解电容、晶振等怕热元器件隔开一定距离，竖放的板子应把发热元器件放置在板的最上面，双面放元器件时底层不得放发热元器件。

3.电磁干扰方面的要求：元器件在电路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题，原则之一是各元器件之间的引线要尽量短。

在布局上，要把模拟信号、高速数字电路、噪声源（如继电器、大电流开关以及时钟电路等）这3部分合理分开，使相互间的信号偶合为最小。

随着电路设计的频率越来越高，EMI对线路板的影响越来越突出。

在画原理图时就可以先加上电源滤波用磁环、旁路电容等ūF的电容，有的关键电路甚至还需要加金属屏蔽罩。

4.布线方面的要求：在元器件布局时，必须全局考虑电路板上元器件的布线，一般的原则是布线最短，应将有连线的元器件尽量放置在一起。

对于单面板，器件一律放顶层；双面板或多层板，器件一般放顶层，只有在电路板的空间有限、器件过密时才把一些高度有限、重量较轻并且发热量少的元器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在电路板的底层。

具体到元器件的放置方法，应当做到各元器件排列、分布要合理和均匀，力求达到整齐、美观、结构严谨的工艺要求。

电路板布局的步骤：1.首先应当规划电路板。

规划电路板包括选择电路板的类型、定义电路板的外形、确定电路板的物理边界和电气边界以及预放置安装孔等工作。

一、元器件布局1.手工布局。

手工布局就是在PCB图中将元件的位置进行适当的调整，用鼠标把元件于东到定义的禁止布线层内部，移动元件、转动元件的方法和原理图里移动元件、旋转元件的方法一样。

2.自动布局。

载入网络表文件后，元件会堆积在规划好的电路板中间，用户可以先使用默认的布局参数进行一次自动布局的操作，使得元件可以分开放置，然后进行必要的预拉线调整，最后重新对布局参数设置，再进行一次自动布局。

关键元器件的布局关键元器件包括以下几类：（1）与机械尺寸紧密相关的元器件；（2）占位置的大元器件；（3）电路的核心元器件；（4）关键的接插件；（5）高频的时钟电路；（6）对电磁干扰敏感的电路等外部接插件、显示器件等安放位置应整齐，特别是板上各种接插件需从机箱后部直接伸出时，更应从三维角度考虑器件的安放位置。

对关键元件的布局可以分为以下三个步骤：（1）对所有元器件进行分类，找出电路板上的关键元器件；（2）放置关键元器件；（3）锁定关键元器件。

关于元器件的放置要求：对于单面板，器件一律放顶层；对于双面板或多层板，一般放顶层，只有在器件过密时才把一些高度有限并且发热量少的器件放在电路板的底层。

常用元器件放置的注意点：（1）电阻、二极管放置分为平放和竖放。

平放在电路元器件数量不多、电路板尺寸较大的情况下，一般平放。

对于1/4W以下的电阻平放时，两个焊盘间的距离一般取0.4英寸。

1/2W的电阻一般取0.5英寸。

（2）电位器安放时放置电路板边缘，方便旋转。

（3）IC座确认方向是否正确，并注意各个IC引脚是否正确。

一般情况下，为了防止方向装反，在同一块电路板上进行布局时，尽量将所有IC的U型放置在同一个方向。

散热方面的要求：板上有发热较多的器件时应考虑加散热器甚至风机，并与周围电解电容、晶振等怕热元器件隔开一定距离，竖放的板子应把发热元器件放置在板的最上面，双面放元器件时底层不得放发热元器件。

电磁干扰方面的要求：原则之一是各元器件之间的引线要尽量短，在布局上要把模拟信号、高速数字电路、噪声源（如继电器、大电流开关以及时钟电路等）这三部分合理分开等。

硬件设计规范
说明
为保证产品设计质量和生产适应性，保证产品设计时部品选择合理并符合通用化和标准化的要求，在总结产品设计与试生产经验的基础上，由研发部提出产品设计工作中设计师需进行检查的项目，经整理编制了《硬件设计规范》。

产品设计师应根据所开发产品的具体情况，适时地对产品的设计进行必要的检查。

对不合格项目应及时进行设计改进和修正，以确保产品设计符合该规范的要求。

《硬件设计规范》是产品设计评审时产品设计师必须提供的资料之一。

本规范由研发部提出。

本规范不包含AC-DC电源部分。

一、硬件设计原则：
1.所有的设计依据来自于元器件SPEC，必须详细阅读各个元件的规格书并深入理解;
2.原理图与PCB图对应;
3.原理图与BOM对应，在有不同搭配的地方列表注明差异;
4.关键器件注明供应商，试产结束之后如果替代必须提供规格书，小批量试产验证才能大批量导入;
5.使用标准封装库;
6.元器件选型及设计标准化;
7.线路设计和PCB Layout时要充分考虑EMC和安规要求，确保生产时100%过EMC.
所有的新项目在第一次送样测试时必须附带此表，且作为设计结果存档。

所有测试项目中，可记录数值的需记录测量值，不可记录数值的在“合格/不合格”注明。

“√”表示合格，“X”表示不合格
二、电源设计规范
三、CPU电路设计检查
四、音、视频输入输出电路检查表
USB电压供电，电源预留500MA--------？
五、高频部分检查表
六、整机电路设计伺服部分
七、数字处理电路检查表
八、功放电路检查
更具体的测试项目参照电性能测试表格九、部品适应性检查表。

硬件Layout元器件布线规范篇硬件Layout元器件布线规范篇目录概述 (3)1.1.C OMMON R OUTING R ULE (3)1.2.PWM的布线 (15)1.3.CLK的布线 (21)1.4.RJ45 TO T RANSFORMER的布线 (25)1.5.SFP的布线XFP的布线 (28)1.6.SGMII，GMII（RGMII）,MII的走线（MAC TO PHY端） (33)1.7.POE部分的布线 (38)1.8.RS485布线 (46)1.9.CPU子系统的布线 (47)概述本文是用来描述硬件研发部元器件布线设计规范手册，从EMI,散热，噪声，信号完整性，电源完整性，等角度，来规范元器件布线设计。

此部分的Check应该Layout 布线阶段执行，并在Layout Review 阶段做Double Check,若升级时Key Component 有更改，需要对以下内容再次Check。

Common Routing Rule1.1.1传输线传输线分为2种：微带线(Microstrip)和带状线(stripline)微带线(Microstrip):一般走在外层的Trace.带状线(stripline):一般走内层的 Trace.微带线与带状线的特征阻抗不一样，必须避免不同形态的传输线存在于不同的层面上。

1.1.2跨Plane高频信号走线必须注意不跨不同的Power Plane的问题，否则会因为回流路径不好造成信号完整性的问题。

铜箔在VCC GND Plane 层面尽量避免有连续的破孔出现，如有，请确认不会造成对电源完整性，和参考平面有影响。

如下图所示：图1第一层有2个不同的Plane AGND&DGND，图2 CLK Trace 同时跨在AGND与DGND，此信号严重会受到干扰。

所以此类问题一定要检查一下！1.1.3绕线1, Serpentine Trace (蛇形线)：一般在BUS和CLK应用上，为了要求等长，必须较短的Trace要求绕线增加长度，方能达到所需的要求。

元件佈局基本規則1. 按電路模組進行佈局，實現同一功能的相關電路稱為一個模組，電路模組中的元件應採用就近集中原則，同時數位電路和類比電路分開2.定位孔、標準孔等非安裝孔周圍1.27mm 內不得貼裝元、器件，螺釘等安裝孔周圍3.5mm（對於M2.5）、4mm（對於M3）內不得貼裝元器件。

3. 臥裝電阻、電感（插件）、電解電容等元件的下方避免布過孔，以免波峰焊後過孔與元件殼體短路。

4. 元器件的外側距板邊的距離為5mm。

5. 貼裝元件焊盤的外側與相鄰插裝元件的外側距離大於2mm。

6. 金屬殼體元器件和金屬件（遮罩盒等）不能與其他元器件相碰，不能緊貼印製線、焊盤，其間距應大於2mm。

定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其他方孔外側距板邊的尺寸大於3mm。

7. 發熱元件不能緊鄰導線和熱敏元件；高熱器件要均衡分佈8. 電源插座要儘量佈置在印製板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端應佈置在同側。

特別應注意不要把電源插座及其它焊接連接器佈置在連接器之間，以利於這些插座、連接器的焊接及電源線纜設計和紮線。

電源插座及焊接連接器的佈置間距應考慮方便電源插頭的插拔。

9. 其他元器件的佈置所有IC 元件單邊對齊，有極性元件極性標示明確，同一印製板上極性標示不得多於兩個方向出現兩個方向時，兩個方向互相垂直。

10、板面佈線應疏密得當，當疏密差別太大時應以網狀銅箔填充，網格大於8mil(或0.2mm)。

11、貼片焊盤上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虛焊。

重要信號線不准從插座腳間穿過。

12、貼片單邊對齊，字元方向一致，封裝方向一致。

13、有極性的器件在以同一板上的極性標示方向儘量保持一致元件佈線規則1、畫定佈線區域距PCB板邊≤1mm的區域內，以及安裝孔周圍1mm內，禁止佈線2、電源線盡可能的寬，不應低於18mil；信號線寬不應低於12mil；cpu 入出線不應低於10mil（或8mil）；線間距不低於10mil3、正常過孔不低於30mil4、雙列直插：焊盤60mil，孔徑40mil1/4W電阻： 51*55mil（0805表貼）；直插時焊盤62mil，孔徑42mil無極電容：51*55mil（0805表貼）；直插時焊盤50mil，孔徑28mil5、注意電源線與地線應盡可能呈放射狀，以及信號線不能出現回環走線這是個牽涉面大的問題。