PCB设计规范大全

PCB设计规范大全PCB设计规范大全1，目的规范印制电路板（以下简称PCB）设计流程和设计原则，提高PCB设计质量和设计效率，保证PCB 的可制造性、可测试、可维护性。

2，范围所有PCB 均适用。

3，名词定义3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4模拟：在器件的IBIS MODEL 或SPICE MODEL 支持下，利用EDA 设计工具对PCB 的布局、布线效果进行模拟分析，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。

3.5 SDRAM ：SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory（同步动态随机内存）的简称，同步是指时钟频率与CPU 前端总线的系统时钟频率相同，并且内部的命令的发送数据和数据的传输都以它为准；动态是指存储数组需要不断刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性一次存储，而是自由指定地址进行数据的读写。

3.6 DDR ：DDR SDRAM 全称为Double Data Rate SDRAM ，DDR SDRAM 在原有的SDRAM 基础上改进而来。

DDR SDRAM 可在一个时钟周期内传送两次数据。

3.7 RDRAM ：RDRAM 是Rambus 公司开发的具有系统带宽的新型DRAM ，它能在很高的频率范围内通过一个简单的总线传输数据。

RDRAM 更像是系统级的设计，它包括下面三个关键部分：3.7.1 基于DRAM 的Rambus（RDRAM ）；3.7.2 Rambus ASIC cells （专用集成电路单元）；3.7.3 内部互连的电路，称为Rambus Channel（Rambus 通道）;3.8 容性耦合：即电场耦合，引发耦合电流，干扰源上的电压变化在被干扰对象上引起感应电流而导致电磁干扰。

3.9 感性耦合：感性耦合，即磁场耦合，引发耦合电压，干扰源上的电流变化产生的磁场在被干扰对象上引起感应电压从而导致的电磁干扰。

3.10 串扰（Crosstalk ）：容性耦合信号和感性耦合信号统称为串扰。

3.11 传播延迟（Propagation delay ）：信号在传输在线传输的延时称为传播延迟。

3.12模拟信号：模拟信号是时间连续、数值也连续的物理量，它具有无穷多的数值。

常为人们所熟知的许多物理量例如，温度，压力，速度，声音，重量以及位置等均是属于模拟性质的。

而对于周期性模拟信号的基本参数之一是频率（f），也可用周期（T）来表示。

两者之间的关系是f=1/T 。

3.13数字信号：时间上和数值上都是离散的，常用0和1来表示（即逻辑0和逻辑1）。

能将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D 转换器Analog toDigital Converter 的缩写）；反之，而能将数字信号转换成模拟信号的电路，通常称为数字转换器（简称D/A 转换器Digital to Analog Converter 的缩写）。

3.14 爬电距离：设备中两导体间或一导体与搭接件之间沿着绝缘表面的最短距离。

3.15 电气间隙：设备中两导体间或一导体与搭接件之间通过空气的最短距离，即二者的视线距离。

4，权责4.1 研发部4.1.1 硬件工程师4.1.1.1提《PCB Layout需求申请单》《PCB Layout工程需求单》；4.1.1.2 提供经过评审的、完全正确的、完整的原理图、BOM 及相关datasheet；4.1.1.3提供PCB 布局布线要求；4.1.2 结构工程师4.1.2.1 提供PCB 结构图，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；4.1.3 PCB 工程师4.1.3.1 仔细审读原理图，理解电路的工作条件、基本功能、在系统中的作用等相关问题；4.1.3.2 在与原理图设计者充分交流的基础上，确认板上的关键网络，了解其布线要求；4.1.3.3 根据《硬件原理图设计规范》的要求，对原理图进行规范性审查；4.1.3.4 对于原理图中不符合硬件原理图设计规范的地方，要明确指出，并积极协助原理图设计者进行修改；4.1.3.5在与原理图设计者交流的基础上填写《PCB 项目设计计划表》。

5，作业程序5.1 PCB 设计输入评审当硬件组提交<>时，由PCB 组对其所提供数据的完整性进行评审，以保证PCB 设计的正常进行。

5.2 按照<<封装库设计规范>>建立封装库。

5.3创建PCB板外形并导入网表根据单板结构图，创建PCB 设计文件；注意正确选定单板坐标原点的位置，原点的设置原则：单板左边和下边的延长线交汇点。

板框四周倒圆角，倒角半径不小于1mm 。

特殊情况参考特殊设计要求。

导入网络表或直接把原理图导入到PCB 中。

5.4 PCB 板布局5.4.1 基本布局规则5.4.1.1 遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。

5.4.1.2 布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。

5.4.1.3 布局应尽量满足以下要求：a）总的联机尽可能短；b）关键信号线最短；c）模拟信号与数字信号分开；d）高频信号与低频信号分开；e）高频元器件的间隔要充分；f）相同结构电路部分，尽可能采用对称式”标准布局；g）按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局；541.4器件布局栅格的设置，一般IC器件布局时，栅格应为50-00 mil,小型表面安装器件，如表面贴装组件布局时，栅格设置应不少于25mil 。

5.4.1.5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组件也要力争在X 或Y 方向上保持一致，便于生产和检验。

5.4.1.6 发热组件要均衡分布，有利于单板和整机的散热，除温度检测组件以外的温度敏感器件远离发热量大的元器件。

5.1.1.7 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小组件周围不能放置大组件；需调试的元、器件周围要有足够的空间。

5.1.1.8 需用波峰焊工艺生产的单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。

5.1 .1 .9焊接面的贴装组件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，阻排及SOP（PIN间距大于等于1mm）元器件轴向与传送方向平行；PIN间距小于1mm（40mil）的IC、SOJ、PLCC、QFP 等有源组件避免用波峰焊焊接。

5.1.1.10 组件相互间的距离要符合工艺性要求；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。

5.1.1.11 IC去偶电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和之间形成的回路最短。

5.1.1.12 组件布局时,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。

5.1.1.13 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。

串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端，距离一般不超过500mil 。

5.1.1.14 匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远程匹配。

5.1.1.15 布局完成后打印出装配图供原理图设计工程师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。

5.4.2 PCB 约束规则布局布线时不仅要满足PCB 制造和组装的工艺要求（通常所指的物理约束规则），如最小线宽、线间距、过孔大小等，同时还要满足不同网络的布线要求，如电源网络要求有足够的线宽以满足电流的要求，在BGA 区域有时则要求有比较细的走线和较小的过孔。

此外还有包括一些电气要求，比如阻抗控制、信号时序要求等（通常所指的电气约束规则）。

物理约束和电气约束构成了设计约束。

对于简单的设计，约束规则可以根据工艺要求和网络的电气属性等做出。

对于复杂的设计，出于对信号完整性和EMC 设计的考虑，往往需要结合仿真工具来获得约束规则，并通过约束管理器来进行规则设置。

5.4.3 物理规则物理规则设置主要从四个方面着手，间距、线宽、过孔和特殊区域规则。

5.4.3.1 间距间距指的是PCB 上两个元素之间的距离，这个距离通常是两个元素边缘距边缘的距离，不是中心至中心的距离。

一般需要设置的间距规则有：焊盘到焊盘间距、线到焊盘间距线到过孔间距、线到线间距等。

布线密度一般的板将间距设置成6mil，高密度板设置到5mil，低密度板设置到8mil左右。

另外，大面积铜箔（shape）的间距和测试点的间距与其它的间距不同需要另外再设置；除了满足工艺性要求之外还要满足安全性设计要求。

5.4.3.2 焊盘、过孔和线间距布线密度一般的板将间距设置成6mil ，高密度板设置到5mil 甚至4mil ，低密度板设置到8mil 左右。

对于一些时钟和模拟信号等易干扰网络则需要将这些信号按照3W 原则进行约束。

5.4.3.2 铜箔间距考虑到表层铺铜在进行手焊的时候容易和器件焊盘发生短路，并且铜箔离信号线过近可能给信号线带来串扰，并影响信号线的阻抗。

所以铜箔的间距设置需要加大至12mil 以上。

对于内层的铺铜尽量选用较低密度布线设计，以提高无缺陷和可靠性的制造能力，8mil 以上的间距是必需的，可以和外层一样采用12mil 间距进行设计。

5.4.3.3 线宽线宽的设置通常要考虑阻抗、过电流等因素，一般信号通常设置成8mil 左右，对于甚高密度板可以设置成5mil 左右。

电源和地信号的线宽通常按照下面的估算方法：外层铜厚1oz 时1A/mm 线宽，内层0.5A/mm 线宽，短线电流加倍。

不过，对于电源和地信号的去耦合电容和一些上、下拉电阻来说，电流不是很大，可以将这些线宽设置成12mil?15mil。

5.4.3.4 过孔大小通常数字板选用12mil 过孔、电源板用0.5mm 过孔，板厚孔径比不能小于8:1 ，选用小的过孔可以减少设计的工作量，但是由于PCB 加工的工艺能力不高，会导致PCB 缺陷率高，可靠性也会降低。

对于2mm 板优选0.3mm 孔径的过孔，特殊区域选用或者局部选用0.2mm 孔径的过孔。

同时在PCB 设计中尽量减少过孔的种类，以提高可制造性。

5.4.3.5 通孔选择参考表6，电源模块1）联机：用0.8mm 或更宽的线引出时，一般选择0.8mm 或0.5mm 的过孔，需要开窗处理；2）铺铜：铜面积比较大时选用0.25mm的过孔，且过孔尽量多，孔与孔间距 > 2m（间距小时1mm）;铜面积比较小时尽量用大过孔，最小孔壁间距0.5mm;长宽面积为3X3mm时为小面积；7，IC 芯片1） BGA : —般用0.25mm或0.20mm的过孔，注意将电源或地的管脚加粗，注意孔与板厚的关系，一般为8：1 以下，满足公司工艺能力；PITCH 0.65和0.5mm是采用埋盲孔：②PITCH0.8mm时一般选用0.20mm的过孔：③PITCH 1.0mm 时一般选用0.25mm 的过孔,特殊情况(由于阻抗选用了较宽的线、布线密度非常高、电源平面分割)可以使用0.25mm的过孔；④PITCH1.27mm及以上时选用0.25mm的过孔。