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正规公司PCB设计规范


PCB 设计规范
PCB 设计规范 1 概述 本文档的目的在于说明使用 PADS 的印制板设计软件 PowerPCB 进行印制板设计的流程和一些注意事项,为一个工作组的设计 人员提供设计规范,方便设计人员之间进行交流和相互检查。 2 设计流程 PCB 的设计流程分为网表输入。规则设置。元器件布局。布线。检查。复查。输出六个步骤。 2.1 网表输入 网表输入有两种方法,一

种是使用 PowerLogic 的 OLE PowerPCB Connection 功能,选择 Send Netlist,应用 OLE 功能,可以 随时保持原理图和 PCB 图的一致,尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在 PowerPCB 中装载网表,选择 File->Import, 将原理图生成的网表输入进来。 2.2 规则设置 如果在原理图设计阶段就已经把 PCB 的设计规则设置好的话,就不用再进行设置这些规则了,因为输入网表时,设计规则已 随网表输入进 PowerPCB 了。如果修改了设计规则,必须同步原理图,保证原理图和 PCB 的一致。除了设计规则和层定义外, 还有一些规则需要设置, 比如 Pad Stacks,需要修改标准过孔的大校如果设计者新建了一个焊盘或过孔, 一定要加上 Layer 25。 注意: PCB 设计规则。层定义。过孔设置。CAM 输出设置已经作成缺省启动文件,名称为 Default.stp,网表输入进来以后,按照设 计的实际情况,把电源网络和地分配给电源层和地层,并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后,在 PowerLogic 中,使用 OLE PowerPCB Connection 的 Rules from PCB 功能,更新原理图中的规则设置,保证原理图和 PCB 图的规则一致。 2.3 元器件布局 网表输入以后,所有的元器件都会放在工作区的零点,重叠在一起,下一步的工作就是把这些元器件分开,按照一些规则摆 放整齐,即元器件布局。PowerPCB 提供了两种方法,手工布局和自动布局。 2.3.1 手工布局 1.工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。 2.将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。 3.把元器件一个一个地移动。旋转,放到板边以内,按照一定的规则摆放整齐。 2.3.2 自动布局 PowerPCB 提供了自动布局和自动的局部簇布局,但对大多数的设计来说,效果并不理想,不推荐使用。 2.3.3 注意事项 a.布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起 b.数字器件和模拟器件要分开,尽量远离 c.去耦电容尽量靠近器件的 VCC d.放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集 e.多使用软件提供的 Array 和 Union 功能,提高布局的效率 2.4 布线 布线的方式也有两种, 手工布线和自动布线。 PowerPCB 提供的手工布线功能十分强大, 包括自动推挤。 在线设计规则检查(DRC), 自动布线由 Specctra 的布线引擎进行,通常这两种方法配合使用,常用的步骤是手工—自动—手工。 2.4.1 手工布线 1.自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比如高频时钟。主电源等,这些网络往往对走线距离。线宽。线间距。屏蔽等 有特殊的要求;另外一些特殊封装,如 BGA, 自动布线很难布得有规则,也要用手工布线。 2.自动布线以后,还要用手工布线对 PCB 的走线进行调整。 2.4.2 自动布线 手工布线结束以后,剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择 Tools->SPECCTRA,启动 Specctra 布线器的接口,设置好 DO 文件,按 Continue 就启动了 Specctra 布线器自动布线,结束后如果布通率为 100%,那么就可以进行手工调整布线了;如果 不到 100%,说明布局或手工布线有问题,需要调整布局或手工布线,直至全部布通为止。 2.4.3 注意事项 a.电源线和地线尽量加粗 b.去耦电容尽量与 VCC 直接连接

c.设置 Specctra 的 DO 文件时,首先添加 Protect all wires 命令,保护手工布的线不被自动布线器重布 d.如果有混合电源层, 应该将该层定义为 Split/mixed Plane,在布线之前将其分割, 布完线之后, 使用 Pour Manager 的 Plane Connect 进行覆铜 e.将所有的器件管脚设置为热焊盘方式,做法是将 Filter 设为 Pins,选中所有的管脚, 修改属性,在 Thermal 选项前打勾 f.手动布线时把 DRC 选项打开,使用动态布线(Dynamic Route) 2.5 检查 检 查 的 项 目 有 间 距 (Clearance). 连 接 性 (Connectivity). 高 速 规 则 (High Speed) 和 电 源 层 (Plane), 这 些项 目 可 以 选 择 Tools->Verify Design 进行。如果设置了高速规则,必须检查,否则可以跳过这一项。检查出错误,必须修改布局和布线。 注意: 有些错误可以忽略,例如有些接插件的 Outline 的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之 后,都要重新覆铜一次。 2.6 复查 复查根据“PCB 检查表”,内容包括设计规则,层定义。线宽。间距。焊盘。过孔设置;还要重点复查器件布局的合理性, 电源。地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。复查不合格,设计者要修改布局和布线, 合格之后,复查者和设计者分别签字。 2.7 设计输出 PCB 设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把 PCB 分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给制板厂 家,生产印制板。光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。 a.需要输出的层有布线层(包括顶层。底层。中间布线层).电源层(包括 VCC 层和 GND 层).丝印层(包括顶层丝英底层丝印). 阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(NC Drill) b.如果电源层设置为 Split/Mixed,那么在 Add Document 窗口的 Document 项选择 Routing,并且每次输出光绘文件之前,都 要对 PCB 图使用 Pour Manager 的 Plane Connect 进行覆铜;如果设置为 CAM Plane,则选择 Plane,在设置 Layer 项的时候, 要把 Layer25 加上,在 Layer25 层中选择 Pads 和 Vias c.在设备设置窗口(按 Device Setup),将 Aperture 的值改为 199 d.在设置每层的 Layer 时,将 Board Outline 选上 e.设置丝印层的 Layer 时,不要选择 Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的 Outline.Text.Line f.设置阻焊层的 Layer 时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定 g.生成钻孔文件时,使用 PowerPCB 的缺省设置,不要作任何改动 h.所有光绘文件输出以后,用 CAM350 打开并打印,由设计者和复查者根据“PCB 检查表”检查 PCB 设计规范系列之一 PCB 设计规范系列之一(摘) 1.概述 建立 PCB 板设计。制作规范,可以统一设计风格,提高工作效率,避免出现不必要的重复工时浪费。 PCB 设计的总则如下: l 外观大方:器件选择合适,布局布线合理,尺寸比例协调,文字说明清晰。 l 电路可靠:良好的连线方式,合适的封装与焊盘尺寸,较强的电磁兼容能力。 l 接口友好:符合通常的操作习惯,向操作者提供意义明确的提示。 l 工艺良好:能为批量化生产提供良好的加工条件。 2.说明 2.1 使用软件 此文档所涉及的软件为 Protel 99 se SP6 版。该软件主要包含 4 个模块:SCH.PCB.PLD.SIM 模块,文档中的操作以 PCB 模块 为准。 2.2 尺寸标准 此文档所涉及的尺寸均采用英制,以 mil 为单位。英制与公制的转换公式如下: 100 mil= 2.54 mm 即 4 mil≈ 0.1mm 3.电路元素 3.1 电路板(CircuitBoard) 电路板是安装电路元件的载体。按功能区分,可分为单面板。双面板。多层板等。按材质区分,可分为纸基板。环氧聚脂板。 除上述说明外,电路板的厚度也是制作时的主要选择参数,其厚度有 0.5mm~2.0mm。一般情况下,邦定板。单面板选择较 薄的尺寸,双面板。大面积板选择较厚的尺寸。

设计时,电路板需划分为不同的层。以双面板为例,可分为: l TopLayer(元件面层):电路板正面,可布信号线。 l BottomLayer(焊接面层):电路板背面,可布信号线。 l Top Overlayer(元件面丝印层):电路板正面的丝网印刷,可布元件标识符。说明文字。 l Bottom Overlay(焊接面丝印层):电路板背面的丝网印刷,当仅单面放置元件时,此层可不用。 l Mechanical1 Layer(机械尺寸层):标注尺寸,或设定电路板外观,或设置板上的安装孔。 l Keepout Layer(禁止布线层):设置自动布线算法中不允许放置信号线的区域。 l Multi Layer(钻孔层):设置焊盘。过孔的钻孔尺寸。 对于电路板的外形,应根据应用场合。安装尺寸作具体的分析与考虑。 一般应用时,可将电路板设计成具有黄金分割比的长方形,四角应具有按一定比例的圆唬 3.2 导线(Track) 导线位于为信号层,即为信号线。电源线;导线位于其它层,即为设置线,用于设置布线范围。电路板外观等。 导线宽通常≥ 8mil;极限值≥ 5mil。线间距通常≥ 8mil;极限值≥ 5mil。若布线条件允许,电源线。地线可在一定范围内(≤ 80mil) 增加宽度。 设置线的宽度为 8mil。 3.3 焊盘(Pad) 焊盘用于承载元件管脚,用焊锡将元件与电路板连接在一起。 按常规应用区分,焊盘分为通孔(Multilayer)焊盘。表面(SMD)焊盘两种。 对于通孔焊盘,需要设置焊盘形状。尺寸。孔径。形状主要有圆形(Round).方形(Rectangle).八角形(Octagonal)三种,应根据实 际元件的引脚形状选择。尺寸应保证留有足够的焊接空间,一般比孔径大 20-40mil。孔径需比元件管脚的实际尺寸大 4-8mil。 部分元件管脚尺寸参考: 瓷片电容为 16 mil;双列 DIP 集成电路为 28 mil;直插排针为 32mil;电解电容为 32-36 mil;二极管 IN4001 为 36 mil。注意:部分焊盘的孔并不能设置为圆形(例如:电源插座的管脚一般为长方形),需在图纸上加以标注,并在工艺文 件中加以说明。 对于表面焊盘,需要设置焊盘形状。尺寸。形状应根据实际元件的管脚形状选择。尺寸应比实际焊盘尺寸大 4-12mil。此类 焊盘的孔径为 0mil (即无孔)。注意:在表面焊盘的附近区域(< 12mil)内,不允许放置通孔焊盘或过孔,以防止在生产中进行 回流焊时焊锡流失。 所有焊盘上不放置阻焊油墨。 3.4 过孔(Via) 过孔用于连接不同信号层之间的导线。过孔不能与焊盘混为一谈。 过孔需要设置过孔孔径。孔盘尺寸。通常的设置是:孔径≥ 12mil,孔盘尺寸≥孔径+16mil。 过孔的载流量越大,所需的孔径尺寸越大,如与电源线和地线相连接所用的过孔就要大一些。但过孔不宜设置过大,这将影 响电路的外观。 过孔上允许放置阻焊油墨。 3.5 标注(Designator.Comment) 标注用于说明元件的型号。器件标号。 一般情况下,元件仅标注标号,而不标注型号。需特别标识的元件例外。 标注需要设置尺寸。通常的设置是:标注字符高度 40-60 mil,字符宽度 6-10 mil。 标注的放置应排列整齐,便于查找。标注不得放置于焊盘上。标注也不能放置于无法视及的区域。 标注字符布置原则:不出歧义,见缝插针,美观大方。 3.6 文字(String) 文字标注于电路板上,提供给操作者一些辅助提示信息。 文字需要设置尺寸。字体。通常的设置是:标注字符高度 40-100 mil,字符宽度 6-15 mil。 在同一电路板上,所有的文字均具有统一的风格。 文字的放置规则同标注。 3.7 覆铜(Polygon) 覆铜位于信号层,在电气特性上有较强的抑制高频干扰的作用,也可改善加工工艺。覆铜可分为网格式覆铜(GridSize> TrackWidth)或实心式覆铜(GridSize = TrackWidth),应根据实际电路类型进行选择。通常选用实心式覆铜,高频电路选用网格 式覆铜。 通常,设置覆铜的电气网格尺寸≥ 20mil,覆铜与导线。焊盘。过孔的电气间距≥ 20mil。覆铜与同一网络内的过孔按直连方式 (DirectConnect)连接,与焊盘按十字花盘方式(ReliefConnect)连接。

覆铜可设置为特定的形状。 3.8 安装孔 安装孔设定电路板的安装位置。方式。安装孔由绘制于机械尺寸层的圆所决定。 安装孔的直径与机械尺寸应能匹配。一般可设置为 128mil(安装螺丝 3.0mm).148mil(一般推荐).168mil(安装螺丝 4.0mm)。 安装孔距离电路板的边距保持一致。一般可设置:安装孔圆心距电路板边距为 200mil. 240mil。 安装孔不需作搪锡处理(非金属化)。 3.9 其他(Others) 针对具体的电路设计,可采用内电层分割。补泪滴(Teardrops)等功能,提高电路的整体性能。 特殊应用的场合,可在阻焊层(TopSolderLayer.BottomSolderLayer).阻焊层(TopPasteLayer.BottomPasteLayer)放置实心的图形区 域(导线 Track.填充 Fill.圆弧 Arc 等),建立助焊区与阻焊区。 根据要求,可在电路板上增加中文文字。公司徴记。 4.设计规范 4.1 关于原理图 原理图应整齐。紧湊。美观,原理正确,连线清晰,层次分明。 原理图可绘制为单张图纸或层次式图纸。 4.2 电路板设计前的准备 确定所使用的各种元件封装。有必要的话,制作特殊元件的封装库。 确认电路的功能,对单元电路可在实验板上用模拟运行方式验证。 确定电路板的合理尺寸。 电路板设计直接影响着应用系统的抗干扰能力。在设计电路板前,应认真考虑控制噪声源。减小噪声传播与耦合。减小噪声 吸收等方面的思路。 4.3 布局 将电路板合理分区,通常可按以下分区:电源区。模拟电路区。数字电路区。功率驱动区。用户接口区。各个区按各自的电 气特性放置元件,不可交叉放置元件。 布局原则:元件排列美观,并使各元件之间的导线尽可能短。 对于特殊的元件,放置规则如下: l 连接件应放置于电路板的四周。 l 时钟器件应尽量靠近使用该时钟器件的元件。 l 噪声元件与非噪声元件的间隔要远。 l I/O 驱动器件。功率放大器件尽量靠近电路板的四周,并靠近其所引出的接插件。 l 每个集成电路旁应放置一个 104pF 去耦电容,去耦电容尽可能靠近集成电路,引线应短而粗。 l 合理放置电源的去耦电容。当电路板尺寸较大时,可在适当位置增加电源的去耦电容。 4.4 布线 采用手工布线的方法,部分电路辅以自动布线。 信号线宽度合理,排列匀称,并尽可能减少过孔。信号线越短。越粗,信号传输就越好。 特别注意电源线。地线的放置。电源线。地线要尽量粗。若电路板上具有模拟电路区。数字电路区。功率驱动区,应使用单 点接电源。单点接地原则。注意:模拟电路的地线不能布成环路。 l 时钟振荡电路。特殊高速逻辑电路部分用地线包围。 l 石英晶体振荡器外壳接地线,时钟线要尽量短。 l 石英晶体振荡器。噪声敏感器件下要布大面积覆铜,不应穿过其它信号线。 l 时钟线垂直于信号线比平行于信号线,所受干扰小;允许时,时钟线要远离信号线。 l 使用 45°的折线布线,不要使用 90°折线,这可以减小高频信号的发射。 4.5 元件封装 所有元件的封装,均需经过验证,才能放置于电路板上。选取元件时,优先考虑采用表面安装元件。 分立元件的封装形式应采用公司现有的标准封装库;表面安装元件的封装形式应采用生产厂家提供的封装库。 当新增元件时,应及时加入公司的元件封装库中,并在修改记录中说明。 4.6 连接件 选择合理的连接件,将有助于改善电路板的布局,使电路整体更美观。 采用国际标准的连接件,注意选择合适的外观尺寸。引脚间距(100mil.80mil.50mil)。 连接件附近标注清晰的文字,说明该连接件的功能。

连接件的放置应参考人们的使用习惯。连接件可统一安放于电路板的四周,方便操作。 4.7 用户接口 用户接口应放置于指定的区域,并符合通常的操作习惯。 用户接口的设置同连接件。 4.8 EMI 注意各类元件的分布,元件电源线。地线。信号线的排列方式,尽可能降低所设计电路的 EMI,提高应用系统抗干扰的能力。 5.应用技巧 5.1 焊盘与覆铜的连接 在大面积覆铜时,对应网络的元件管脚与该覆铜相连接,其管脚连接方式的处理需要综合考虑。从电气性能方面考虑,管脚 与覆铜直接连接(DirectConnect)为好,但对元件的焊接就会存在一些不良隐患,如:焊接功率加大。容易造成虚焊等。因此, 需兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘(ReliefConnect)连接。这样,可提高工艺处理的可靠性。多层板中,管脚与覆 铜。内电层的连接与此处理方法相同。 5.2 覆铜的设置 设置覆铜时,注意电气网格(GridSize)与线宽(TrackWidth)的尺寸设置。覆铜布线是依据该参数决定的。尺寸过小,通路虽然 有所增加,但造成图形的数据量过大,文件的存贮空间也相应增加,对计算机造成的负担也重;尺寸过大,通路则会减少, 对覆铜的外观会有影响。所以,需要设置一个合理的尺寸。标准元器件两腿之间的距离为 100mil,所以,该尺寸一般设置为 10mil 的整数倍,如:10mil.20mil.50mil 等。另外,长度(Length)的设置也可参考以上参数。 5.3 多块电路板绘制于同一文件中 当多块不同的板绘制在一个文件中,并希望分割交货时,需要在机械尺寸层(Mechanical1 Layer)为每块电路板画一个边框, 各电路板间留 100mil 的间距。 6.设计检查 电路设计完成后,需认真检查电路板的设计是否符合规则。是否符合生产工艺的需求。一般来说,检查有如下几个方面: l 原理图。PCB 图是否完全一致? l 导线。焊盘。过孔的尺寸是否合理,是否满足生产要求? l 导线。焊盘。过孔。覆铜。填充之间的距离是否合理,是否满足生产要求? l 电源线。地线的宽度是否合适,是否具有较低的的阻抗?地线是否具有加宽的可能? l 信号线是否采取了最佳措施,如长度最短。加保护线等,输入线及输出线是否经过处理? l 导线形状是否理想,有没有需要修改的导线? l 模拟电路和数字电路部分是否有各自独立的地线? l 文字。标注是否大小合适,排列合理? l 工艺标注。阻焊标注。助焊标注是否合理,符合工艺要求和使用习惯? l 多层板中的电源层。地线层设置是否合理?

PCB 设计的一般原则[分享] 印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件.它提供电路元件和器件之 间的电气连接。随着电于技术的飞速发展,PCB 的密度越来越高。PCB 设计的好坏对抗干扰能力影响很大.因此,在进行 PCB 设计时.必须遵守 PCB 设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。要使电子电路获得最佳性能,元器件的布局及 导线的布设是很重要的。为了设计质量好。造价低的 PCB.应遵循以下一般原则: 1.布局 首先,要考虑 PCB 尺寸大校 PCB 尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好, 且邻近线条易受干扰。在确定 PCB 尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进 行布局。 2.尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近, 输入和输出元件应尽量远离。 3.某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意 外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 4.重量超过 15g 的元器件。应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重。发热量多的 元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件 应远离发热元件。

5.对于电位器。可调电感线圈。可变电容器。微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结 构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与 调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 6.应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。 根据电路的功能单元.对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: ①按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使 信号尽可能保持一致的方向。 ②以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀。整 齐。紧凑地排列在 PCB 上.尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 ③在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使 元器件平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易于批量生产。 ④位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于 2mm。电路板的最佳形状 为矩形。长宽比为 3:2 成 4:3。电路板面尺寸大于 200x150mm 时.应考虑电路板所受的机械强度。 7.布线 布线的原则如下: ①输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。 ②印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决 定。当铜箔厚度为 0.05mm.宽度为 1~ 1.5mm 时.通过 2A 的电流,温度不会高于 3℃,因此.导线宽度为 1.5mm 可满足要 求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选 0.02~0.3mm 导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用宽线.尤其是电源线 和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允 许,可使间距小至 5~8mm。 ④印刷线路板的布线要注意以下问题:专用零伏线,电源线的走线宽度≥1mm;电源线 和地线尽可能靠近,整块印刷板上的电源与地要呈“井”字形分布,以便使分布线电流达 到均衡;要为模拟电路专门提供一根零伏线;为减少线间串扰,必要时可增加印刷线条间 距离,在意;安插一些零伏线作为线间隔离;印刷电路的插头也要多安排一些零伏线作为 线间隔离;特别注意电流流通中的导线环路尺寸;如有可能在控制线(于印刷板上)的入 口处加接 R-C 去耦,以便消除传输中可能出现的干扰因素;印刷弧上的线宽不要突变,导线不要突然拐角(≥90 度)。 ⑤焊盘 焊盘要比器件引线直径大一些。但焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径 D 一般不小于 (d+1.2)mm,其中 d 为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。 PCB 及电路抗干扰措施 印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系,这里仅就 PCB 抗干扰设计的几项 常用措施做一些说明。 1.电源线设计 根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时。使电源线 .地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。 2.地线设计 地线设计的原则是: ①数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们尽量分开 。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。 高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而租,高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。 ②接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使 抗噪性能降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能 ,接地线应在 2~3mm 以上。 ③接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成闭环路大多能提 高抗噪声能力。 3.退藕电容配置 PCB 设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。 退藕电容的一般配置原则是: 1.电源输入端跨接 10~100uf 的电解电容器。如有可能,接 100uF 以上的更好。

2.原则上每个集成电路芯片都应布置一个 0.01pF 的瓷片电容,如遇印制板空隙不够, 可每 4~8 个芯片布置一个 1~ 10pF 的但电容。 3.对于抗噪能力弱。关断时电源变化大的器件,如 RAM.ROM 存储器件,应在芯片的 电源线和地线之间直接入退藕电容。 4.电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。此外,还应注意以下两点: A.在印制板中有接触器。继电器。按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电 ,必须采用附图所示的 RC 电路来吸收放电电流。一般 R 取 1~ 2K,C 取 2.2~ 47UF。 B.CMOS 的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。 ⑦使用逻辑电路有益建议:凡能不用高速逻辑电路的就不用;在电源与地之间加去耦 电容;注意长线传输中的波形畸变;用 R-S 触发的作按钮与电子线路之间配合的缓冲 PCB 设计流程(新手必读) 一般 PCB 基本设计流程如下:前期准备->PCB 结构设计->PCB 布局->布线->布线优化和丝印->网络和 DRC 检查和结构检查 ->制版。 第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外, 还要画得好。在进行 PCB 设计之前,首先要准备好原理图 SCH 的元件库和 PCB 的元件库。元件库可以用 peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做 PCB 的元 件库,再做 SCH 的元件库。PCB 的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH 的元件库要求相对比较松,只要注意定 义好管脚属性和与 PCB 元件的对应关系就行。PS:注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做 PCB 设计了。 第二:PCB 结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在 PCB 设计环境下绘制 PCB 板面,并按定位要求放置所需的接插件。按键/开关。螺丝孔。装配孔等等。并充分考虑和确定布线区 域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。 第三:PCB 布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络 表(Design->Create Netlist),之后在 PCB 图上导入网络表(Design->Load Nets)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进 行: ①.按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰。又产生干扰).模拟电路区(怕干扰).功率驱动区(干扰源); ②.完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功 能块间的连线最简洁; ③.对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施; ④. I/O 驱动器件尽量靠近印刷板的边。靠近引出接插件; ⑤.时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件; ⑥.在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也 可在几个集成电路周围加一个钽电容。 ⑦.继电器线圈处要加放电二极管(1N4148 即可); ⑧.布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉 ——需要特别注意,在放置元器件时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度).元器件之间的相对位置,以保证 电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应该在保证上面原则能够体现的前提下,适当修改器件的摆放,使之 整齐美观,如同样的器件要摆放整齐。方向一致,不能摆得“错落有致”。这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易 程度,所以一点要花大力气去考虑。布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑。 第四:布线。布线是整个 PCB 设计中最重要的工序。这将直接影响着 PCB 板的性能好坏。在 PCB 的设计过程中,布线一般 有这么三种境界的划分:首先是布通,这时 PCB 设计时的最基本的要求。如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一 块不合格的板子,可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后, 认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一 眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷。花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和 维修带来极大的不便。布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实 现,否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行:①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板 的电气性能。在条件允许的范围内,尽量加宽电源。地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信 号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最细宽度可达 0.05~0.07mm,电源线一般为 1.2~2.5mm。对数字电路的 PCB 可用宽的

地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地则不能这样使用)②. 预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布 线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行 容易产生寄生耦合。 ③. 振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面。特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而 不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零; ④.尽可能采用 45o 的折线布线,不可使用 90o 折线,以减小高频信号的辐射;(要求高的线还要用双弧线) ⑤.任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少; ⑥.关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地。 ⑦.通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出。 ⑧.关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用 ⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和 DRC 检查无误后,对未布线区域进行地线填充,用 大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。 ——PCB 布线工艺要求 ①.线 一般情况下,信号线宽为 0.3mm(12mil),电源线宽为 0.77mm(30mil)或 1.27mm(50mil);线与线之间和线与焊盘之间的距离大 于等于 0.33mm(13mil),实际应用中,条件允许时应考虑加大距离; 布线密度较高时,可考虑(但不建议)采用 IC 脚间走两根线,线的宽度为 0.254mm(10mil),线间距不小于 0.254mm(10mil)。特 殊情况下,当器件管脚较密,宽度较窄时,可按适当减小线宽和线间距。 ②.焊盘(PAD) 焊盘(PAD)与过渡孔(VIA)的基本要求是:盘的直径比孔的直径要大于 0.6mm;例如,通用插脚式电阻。电容和集成电路等, 采用盘/孔尺寸 1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座。插针和二极管 1N4007 等,采用 1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。实际应用中, 应根据实际元件的尺寸来定,有条件时,可适当加大焊盘尺寸; PCB 板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大 0.2~0.4mm 左右。 ③.过孔(VIA) 一般为 1.27mm/0.7mm(50mil/28mil); 当布线密度较高时,过孔尺寸可适当减小,但不宜过小,可考虑采用 1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。 ④.焊盘。线。过孔的间距要求 PAD and VIA:≥ 0.3mm(12mil) PAD and PAD:≥ 0.3mm(12mil) PAD and TRACK:≥ 0.3mm(12mil) TRACK and TRACK:≥ 0.3mm(12mil) 密度较高时: PAD and VIA:≥ 0.254mm(10mil) PAD and PAD:≥ 0.254mm(10mil) PAD and TRACK:≥ 0.254mm(10mil) TRACK and TRACK:≥ 0.254mm(10mil) 第五:布线优化和丝樱“没有最好的,只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去设计,等你画完之后,再去看一看,还是会觉 得很多地方可以修改的。一般设计的经验是:优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后,就 可以铺铜了(Place->polygon Plane)。铺铜一般铺地线(注意模拟地和数字地的分离),多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印,要注意不能被器件挡住或 被过孔和焊盘去掉。同时,设计时正视元件面,底层的字应做镜像处理,以免混淆层面。 第六:网络和 DRC 检查和结构检查。首先,在确定电路原理图设计无误的前提下,将所生成的 PCB 网络文件与原理图网络 文件进行物理连接关系的网络检查(NETCHECK),并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证布线连接关系的正确性; 网络检查正确通过后, PCB 设计进行 DRC 检查, 对 并根据输出文件结果及时对设计进行修正, 以保证 PCB 布线的电气性能。 最后需进一步对 PCB 的机械安装结构进行检查和确认第七:制版。在此之前,最好还要有一个审核的过程。 PCB 设计是一个考心思的工作,谁的心思密,经验高,设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心,充分考虑各方面的因 数(比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑),精益求精,就一定能设计出一个好板子。 PCB 设计时铜箔厚度走线宽度和电流的关系

PCB 设计时铜箔厚度,走线宽度和电流的关系 不同厚度不同宽度的铜箔的载流量见下表: 铜皮厚度 35um 铜皮厚度 50um 铜皮厚度 70um 铜皮 t=10 铜皮 t=10 铜皮 t=10 电流 A 宽度 mm 电流 A 宽度 mm 电流 A 宽度 mm 6.002.505.102.504.502.50 5.102.004.302.004.002.00 4.201.503.501.503.201.50 3.601.203.001.202.701.20 3.201.002.601.002.301.00 2.800.802.400.802.000.80 2.300.601.900.601.600.60 2.000.501.700.501.350.50 1.700.401.350.401.100.40 1.300.301.100.300.800.30 0.900.200.700.200.550.20 0.700.150.500.150.200.15 注 1 用铜皮作导线通过大电流时铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额 50%去选择考虑, 再看看摘自&lt;&lt;电子电路抗干 扰实用技术; ;(国防工业出版社,毛楠孙瑛 96.1 第一版)的经验公式,以下原文摘录:“由于敷铜板铜箔厚度有限,在需要流 过较大电流的条状铜箔中,应考虑铜箔的载流量问题。仍以典型的 0.03mm 厚度的为例,如果将铜箔作为宽为 W(mm),长度 为 L(mm)的条状导线,其电阻为 0.0005*L/W 欧姆。另外,铜箔的载流量还与印刷电路板上安装的元件种类,数量以及散热 条件有关。在考虑到安全的情况下,一般可按经验公式 0.15*W(A)来计算铜箔的载流量。

一.原理图格式标准: 原理图设计格式基本要求 : 清晰,准确,规范,易读.具体要求如下: 1.1 各功能块布局要合理,整份原理图需布局均衡.避免有些地方很挤,而有些地方又很松,同 PCB 设计同等道理 . 1.2 尽量将各功能部分模块化(如步进电机驱动、 直流电机驱动, 电机驱动, PG 开关电源等), 以便于同类机型资源共享 , 各功能模块界线需清晰 . 1.3 接插口(如电源输入,输出负载接口,采样接口等)尽量分布在图纸的四周围 , 示意出实际接口外形及每一接脚的功 能 . 1.4 可调元件(如电位器 ), 切换开关等对应的功能需标识清楚。 1.5 每一部件(如 TUNER,IC 等)电源的去耦电阻 / 电容需置于对应脚的就近处 . 1.6 滤波器件(如高 / 低频滤波电容 , 电感)需置于作用部位的就近处 . 1.7 重要的控制或信号线需标明流向及用文字标明功能 . 1.8 CPU 为整机的控制中心,接口线最多 . 故 CPU 周边需留多一些空间进行布线及相关标注 , 而不致于显得过分拥 挤 . 1.9 CPU 的设置二极管需于旁边做一表格进行对应设置的说明 . 1.10 重要器件(如接插座 ,IC, TUNER 等)外框用粗体线(统一 0.5mm). 1.11 用于标识的文字类型需统一 , 文字高度可分为几种(重要器件如接插座 、IC、TUNER 等可用大些的字 , 其它可 统一用小些的 ). 1.12 元件标号照公司要求按功能块进行标识 . 1.13 元件参数 / 数值务求准确标识 . 特别留意功率电阻一定需标明功率值 , 高耐压的滤波电容需标明耐压值 . 1.14 每张原理图都需有公司的标准图框 , 并标明对应图纸的功能 , 文件名 , 制图人名/ 确认人名 , 日期 , 版本号 . 1.15 设计初始阶段工程师完成原理图设计并自我审查合格后 , 需提交给项目主管进行再审核 , 直到合格后才能开始 进行 PCB 设计 .

二.原理图设计标准参考:

2.原理图设计前的方案确认的基本原则: 2.1 详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求。 2.2 根据功能和性能需求制定总体设计方案,对 CPU 进行选型,CPU 选型有以下几点要求: (1) 性价比高; (2) 容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件 资源丰富,成功案例多; (3) 可扩展性好。 2.3 针对已经选定的 CPU 芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计, 2.4 根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守以下原则: a)普遍性原则:所选的元器件要是被广泛使用验证过的,尽量少使用冷门、偏门芯片,减少开发风险。 b)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,降低成本。 c)采购方便原则:尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。 d)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件。 e)可替代原则:尽量选择 pin to pin 兼容芯片品牌比较多的元器件。 f)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件。 g)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚。 2.5 对选定的 CPU 参考设计原理图外围电路进行修改。 修改时对于每个功能模块都要找至少 3 个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样 的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地按少数服从多数的原则, 而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方 式,如果仍有疑义,可以做兼容设计。 这是整个原理图设计过程中最关键的部分,必须做到以下几点: a)对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多。 b)开发人员一定要在广泛调查、学习和讨论的基础上做出最科学正确的决定。 c)如果是参考已有的老产品设计,设计中要留意老产品有哪些遗留问题,这些遗留问题与硬件哪些功能模块相关,在 设计这些相关模块时要更加注意推敲,不能机械照抄原来设计。 2.6 硬件原理图设计还应该遵守一些基本原则, 这些基本原则要贯彻到整个设计过程, 虽然成功的参考设计中也体现了 这些原则,但因为是“拼”出来的原理图,所以我们还要随时根据这些原则来设计审查原理图,这些原则包括: a)数字电源和模拟电源分割。 b)数字地和模拟地分割,单点接地,数字地可以直接接机壳地(大地) ,机壳必须接地,以保护用护人身安全 c)保证系统各模块资源不能冲突。 d)阅读系统中所有芯片的手册(一般是设计参考手册) ,看它们未用的输入管脚是否需要做外部处理,是要上拉、下 拉,还是悬空,如果需要上拉或下拉,则一定要做相应处理,否则可能引起芯片内部振荡,导致芯片不能正常工作。 e)在不增加硬件设计难度的情况下尽量保证软件开发方便,或者以较小的硬件设计难度来换取更多方便、可靠、高效 的软件设计。 f)功耗问题,设计时尽量降低功耗。 g)产品散热问题,可以在功耗和发热较大的芯片增加散热片或风扇,产品机箱也要考虑这个问题,不能把机箱做成保 温盒,电路板对“温室”是感冒的。 2.7 硬件原理图设计完成之后,设计人员应该按照以上步骤和要求首先进行自审,然后再提交给他人审核,其他审核人 员同样按照以上要求对原理图进行严格审查,如发现问题要及时进行讨论分析,分析解决过程同样遵循以上原则和步 骤。

PCB 元件封装库命名规则
1、集成电路(直插) 、集成电路(直插) 引脚数量+尾缀来表示双列直插封装 用 DIP-引脚数量 尾缀来表示双列直插封装 引脚数量 两种,用来表示器件的体宽 尾缀有 N 和 W 两种 用来表示器件的体宽 N 为体窄的封装,体宽 300mil,引脚间距 2.54mm 为体窄的封装, 引脚间距 W 为体宽的封装, 体宽 600mil,引脚间距 2.54mm 为体宽的封装 引脚间距 如:DIP-16N 表示的是体宽 300mil,引脚间距 2.54mm 的 16 引脚窄体双列直插封装 引脚间距

2 、集成电路(贴片) 集成电路(贴片) 引脚数量+尾缀表示小外形贴片封装 用 SO-引脚数量 尾缀表示小外形贴片封装 引脚数量 三种,用来表示器件的体宽 尾缀有 N、M 和 W 三种 用来表示器件的体宽 、 N 为体窄的封装,体宽 150mil,引脚间距 1.27mm 为体窄的封装, 引脚间距 M 为介于 N 和 W 之间的封装,体宽 208mil,引脚间距 1.27mm 之间的封装, 引脚间距 W 为体宽的封装 体宽 300mil,引脚间距 1.27mm 为体宽的封装, 引脚间距 如:SO-16N 表示的是体宽 150mil,引脚间距 1.27mm 的 16 引脚的小外形贴片封装 , 则表示为微形封装, 若 SO 前面跟 M 则表示为微形封装,体宽 118mil,引脚间距 0.65mm 引脚间距 3、电阻 、 3.1 SMD 贴片电阻命名方法为:封装 贴片电阻命名方法为:封装+R 如:1812R 表示封装大小为 1812 的电阻封装 3.2 碳膜电阻命名方法为:R-封装 碳膜电阻命名方法为: 封装 如:R-AXIAL0.6 表示焊盘间距为 0.6 英寸的电阻封装 3.3 水泥电阻命名方法为:R-型号 水泥电阻命名方法为: 型号 如:R-SQP5W 表示功率为 5W 的水泥电阻封装 4、电容 、 4.1 无极性电容和钽电容命名方法为:封装+C 无极性电容和钽电容命名方法为:封装 如:6032C 表示封装为 6032 的电容封装 4.2 SMT 独石电容命名方法为:RAD+引脚间距 独石电容命名方法为: 引脚间距 如:RAD0.2 表示的是引脚间距为 200mil 的 SMT 独石电容封装 4.3 电解电容命名方法为:RB+引脚间距 外径 电解电容命名方法为: 引脚间距/外径 引脚间距 如:RB.2/.4 表示引脚间距为 200mil, 外径为 400mil 的电解电容封装 5、二极管整流器件 、 命名方法按照元件实际封装, 命名方法按照元件实际封装,其中 BAT54 和 1N4148 封装为 1N4148 6 、晶体管 命名方法按照元件实际封装, 封装, 命名方法按照元件实际封装,其中 SOT-23Q 封装的加了 Q 以区别集成电路的 SOT-23 封装,另外几个场效应管为了 调用元件不致出错用元件名作为封装名 7、晶振 、 HC-49S,HC-49U 为表贴封装,AT26,AT38 为圆柱封装,数字表规格尺寸 为表贴封装, 为圆柱封装, 如: AT26 表示外径为 2mm,长度为 8mm 的圆柱封装 , 8、电感、变压器件 、电感、 电感封封装采用 TDK 公司封装 9、光电器件 、 9.1 贴片发光二极管命名方法为封装 贴片发光二极管命名方法为封装+D 来表示 如:0805D 表示封装为 0805 的发光二极管 9.2 直插发光二极管表示为 LED-外径 外径 如 LED-5 表示外径为 5mm 的直插发光二极管 9.3 数码管使用器件自有名称命名 10、接插 、 10.1 10.2 10.3 SIP+针脚数目 针脚间距来表示单排插针,引脚间距为两种:2mm,2.54mm 针脚数目+针脚间距来表示单排插针 引脚间距为两种: 针脚数目 针脚间距来表示单排插针, ,

如:SIP7-2.54 表示针脚间距为 2.54mm 的 7 针脚单排插针 DIP+针脚数目 针脚间距来表示双排插针,引脚间距为两种:2mm,2.54mm 针脚数目+针脚间距来表示双排插针 引脚间距为两种: 针脚数目 针脚间距来表示双排插针, , 如:DIP10-2.54 表示针脚间距为 2.54mm 的 10 针脚双排插针 其他接插件均按 E3 命名

封装库元件命名 元器件封装库中的命名含义。 一、多引脚集成电路芯片封装 SOIC、SOP、TSOP 在 AD7.1 元器件封装库中的命名含义。 、 、 例如: 例如:SOIC 库分为 L、M、N 三种。 、 、 三种。 L、M、N --代表芯片去除引脚后的片身宽度,即芯片两相对引脚焊盘的最小宽度。其中 L 宽度最大,N 次之,M 最小。 、 、 代表芯片去除引脚后的片身宽度, 宽度最大, 次之, 最小。 代表芯片去除引脚后的片身宽度 即芯片两相对引脚焊盘的最小宽度。 --这里选择名称为 SOIC_127_M 的一组封装为例,选择改组中名为 SOIC127P600-8M 的封装。 这里选择名称为 的一组封装为例, 的封装。 其中, 其中,127P --代表同一排相邻引脚间距为 1.27mm; 代表同一排相邻引脚间距为 ; 600 --代表芯片两相对引脚焊盘的最大宽度为 6.00mm; 代表芯片两相对引脚焊盘的最大宽度为 ; -8 --代表芯片共有 8 只引脚。 代表芯片共有 只引脚。

的封装含义为( ),同理就有了封装名称 二、封装库中,名为 DPDT 的封装含义为(Double Pole Double Throw),同理就有了封装名称 SPST、DPST、SPDT; 封装库中, ), 、 、 ;

层定义的尺寸(无论方圆)等大的办法。 三、让软件中作为背景的电路板外形与实际机械 1 层定义的尺寸(无论方圆)等大的办法。 首先, 一块板子( 间距, 首先,在 PCB Board Wizard 中按照实际尺寸初步 Custom 一块板子(一定要合理设置 keepout 间距,一般为 2mm)。 )。 中为电路板设置坐标原点, 如果不喜欢板子四周的直角怕伤手, 然后在 Edit->Origin 中为电路板设置坐标原点,将生成的电路板尺寸设置在机械 1 层,如果不喜欢板子四周的直角怕伤手, 可以将四脚重新定义为弧形并标注尺寸。 层上电路的尺寸约束对象, 可以将四脚重新定义为弧形并标注尺寸。选定所有机械 1 层上电路的尺寸约束对象,然后选择 Design->Board Shape->Define from select,即可完成背景电路板外形的设置。 即可完成背景电路板外形的设置。 即可完成背景电路板外形的设置

的一些设置技巧。 四、关于 Design->Rules 的一些设置技巧。 1、如果设计中要求敷铜层(及内电层)与焊盘(无论表贴还是通孔)的连接方式采用热缓冲方式连接,而敷铜层(及内电 、如果设计中要求敷铜层(及内电层)与焊盘(无论表贴还是通孔)的连接方式采用热缓冲方式连接,而敷铜层( 铜层 层)与过孔则采用直接连接方式的规则设置方法: 与过孔则采用直接连接方式的规则设置方法: 敷铜层设置方法: 敷铜层设置方法: 在规则中的 Plane 项目中找到 Polygon Connect style 项目 新建子项名为 PolygonConnect_Pads 设置 where the first , : , object matches 为:(InPADClass('All Pads')),where the second object matches 为:All;并选择连接类型为 45 度 4 , ; 瓣连接。 瓣连接。 又新建子项名为: 又新建子项名为:PolygonConnect_Vias,设置 where the first object matches 为:All,where the second object , , matches 为: All;并选择连接类型为直接连接方式。 ;并选择连接类型为直接连接方式。 在侧边栏中选中其中任何一个子项, 按钮, 在侧边栏中选中其中任何一个子项,点击坐下方 Priorities 按钮,将 PolygonConnect_Pads 子项的优先级设置为最高级 别然后关闭。 别然后关闭。 内电层设置方法: 内电层设置方法: 同样, Power Plane Connect Style 项目中,新建子项名为 PlaneConnect_Pads, 同样 在 , 项目中 新建子项名为: , : ,设置 where the first object matches 瓣连接。 为:(InPadClass('All Pads'));连接类型为 4 瓣连接。 ; 又新建子项名为: 又新建子项名为:PlaneConnect_Vias,设置 where the first object matches 为:All;连接类型为直接连接方式。 , ;连接类型为直接连接方式。 在侧边栏中选中其中任何一个子项, 按钮, 在侧边栏中选中其中任何一个子项,点击坐下方 Priorities 按钮,将 PolygonConnect_Pads 子项的优先级设置为最高级 别然后关闭。 别然后关闭。 2、敷铜层(敷铜层为铜皮)与走线过孔以及焊盘的间距设置方法: 、敷铜层(敷铜层为铜皮)与走线过孔以及焊盘的间距设置方法: 项目中新建子项名为: 在 Electrical 项目中新建子项名为:Clearance_Polygon,设置 where the first object matches 为:(IsRegion),where , , the second object matches 为:All;并设置间距一般为 20mil 以上,30mil 合适。 ; 以上, 合适。 3、敷铜层(敷铜层为网格敷铜方式)与走线过孔以及焊盘的间距设置方法: 、敷铜层(敷铜层为网格敷铜方式)与走线过孔以及焊盘的间距设置方法: 需要将走线间距由原来的 9、10mil 设置为需要敷铜的间距 30mil,然后敷网格铜。待敷铜结束后,将走线间距改回为原来 、 ,然后敷网格铜。待敷铜结束后, 的间距,系统就不会报错了。 的间距,系统就不会报错了。

五、带有敷铜层和内电层的四层以上板,为了显示电路板层数,需要加入层标,在每一层上用数字标识,将层标处对准明亮 带有敷铜层和内电层的四层以上板,为了显示电路板层数,需要加入层标,在每一层上用数字标识, 标识 处可以看到每一层的标识。 处可以看到每一层的标识。 由于层标处需要透光,所以该区域不能有任何敷铜以及内电层通过。所以, 层画出一个矩形框, 由于层标处需要透光,所以该区域不能有任何敷铜以及内电层通过。所以,首先在 keepout 层画出一个矩形框,阻隔上下 两个敷铜层通过; 命令分别在每一个内电层上切除一个矩形框区域, 两个敷铜层通过;然后用 Place->Polygon Pour Cutout 命令分别在每一个内电层上切除一个矩形框区域,这些区域要完全 重叠,用于透光;最后在每一层上放置相应的层标字符。 重叠,用于透光;最后在每一层上放置相应的层标字符。

六、在发热量较大的芯片下敷网格铜,而其他区域敷铜皮方法: 在发热量较大的芯片下敷网格铜,而其他区域敷铜皮方法: 线在发热芯片对应区域的禁止布线层( 圈出芯片的外形来; 还是利用 keepout 线在发热芯片对应区域的禁止布线层(keepout 层)圈出芯片的外形来; 然后开始整板敷铜皮,看到的结果是,所有发热芯片位置的敷铜没有了。 然后开始整板敷铜皮,看到的结果是,所有发热芯片位置的敷铜没有了。 铜皮 注意: !(以免敷铜皮时 注意:还要将芯片底部的所有接地过孔设置为 NoNet,不让它接地!(以免敷铜皮时,芯片内部没有靠近 keepout 线的区 ,不让它接地!(以免敷铜皮时, 域也被敷上了铜皮。) 域也被敷上了铜皮。) 层的画线; 接下来是删除先前在 keepout 层的画线; 下面就好办了,同样还是敷铜,这回是在发热芯片区域敷网格铜,不必担心, 下面就好办了,同样还是敷铜,这回是在发热芯片区域敷网格铜,不必担心,可以圈出一个较大的敷铜区域以免芯片区域敷 铜不完整,即便是占用了被敷了铜皮的位置,敷铜结果还是铜皮。 铜不完整,即便是占用了被敷了铜皮的位置,敷铜结果还是铜皮。 PCB 封装焊盘大小与引脚关系 中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大 在 PCB 中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大 板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。 小,如引脚宽度,间距等,但是在 PCB 板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。下 如引脚宽度,间距等, 面将主要讲述焊盘尺寸的规范问题。 面将主要讲述焊盘尺寸的规范问题。 为了确保贴片元件( 焊接质量, 印制板时, 的工艺边外, 为了确保贴片元件(SMT)焊接质量,在设计 SMT 印制板时,除印制板应留出 3mm-8mm 的工艺边外,应按有关规范设计 焊接质量 好各种元器件的焊盘图形和尺寸,布排好元器件的位向和相邻元器件之间的间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点 好各种元器件的焊盘图形和尺寸,布排好元器件的位向和相邻元器件之间的间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点: (1)印制板上,凡位于阻焊膜下面的导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)和所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔。 )印制板上,凡位于阻焊膜下面的导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)和所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔。 即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处的阻焊膜破裂或起皱, 即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处的阻焊膜破裂或起皱,以保证 PCB 镀熔点低于焊接温度的金属涂层 板的焊接以及外观质量。 板的焊接以及外观质量。 (2)查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。必 )查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。 或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。设计、 须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到的资料 J 或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。设计、查选或调用焊盘图 形尺寸时,还应分清自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)和与焊接有关的尺寸 如 形尺寸时,还应分清自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)和与焊接有关的尺寸(如 SOIC,QFP 等)。 (3)表面贴装元器件的焊接可靠性,主要取决于焊盘的长度而不是宽度。 )表面贴装元器件的焊接可靠性,主要取决于焊盘的长度而不是宽度。 所示, 等于焊端(或引脚) (a)如图 1 所示,焊盘的长度 B 等于焊端(或引脚)的长度 T,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘)的延伸长度 b1,再加上 ) ,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘) , 焊端(或引脚)外侧(焊盘) 的长度( ),不仅应有利于 焊端(或引脚)外侧(焊盘)的延伸长度 b2,即 B=T b1 b2。其中 b1 的长度(约为 0.05mm—0.6mm),不仅应有利于 , 。 ), 焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜; 的长度( 焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜;b2 的长度(约为 0.25mm—1.5mm),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜(对于 SOIC、QFP 等器件还应兼顾其焊盘抗剥离的 ),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜( ),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜 、 能力)。 能力)。

(b)焊盘的宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)的宽度。 )焊盘的宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)的宽度。 常见贴装元器件焊盘设计图解,如图 2 所示。 常见贴装元器件焊盘设计图解, 所示。 焊盘长度 B=T b1 b2 焊盘内侧间距 G=L-2T-2b1 焊盘宽度 A=W K 焊盘外侧间距 D=G 2B。 。 式中: 元件长度 或器件引脚外侧之间的距离); 元件长度( 式中:L–元件长度(或器件引脚外侧之间的距离); W–元件宽度(或器件引脚宽度); 元件宽度(或器件引脚宽度); 元件宽度 H–元件厚度(或器件引脚厚度); 元件厚度(或器件引脚厚度); 元件厚度 b1–焊端(或引脚)内侧(焊盘)延伸长度; 焊端(或引脚)内侧(焊盘)延伸长度; 焊端 b2–焊端(或引脚)外侧(焊盘)延伸长度; 焊端(或引脚)外侧(焊盘)延伸长度; 焊端 K–焊盘宽度修正量。 焊盘宽度修正量。 焊盘宽度修正量 常用元器件焊盘延伸长度的典型值: 常用元器件焊盘延伸长度的典型值: 对于矩形片状电阻、电容: 对于矩形片状电阻、电容: b1=0.05mm,0.10mm,0.15mm,0.20mm,0.30mm 其中之一,元件长度越短者,所取的值应越小。 其中之一,元件长度越短者,所取的值应越小。 b2=0.25mm,0.35mm,0.5mm,0.60mm,0.90mm,1.00mm,元件厚度越薄者,所取值应越小。 ,元件厚度越薄者,所取值应越小。 K=0mm, -0.10mm,0.20mm 其中之一,元件宽度越窄者,所取的值应越小。 其中之一,元件宽度越窄者,所取的值应越小。 器件: 对于翼型引脚的 SOIC、QFP 器件: 、 b1=0.30mm,0.40mm,0.50mm,0.60mm 其中之一,器件外形小者,或相邻引脚中心距小者,所取的值应小些。 其中之一,器件外形小者,或相邻引脚中心距小者,所取的值应小些。 b2=0.30mm,0.40mm,0.80mm,1.00mm,1.50mm 其中之一,器件外形大者,所取值应大些。 其中之一,器件外形大者,所取值应大些。 K=0mm,0.03mm,0.30mm,0.10mm,0.20mm,相邻引脚间距中心距小者,所取的值应小些。 ,相邻引脚间距中心距小者,所取的值应小些。

B=1.50mm~3mm,一般取 2mm 左右。 ~ 左右。 一般取 若外侧空间允许可尽量长些。 若外侧空间允许可尽量长些。 ),如通孔盘与焊盘互连 (4)焊盘内及其边缘处,不允许有通孔(通孔与焊盘两者边缘之间的距离应大于 0.6mm),如通孔盘与焊盘互连,可用小 )焊盘内及其边缘处,不允许有通孔( ),如通孔盘与焊盘互连, 的连线, 加以互连,以避免因焊料流失或热隔差而引发的各种焊接缺陷。 于焊盘宽度 1/2 的连线,如 0.3mm~0.4mm 加以互连,以避免因焊料流失或热隔差而引发的各种焊接缺陷。 ~ 符号; (5)凡用于焊接和测试的焊盘内,不允许印有字符与图形等标志符号;标志符号离开焊盘边缘的距 )凡用于焊接和测试的焊盘内,不允许印有字符与图形等标志符号 离应大于 0.5mm。以避免因印料浸染焊盘,引发各种焊接缺陷以及影响检测的正确性。 。以避免因印料浸染焊盘,引发各种焊接缺陷以及影响检测的正确性。 (6)焊盘之间、焊盘与通孔盘之间以及焊盘与大于焊盘宽度的互连线或大面积接地或屏蔽的铜箔之间的连接,应有一段热 )焊盘之间、焊盘与通孔盘之间以及焊盘与大于焊盘宽度的互连线或大面积接地或屏蔽的铜箔之间的连接, 隔离引线,其线宽度应等于或小于焊盘宽度的二分之一(以其中较小的焊盘为准, 隔离引线,其线宽度应等于或小于焊盘宽度的二分之一(以其中较小的焊盘为准,一般宽度为 0.2mm~0.4mm,而长度应大 ~ 而长度应大 );若用阻焊膜加以遮隔 于 0.6mm);若用阻焊膜加以遮隔,其宽度可以等于焊盘宽度(如与大面积接地或屏蔽铜箔之间的连线)。 );若用阻焊膜加以遮隔,其宽度可以等于焊盘宽度(如与大面积接地或屏蔽铜箔之间的连线)。 ),设计时应严格保持其全面的对称 (7)对于同一个元器件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP 等),设计时应严格保持其全面的对称 )对于同一个元器件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、 、 (使焊料熔融时,所形成的焊接面积相等) 以及图形的形状所处的位置应完全对称 包 ( 性,即焊盘图形的形状与尺寸完全一致 使焊料熔融时,所形成的焊接面积相等) 括从焊盘引出的互连线的位置;若用阻焊膜遮隔,则互连线可以随意)。以保证焊料熔融时, 括从焊盘引出的互连线的位置;若用阻焊膜遮隔,则互连线可以随意)。以保证焊料熔融时,作用于元器件上所有焊点的表 )。以保证焊料熔融时 面张力能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的优质焊点。 面张力能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的优质焊点。 ),以利于形成理想的优质焊点 (8)凡焊接无外引脚的元器件的焊盘(如片状电阻、电容、可调电位器、可调电容等)其焊盘之间不允许有通孔(即元件 )凡焊接无外引脚的元器件的焊盘(如片状电阻、电容、可调电位器、可调电容等)其焊盘之间不允许有通孔( 体下面不得有通孔;若用阻焊膜堵死者可以除外),以保证清洗质量。 体下面不得有通孔;若用阻焊膜堵死者可以除外),以保证清洗质量。 ),以保证清洗质量 ),引脚焊盘之间的短接处不允许直通 应由焊盘加引出互连线之后再短接( 引脚焊盘之间的短接处不允许直通, (9)凡多引脚的元器件(如 SOIC、QFP 等),引脚焊盘之间的短接处不允许直通,应由焊盘加引出互连线之后再短接(若 )凡多引脚的元器件 、 用阻焊膜加以遮隔可以除外) 以免产生位移或焊接后被误认为发生了桥接。另外,还应尽量避免在其焊盘之间穿越互连线 特 ( 用阻焊膜加以遮隔可以除外) 以免产生位移或焊接后被误认为发生了桥接。另外, 别是细间隔的引脚器件);凡穿越相邻焊盘之间的互连线,必须用阻焊膜对其加以遮隔。 别是细间隔的引脚器件);凡穿越相邻焊盘之间的互连线,必须用阻焊膜对其加以遮隔。 );凡穿越相邻焊盘之间的互连线 及其以下者,应在其焊盘图形上或其附近增设裸铜基准标志( (10)对于多引脚的元器件,特别是间距为 0.65mm 及其以下者,应在其焊盘图形上或其附近增设裸铜基准标志(如在焊 )对于多引脚的元器件, 盘图形的对角线上,增设两个对称的裸铜的光学定位标志)以供精确贴片时,作为光学校准用。 盘图形的对角线上,增设两个对称的裸铜的光学定位标志)以供精确贴片时,作为光学校准用。 为宜, (11)当采用波峰焊接工艺时,插引脚的焊盘上的通孔,一般应比其引脚线径大 0.05~0.3mm 为宜,其焊盘的直径应不大 )当采用波峰焊接工艺时,插引脚的焊盘上的通孔, ~ 另外, 器件的焊盘图形,必须时可增设能对融熔焊料起拉拖作用的工艺性辅助焊盘, 于孔径的 3 倍。另外,对于 IC、QFP 器件的焊盘图形,必须时可增设能对融熔焊料起拉拖作用的工艺性辅助焊盘,以避免 、 或减少桥接现象的发生。 或减少桥接现象的发生。 ),绝不允许兼作检测点 (12)凡用于焊接表面贴装元器件的焊盘(即焊接点处),绝不允许兼作检测点;为了避免损坏元器件必须另外设计专用的 )凡用于焊接表面贴装元器件的焊盘(即焊接点处),绝不允许兼作检测点; 测试焊盘。以保证焊装检测和生产调试的正常进行。 测试焊盘。以保证焊装检测和生产调试的正常进行。 的同一侧面上。这样不仅便于检测, (13)凡用于测试的焊盘只要有可能都应尽量安排位于 PCB 的同一侧面上。这样不仅便于检测,更重要的是极大地降低了 ) 检测所花的费用(自动化检测更是如此)。另外,测试焊盘,不仅应涂镀锡铅合金,而且它的大小、 检测所花的费用(自动化检测更是如此)。另外,测试焊盘,不仅应涂镀锡铅合金,而且它的大小、间距及其布局还应与所 检测更是如此)。另外 采用的测试设备有关要求相匹配。 采用的测试设备有关要求相匹配。 (14)若元器件所给出的尺寸是最大值与最小值时,可按其尺寸的平均值作为焊盘设计的基准。 )若元器件所给出的尺寸是最大值与最小值时,可按其尺寸的平均值作为焊盘设计的基准。 (15)用计算机进行设计,为了保证所设计的图形能达到所要求的精度,所选用的网格单位的尺寸必须与其相匹配;为了作 )用计算机进行设计,为了保证所设计的图形能达到所要求的精度,所选用的网格单位的尺寸必须与其相匹配; 图方便,应尽可能使各图形均落在网格点上。对于多引脚和细间距的元器件( ),在绘制其焊盘的中心间距时 图方便,应尽可能使各图形均落在网格点上。对于多引脚和细间距的元器件(如 QFP),在绘制其焊盘的中心间距时,不 ),在绘制其焊盘的中心间距时, ),而且其绘制的坐标原点应始终设定在其第一个引脚处。 仅其网格单位尺寸必须选用 0.0254mm(即 1mil),而且其绘制的坐标原点应始终设定在其第一个引脚处。总之,对于多 ( ),而且其绘制的坐标原点应始终设定在其第一个引脚处 总之, 引脚细间距的元器件, 引脚细间距的元器件,在焊盘设计时应保证其总体累计误差必须控制在 -0.0127mm(0.5mil)之内 ( )


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