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文檔簡(jiǎn)介

1、華為 PCB布線標(biāo)準(zhǔn)(2007-01-14 23:33)分類:PCB技術(shù) -文章Q/DKBA深圳市華為技術(shù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/DKBA-Y004-1999印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)VER 1.01999-07-30 發(fā)布 1999-08-30 實(shí)施深圳市華為技術(shù)發(fā)布刖言本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)印制電路板設(shè)計(jì)和使用等標(biāo)準(zhǔn)編制而成本標(biāo)準(zhǔn)于1998年07月30日首次發(fā)布.本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:CAD研究部、硬件工程室本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:吳多明 韓朝倫 胡慶虎 龔良忠 張珂 梅澤良本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)人:周代琪印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. 適用范圍本?標(biāo)準(zhǔn)?適用于華為公司 CAD設(shè)計(jì)的所有印制電路板(簡(jiǎn)稱PCB).2. 引用標(biāo)

2、準(zhǔn)以下標(biāo)準(zhǔn)包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)本錢標(biāo)準(zhǔn)的條文.在標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí), 所示版本均為有效.所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討,使用以下標(biāo) 準(zhǔn)最新版本的可能性.GB 4588.388印制電路板設(shè)計(jì)和使用Q/DKBA-Y001-1999印制電路板CAD工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. 術(shù)語1. 1 PCB(Print circuit Board):印刷電路板.1. 2原理圖:電路原理圖,用原理圖設(shè)計(jì)工具繪制的、表達(dá)硬件電路中各種器件 之間的連接關(guān)系的圖1. 3網(wǎng)絡(luò)表:由原理圖設(shè)計(jì)工具自動(dòng)生成的、表達(dá)元器件電氣連接關(guān)系的文本文件,一般包含元器件封裝、網(wǎng)絡(luò)列表和屬性定義等組成局部1. 4布局:PCB設(shè)計(jì)過

3、程中,按照設(shè)計(jì)要求,把元器件放置到板上的過程.深圳 市華為技術(shù)1999-07-30批準(zhǔn)1999-08-30 實(shí)施1. 5 仿真:在器件的IBIS MODEL或SPICE MODE支持下,利用EDA設(shè)計(jì)工具對(duì) PCB的布局、布線效果進(jìn)行仿真分析,從而在單板的物理實(shí)現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存 在的EMC可題、時(shí)序問題和信號(hào)完整性問題,并找出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案.深圳市華 為技術(shù)1999-07-30批準(zhǔn)1999-08-30 實(shí)施II. 目的A. 本標(biāo)準(zhǔn)歸定了我司PCBS計(jì)的流程和設(shè)計(jì)原那么,主要目的是為PCBS計(jì)者提供 必須遵循的規(guī)那么和約定B. 提高PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率.提高PCB的可生產(chǎn)性、可測(cè)試、可維護(hù)

4、性.III. 設(shè)計(jì)任務(wù)受理A. PCB設(shè)計(jì)申請(qǐng)流程當(dāng)硬件工程人員需要進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí),須在?PCB設(shè)計(jì)投板申請(qǐng)表?中提出投板 申請(qǐng),并經(jīng)其工程經(jīng)理和方案處批準(zhǔn)后,流程狀態(tài)到達(dá)指定的PCB設(shè)計(jì)部門審批, 此時(shí)硬件工程人員須準(zhǔn)備好以下資料:經(jīng)過評(píng)審的,完全正確的原理圖,包括紙面文件和電子件;帶有MRPII元件編碼的正式的BOM;PCB吉構(gòu)圖,應(yīng)標(biāo)明外形尺寸、安裝孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止 布線區(qū)等相關(guān)尺寸;對(duì)于新器件,即無MRPII編碼的器件,需要提供封裝資料;以上資料經(jīng)指定的PCB設(shè)計(jì)部門審批合格并指定PCB設(shè)計(jì)者前方可開始PCB& 計(jì)B. 理解設(shè)計(jì)要求并制定設(shè)計(jì)方案1仔細(xì)審讀原理圖

5、,理解電路的工作條件如模擬電路的工作頻率,數(shù)字電路的 工作速度等與布線要求相關(guān)的要素理解電路的根本功能、在系統(tǒng)中的作用等相 關(guān)冋題.2. 在與原理圖設(shè)計(jì)者充分交流的根底上,確認(rèn)板上的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò),如電源、時(shí)鐘、 高速總線等,了解其布線要求.理解板上的高速器件及其布線要求.3. 根據(jù)?硬件原理圖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的要求,對(duì)原理圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)性審查.4. 對(duì)于原理圖中不符合硬件原理圖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的地方 ,要明確指出,并積極協(xié)助原 理圖設(shè)計(jì)者進(jìn)行修改.5. 在與原理圖設(shè)計(jì)者交流的根底上制定出單板的 PCB設(shè)計(jì)方案,填寫設(shè)計(jì)記錄 表,方案要包含設(shè)計(jì)過程中原理圖輸入、 布局完成、布線完成、信號(hào)完整性分析、 光繪完成等關(guān)鍵檢

6、查點(diǎn)的時(shí)間要求.設(shè)計(jì)方案應(yīng)由PCB設(shè)計(jì)者和原理圖設(shè)計(jì)者雙 方簽字認(rèn)可.6. 必要時(shí),設(shè)計(jì)方案應(yīng)征得上級(jí)主管的批準(zhǔn).IV. 設(shè)計(jì)過程A. 創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)表1. 網(wǎng)絡(luò)表是原理圖與PCB的接口文件,PCB設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)所用的原理圖和 PCB 設(shè)計(jì)工具的特性,選用正確的網(wǎng)絡(luò)表格式,創(chuàng)立符合要求的網(wǎng)絡(luò)表.2. 創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)表的過程中,應(yīng)根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)工具的特性,積極協(xié)助原理圖設(shè)計(jì)者 排除錯(cuò)誤.保證網(wǎng)絡(luò)表的正確性和完整性.3. 確定器件的封裝(PCB FOOTPRINT)4. 創(chuàng)立PCB板根據(jù)單板結(jié)構(gòu)圖或?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)板框,創(chuàng)立PCB設(shè)計(jì)文件; 注意正確選定單板坐標(biāo)原點(diǎn)的位置,原點(diǎn)的設(shè)置原那么:A. 單板左邊和下邊的延

7、長(zhǎng)線交匯點(diǎn)B. 單板左下角的第一個(gè)焊盤板框四周倒圓角,倒角半徑5mm特殊情況參考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求.B.布局1. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)置板框尺寸,按結(jié)構(gòu)要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件 并給這些器件賦予不可移動(dòng)屬性.按工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行尺寸標(biāo)注.2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和生產(chǎn)加工時(shí)所須的夾持邊設(shè)置印制板的禁止布線區(qū)、禁止布局 區(qū)域.根據(jù)某些元件的特殊要求,設(shè)置禁止布線區(qū)3. 綜合考慮PCB性能和加工的效率選擇加工流程加工工藝的優(yōu)選順序?yàn)椋涸鎲蚊尜N裝一一元件面貼、插混裝元件面插裝焊接 面貼裝一次波峰成型一一雙面貼裝一一元件面貼插混裝、焊接面貼裝 4. 布局操作的根本原那么A. 遵照“先大后小,先難后易的

8、布置原那么,即重要的單元電路、核心元器件應(yīng) 當(dāng)優(yōu)先布局.B. 布局中應(yīng)參考原理框圖,根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件.C. 布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短,關(guān)鍵信號(hào)線最短;高電壓、大電 流信號(hào)與小電流,低電壓的弱信號(hào)完全分開;模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開;高頻信號(hào) 與低頻信號(hào)分開;高頻元器件的間隔要充分.D. 相同結(jié)構(gòu)電路局部,盡可能采用“對(duì)稱式標(biāo)準(zhǔn)布局;E. 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局;F. 器件布局柵格的設(shè)置,一般IC器件布局時(shí),柵格應(yīng)為50-100 mil,小型外表 安裝器件,如外表貼裝元件布局時(shí),柵格設(shè)置應(yīng)不少于25mil.G. 如有特殊布局要求,應(yīng)雙方溝

9、通后確定.5. 同類型插裝元器件在X或丫方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置.同一種類型的有極性分 立元件也要力爭(zhēng)在X或Y方向上保持一致,便于生產(chǎn)和檢驗(yàn).6. 發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布,以利于單板和整機(jī)的散熱,除溫度檢測(cè)元件以外 的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件.7. 元器件的排列要便于調(diào)試和維修,亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的 元、器件周圍要有足夠的空間.8. 需用波峰焊工藝生產(chǎn)的單板,其緊固件安裝孔和定位孔都應(yīng)為非金屬化孔當(dāng) 安裝孔需要接地時(shí),應(yīng)采用分布接地小孔的方式與地平面連接9. 焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時(shí),阻、容件軸向要與波峰焊?jìng)魉头?向垂直,阻排及SOP(PIN間距大于等

10、于1.27mm元器件軸向與傳送方向平行;PIN 間距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ PLCC QFP等有源元件防止用波峰焊焊接.10. BGA與相鄰元件的距離5mm其它貼片元件相互間的距離0.7mm貼裝元件焊 盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于 2mm有壓接件的PCB壓接的接插件周 圍5mm內(nèi)不能有插裝元、器件,在焊接面其周圍5mm內(nèi)也不能有貼裝元、器件.11. IC去偶電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成 的回路最短.12. 元件布局時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起,以便于將來的電源分隔.13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根據(jù)其屬

11、性合理布置.串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端,距離一般不超過500mil.匹配電阻、電容的布局一定要分清信號(hào)的源端與終端,對(duì)于多負(fù)載的終端匹配一定要在信號(hào)的最遠(yuǎn)端匹配.14. 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)計(jì)者檢查器件封裝的正確性,并且確認(rèn)單板、背板和接插件的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系,經(jīng)確認(rèn)無誤前方可開始布線.C. 設(shè)置布線約束條件1. 報(bào)告設(shè)計(jì)參數(shù)8布局根本確定后,應(yīng)用PCB設(shè)計(jì)工具的統(tǒng)計(jì)功能,報(bào)告網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,網(wǎng)絡(luò)密度,平均 管腳密度等根本參數(shù),以便確定所需要的信號(hào)布線層數(shù).信號(hào)層數(shù)確實(shí)定可參考以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)Pin密度信號(hào)層數(shù)板層數(shù)Pm密度信號(hào)層數(shù)板層數(shù)L0 以 I :220.64.0丁r404-0

12、.6460.3-04680.2-0381214注:PIN密度的定義為:板面積平方英寸/板上管腳總數(shù)/14布線層數(shù)的具體確定還要考慮單板的可靠性要求,信號(hào)的工作速度,制造本錢和 交貨期等因素1. 布線層設(shè)置在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,電源與地層應(yīng)盡量靠在一起,中間不安排布線所有布線 層都盡量靠近一平面層,優(yōu)選地平面為走線隔離層為了減少層間信號(hào)的電磁干擾,相鄰布線層的信號(hào)線走向應(yīng)取垂直方向可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)1-2個(gè)阻抗控制層,如果需要更多的阻抗控制層需要與 PCB 產(chǎn)家協(xié)商阻抗控制層要按要求標(biāo)注清楚將單板上有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò)布線 分布在阻抗控制層上2. 線寬和線間距的設(shè)置線寬和線間距的設(shè)置要考慮的因素A

13、. 單板的密度板的密度越高,傾向于使用更細(xì)的線寬和更窄的間隙B. 信號(hào)的電流強(qiáng)度當(dāng)信號(hào)的平均電流較大時(shí),應(yīng)考慮布線寬度所能承載的的電 流,線寬可參考以下數(shù)據(jù):PCB設(shè)計(jì)時(shí)銅箔厚度,走線寬度和電流的關(guān)系不同厚度,不同寬度的銅箔的載流量見下表:銅皮厚度35um銅皮厚度50um銅皮厚度70um銅皮 t=10 C 銅皮 t=10C 銅皮 t=10 C寬度111111電流A寬度mm電流A寬度nun電 流A0.150.200.150,500.150.700200+550200.700700.900.300.800.301,100.301.30040LIO0401350.40L700.501.350.50L

14、700.502.000.60L600601.900.602300.802.000.802.400.802.801.00230LOO2,60LOQ3,201.202701.203.001.203.60L503.20L503.50L504202.004,002.004302.005()2.504.502.505J02L06.00i. 用銅皮作導(dǎo)線通過大電流時(shí),銅箔寬度的載流量應(yīng)參考表中的數(shù)值降額 50% 去選擇考慮.ii. 在PCB設(shè)計(jì)加工中,常用OZ(盎司)作為銅皮厚度的單位,1 OZ銅厚的定義為1平方英尺面積內(nèi)銅箔的重量為一盎,對(duì)應(yīng)的物理厚度為35um;2OZ銅厚為70um.C. 電路工作電壓

15、:線間距的設(shè)置應(yīng)考慮其介電強(qiáng)度.輸入150V-300V電源最小空氣間隙及爬電距離次側(cè)二次線與保 護(hù)1也間 距inm丁作電壓 玄流值或 有效值V空氣nnn爬電 距離 mm工作電壓 直流值或 仃效值V空氣 間隙 nun4.050VL0L271V0.7150V141.6r 125V0.7200V20150V0.7250Vr sBl200V0.7300VL73.2250V07400V40600V3.06.3輸入300V-600V電源最小空氣間隙及爬電距離一次側(cè)二次側(cè)護(hù)地間 距nun工作電壓 直流值或 有效值P空氣 間隙 nun爬電 距離 nun工作電壓 直流值或 有效值V空氣 間隙 linn爬電距離n

16、un地間距nmi6.350V1.271V1.22 5150V1.6125V1.5200V2.02.0150VL71.6250V2.02d200V172.0300V2.53.2250VL72.5400V3.54.0600V5.86.3D. 可靠性要求.可靠性要求高時(shí),傾向于使用較寬的布線和較大的間距E. PCB加工技術(shù)限制國內(nèi)國際先進(jìn)水平 推薦使用最小線寬/間距6mil/6mil 4mil/4mil 極限最小線寬/間距4mil/6mil 2mil/2mil1. 孔的設(shè)置過線孔制成板的最小孔徑定義取決于板厚度,板厚孔徑比應(yīng)小于5-8.孔徑優(yōu)選系列如下:孔徑:24mil 20mil 16mil 12

17、mil 8mil焊盤直徑: 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil內(nèi)層熱焊盤尺寸:50mil 45mil 40mil 35mil 30mil板厚度與最小孔徑的關(guān)系:板厚:3.0mm 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm最小孔徑:24mil 20mil 16mil 12mil 8mil盲孔和埋孔11盲孔是連接表層和內(nèi)層而不貫穿整板的導(dǎo)通孔,埋孔是連接內(nèi)層之間而在成品板表層不可見的導(dǎo)通孔,這兩類過孔尺寸設(shè)置可參考過線孔.應(yīng)用盲孔和埋孔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)PCB加工流程有充分的認(rèn)識(shí),防止給PCB加工帶來不必要的問題,必要時(shí)要與PCB供給商協(xié)商.測(cè)試孔測(cè)試孔是指用于ICT測(cè)試目的的

18、過孔,可以兼做導(dǎo)通孔,原那么上孔徑不限,焊盤直 徑應(yīng)不小于25mil,測(cè)試孔之間中心距不小于 50mil.不推薦用元件焊接孔作為測(cè)試孔.2. 特殊布線區(qū)間的設(shè)定特殊布線區(qū)間是指單板上某些特殊區(qū)域需要用到不同于一般設(shè)置的布線參數(shù),如某些高密度器件需要用到較細(xì)的線寬、較小的間距和較小的過孔等 ,或某些網(wǎng)絡(luò) 的布線參數(shù)的調(diào)整等,需要在布線前加以確認(rèn)和設(shè)置.3. 定義和分割平面層A. 平面層一般用于電路的電源和地層參考層,由于電路中可能用到不同的電 源和地層,需要對(duì)電源層和地層進(jìn)行分隔,其分隔寬度要考慮不同電源之間的電 位差,電位差大于12V時(shí),分隔寬度為50mil,反之,可選20-25mil .B.

19、 平面分隔要考慮高速信號(hào)回流路徑的完整性C. 當(dāng)由于高速信號(hào)的回流路徑遭到破壞時(shí),應(yīng)當(dāng)在其他布線層給予補(bǔ)嘗例如可 用接地的銅箔將該信號(hào)網(wǎng)絡(luò)包圍,以提供信號(hào)的地回路B. 布線前仿真布局評(píng)估,待擴(kuò)充C. 布線1. 布線優(yōu)先次序關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先:電源、摸擬小信號(hào)、高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)等關(guān)鍵信 號(hào)優(yōu)先布線密度優(yōu)先原那么:從單板上連接關(guān)系最復(fù)雜的器件著手布線從單板上連線最密集 的區(qū)域開始布線2. 自動(dòng)布線在布線質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,可使用自動(dòng)布線器以提高工作效率,在自動(dòng) 布線前應(yīng)完成以下準(zhǔn)備工作:自動(dòng)布線控制文件do file為了更好地控制布線質(zhì)量,一般在運(yùn)行前要詳細(xì)定義布線規(guī)那么,這些規(guī)那么

20、可以在 軟件的圖形界面內(nèi)進(jìn)行定義,但軟件提供了更好的控制方法,即針對(duì)設(shè)計(jì)情況,寫 出自動(dòng)布線控制文件do file,軟件在該文件控制下運(yùn)行.3. 盡量為時(shí)鐘信號(hào)、高頻信號(hào)、敏感信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)提供專門的布線層,并保證其最小的回路面積.必要時(shí)應(yīng)采取手工優(yōu)先布線、屏蔽和加大平安間距等方法.保證信號(hào)質(zhì)量4. 電源層和地層之間的EMC環(huán)境較差,應(yīng)防止布置對(duì)干擾敏感的信號(hào).5. 有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)布置在阻抗控制層上.6. 進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循的規(guī)那么1地線回路規(guī)那么:IIIIIIIhIIIIIIIAmini/IIIIIIIXV環(huán)路最小規(guī)那么,即信號(hào)線與其回路構(gòu)成的環(huán)面積要盡可能小,環(huán)面積越小,對(duì)外

21、的 輻射越少,接收外界的干擾也越小針對(duì)這一規(guī)那么,在地平面分割時(shí),要考慮到地 平面與重要信號(hào)走線的分布,防止由于地平面開槽等帶來的問題;在雙層板設(shè)計(jì) 中,在為電源留下足夠空間的情況下,應(yīng)該將留下的局部用參考地填充,且增加一 些必要的孔,將雙面地信號(hào)有效連接起來,對(duì)一些關(guān)鍵信號(hào)盡量采用地線隔離,對(duì) 一些頻率較高的設(shè)計(jì),需特別考慮其地平面信號(hào)回路問題,建議采用多層板為宜2) 竄擾控制串?dāng)_(CrossTalk)是指PCB上不同網(wǎng)絡(luò)之間因較長(zhǎng)的平行布線引起的相互干擾,主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用克服串?dāng)_的主要措施是:加大平行布線的間距,遵循3W規(guī)那么.在平行線間插入接地的隔離線減小布線

22、層與地平面的距離3) 屏蔽保護(hù)X V V對(duì)應(yīng)地線回路規(guī)那么,實(shí)際上也是為了盡量減小信號(hào)的回路面積,多見于一些比擬 重要的信號(hào),如時(shí)鐘信號(hào),同步信號(hào);對(duì)一些特別重要,頻率特別高的信號(hào),應(yīng)該考 慮采用銅軸電纜屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即將所布的線上下左右用地線隔離,而且還要考 慮好如何有效的讓屏蔽地與實(shí)際地平面有效結(jié)合4走線的方向控制規(guī)那么即相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu).防止將不同的信號(hào)線在相鄰層走成同一方向, 以減少不必要的層間竄擾;當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制如某些背板難以防止出現(xiàn)該情況 特別是信號(hào)速率較高時(shí),應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層,用地信號(hào)線隔離各信號(hào) 線.5走線的開環(huán)檢查規(guī)那么:Xz一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線

23、(Da ngli ng Lin e),主要是為了防止產(chǎn)生天線效應(yīng),減少不必要的干擾輻射和接受,否那么可能帶來 不可預(yù)知的結(jié)果.6) 阻抗匹配檢查規(guī)那么:XO同一網(wǎng)絡(luò)的布線寬度應(yīng)保持一致,線寬的變化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻,當(dāng) 傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量防止這種情況在某些條件下, 如接插件引出線,BGA封裝的引出線類似的結(jié)構(gòu)時(shí),可能無法防止線寬的變化,應(yīng) 該盡量減少中間不一致局部的有效長(zhǎng)度.7) 走線終結(jié)網(wǎng)絡(luò)規(guī)那么IrminQlron一壬或下降時(shí)間的在高速數(shù)字電路中,當(dāng)PCB布線的延遲時(shí)間大于信號(hào)上升時(shí)間1/4時(shí),該布線即可以看成傳輸線,為了保證信號(hào)的輸入和輸出阻抗與傳輸線的

24、阻抗正確匹配,可以采用多種形式的匹配方法,所選擇的匹配方法與網(wǎng)絡(luò)的連接 方式和布線的拓樸結(jié)構(gòu)有關(guān)A. 對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)一個(gè)輸出對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入連接,可以選擇始端串聯(lián)匹配或終端并 聯(lián)匹配.前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,本錢低,但延遲較大后者匹配效果好,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本錢 較高B. 對(duì)于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)一個(gè)輸出對(duì)應(yīng)多個(gè)輸出連接,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)為菊花鏈時(shí), 應(yīng)選擇終端并聯(lián)匹配.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為星型結(jié)構(gòu)時(shí),可以參考點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)星形和菊花鏈為兩種根本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其他結(jié)構(gòu)可看成根本結(jié)構(gòu)的變形,可采 取一些靈活措施進(jìn)行匹配.在實(shí)際操作中要兼顧本錢、功耗和性能等因素,一般不 追求完全匹配,只要將失配引起的反射等干擾限制在可接受的范圍即可.8走線閉環(huán)檢查

25、規(guī)那么V|JFrom T仲訴Q防止信號(hào)線在不同層間形成自環(huán).在多層板設(shè)計(jì)中容易發(fā)生此類問題,自環(huán)將引 起輻射干擾.9走線的分枝長(zhǎng)度控制規(guī)那么:IIIIIIIIIIIIIIqimi7Ttkiof 丈=Tri-se /20盡量控制分枝的長(zhǎng)度,一般的要求是Tdelayv=Trise/20.10走線的諧振規(guī)那么:主要針對(duì)高頻信號(hào)設(shè)計(jì)而言,即布線長(zhǎng)度不得與其波長(zhǎng)成整數(shù)倍關(guān)系,以免產(chǎn)生 諧振現(xiàn)象.11走線長(zhǎng)度控制規(guī)那么:X即短線規(guī)那么,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量讓布線長(zhǎng)度盡量短,以減少由于走線過長(zhǎng)帶來的 干擾問題,特別是一些重要信號(hào)線,如時(shí)鐘線,務(wù)必將其振蕩器放在離器件很近的 地方.對(duì)驅(qū)動(dòng)多個(gè)器件的情況,應(yīng)根據(jù)具體

26、情況決定采用何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).12倒角規(guī)那么:PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)防止產(chǎn)生銳角和直角IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII lllllflIIIIIIIIIIIIII.iiiiiii iiiiiii lllllll iiiiiii iiiiiii iiiiiii IIIIIII IIIIIIIXx/產(chǎn)生不必要的輻射,同時(shí)工藝性能也不好.13器件去藕規(guī)那么:A. 在印制版上增加必要的去藕電容,濾除電源上的干擾信號(hào),使電源信號(hào)穩(wěn)定 在多層板中,對(duì)去藕電容的位置一般要求不太高,但對(duì)雙層板,去藕電容的布局及 電源的布線方式將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,有時(shí)甚至關(guān)系到設(shè)計(jì)的成敗

27、B. 在雙層板設(shè)計(jì)中,一般應(yīng)該使電流先經(jīng)過濾波電容濾波再供器件使用,同時(shí)還要充分考慮到由于器件產(chǎn)生的電源噪聲對(duì)下游的器件的影響,一般來說,采用總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比擬好,在設(shè)計(jì)時(shí),還要考慮到由于傳輸距離過長(zhǎng)而帶來的電壓跌落 給器件造成的影響,必要時(shí)增加一些電源濾波環(huán)路,防止產(chǎn)生電位差C. 在高速電路設(shè)計(jì)中,能否正確地使用去藕電容,關(guān)系到整個(gè)板的穩(wěn)定性14器件布局分區(qū)/分層規(guī)那么:I/OiSlow制idFjs11/0(9MidSlowXx/A.主要是為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾,同時(shí)盡量縮短高頻部 分的布線長(zhǎng)度通常將高頻的局部布設(shè)在接口局部以減少布線長(zhǎng)度,當(dāng)然,這樣的 布局仍然要考慮到低頻信

28、號(hào)可能受到的干擾同時(shí)還要考慮到高/低頻局部地平 面的分割問題,通常采用將二者的地分割,再在接口處單點(diǎn)相接B.對(duì)混合電路,也有將模擬與數(shù)字電路分別布置在印制板的兩面,分別使用不同 的層布線,中間用地層隔離的方式15孤立銅區(qū)控制規(guī)那么X7孤立銅區(qū)的出現(xiàn),將帶來一些不可預(yù)知的問題,因此將孤立銅區(qū)與別的信號(hào)相接 有助于改善信號(hào)質(zhì)量,X7通常是將孤立銅區(qū)接地或刪除.在實(shí)際的制作中,PCB廠家將一些板的空置局部 增加了一些銅箔,這主要是為了方便印制板加工,同時(shí)對(duì)防止印制板翹曲也有一 定的作用.16電源與地線層的完整性規(guī)那么對(duì)于導(dǎo)通孔密集的區(qū)域,要注意防止孔在電源和地層的挖空區(qū)域相互連接,形成 對(duì)平面層的分

29、割,從而破壞平面層的完整性,并進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)線在地層的回路面 積增大.17)重疊電源與地線層規(guī)那么不同電源層在空間上要防止重疊.主要是為了減少不同電源之間的干擾,特別是 一些電壓相差很大的電源之間,電源平面的重疊問題一定要設(shè)法防止,難以防止 時(shí)可考慮中間隔地層.18) 3W規(guī)那么:Tw h為了減少線間串?dāng)_,應(yīng)保證線間距足夠大,當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí),那么可 保持70%勺電場(chǎng)不互相干擾,稱為3W規(guī)那么.如要到達(dá)98%勺電場(chǎng)不互相干擾,可使 用10W的間距.19) 20H 規(guī)那么:由于電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的,在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾稱為 邊沿效應(yīng)解決的方法是將電源層內(nèi)縮,使得電場(chǎng)只

30、在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)以一個(gè)H(電源 和地之間的介質(zhì)厚度)為單位,假設(shè)內(nèi)縮20H那么可以將70%勺電場(chǎng)限制在接地層邊沿 內(nèi);內(nèi)縮100H那么可以將98%勺電場(chǎng)限制在內(nèi).20) 五-五規(guī)那么:印制板層數(shù)選擇規(guī)那么,即時(shí)鐘頻率到5MHz或脈沖上升時(shí)間小于5ns,那么PCB板須 采用多層板,這是一般的規(guī)那么,有的時(shí)候出于本錢等因素的考慮,采用雙層板結(jié)構(gòu) 時(shí),這種情況下,最好將印制板的一面做為一個(gè)完整的地平面層D. 后仿真及設(shè)計(jì)優(yōu)化(待補(bǔ)充)E. 工藝設(shè)計(jì)要求1. 一般工藝設(shè)計(jì)要求參考?印制電路 CAD工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?Q/DKBA-Y001-19992. 功能板的ICT可測(cè)試要求A. 對(duì)于大批量生產(chǎn)的單板,一般在生產(chǎn)中要做ICT(ln Circuit Test), 為了滿 足ICT測(cè)試設(shè)備的要求,PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)做相應(yīng)的處理,一般要求每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都要至少 有一個(gè)可供測(cè)試探針接觸的測(cè)試點(diǎn),稱為ICT測(cè)試點(diǎn).B. PCB上的ICT測(cè)試點(diǎn)的數(shù)目應(yīng)符合ICT測(cè)

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