PCB電路板布線法則大全

PCB電路板布線法則大全1電源、地線的處理既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質量。對每個從事電子產(chǎn)品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)只對降低式抑制噪音作以表述：眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線,電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2?0.3mm,最經(jīng)細寬度可達0.05?0.07mm,電源線為1.2?2.5mm對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路，即構成一個地網(wǎng)來使用（模擬電路的地不能這樣使用）用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影澹娫?，地線各占用一層。2、數(shù)字電路與模擬電路的共地處理現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB對外界只有一個結點，所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設計來決定。3、信號線布在電（地）層上在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。4、大面積導體中連接腿的處理在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤，稱之為熱隔離(heatshield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣，可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。5、布線中網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用在許多CAD系統(tǒng)中，布線是依據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定門孔所占用的等。網(wǎng)格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進行。標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎一般就定為0.1英寸(2.54mm)或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。6、設計規(guī)則檢查(DRC)布線設計完成后，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規(guī)則，同時也需確認所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面：線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。對一些不理想的線形進行修改。在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。概述本文檔的目的在于說明使用PADS的印制板設計軟件PowerPCB進行印制板設計的流程和一些注意事項，為一個工作組的設計人員提供設計規(guī)范，方便設計人員之間進行交流和相互檢查。2、設計流程PCB的設計流程分為網(wǎng)表輸入、規(guī)則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟.網(wǎng)表輸入網(wǎng)表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能,選擇SendNetlist,應用OLE功能，可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表，選擇File->Import,將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進來。規(guī)則設置如果在原理圖設計階段就已經(jīng)把PCB的設計規(guī)則設置好的話，就不用再進行設置這些規(guī)則了，因為輸入網(wǎng)表時，設計規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規(guī)則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致。除了設計規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設置，比如PadStacks,需要修改標準過孔的大小。如果設計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer25。注意：PCB設計規(guī)則、層定義、過孔設置、CAM輸出設置已經(jīng)作成缺省啟動文件，名稱為Default.stp,網(wǎng)表輸入進來以后，按照設計的實際情況，把電源網(wǎng)絡和地分配給電源層和地層，并設置其它高級規(guī)則。在所有的規(guī)則都設置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB功能，更新原理圖中的規(guī)則設置，保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。元器件布局網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區(qū)的零點，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法，手工布局和自動布局。手工布局.工具印制板的結構尺寸畫出板邊(BoardOutline)。.將元器件分散(Disperseponents),元器件會排列在板邊的周圍。.把元器件一個一個地移動、旋轉，放到板邊以內(nèi)，按照一定的規(guī)則擺放整齊。自動布局PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局，但對大多數(shù)的設計來說，效果并不理想，不推薦使用。注意事項a.布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關系的器件放在一起b.數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠離c.去耦電容盡量靠近器件的VCCd.放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集e.多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率2.4布線布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠、在線設計規(guī)則檢查（DRC）,自動布線由Specctra的布線引擎進行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工一自動一手工。手工布線.自動布線前，先用手工布一些重要的網(wǎng)絡，比如高頻時鐘、主電源等，這些網(wǎng)絡往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封裝，如BGA,自動布線很難布得有規(guī)則，也要用手工布線。.自動布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進行調(diào)整。.4.2自動布線手工布線結束以后，剩下的網(wǎng)絡就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA，啟動Specctra布線器的接口，設置好DO文件，按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線，結束后如果布通率為100%,那么就可以進行手工調(diào)整布線了；如果不到100%,說明布局或手工布線有問題，需要調(diào)整布局或手工布線，直至全部布通為止。.4.3注意事項a,電源線和地線盡量加粗b.去耦電容盡量與VCC直接連接c,設置Specctra的DO文件時，首先添加Protectallwires命令，保護手工布的線不被自動布線器重布d.如果有混合電源層，應該將該層定義為Split/mixedPlane,在布線之前將其分割，布完線之后，使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅e.將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式，做法是將Filter設為Pins,選中所有的管腳，修改屬性，在Thermal選項前打勾f.手動布線時把DRC選項打開，使用動態(tài)布線(DynamicRoute)檢查檢查的項目有間距(Clearance)、連接性(Connectivity)、高速規(guī)則(Highspeed)和電源層(Plane),這些項目可以選擇Tools->VerifyDesign進行。如果設置了高速規(guī)則，必須檢查，否則可以跳過這一項。檢查出錯誤，必須修改布局和布線。注意：有些錯誤可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時會出錯；另外每次修改過走線和過孔之后，都要重新覆銅一次。復查復查根據(jù)“檢B表”，內(nèi)容包括設計規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置；還要重點復查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡的走線，高速時鐘網(wǎng)絡的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。復查不合格，設計者要修改布局和布線，合格之后，復查者和設計者分別簽字。設計輸出PCB設計可以輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機可以把PCB分層打印，便于設計者和復查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關系到這次設計的成敗，下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項。a.需要輸出的層有布線層（包括頂層、底層、中間布線層）、電源層（包括VCC層和GND層）、絲印層（包括頂層絲印、底層絲印）、阻焊層（包括頂層阻焊和底層阻焊），另外還要生成鉆孔文件（NCDr川）b.如果電源層設置為Split/Mixed,那么在AddDocument窗口的Document項選擇Routing，并且每次輸出光繪文件之前，都要對PCB圖使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅；如果設置為CAMPlane,則選擇Plane，在設置Layer項的時候，要把Layer25加上，在Layer25層中選擇Pads和Viasc.在設備設置窗口（按DeviceSetup）,將Aperture的值改為199d.在設置每層的Layer時，將BoardOutline選上e.設置絲印層的Layer時，不要選擇PartType,選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Linef.設置阻焊層的Layer時，選擇過孔表示過孔上不加阻焊，不選過孔表示家阻焊，視具體情況確定g.生成鉆孔文件時，使用PowerPCB的缺省設置，不要作任何改動h.所有光繪文件輸出以后，用CAM350打開并打印，由設計者和復查者根據(jù)“檢宜CB檢查過孔(via)是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blindvia)、埋孔(buriedvia)和通孔(throughvia)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。從設計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，一是中間的鉆孔(drillhole)，二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)，見下圖。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速，高密度的PCB設計時，設計者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，止匕外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔(drill)和電鍍(plating)等工藝技術的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。比如，現(xiàn)在正常的一塊6層PCB板的厚度(通孔深度)為50Mil左右，所以PCB廠家能提供的鉆孔直徑最小只能達到8Mil。二、過孔的寄生電容過孔本身存在著對地的寄生電容，如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數(shù)為￡,則過孔的寄生電容大小近似于：C=1.41&TD1/(D2D1)過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間，降低了電路的速度。舉例來說，對于一塊厚度為50Mil的PCB板，如果使用內(nèi)徑為10Mil,焊盤直徑為20Mil的過孔，焊盤與地鋪銅區(qū)的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是：0=1.41x4,4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517PF,這部分電容引起的上升時間變化量為：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps。從這些數(shù)值可以看出，盡管單個過孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯，但是如果走線中多次使用過孔進行層間的切換，設計者還是要慎重考慮的。三、過孔的寄生電感同樣，過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感，在高速數(shù)字電路的設計中，過孔的寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響。它的寄生串聯(lián)電感會削弱旁路電容的貢獻，減弱整個電源系統(tǒng)的濾波效用。我們可以用下面的公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感，h是過孔的長度，d是中心鉆孔的直徑。從式中可以看出，過孔的直徑對電感的影響較小，而對電感影響最大的是過孔的長度。仍然采用上面的例子，可以計算出過孔的電感為：L=5.08x0,050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH。如果信號的上升時間是1ns,那么其等效阻抗大小為：XL=兀L/T10-90=3,19Q這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經(jīng)不能夠被忽略，特別要注意，旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔，這樣過孔的寄生電感就會成倍增加。四、高速PCB中的過孔設計通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設計中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應。為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，在設計中可以盡量做到：1、從成本和信號質量兩方面考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。比如對6-10層的內(nèi)存模塊PCB設計來說，選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術條件下，很難使用更小尺寸的過孔了。對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。2、上面討論的兩個公式可以得出，使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。3、PCB板上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量不要使用不必要的過孔。4、電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因為它們會導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。5、在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當然，在設計時還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況，也有的時候，我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。特別是在過孔密度非常大的情況下，可能會導致在鋪銅層形成一個隔斷回路的斷槽，解決這樣的問題除了移動過孔的位置，我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。PCB板基礎知識一、PCB板的元素1、工作層面對于印制電路板來說，工作層面可以分為6大類，信號層(signallayer)內(nèi)部電源/接地層(internalplanelayer)機械層(mechanicallayer)主要用來放置物理邊界和放置尺寸標注等信息，起到相應的提

示作用。EDA軟件可以提供16層的機械層。防護層(masklayer)包括錫膏層和阻焊層兩大類。錫膏層主要用于將表面貼元器件粘貼在PCB上，阻焊層用于防止焊錫鍍在不應該焊接的地方。絲印層(silkscreenlayer)在PCB板白TTOP和BOTTOM層表面繪制元器件的外觀輪廓和放置字符串等。例如元器件的標識、標稱值等以及放置廠家標志，生產(chǎn)日期等。同時也是印制電路板上用來焊接元器件位置的依據(jù)，作用是使PCB板具有可讀性，便于電路的安裝和維修。其他工作層(otherlayer)禁止布線層KeepOutLayer鉆孔導引層drillguidelayer鉆孑L圖層drilldrawinglayer復合層multi-layer2、元器件封裝是實際元器彳^焊接到PCB板時的焊接位置與焊接形狀，包括了實際元器件的外形尺寸，所占空間位置，各管腳之間的間距等。元器件封裝是一個空間的功能，對于不同的元器件可以有相同的封裝，同樣相同功能的元器件可以有不同的封裝。因此在制作PCB板時必須同時知道元器件的名稱和封裝形式。(1)元器件封裝分類通孔式元器件封裝(THT,throughholetechnology)表面貝占元件封裝(SMTSurfacemountedtechnology)另一種常用的分類方法是從封裝外形分類:SIP另一種常用的分類方法是從封裝外形分類:SIP單列直插封裝DIP雙列直插封裝PLCC塑料引線芯片載體封裝PQFP塑料四方扁平封裝SOP小尺寸封裝TSOP薄型小尺寸封裝PPGA塑料針狀柵格陣列封裝PBGA塑料球柵陣列封裝CSP芯片級封裝(2)元器件封裝編號編號原則：元器件類型+引腳距離(或引腳數(shù))+元器件外形尺寸例如AXIAL-0.3DIP14RAD0.1RB7.6-15等。(3)常見元器件封裝電阻類普通電阻AXIAL-,其中表示元件引腳間的距離；可變電阻類元件封裝的編號為VR,其中表示元件的類別。電容類非極性電容編號RAD,其中表示元件引腳間的距離。極性電容編號RB-,表示元件引腳間的距離，表示元件的直徑。二極管類編號DIODE-,其中表示元件引腳間的距離。晶體管類器件封裝的形式多種多樣。集成電路類SIP單列直插封裝DIP雙列直插封裝PLCC塑料引線芯片載體封裝PQFP塑料四方扁平封裝SOP小尺寸封裝TSOP薄型小尺寸封裝PPGA塑料針狀柵格陣列封裝PBGA塑料球柵陣列封裝CSP芯片級封裝3、銅膜導線是指PCB上各個元器件上起電氣導通作用的連線，它是PCB設計中最重要的部分。對于印制電路板的銅膜導線來說，導線寬度和導線間距是衡量銅膜導線的重要指標，這兩個方面的尺寸是否合理將直接影響元器件之間能否實現(xiàn)電路的正確連接關系。印制電路板走線的原則：?走線長度：盡量走短線，特別對小信號電路來講，線越短電阻越小，干擾越小。?走線形狀：同一層上的信號線改變方向時應該走135。的斜線或弧形，避免90。的拐角。?走線寬度和走線間距：在PCB設計中，網(wǎng)絡性質相同的印制板線條的寬度要求盡量一致，這樣有利于阻抗匹配。走線寬度通常信號線寬為：0.2?0.3mm,(10mil)電源線一般為1.2?2.5mm在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線〉電源線〉信號線焊盤、線、過孔的間距要求PAD焊盤andVIA過孔：＞0.3mm12mil)PADandPAD:>0.3mm<2mil)PADandTRACK導線：＞0.3mm12mil)TRACKandTRACK:>0.3mm12mil)密度較高時：PADandVIA:>0.254mm10mil)PADandPAD:>0.254mm10mil)PADandTRACK:>0.254mm10mil)TRACKandTRACK:>0.254mm10mil)4、焊盤和過孔引腳的鉆孔直徑=引腳直徑+(10?30mil)引腳的焊盤直徑=鉆孔直徑+18milMil=0.0254mmPCB布局原則1、根據(jù)結構圖設置板框尺寸，按結構要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給這些器件賦予不可移動屬性。按工藝設計規(guī)范的要求進行尺寸標注。.根據(jù)結構圖和生產(chǎn)加工時所須的夾持邊設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，設置禁止布線區(qū)。.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)選順序為：元件面單面貼裝一一元件面貼、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、布局操作的基本原則A.遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應當優(yōu)先布局.B.布局中應參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件.C.布局應盡量滿足以下要求：總的連線盡可能短，關鍵信號線最短；高電壓、大電流信號與小電流，低電壓的弱信號完全分開；模擬信號與數(shù)字信號分開；高頻信號與低頻信號分開；高頻元器件的間隔要充分.D.相同結構電路部分，盡可能采用“對稱式”標準布局；E.按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優(yōu)化布局；F.器件布局柵格的設置，一般IC器件布局時，柵格應為50--100mil,小型表面安裝器件，如表面貼裝元件布局時，柵格設置應不少于25mil。G.如有特殊布局要求，應雙方溝通后確定。.同類型插裝元器件在X或Y方向上應朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗。.發(fā)熱元件要一般應均勻分布，以利于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發(fā)熱量大的元器件。.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。.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為非金屬化孔。當安裝孔需要接地時，應采用分布接地小孔的方式與地平面連接。.焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時，阻、容件軸向要與波峰焊傳送方向垂直，阻排及SOP(PIN間距大于等于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等有源元件避免用波峰焊焊接。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與相鄰插裝元件的外側距離大于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。IC去耦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。.元件布局時，應適當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。.用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根據(jù)其屬性合理布置。串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號的驅動端，距離一般不超過500mil。匹配電阻、電容的布局一定要分清信號的源端與終端，對于多負載的終端匹配一定要在信號的最遠端匹配。.布局完成后打印出裝配圖供原理圖設計者檢查器件封裝的正確性，并且確認單板、背板和接插件的信號對應關系，經(jīng)確認無誤后方可開始布線。布線布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后，認真調(diào)整布線，使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。布線時主要按以下原則進行：D.一般情況下，首先應對電源線和地線進行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線〉電源線〉信號線，通常信號線寬為：0.2?0.3mm,最細寬度可達0.05?0.07mm,電源線一般為1.2?2.5mm。對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路，即構成一個地網(wǎng)來使用（模擬電路的地則不能這樣使用）.預先對要求比較嚴格的線（如高頻線）進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。.振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應該走其它信號線，以使周圍電場趨近于零；.盡可能采用45o的折線布線，不可使用90o折線，以減小高頻信號的輻射；（要求高的線還要用雙弧線）.任何信號線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應盡量??；信號線的過孔要盡量少；.關鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護地。.通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式引出。.關鍵信號應預留測試點，以方便生產(chǎn)和維修檢測用.原理圖布線完成后，應對布線進行優(yōu)化；同時，經(jīng)初步網(wǎng)絡檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區(qū)域進行地線填充，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。AlitumDesigner的PCB板布線規(guī)則對于PCB的設計，AD提供了詳盡的10種不同的設計規(guī)則，這些設計規(guī)則則包括導線放置、導線布線方法、元件放置、布線規(guī)則、元件移動和信號完整性等規(guī)則。根據(jù)這些規(guī)則，ProtelDXP進行自動布局和自動布線。很大程度上，布線是否成功和布線的質量的高低取決于設計規(guī)則的合理性，也依賴于用戶的設計經(jīng)驗。對于具體的電路可以采用不同的設計規(guī)則，如果是設計雙面板，很多規(guī)則可以采用系統(tǒng)默認值，系統(tǒng)默認值就是對雙面板進行布線的設置。本章將對ProtelDXP的布線規(guī)則進行講解。設計規(guī)則設置進入設計規(guī)則設置對t框的方法是在PCB電路板編輯環(huán)境下，從ProtelDXP的主菜單中執(zhí)行菜單命令Desing/Rules…；??系統(tǒng)將彈出如圖6-1所示的PCBRulesandConstraintsEditor（PCB設計規(guī)則和約束）對話框。圖6-1PCB設計規(guī)則和約束對話框該對話框左側顯示的是設計規(guī)則的類型，共分10類。左邊列出的是DesingRules（設計規(guī)則），其中包括Electrical（電氣類型）、Routing（布線類型）、SMT（表面粘著元件類型）規(guī)則等等，右邊則顯示對應設計規(guī)則的設置屬性。該對話框左下角有按鈕Priorities,單擊該按鈕，可以對同時存在的多個設計規(guī)則設置優(yōu)先權的大小。對這些設計規(guī)則的基本操作有：新建規(guī)則、刪除規(guī)則、導出和導入規(guī)則等?？梢栽谧筮吶我活愐?guī)則上右擊鼠標，將會彈出如6-2所示的菜單。在該設計規(guī)則菜單中，NewRule是新建規(guī)則；DeleteRule是刪除規(guī)則；ExportRules是將規(guī)則導出，將以.rul為后綴名導出到文件中；ImportRules是從文件中導入規(guī)則；Report……選項，將當前規(guī)則以報告文件的方式給出。圖6—2設計規(guī)則菜單下面，將分別介紹各類設計規(guī)則的設置和使用方法。電氣設計規(guī)則Electrical(電氣設計)規(guī)則是設置電路板在布線時必須遵守，包括安全距離、短路允許等4個小方面設置。.Clearance(安全距離)選項區(qū)域設置安全距離設置的是PCB電路板在布置銅膜導線時，元件焊盤和焊盤之間、焊盤和導線之間、導線和導線之間的最小的距離。下面以新建一個安全規(guī)則為例，簡單介紹安全距離的設置方法。(1)在Clearance上右擊鼠標，從彈出的快捷菜單中選擇NewRule選項，如圖6-3所示。圖6-3新建規(guī)則系統(tǒng)將自動當前設計規(guī)則為準，生成名為Clearance_1的新設計規(guī)則，其設置對話框如圖6-4所示。圖6-4新建Clearance_1設計規(guī)則(2)在WheretheFirstobjectmatches選項區(qū)域中選定一種電氣類型。在這里選定Net單選項，同時在下拉菜單中選擇在設定的任一網(wǎng)絡名。在右邊FullQuery中出現(xiàn)InNet()字樣，其中括號里也會出現(xiàn)對應的網(wǎng)絡名。(3)同樣的在wheretheSecondobjectmatches選項區(qū)域中也選定Net單選項，從下拉菜單中選擇另外一個網(wǎng)絡名。(4)在Constraints選項區(qū)域中的MinimumClearance文本框里輸入8mil。這里Mil為英制單位，1mil=10-3inch,linch=2.54cm。文中其他位置的mil也代表同樣的長度單位。

（5）單擊Close按鈕，將退出設置，系統(tǒng)自動保存更改。設計完成效果如圖6-5所示。圖6-5設置最小距離2.ShortCircuit（短路）選項區(qū)域設置短路設置就是否允許電路中有導線交叉短路。設置方法同上，系統(tǒng)默認不允許短路，即取消AllowShortCircuit復選項的選定，如圖6-6所示。圖6-6短路是否允許設置3.Un-RoutedNet（未布線網(wǎng)絡）選項區(qū)域設置可以指定網(wǎng)絡、檢查網(wǎng)絡布線是否成功，如果不成功，將保持用飛線連接。4.Un-connectedPin（未連接管腳）選項區(qū)域設置對指定的網(wǎng)絡檢查是否所有元件管腳都連線了。6.3布線設計規(guī)則Routing（布線設計）規(guī)則主要有如下幾種。.Width（導線寬度）選項區(qū)域設置導線的寬度有三個值可以供設置，分別為Maxwidth（最大寬度）、PreferredWidth（最佳寬度）、Minwidth（最小寬度）三個值，如圖6-7所示。系統(tǒng)對導線寬度的默認值為10mil,單擊每個項直接輸入數(shù)值進行更改。這里采用系統(tǒng)默認值10mil設置導線寬度。圖6-7設置導線寬度.RoutingTopology（布線拓撲）選項區(qū)域設置拓撲規(guī)則定義是采用的布線的拓撲邏輯約束。ProtelDXP中常用的布線約束為統(tǒng)計拓撲規(guī)則定義是采用的布線的拓撲邏輯約束。ProtelDXP中常用的布線約束為統(tǒng)計最短邏輯規(guī)則，用戶可以根據(jù)具體設計選擇不同的布線拓撲規(guī)則。ProtelDXP提供了以ProtelDXP提供了以Shortest（最短）規(guī)則設置最短規(guī)則設置如圖6-8所示，從Topology下拉菜單中選擇Shortest選項，該選項的定義是在布線時連接所有節(jié)點的連線最短規(guī)則。圖6-8最短拓撲邏輯Horizontal（水平）規(guī)則設置水平規(guī)則設置如圖6-9所示，從Topoogy下拉菜單中選擇Horizontal選基。它采用連接節(jié)點的水平連線最短規(guī)則。圖6-9水平拓撲規(guī)則Vertical（垂直）規(guī)則設置垂直規(guī)則設置如圖6-10所示，從Tolpoogy下拉菜單中選擇Vertical選項。它采和是連接所有節(jié)點，在垂直方向連線最短規(guī)則。圖6-10垂直拓撲規(guī)則DaisySimple（簡單雛菊）規(guī)則設置簡單雛菊規(guī)則設置如圖6-11所示，從Tolpoogy下拉菜單中選擇Daisysimple選項。它采用的是使用鏈式連通法則，從一點到另一點連通所有的節(jié)點，并使連線最短。圖6-11簡單雛菊規(guī)則Daisy-MidDriven（雛菊中點）規(guī)則設置雛菊中點規(guī)則設置如圖6-12所示，從Tolpoogy下拉菜單中選擇Daisy_MidDiven選項。該規(guī)則選擇一個Source（源點），以它為中心向左右連通所有的節(jié)點，并使連線最短。圖6-12雛菊中點規(guī)則DaisyBalanced（雛菊平衡）規(guī)則設置雛菊平衡規(guī)則設置如圖6-13所示，從Tolpoogy下拉菜單中選擇DaisyBalanced選項。它也選擇一個源點，將所有的中間節(jié)點數(shù)目平均分成組，所有的組都連接在源點上，并使連線最短。圖6-13雛菊平衡規(guī)則StarBurst（星形）規(guī)則設置星形規(guī)則設置如圖6-14所示，從Tolpoogy下拉菜單中選擇StarBurst選項。該規(guī)則也是采用選擇一個源點，以星形方式去連接別的節(jié)點，并使連線最短。圖6-14StarBurst（星形）規(guī)則.RoutingRriority（布線優(yōu)先級別）選項區(qū)域設置該規(guī)則用于設置布線的優(yōu)先次序，設置的范圍從0?100,數(shù)值越大，優(yōu)先級越高，如圖6-15所示。圖6-15布線優(yōu)先級設置.RoutingLayers（布線圖）選毆區(qū)域設置該規(guī)則設置布線板導的導線走線方法。包括頂層和底層布線層，共有32個布線層可以設置，如圖6-16所示。圖6-16布線層設置由于設計的是雙層板，故Mid-Layer1到Mid-Layer30都不存在的，該選項為灰色不能使用，只能使用TopLayer和BottomLayer兩層。每層對應的右邊為該層的布線走法。ProteDXP提供了11種布線走法，如圖6-17所示。圖6-1711種布線法各種布線方法為：NotUsed該層不進行布線；Horizontal該層按水平方向布線;Vertical該層為垂直方向布線；Any該層可以任意方向布線；Clock該層為按一點鐘方向布線；Clock該層為按兩點鐘方向布線；Clock該層為按四點鐘方向布線；Clock該層為按五點鐘方向布線；45Up該層為向上45°方向布線、45Down該層為向下45°方法布線；FanOut該層以扇形方式布線。對于系統(tǒng)默認的雙面板情況，一面布線采用Horizontal方式另一面采用Vertical方式。.RoutingCorners（拐角）選項區(qū)域設置布線的拐角可以有45°拐角、90°拐角和圓形拐角三種，如明一18所示。圖6—18拐角設置從Style上拉菜單欄中可以選擇拐角的類型。如圖6—16中Setback文本框用于設定拐角的長度。To文本框用于設置拐角的大小。對于90°拐角如圖6—19所示，圓形拐角設置如圖6—20所示。圖6-1990°拐角設置圖6—20圓形拐角設置.RoutingViaStyle（導孔）選項區(qū)域設置該規(guī)則設置用于設置布線中導孔的尺寸，其界面如圖6-21所示。圖6—21導孔設置可以調(diào)協(xié)的參數(shù)有導孔的直徑viaDiameter和導孔中的通孔直徑ViaHoleSize,包括Maximum（最大值）、Minimum（最小值）和Preferred（最佳值）。設置時需注意導孔直徑和通孔直徑的差值不宜過小，否則將不宜于制板加工。合適的差值在10mil以上。阻焊層設計規(guī)則Mask（阻焊層設計）規(guī)則用于設置焊盤到阻焊層的距離，有如下幾種規(guī)則。.SolderMaskExpansion（阻焊層延伸量）選項區(qū)域設置該規(guī)則用于設計從焊盤到阻礙焊層之間的延伸距離。在電路板的制作時，阻焊層要預留一部分空間給焊盤。這個延伸量就是防止阻焊層和焊盤相重疊，如圖6—22所示系統(tǒng)默認值為4mil,Expansion設置預為設置延伸量的大小。圖6—22阻焊層延伸量設置.PasteMaskExpansion（表面粘著元件延伸量）選項區(qū)域設置該規(guī)則設置表面粘著元件的焊盤和^錫層孔之間的距離，如圖6—23所示，圖中的Expansion設置項為設置延伸量的大小。圖6—23表面粘著元件延伸量設置內(nèi)層設計規(guī)則Plane（內(nèi)層設計）規(guī)則用于多層板設計中，有如下幾種設置規(guī)則。.PowerPlaneConnectStyle（電源層連接方式）選項區(qū)域設置電源層連接方式規(guī)則用于設置導孔到電源層的連接，其設置界面如圖6-24所示。圖6—24電源層連接方式設置圖中共有5項設置項，分別是：ConnerStyle下拉列表：用于設置電源層和導孔的連接風格。下拉列表中有選項可以選擇：ReliefConnect（發(fā)散狀連接）、Directconnect（直接連接）和NoConnect（不連接）。工程制板中多采用發(fā)散狀連接風格。CondctorWidth文本框：用于設置導通的導線寬度。Conductors復選項：用于選擇連通的導線的數(shù)目，可以有2條或者4條導線供選擇。Air-Gap文本框：用于設置空隙的間隔的寬度。Expansion文本框：用于設置從導孔到空隙的間隔之間的距離。.PowerPlaneClearance（電源層安全距離）選項區(qū)域設置該規(guī)則用于設置電源層與穿過它的導孔之間的安全距離，即防止導線短路的最小距離，設置界面如圖6—25所示，系統(tǒng)默認值20mil。圖6—25電源層安全距離設置.PolygonConnectstyle（敷銅連接方式）選項區(qū)域設置該規(guī)則用于設置多邊形敷銅與焊盤之間的連接方式，設置界面如圖6—26所示。圖6—26敷銅連接方式設置該設置對話框中ConnectStyle、Conductors和Conductorwidth的設置與PowerPlaneConnectStyle選項設置意義相同，在此不同志贅述。最后可以設定敷銅與焊盤之間的連接角度，有90angle（90°45Angle（45°）角兩種方式可選。測試點設計規(guī)則Testpiont（測試點設計）規(guī)則用于設計測試點的形狀、用法等，有如下幾項設置。1.TestpointStyle（測試點風格）選項區(qū)域設置該規(guī)則中可以指定測試點的大小和格點大小等，設置界面如圖6—27所示。圖6-27測試點風格設置該設置對話框有如下選項：Size文本框為測試點的大小，HoleSize文本框為測試點的導孔的大小，可以指定Min（最小值）、Max（最大值）和Preferred（最優(yōu)值）。GridSize文本框：用于設置測試點的網(wǎng)格大小。系統(tǒng)默認為1mil大小。Allowtestpointunderponent復選項：用于選擇是否允許將測試點放置在元件下面。復選項Top、Bottom等選擇可以將測試點放置在哪些層面上。右邊多項復選項設置所允許的測試點的放置層和放置次序。系統(tǒng)默認為所有規(guī)則都選中。2.TestpointUsage（測試點用法）選項區(qū)域設置測試點用法設置的界面如圖6—28所示。圖6-28測試點用法設置該設置對話框有如下選項：Allowmultipletestpointsonsamenet復選項：用于設置是否可以在同一網(wǎng)絡上允許多個測試點存在。Testpoint選項區(qū)域中的單選項選擇對測試點的處理，可以是Required（必須處理卜Invalid（無效的測試點）和Don'tcare（可忽略的測試點）。6.7電路板制板規(guī)則Manufacturing（電路板制板）規(guī)則用于對電路板制板的設置，有如下幾類設置：.MinimumannularRing（最小焊盤環(huán)寬）選項區(qū)域設置電路板制作時的最小焊盤寬度，即焊盤外直徑和導孔直徑之間的有效期值，系統(tǒng)默認值為10mil。.AcuteAngle（導線夾角設置）選項區(qū)域設置對于兩條銅膜導線白交角，不小于90°。.Holesize（導孔直徑設置）選項區(qū)域設置該規(guī)則用于設置導孔的內(nèi)直徑大小?？梢灾付▽Э椎膬?nèi)直徑的最大值和最小值。MeasurementMethod下拉列表中有兩種選項：Absolute以絕對尺寸來設計，Percent以相對的比例來設計。采用絕對尺寸的導孔直徑設置對話框如圖6—29所示（以mil為單位）。圖6—29導孔直徑設置對話框.LayersPais（使用板層對）選項區(qū)域設置在設計多層板時，如果使用了盲導孔，就要在這里對板層對進行設置。對話框中的復選取項用于選擇是否允許使用板層對（layerspairs）設置。本章中，對ProtelDXP提供的10種布線規(guī)則進行了介紹，在設計規(guī)則中介紹了每條規(guī)則的功能和設置方法。這些規(guī)則的設置屬于電路設計中的較高級的技巧，它設計到很多算法的知識。掌握這些規(guī)則的設置，就能設計出高質量的PCB電路。雙面板布線技巧一雙面板布線技巧在當今激烈競爭的電池供電市場中，由于成本指標限制，設計人員常常使用雙面板。盡