數(shù)字技術(shù)PCB設(shè)計(jì)規(guī)范

數(shù)字技術(shù)RRU室PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)要一、標(biāo)準(zhǔn)目的及適用范圍……….1根本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容2-1、PCB板材簡(jiǎn)單介紹及選材要求…………….12-2、根本設(shè)計(jì)要求………..…….1-2布局布線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4-1，元件布局要求………………2-44-2，布線根本設(shè)計(jì)要求…………………..…..…4-94-3，電磁兼容〔EMC〕與高頻電路設(shè)計(jì)建議標(biāo)準(zhǔn)………………...………..9-13熱設(shè)計(jì)要求………………...…………….13-14生產(chǎn)工藝要求6-1，拼板工藝與MARK點(diǎn)的設(shè)計(jì)…………..14-176-2，可測(cè)試性設(shè)計(jì)要求…………………….…17-186-3，絲印要求………………..........186-4，GERBER光繪文件輸出…………………18-19PCB設(shè)計(jì)前所需資料………………….……19附錄1、Protel99SE中原理圖與PCB文件比擬電氣網(wǎng)絡(luò)表的方法圖示……..20-22附錄2、Protel99SE轉(zhuǎn)GERBER文件的方法圖示……………23-25附錄3、GERBER文件名后綴與PCB各層文件名對(duì)應(yīng)表...……………..………26數(shù)字技術(shù)PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)目的及適用范圍標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字產(chǎn)品的PCB工藝設(shè)計(jì)，規(guī)定PCB工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，使得PCB的設(shè)計(jì)滿足可生產(chǎn)性、可測(cè)試性、安規(guī)、EMC、EMI等的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中構(gòu)建產(chǎn)品的工藝、技術(shù)、質(zhì)量、本錢優(yōu)勢(shì)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)研發(fā)中心所有數(shù)字電路的PCB設(shè)計(jì)。本標(biāo)準(zhǔn)之前的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容如與本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定內(nèi)容相抵觸的，以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。根本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容2-1、PCB板材簡(jiǎn)單介紹及選材要求目前可供選用的板材很多，有代表性的常用板材有：環(huán)氧樹脂玻璃布層壓板FR4、改性環(huán)氧樹脂S1139、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4等。它們使用的場(chǎng)合不同，如FR4用于1GHz以下混合信號(hào)電路、改性環(huán)氧樹脂S1139用于622Mb/s以上的光纖通信產(chǎn)品和1G以上3GHz以下的小信號(hào)微波收發(fā)信機(jī)、多脂氟乙烯PTFE多用于多層高頻電路板、聚四氟乙烯玻璃布纖維F4用于微波電路雙面板等。由于FR4板材易加工、本錢低、便于層壓，所以得到廣泛應(yīng)用。我司所設(shè)計(jì)產(chǎn)品如無(wú)特殊要求均以FR4板材為主，介電常數(shù)在4.2-5.4之間，以4.3作為計(jì)算參考指標(biāo)。PCB板厚常用有2.0mm、1.6mm、1.2mm、1.0mm、0.8mm等，我司以1.6mm和2.0mm最為常用。如無(wú)特殊要求PCB板厚選材以八層板2.0mm、四層或六層1.6mm為主。同時(shí)應(yīng)在PCB加工要求中注明厚度公差，普遍為±10％，如有板厚確定PCB的外表處理鍍層，例如噴錫、鍍金、抗氧化、是否無(wú)鉛工藝等，并在加工要求中注明。2-2、根本設(shè)計(jì)要求目前一般PCB生產(chǎn)廠家能制作的最小線寬/線距為4mil/4mil。但為了提高成板率，降低生產(chǎn)本錢，非特殊情況〔如BGA芯片腳距<0.8mm受限時(shí)〕不建議使用此最小要求，局部區(qū)域〔如BGA芯片腳距=0.8mm受限時(shí)〕最小線寬/線距為5mil/5mil。其他設(shè)計(jì)區(qū)域最小線寬/線距應(yīng)不小于6mil〔0.15mm〕/6mil(0.15mm)。單位mm和mil換算時(shí)以不超過(guò)±5％為標(biāo)準(zhǔn)。印制板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度(制作廠家的工藝水平)和流過(guò)它們的電流值決定，只有足夠線寬才能保證電路平安穩(wěn)定的工作。下表為工作電流對(duì)應(yīng)線寬的一般要求(按走線的最小線寬處計(jì)算)：電流大小要求線寬備注<10mA最小設(shè)計(jì)線寬或0.2mm0.2mm以下盡量局部設(shè)計(jì)10mA-50mA≥0.3mm50mA-100mA≥0.4mm100mA及以上≥0.5mm每增加200mA線寬增加0.1mm注:當(dāng)電流大于1.5A時(shí)可以設(shè)計(jì)搪錫道或用敷銅增加走線帶載能力，搪錫道的寬度一般為0.5-1.0mm為好,并且搪錫道總寬度某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，為防止放電引起意外短路，應(yīng)加大它們之間的距離，帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在使用和調(diào)試時(shí)手不易接近的地方。下表為相鄰走線電壓差對(duì)應(yīng)線間距的一般要求：相鄰走線的電壓差要求線間距備注0-6V最小設(shè)計(jì)線寬或0.2mm0.2mm以下盡量局部設(shè)計(jì)6-15V≥0.3mm15-50V≥0.4mm50-100V≥0.5mm壓差大于50V需用防火板材100V以上按電路安規(guī)要求設(shè)計(jì)假設(shè)間距不夠需開槽布局布線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3-1、元件布局要求制成板的元件布局應(yīng)能保證制成板的加工工序合理，以便于提高制成板加工效率和直通率，PCB布局選用的加工流程應(yīng)使加工效率最高。同時(shí)PCB布局不僅直接關(guān)系到所設(shè)計(jì)電路的電氣性能，也影響到電路本身的干擾與抗干擾能力。因此，PCB設(shè)計(jì)時(shí)合理的布局顯得十分重要，應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱、電磁干擾、將來(lái)布線的方便性、可生產(chǎn)性、可測(cè)試性等方面綜合考慮。3-1-1、3-1-2、器件布局要整體考慮單板與單板、單板與結(jié)構(gòu)件的裝配干預(yù)問(wèn)題，尤其是高器件、立體裝配的單板等。同時(shí)應(yīng)考慮盡量不要太靠近機(jī)箱壁，以防止將PCB安裝到機(jī)箱時(shí)損壞器件。特別注意安裝在PCB邊緣的，在沖擊和振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生輕微移動(dòng)或沒(méi)有鞏固外形的器件：如立裝電阻、無(wú)底座電感等，假設(shè)無(wú)法滿足上述要求，3-1-3、金屬殼體器件與金屬件的排布應(yīng)在空間上保證與其他器件的距離滿足安規(guī)要求。蜂鳴器應(yīng)遠(yuǎn)離柱式電感和其它電感性元器件，以免發(fā)音失真。電纜和周圍器件之間要留有一定的空間，否那么電纜的折彎局部會(huì)壓迫并損壞周圍器件及其焊點(diǎn)。3-1-4、安裝孔的禁布區(qū)內(nèi)部不能有器件和走線〔不包括安裝孔自身的走線和銅箔〕3-1-5、設(shè)計(jì)和布局PCB時(shí)應(yīng)盡量允許器件過(guò)波峰焊接。選器件時(shí)盡量少選不能過(guò)波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件應(yīng)盡量少而小，以減少手工焊接。非后焊元件其塑料材質(zhì)的熱變形溫度(Td)須≥3-1-6、兩面均需過(guò)回流焊的PCB的BOTTOM面要求無(wú)大體積、太重的表貼器件，以防止器件脫落或虛焊。管腳間距假設(shè)≤0.65mm,或管腳數(shù)大于16個(gè)的IC非特殊情況3-1-7、其次，根據(jù)電路功能分成不同的單元模塊，按照信號(hào)流向確定各個(gè)模塊的位置，使信號(hào)盡量保持一致的方向。以各個(gè)模塊的主芯片為中心，圍繞它進(jìn)行布局，盡量按照連線最短、環(huán)路最小的原那么均勻、整齊地排列。對(duì)于一些通斷時(shí)電流變化較大的器件〔如DDR、SDR等〕應(yīng)盡可能靠近相應(yīng)主芯片。同時(shí)需注意：信號(hào)輸入輸出端口盡量遠(yuǎn)離；干擾源與敏感器件盡量遠(yuǎn)離；電源去藕電容應(yīng)盡量靠近電源管腳。3-1-8、布局時(shí)應(yīng)考慮器件間平安間距適合各種生產(chǎn)工藝。1，相同類型器件間距焊盤間距L〔mm/mil〕器件本體間距B〔mm/mil〕最小間距推薦間距最小間距推薦間距06030.76/301.27/500.76/301.27/5008050.89/351.27/500.89/351.27/5012061.0/401.27/501.0/401.27/50﹥12061.0/401.27/501.0/401.27/50SOT封裝1.0/401.27/501.0/401.27/50鉭電容3216、35281.0/401.27/501.0/401.27/50鉭電容6032、73431.27/501.5/602/802.54/100SOP1.27/5015/60----------------------2，不同類型器件間距060308051206﹥1206SOT鉭電容鉭電容SOIC通孔06031.271.271.271.521.522.542.541.2708051.271.271.271.521.522.542.541.2712061.271.271.271.521.522.542.541.27﹥12061.271.271.271.521.522.542.541.27SOT封裝1.271.271.271.271.522.542.541.27鉭電容3216、35281.271.271.271.271.522.542.541.27鉭電容6032、73431.271.271.271.271.521.522.541.27SOIC1.271.271.271.271.521.522.541.27通孔1.271.271.271.271.521.522.542.543，經(jīng)常插拔器件或板邊連接器等周圍3mm范圍內(nèi)盡量不要布置SMD元件，以防止連接器插拔時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力損壞器件。如下列圖：3-1-9、PCB布局時(shí)應(yīng)考慮到波峰焊時(shí)的走板方向，盡可能地保證多個(gè)引腳在同一直線上的器件如DIP封裝、SOP封裝以及大于0805的陶瓷電容等其軸線和波峰焊方向平行，以保證減少虛焊和陰影效應(yīng)以及應(yīng)力對(duì)元件的破壞；較輕的器件如0603、0805、貼片二〔三〕極管、小功率插裝電阻等應(yīng)使其軸線和波峰焊方向垂直3-1-10、為防呆設(shè)計(jì)，相同規(guī)格的插座應(yīng)盡量防止放置在PCB相鄰或相近的地方。較重的器件在板上應(yīng)該均勻分布，對(duì)于非傳送邊大于300mm的PCB，較重的器件不可以放在板中間，3-2，布線根本設(shè)計(jì)要求布線在PCB設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的步驟，所有的硬件電路設(shè)計(jì)理論最終必須通過(guò)PCB制成板得以實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證，布線的好壞將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。3-2-1、制定必要的、適合的布線規(guī)那么〔使用層面、各組線寬、線間距、過(guò)孔組3-2-2、板框及所有機(jī)械孔必須放置在機(jī)械一層〔Mechanical1〕。3-2-3、設(shè)置適宜的層疊結(jié)構(gòu)方式，層疊結(jié)構(gòu)原那么上要對(duì)稱分布，以免不均衡導(dǎo)致制成板變形布線層至少與一個(gè)平面層相鄰；重要信號(hào)層必須與地層相鄰；電源平面盡量靠近接地平面。以下是幾種供參考的層疊模版：注：以下層疊結(jié)構(gòu)適用于TOP層為主元件面。如果BOT層為主元件面那么必須將層疊配置進(jìn)行對(duì)調(diào)，保證與主元件面相鄰的平面層是地平面層。四層板〔全數(shù)字信號(hào)〕四層板〔模數(shù)混合信號(hào)〕六層板〔全數(shù)字信號(hào)〕六層板〔模數(shù)混合信號(hào)〕八層板〔全數(shù)字信號(hào)〕八層板〔模數(shù)混合信號(hào)〕3-2-4、把數(shù)字電路和模擬電路分開，有條件時(shí)可安排在不同層面，數(shù)字地、電源需與模擬地、電源分開最后接入公共點(diǎn)以降低相互的干擾；把高速、中速、低速電路盡量分開，走線3-2-5BGA外三圈盡量直接扇出不要過(guò)孔，內(nèi)圈通過(guò)過(guò)孔扇出，過(guò)孔應(yīng)打在底部焊球間隔區(qū)正中間，直徑必須≤0.3mm，且制成板必須保證過(guò)孔100％綠油塞孔。同時(shí)應(yīng)盡量以芯片中心為基準(zhǔn)點(diǎn)分左上、左下、右上、右下四個(gè)方向呈輻射狀扇出信號(hào)線，切忌在BGA內(nèi)部兜圈子〔即使需拉等長(zhǎng)線時(shí)亦不可在BGA內(nèi)部繞線〕。盡量有規(guī)那么的拉線，確保地、電源有較充足的導(dǎo)通空間，同時(shí)盡量使BGA自身信號(hào)的干擾將到最低。除非電路板禁止雙面貼片，否那么BGA的去藕電容必須放在BGA反面最靠近電源管腳的地方通過(guò)過(guò)孔相連接，確保最正確的去藕效果。3-2-6、金屬外殼的元器件要注意外殼不要和PCB短路走其他的信號(hào)線或過(guò)孔〔除非是接地過(guò)孔〕，同時(shí)假設(shè)是金屬外殼插件晶體，其插件面焊盤需設(shè)置得比焊接面焊盤小，以防止焊盤過(guò)大與金屬外殼短路。另外必須加接地焊盤能使金屬外殼有效接地。如下列圖：3-2-7、對(duì)于過(guò)孔組盡量少用不同的孔徑以減少生產(chǎn)制程的復(fù)雜性，推薦普通過(guò)孔組設(shè)置為0.3mm/0.5mm,BGA等受限區(qū)域可設(shè)置為0.254mm/0.45(0.4)mm,電源等過(guò)孔組設(shè)置為0.4mm/0.8mm或0.5mm/1.0mm。3-2-83-2-9、走線不可以走直角或銳角，需走135度或弧形轉(zhuǎn)角。遵循3-2-10、信號(hào)，高頻/低頻，高壓/低壓等，不可相鄰平行走線，以免產(chǎn)生串?dāng)_。相鄰布線層走線角度不允許平行走線，最好是垂直或135度走線，以減少信號(hào)層之間的串?dāng)_和耦合。如下列圖：3-2-11可防止應(yīng)使其孔距盡量拉開，以免割斷內(nèi)電層或使其處與瓶頸現(xiàn)象。孔多而密時(shí)應(yīng)注意不可使接到內(nèi)電層的花孔處與“孤島”或“瓶頸”現(xiàn)象。如下列圖：3-2-12、貼片密管腳元件中如果相鄰幾個(gè)管腳網(wǎng)絡(luò)相同，不能從焊盤中間直接短接，必須將連線引出在焊盤外邊短接。以免維修時(shí)拖錫困難導(dǎo)致元件受損。如下列圖，左邊的短接方法不正確，應(yīng)采取右邊的短接方法。錯(cuò)誤正確3-2-13、多層板設(shè)計(jì)時(shí)，如果電源種類較多但只采用一個(gè)電源層時(shí)，為防止電源層分割過(guò)細(xì)導(dǎo)致電源區(qū)域過(guò)小導(dǎo)致“瓶頸”現(xiàn)象，可以將小電流電源、非重要電源用足夠承載相應(yīng)電流的導(dǎo)線走在布線層，使重要的電源在電源層有足夠大、平安的區(qū)域。3-2-14、3-2-15、為保證最正確的去藕效果，所有芯片的去耦電容應(yīng)就近放置在電源管腳附近以0.3mm線寬最短的路徑3-2-16焊盤脫落或線條斷裂。如下列圖：3-2-17、對(duì)于較大元件、活動(dòng)元件(如按鍵,開關(guān)等)，要注意是否牢固，需在其焊腳加大銅箔面積3-3、電磁兼容〔EMC〕與高頻電路設(shè)計(jì)建議標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成電磁兼容問(wèn)題的三個(gè)要素是：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。解決電磁干擾問(wèn)題就必須從這三個(gè)方面入手，消除其中的一個(gè)。PCB的電磁干擾問(wèn)題主要包括公共阻抗耦合、串?dāng)_、高頻載流導(dǎo)線產(chǎn)生的輻射，以及印制線條對(duì)高頻輻射的感應(yīng)等。介紹EMC的資料很多，這里我們就PCB設(shè)計(jì)方向作一點(diǎn)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)建議，主要從以下幾個(gè)方面著手：3-3-1、元盡量選用外表貼裝元件。外表貼裝元件引腳幾乎沒(méi)有寄生感抗，有引腳元件有寄生效果，尤其在高頻時(shí)，其引腳等效于一個(gè)小電感。即使必須使用插件器件，也要保證其露在空氣中的引腳盡可能的短，以減小寄生感抗。盡量選用信號(hào)上升沿時(shí)間較長(zhǎng)〔5ns以上〕的邏輯器件。以降低信號(hào)產(chǎn)生的高頻成分。防止使用不必要的高邏輯電平。如能用5V時(shí)絕對(duì)不要用12V等。3-3-2、1、20H原那么所有具有一定電壓的印制板都會(huì)向空間輻射電磁能量，為減少這個(gè)效應(yīng)，印制板電源層的物理尺寸都應(yīng)該比最靠近的接地層的物理尺寸小20H，其中H是這兩個(gè)印制板之間的層間距。如下列圖：在一定頻率下，兩個(gè)金屬板的邊緣會(huì)產(chǎn)生輻射，減小電源層的邊界尺寸使其比接地層小，輻射也會(huì)隨之減小。當(dāng)尺寸較小20H時(shí)輻射強(qiáng)度能減小70％；當(dāng)尺寸較小100H時(shí)輻射強(qiáng)度能減小98％。按照典型疊層方式電源層與地層層間距20H大概在3mm左右。事實(shí)上設(shè)計(jì)中因?yàn)榀B層的關(guān)系電源層與地層層間距往往大于6mil，按20H來(lái)設(shè)計(jì)不太現(xiàn)實(shí)，可以按右上圖方式將由電源孔的部位摳出來(lái)，盡量地使電源層邊界變小。2、2W原那么當(dāng)兩條印制線間距較小時(shí)，兩線間會(huì)發(fā)生電磁串?dāng)_，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致有關(guān)電路失常。為防止這種串?dāng)_，應(yīng)保持敏感信號(hào)之間、敏感信號(hào)與非敏感信號(hào)之間線間距不小于二倍的印制線寬度，即2W〔W為印制線的寬度〕。并非所有的信號(hào)線之間均需遵守這個(gè)2W原那么，對(duì)于一些非敏感信號(hào)、低速信號(hào)線間距到達(dá)1W即可，不必要浪費(fèi)更多的布線空間和本錢。而對(duì)于一些特別敏感的信號(hào)如時(shí)鐘線、復(fù)位線等應(yīng)酌情加大線間距，與其他信號(hào)盡量拉開距離。3-3-3、在電子設(shè)備中，接地是控制干擾的重要方法，公共阻抗耦合也主要表達(dá)在接地技術(shù)上。接地技術(shù)的目標(biāo)是最小化接地阻抗，從而減少?gòu)碾娐贩祷氐诫娫粗g的接地回路的電勢(shì)。接地的方式如下列圖：一般來(lái)說(shuō)，模擬低頻電路采用單點(diǎn)接地方式，數(shù)字高頻電路采用多點(diǎn)接地方式，其各自的接地應(yīng)保持獨(dú)立，最后接入公共地，所以布局時(shí)就要求按信號(hào)流向盡可能將電路模塊化。在一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可能很難明確地將電路分開，此時(shí)要注意的是信號(hào)不可以跨分割區(qū)走線，尤其是跨地層分割區(qū)。一旦跨越了分割間隙布線，信號(hào)的回流路徑將增大，電磁輻射和信號(hào)串?dāng)_都會(huì)急劇增加。如左下列圖：此時(shí)應(yīng)該盡量按照右上圖所示的方法分割地，使信號(hào)從兩個(gè)地連接的局部走線，同時(shí)地連接橋也能夠?yàn)檫@些信號(hào)線提供所需要的回流路徑，從而使形成的回路面積最小，降低電磁輻射。地線的分區(qū)是為了電路的抗干擾能力和降低電磁輻射，如果很難有效地將地線分區(qū)時(shí)，采取“分區(qū)而不分割”的原那么使用統(tǒng)一地，不可勉強(qiáng)分割地線而使信號(hào)〔尤其是高頻信號(hào)〕跨分割區(qū)使其回路加大導(dǎo)致EMI問(wèn)題。實(shí)際設(shè)計(jì)中有比上面更加復(fù)雜的信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，盡量把電路分成數(shù)模兩局部，而接地盡量用統(tǒng)一地，地的分區(qū)在A/D、D/A轉(zhuǎn)換器底下〔如下列圖〕。數(shù)字電路只在數(shù)字區(qū)域布線，模擬電路只在模擬區(qū)域布線，這樣可以有效地防止數(shù)模之間的相互干擾。在設(shè)計(jì)后期，需要將板上沒(méi)有用到的區(qū)域進(jìn)行敷銅〔敷銅與走線、焊盤、過(guò)孔的間距推薦為0.5mm〕，同時(shí)應(yīng)在空白區(qū)域多打一些過(guò)孔使各層的地線有效地就近連接，以此來(lái)提供更好的屏蔽和加強(qiáng)去藕能力。但要注意必須將敷銅連接到地，不然懸浮的銅箔將會(huì)等效為一個(gè)發(fā)射天線，從而引起EMI問(wèn)題。另外注意的是，敷銅必須對(duì)印制板的TOP、BOT兩面同時(shí)進(jìn)行，以免基板受拉力不均而引起嚴(yán)重變形。對(duì)于防靜電放電〔ESD〕敏感的電路設(shè)計(jì)中，外表的印制線都會(huì)成為接收ESD脈沖能量的天線，因此外表應(yīng)盡可能少走線多鋪地。特別是PCB邊緣絕對(duì)不能走重要的信號(hào)線〔如時(shí)鐘、復(fù)位、中斷信號(hào)等〕，盡量采用地線屏蔽，在外圍四周形成環(huán)形地通道，并適當(dāng)多打過(guò)孔，使各層地線盡可能就近連接。同時(shí)環(huán)形地通道可以露銅噴錫，有必要時(shí)裝上屏蔽罩。假設(shè)有ESD放電電弧的地方可用絕緣材料進(jìn)行隔離，對(duì)ESD敏感的電路應(yīng)盡量遠(yuǎn)離容易放電的區(qū)域。3-3-4、高速電路走線1、過(guò)孔。走高速信號(hào)線時(shí)須貼近地層布線，盡可能不要換層。如果換層不可防止，應(yīng)盡量將過(guò)孔保持絕對(duì)的最少。對(duì)于高速并行走線(如數(shù)據(jù)線、地址線等)，應(yīng)確保每根線上的過(guò)孔數(shù)目一致。2、走線轉(zhuǎn)角不小于135度或用圓弧轉(zhuǎn)角。敏感信號(hào)之間遵守2W原那么，局部信號(hào)〔如時(shí)鐘、復(fù)位、中斷〕最好用地線陪護(hù)，同時(shí)信號(hào)換層時(shí)陪護(hù)地線也必須跟著換層，而且地線過(guò)孔須靠近信號(hào)過(guò)孔、信號(hào)的起始和終結(jié)端附近過(guò)孔落地，為信號(hào)的回流提供最小的路徑。3、高頻分支線。盡量防止高速信號(hào)與敏感信號(hào)路徑上使用信號(hào)分支，即使有須保持最短。特別是高頻旁路電容盡量不能有分支。4、信號(hào)路徑寬度從驅(qū)動(dòng)到負(fù)載應(yīng)該是個(gè)不變的常數(shù)，以免改變線寬造成阻抗不連續(xù)和信號(hào)產(chǎn)生反射。5、等長(zhǎng)布線。對(duì)于高速信號(hào)為了減小同組信號(hào)之間的時(shí)序偏移，調(diào)節(jié)延時(shí)滿足系統(tǒng)時(shí)序設(shè)計(jì)要求，就必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行等長(zhǎng)布線〔俗稱蛇行線〕。但是繞線是會(huì)破壞信號(hào)質(zhì)量的，能防止那么需盡量防止。同時(shí)繞線時(shí)應(yīng)盡量加大繞線區(qū)線間距，推薦不小于3W，比方信號(hào)線走0.15mm，那么線間距應(yīng)不小于0.45mm。如下列圖是一組數(shù)據(jù)總線的等長(zhǎng)線：6、差分布線?，F(xiàn)在高速電路中很多都用到差分信號(hào)，差分信號(hào)通過(guò)它們之間的相互耦合可完全抵消外界的噪聲干擾以及有效抑制EMI。差分走線原那么上要求“等長(zhǎng)、等距、盡量靠近”，但實(shí)際設(shè)計(jì)中要想同時(shí)滿足這三個(gè)條件是不現(xiàn)實(shí)的，那么優(yōu)先應(yīng)考慮等長(zhǎng)，線長(zhǎng)不匹配會(huì)導(dǎo)致時(shí)序偏移，給差分信號(hào)引入共模成分降低差分信號(hào)質(zhì)量。而相對(duì)來(lái)說(shuō)，不等距引起的差分阻抗不連續(xù)對(duì)信號(hào)的影響會(huì)小很多。同時(shí)根據(jù)差分阻抗需求計(jì)算得到差分線對(duì)之間的線間距，并非一味的靠近。實(shí)際布線中盡量使差分線與其它的信號(hào)線的間距拉開一些，差分信號(hào)的兩邊走陪護(hù)地線，但差分線中間絕對(duì)不允許走地線。7，阻抗控制。高速電路中很多信號(hào)是要求阻抗控制的，一般高速總線和一些差分線在要求等長(zhǎng)的同時(shí)也要求阻抗匹配、連續(xù)。信號(hào)線的阻抗跟信號(hào)線寬、銅箔厚度、層疊方式、介質(zhì)厚度、介電常數(shù)有關(guān)，差分線另外還與線間距有關(guān)。相關(guān)計(jì)算方法參考下面的公式：Zo=〔60/(0.475*Dielectric+0.67)0.5〕*ln((4*LThickness)/(0.67*(0.8*TWidth+TThickness)))Zdiff=2*Zo(1-0.48*e(-0.96*TSpace/LThickness))Zo為單端阻抗，Zdiff為差分阻抗。涉及到的參數(shù)有TWidth：tracewidth線寬〔cm〕TThickness：tracethickness線厚〔cm〕1安士=0.003556cm=1.5milsTSpace：tracespace線距〔cm〕LThickness：layerthickness層厚〔cm〕指第一層到第二層〔地層〕的厚度。Dielectric：一般取4.3,視不同廠家提供參數(shù)為準(zhǔn)e：自然常數(shù)2.718283-3-5晶體、晶振與時(shí)鐘發(fā)生器應(yīng)放置在與之相關(guān)的芯片最近的位置，使其時(shí)鐘信號(hào)的連線最短，并且在其本體底下以及本體其他層面的陰影區(qū)都不可以布其它不相關(guān)的信號(hào)線，同時(shí)布在其附近時(shí)也要相應(yīng)地拉開距離并用地線隔離。遠(yuǎn)離敏感電路。時(shí)鐘線布線寬度應(yīng)較其他數(shù)字信號(hào)線略粗，依具體情況，推薦寬度為8mil-12mil，時(shí)鐘線走線的過(guò)程中應(yīng)有地線一直陪護(hù)，線寬不要突變須保持一個(gè)常數(shù)，而且必須走在與地層相鄰的布線層，最好不要有過(guò)孔，同時(shí)在其本體下面多打幾個(gè)過(guò)孔多處與地進(jìn)行良好連接。如果過(guò)孔不可防止應(yīng)保證每根時(shí)鐘線過(guò)孔數(shù)一致，同時(shí)換層應(yīng)走在就近最正確的布線層上。對(duì)于差分信號(hào)的時(shí)鐘對(duì)，如果需阻抗控制那么要計(jì)算其走線的線寬線距以及距離最近地平面的距離，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照差分走線的要求進(jìn)行布線，如果時(shí)鐘對(duì)供應(yīng)不同的芯片那么去到每個(gè)芯片的分支那么需盡量等長(zhǎng)。下列圖那么是一組時(shí)鐘對(duì)的分支，因?yàn)槿サ搅硪粋€(gè)芯片的距離稍遠(yuǎn)，所以此處通過(guò)繞線使其與之等長(zhǎng)：熱設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣對(duì)流，空氣流動(dòng)總是趨向阻力小的地方、熱空氣總是向上方流動(dòng)。設(shè)計(jì)初期需要研究空氣流動(dòng)的路徑，合理配置器件及布局，盡量有效地降低印制板電路、元器件的溫升。4-1、印制板放置平面最好與風(fēng)道保持平行，以有利于空氣對(duì)流。如下列圖：箭頭所指為空氣流動(dòng)的方向4-2、發(fā)熱量小或耐熱性差的器件〔如小信號(hào)晶體管、小型IC、電解電容等〕放在冷空氣入口處，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件〔如功率晶體管、大型IC等〕放在熱空氣出口處。4-3、印制板水平放置時(shí)，大功率器件應(yīng)盡量放在板子邊緣；垂直時(shí)那么應(yīng)盡量放在板子上方，以便縮短傳熱路徑和減少這些器件工作時(shí)對(duì)其他器件的影響。4-4、溫度敏感器件〔如電解電容、熱敏電阻等〕應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。在強(qiáng)制風(fēng)冷情況下，溫敏器件離熱源距離要求不小于2.5mm；自然風(fēng)冷情況下，溫敏器件離熱源距離要求不小于4mm。如因空間受限，那么必須通過(guò)溫度測(cè)試保證溫升在允許范圍之內(nèi)。4-5、較高的元件放置要考慮不可阻擋風(fēng)道。散熱器的放置須有利于對(duì)流，長(zhǎng)行的散熱器長(zhǎng)邊應(yīng)與風(fēng)道平行。4-6、大面積銅箔要求用“十”隔熱帶與焊盤相連接，以免散熱過(guò)快導(dǎo)致焊盤焊接不良。如下列圖。但要注意對(duì)于需要通過(guò)4A4-7、需過(guò)回流焊的0805及0805以下的片式元件兩端焊盤應(yīng)保證散熱對(duì)稱，同時(shí)連接焊盤的印制線應(yīng)盡量不大于0.3mm，以防止器件過(guò)回流焊后出現(xiàn)偏位、立碑現(xiàn)象。生產(chǎn)工藝要求5-1、拼板工藝與MARK點(diǎn)的設(shè)計(jì)5-1-1、PCB尺寸設(shè)計(jì)。根據(jù)我司現(xiàn)有機(jī)器限制，PCB的長(zhǎng)寬尺寸必須在L460*W400----L50*W30(mm)之間，厚度必須在0.5-4mm之間，否那么將無(wú)法生產(chǎn)。對(duì)于大于最大尺寸的PCB需要同生產(chǎn)部門或外協(xié)部門協(xié)商解決；5-1-2、PCB過(guò)爐傳送邊距板邊最少有3mm〔推薦4mm5-1-3、如果有接插件端子超出板邊那么需要增加工藝邊，其寬度需大于端子超出板邊的長(zhǎng)度。當(dāng)所需增加工藝邊寬度超過(guò)10mm，考慮到本錢問(wèn)題那么不加工藝邊，改由生產(chǎn)做夾具加工。傳送邊方向上或PCB中間應(yīng)盡量不要有空缺，假設(shè)有超過(guò)30*10mm5-1-4、5-1-5、為提高生產(chǎn)效率，在容許的最大PCB尺寸范圍內(nèi)，盡量將同一產(chǎn)品的整套PCB放在同一拼板，或同一種PCB盡量的多。但需注意的是5-1-6、如果5-1-7、如果板邊.451.0—1.6mm0.5+/-0.1mm0—0.1mmV-CUT下分板刀要求的間隙計(jì)算公式為：D=0.27H+0.13TD組件HTPCB“V”cut刀5-1-8、如果PCB板的形狀是”L”型或異型，拼板時(shí)一般是用郵票孔連接。在板邊的郵票孔盡量靠近板邊約3mm左右，板中間的郵票孔保持3-4個(gè)左右，郵票孔之間保存的“筋”盡量窄，大約0.5-0.6mm左右〔只要不影響PCB的沖孔〕，同一板上所有郵票孔需平行，不能有垂直，否那么不容易分板。郵票孔必須是非金屬化鍍通孔〔NPTH〕5-1-9、銅箔走線距板邊最小距離不小于0.5mm。拼板后，在郵票孔和V-CUT的位置，走線距板邊最小距離盡量不小于5-1-10、MARK點(diǎn)的設(shè)計(jì)。MARK點(diǎn)包括三種：?jiǎn)伟錗ARK點(diǎn)、拼板MARK點(diǎn)、IC〔QFP、BGA等〕MARK點(diǎn)。需要SMT的PCB板必須設(shè)置MARK點(diǎn)，且每拼板應(yīng)不少于2個(gè)。所有MARK點(diǎn)均需呈非對(duì)稱放置。拼板MarkICMark單板MarkMARK點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求：優(yōu)選為直徑1mm或1.5mm的實(shí)心圓裸銅形狀，并在其同心的位置開直徑3mm的綠油窗〔阻焊〕。如左下列圖。IC〔QFP、BGA等〕MARK點(diǎn)假設(shè)空間不夠綠油窗可以稍小，但必須大于2mm；單、拼板MARK點(diǎn)如果空間允許最好能加上同心直徑3.0-3.MARK點(diǎn)中心距板邊應(yīng)不小于5mm，在PCB的位置周圍3mm范圍內(nèi)不可有相似的pad和via。同時(shí)MARK點(diǎn)外表必須保證平整，綠油窗范圍內(nèi)不可以有其他走線及絲印，以保證反光度防止機(jī)器識(shí)別不良。原那么上每塊單元板上應(yīng)設(shè)置有MARK點(diǎn)，假設(shè)因空間受限，拼板PCB上的單元板可以不設(shè)置，但須保證拼板或拼板工藝邊上有不少于2個(gè)MARK點(diǎn)。5-2、可測(cè)試性設(shè)計(jì)要求5-2-1、為確保ICT、FCT工裝定位準(zhǔn)確，每一測(cè)試板應(yīng)有至少3個(gè)直徑為2.5-5.0mm的非金屬化鍍通孔〔NPTH〕。同時(shí)應(yīng)有5-2-2、測(cè)試點(diǎn)的形狀采用圓形或正方形的無(wú)鉆孔焊盤，尺寸不能小于1mm*1mm〔推薦尺寸1.5mm*1.5mm〕。如對(duì)插件器件〔如插座類〕管腳直接壓針測(cè)試，其管腳間距必須是2.0mm或2.54mm的倍數(shù)。5-2-3、測(cè)試點(diǎn)的位置盡可能只在波峰焊接面均勻放置，以免雙面壓針增加測(cè)試難度。測(cè)試點(diǎn)到板邊的距離應(yīng)不小于3.0mm，到定位孔的距離應(yīng)不小于1.0mm，同時(shí)相鄰測(cè)試點(diǎn)的間距最好是2.0mm或2.54mm的倍數(shù)且邊緣間距不得小于0.5mm5-2-4、對(duì)于間距小于2.0mm5-2-5、測(cè)試點(diǎn)應(yīng)都有標(biāo)注〔以TP1、TP2……5-2-6、一般一根測(cè)試針最大可承受2A電流，5-2-7、5-3、絲印要求5-3-1、所有元器件、安裝孔、定位孔都必須有對(duì)應(yīng)的元件位號(hào)絲印。但安裝孔、定位孔制版時(shí)可以將位號(hào)隱藏。所有位號(hào)必須遵循從左到右、從下往上的原那么進(jìn)行排列，空間受限時(shí)可用絲印線5-3-2、位號(hào)字符大小為清晰易辨，高度不得小于1.0mm〔推薦1.5mm〕,線寬不得小于0.1mm〔推薦0.15mm5-3-3、5-3-4、5-3-5、假設(shè)有必要，PCB上應(yīng)有條形碼絲印框〔大小為42mm*5-3-6、5-3-7、PAD白油5-3-85-3-95-4、GERBER光繪文件輸出PCB設(shè)計(jì)完成DRC檢查無(wú)誤后，須進(jìn)行原理圖與PCB圖的網(wǎng)絡(luò)表比擬〔具體操作詳見附錄1〕，確保兩者指標(biāo)統(tǒng)一后才能進(jìn)行光繪輸出。輸出給制板廠的資料必須是GERBER文件，以有利于公司的技術(shù)保密工作。以四層板為例需要輸出的層面包括：頂層線路圖〔TopLayer〕、底層線路圖〔BotLayer〕、頂層絲印圖〔TopOverLayer〕、底層絲印圖〔BotOverLayer〕、頂層阻焊圖〔TopSolderMask〕、底層阻焊圖〔BotSolderMask〕、中間一層線路圖、中間二層線路圖、機(jī)械一層〔Mechanical1〕。四層板以上那么加上相應(yīng)另外幾個(gè)中間層的線路圖即可?！簿唧w操作詳見附錄2〕。輸出鋼網(wǎng)菲林文件時(shí)只要頂層錫膏層〔TopPasteLayer〕、底層錫膏層〔BotPasteLayer〕。如果只做一層的鋼網(wǎng)那么只輸出相應(yīng)的該層錫膏層；如果不用過(guò)波峰焊，最好將正反面雙拼出板，可節(jié)省鋼網(wǎng)費(fèi)用〔參考6-1-4所示〕。對(duì)于PROTEL軟件，GERBER輸出文件后綴名中對(duì)于內(nèi)電層無(wú)法分辨出到底是地層還是電源層，軟件只能自動(dòng)按照設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定的層疊順序依次以*.GP1、*.GP2、*.GP3、*.GP4等來(lái)表示。為防止制板廠混淆層疊結(jié)構(gòu)，PCB設(shè)計(jì)在最后敷銅前必須在板子的左下角〔如無(wú)空間，右下角亦可〕用數(shù)字1、2、3、4……表示各電氣層的層疊順序。如下列圖：GERBER文件名后綴與PCB各層文件名對(duì)應(yīng)表〔詳見附錄3〕。PCB設(shè)計(jì)前所需資料6-1、按原理圖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繪制的電路原理圖。ERC檢查無(wú)錯(cuò)誤。6-2、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里沒(méi)有封裝的元器件的詳細(xì)Datasheet。必須包含有封裝尺寸圖。6-3、關(guān)鍵元器件及關(guān)鍵電路的布板要求。須在原理圖上標(biāo)示或用WORD文檔書面說(shuō)明。6-4、結(jié)構(gòu)資料。主元件面正面的電子文檔〔比例1：1，*.dxf格式〕和正式打印圖紙。圖紙應(yīng)包括以下資料：1、圖紙須標(biāo)示產(chǎn)品型號(hào)、板號(hào)、版本，如有板厚限制那么須提供板厚要求。2、板框尺寸、機(jī)械開孔、定位孔、安裝孔以及安裝螺釘尺寸〔如不標(biāo)明那么默認(rèn)為按直徑3.0mm螺釘設(shè)計(jì)〕。3、須固定位置的元器件〔如對(duì)外接口等〕的位置坐標(biāo)尺寸圖。4、器件禁止放置區(qū)和器件限高區(qū)的位置坐標(biāo)尺寸圖。5、以板框左下角為基準(zhǔn)點(diǎn)〔0，0〕，標(biāo)示所有有關(guān)裝配安裝的相對(duì)坐標(biāo)尺寸。單位必須是公制〔mm〕。6、其他特別要求。附錄1Protel99SE中原理圖與PCB文件比擬電氣網(wǎng)絡(luò)表的方法圖示翻開原理圖總圖，執(zhí)行Design/CreateNetlist….出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇下列圖圈中的選項(xiàng)。點(diǎn)擊OK將產(chǎn)生原理圖總圖的網(wǎng)絡(luò)表〔格式為*.net〕。翻開DRC已確認(rèn)無(wú)誤的PCB文件，執(zhí)行Design/NetlistManager….后單擊對(duì)話框