印制電路板的設計規(guī)范

1、目錄1 印制線路板PCB 說明 錯誤!未定義書簽1.1 印制線路板定義 錯誤!未定義書簽1.2 印制線路板根本組成 錯誤！未定義書簽1.3 印制線路板分類錯誤！未定義書簽2 原理圖入口條件 錯誤!未定義書簽3 原理圖的使用 錯誤!未定義書簽4 結構圖入口條件游 錯誤!未定義書簽5 結構圖的使用 錯誤!未定義書簽6 電路分類 錯誤!未定義書簽6.1 從安規(guī)角度分類錯誤！未定義書簽6.2 布局設計要求 錯誤!未定義書簽6.3 各類電路距離要求 錯誤！未定義書簽6.4 其他要求 錯誤!未定義書簽7 規(guī)那么設置 錯誤!未定義書簽7.1 規(guī)那么分類 錯誤!未定義書簽7.2 根本設置 錯誤！未定義書簽7.

2、3 特殊區(qū)域 錯誤!未定義書簽7.4 電源、地信號設置錯誤！未定義書簽75時鐘信號設置錯誤!未定義書簽7.6 差分線的設置 錯誤!未定義書簽7IL等長規(guī)那么 錯誤！未定義書簽7.8 最大過孔數(shù)目規(guī)那么 錯誤！未定義書簽7.9 拓撲規(guī)那么 錯誤!未定義書簽7.10 其他設置 錯誤!未定義書簽8 安規(guī)、EMC 錯誤!未定義書簽8.1 PCB板接口電源的 EMC設計錯誤!未定義書簽8.2 板內模擬電源的設計 錯誤！未定義書簽是關鍵芯片的電源設計 錯誤！未定義書簽8.4 普通電路布局 EMC設計要求錯誤!未定義書簽8.5 接口電路的 EMC 設計要求 錯誤!未定義書簽8時鐘電路的 EMC設計要求 錯誤

3、!未定義書簽8.7 其他特殊電路的 EMC設計要求錯誤!未定義書簽8.8 其他EMC 設計要求 錯誤!未定義書簽9 DFX設計 錯誤!未定義書簽9.1空焊盤DUMMY PAD 錯誤!未定義書簽920402阻容器件的應用條件 錯誤!未定義書簽10 孔結構 錯誤!未定義書簽10.1 孔的分類 錯誤！未定義書簽10.2 支撐孑L ( SUPPORTED HOLES) 錯誤!未定義書簽10.3 安裝孔設計要求錯誤!未定義書簽10.4 工藝定位孔設計要求錯誤！未定義書簽10.5 非支撐孔(UNSUPPORTED HOLES) 錯誤!未定義書簽10.6 過孔設計要求 錯誤！未定義書簽10.6.1 常用過孔

4、的選用要求 錯誤！未定義書簽11 印制線路板疊層設計 錯誤!未定義書簽11.1 板材的類型 錯誤！未定義書簽11.2 板材的使用方法 錯誤!未定義書簽11.3 線路板加工主要用層說明 錯誤！未定義書簽11.4 線路板疊層結構設計方法 錯誤！未定義書簽11.4.1 信號層設計要求 錯誤！未定義書簽11.4.2 平面層設計要求 錯誤!未定義書簽11.5 阻抗限制 錯誤!未定義書簽12 格點 錯誤!未定義書簽12.1 格點的作用 錯誤!未定義書簽12.2 格點的設置要求錯誤!未定義書簽12.2.1 布局格點設置要求錯誤！未定義書簽12.2.2 布線格點設置要求 錯誤!未定義書簽12.3 其他設置 錯

5、誤!未定義書簽13 FANOUT 設置 錯誤!未定義書簽13.1 根本FANOUT 要求 錯誤!未定義書簽13.2 電源、地 FANOUT要求 錯誤!未定義書簽13.3 信號線FANOUT要求 錯誤!未定義書簽14 布線誦.道規(guī)劃 錯誤!未定義書簽141布線通道計算規(guī)劃錯誤！未定義書簽14.2 高密區(qū)域布線規(guī)劃 錯誤!未定義書簽143重要信號布線規(guī)劃錯誤！未定義書簽15 錯誤!未定義書簽151 PCB布線類型 錯誤!未定義書簽152 常規(guī)PCB布線根本要求 錯誤!未定義書簽153 特殊信號線 錯誤！未定義書簽15.3.1 時鐘線布線規(guī)那么 錯誤!未定義書簽15 3 2并行總線布線要求 錯誤!未

6、定義書簽15.3.3 高諫串行總線布線要求 錯誤!未定義書簽15.3.4 差分線布線要求 錯誤!未定義書簽15.3.5 電源、地線 錯誤!未定義書簽1印制線路板(PCB)說明1.1印制線路板定義印制電路板PCB(printed circuit board)是重要的電子部件,是電子元件的支撐體,是電子元器件線路連接的提供者.傳統(tǒng)的電路板,采用印刷抗蝕刻劑的工法,做出電路的線路及圖面,因此被稱為印刷電路板或印刷線路板.由于電子產品不斷微小化和精細化,目前大多數(shù)的電路板都是 采用貼附抗蝕刻劑(壓膜或涂布),經過曝光顯影后,再用蝕刻方式做出電路板.1.2 印制線路板根本組成1) 線路與圖面(Patte

7、rn):線路是作為元件之間導通的工具；圖面那么是指在設計上根據(jù)需要鋪 設的大銅面作為接地及電源層.線路與圖面是同時做出的.2) 介電層(Dielectric)用來保持線路及各層之間的絕緣性,俗稱為基材 .3) 通孔(Through hole ):通孔分為插件通孔(plated through hole),過電通孔(via)和非導通孔(Non-plated through hole).元件是通過件通孔固定且與一層或以上的線路相連；過電 通孔根據(jù)孔的分布層分為盲孔、埋孔和過孔,其目的都是通過該過電孔將 2層或以上的線路層連接起來；非導通孔通常是用作電子元件裝聯(lián)時定位,電子元件或設備組裝時固定螺絲用

8、.4) 防焊油墨(Solder resistant /Solder Mask)并非全部的銅面都要需要進行外表處理,因此不需要做外表處理的區(qū)域,會涂敷絕緣油墨層(通常為環(huán)氧樹脂),主要功能是預防外表處理時 或焊接組裝時線路間短路.5) 絲印(Legend /Marking/Silk screen):主要的功能是在電路板上標注各零件的名稱,方便組 裝后維修及辨識用.6) 外表處理(Surface Finish):由于銅面在一般環(huán)境中容易氧化,會導致裝聯(lián)過程中焊錫性不良, 因此需要對需焊接的銅面上進行保護,這種保護方式成為外表處理.外表處理通常有噴錫 (Hot Air Solder Leveling

9、),化金(Electroless Nickel/Immersion Gold),化銀(Immersion Silver), 化錫(Immersion Tin), 有機保焊齊U (Organic Solderability Preservative?1.3印制線路板分類7) 按結構可分為：單面板、雙面板、多層板(盲孔多層板和埋孔多層板).8) 按基材類型可分為：剛性板、柔性板、剛柔接合板、陶瓷基板、鋁基板.9) 按其他分類可分為：厚銅板、高頻板、埋銅板、埋光纖板、埋容板,埋阻板、階梯板10) 按公司現(xiàn)有設計分為：普通板和高端板.2原理圖入口條件1原理圖用 CADENCE 的 Design Ent

10、ry HDL 設計.2原理圖必須使用標準庫設計,具體方法請參考?庫平臺使用指導書? .3原理圖需要進行設計評審,滿足各項評審要求.4說明：原理圖設計評審要素表由產品部制定,并進行審核.原理圖如為改版,沒有改動的 器件5位號必須與上一版本一致,新增的器件使用新位號,不能使用已刪除器件的位號.6原理圖不允許放可替代器件,如果管腳兼容,只能放一種.7說明：為了保證設計的正確性和可檢查性,PCB上不允許器件疊放.8原理圖需有PCB設計流程卡,當中要詳細說明設計時間,功能框圖,信號類型,電源功 率等信息.9原理圖應用公司的PLM流程.3原理圖的使用1原理圖不能隨意更改.2原理圖導入的設計方法請參考?原理

11、圖導入操作指導書?.3如果元件位號需根據(jù)布局的順序從左至右重新排序請參考?元件位號重排操作指導書?.4對于線序可調的器件,要求在原理圖里調整網絡,不允許在PCB上調整管腳后反標回原理圖.5原理圖庫和封裝庫的使用請參考?庫平臺使用指導書?.4結構圖入口條件游1結構圖需包含完整的外形尺寸、禁布區(qū),結構定位器件,定位孔信息.2結構圖輸出比例必須是1: 1.3結構圖必須是DXF文件格式.4結構圖的單位為mm,精度4位.5結構圖的命名方式為 單盤板號_毛坯圖號.6結構圖的坐標原點必須是單盤左下角兩邊延長線的交點.7結構圖必須以元件面為視圖基準方向,面板在下方,背板連接器在上方.8結構圖中有特殊設計要求,

12、例如孔的兼容設計、特殊孔的公差要求等,需局部放大,標注 說明.9其他要求在結構圖的 技術要求里面表達,包括金屆化和非金屆化孔的要求、器件裝配高 度限制、鋪裸露銅箔的區(qū)域說明.10結構圖必須有設計人、審核人的簽名以及日期.5結構圖的使用1結構圖必須做成機械symbol o2結構圖上的所有層只導入機械 symbol新增的“DXF* '層*表示6位的年月日,導 入后不允許旋轉、鏡像、刪改視圖.3機械symbol單位和精度必須與結構圖一致.4機械symbol的圖幅大小為4000*4000mm,原點偏移為2000*2000mm.5機械symbol的坐標原點必須是單盤左下角兩邊延長線的交點.6機械

13、 symbol 上必須包括 outline/routekeepin all/packagekeepout TOP/ packagekeepout BOTTOM7OUTLINE層表示板的外形,用寬度為0的線表示.8Routekeepin all層表示所有層的可布線區(qū)域,用 shape表示,范圍為outline內縮0.5mm.9packagekeepout TOP表示TOP層禁止放器件的區(qū)域,需添加 TOP層限高屆性.10packagekeepoutBOTTOM 表示BOTTOM層禁止放器件的區(qū)域,需添加 BOTTOM層限高 屆性.11結構圖上要求的板邊禁止布線但表層可布地線的區(qū)域,在平面層用an

14、ti etch填充,在信號層用route keepout區(qū)域來限制.12結構圖所標注安裝孔的屆性必須是 PIN.13布局評審前將TOP/BOT層數(shù)據(jù)導成DXF格式,發(fā)給結構設計人員核對.6電路分類6.1從安規(guī)角度分類1L/N線一次電路側：110v、220v以及和L/N沒有隔離的其他所有電路的布線.2-48v/RTN類危險電壓二次電路:-48v、-60v、5v、12v給單盤供電的布線以及和這些電 源沒有隔離的其他電路.3低壓電源電路類SELV電路,但有能量危險：持續(xù)功率大丁 15V的,但低丁-48v的電 源電路的走線,可以是單盤外供電電源,也可能是單盤內部轉換產生的.該電源不僅僅是 數(shù)字電路的電

15、源,還包括模擬電路的電源.496V/回流線TVN-3電路：ISDN遠端盤的96v布線從電壓變換處到轉接外線的繼電器 處.5鈴流線TNV-3電路：鈴流布線.6用戶線TNV-3電路：用戶板上a、b線,XDSL板上的a、b線.7信號線一出戶外信號線TNV-1電路：單盤上 直接連 接戶外線纜的 布線.包括 E1/T1/E3/T3、網線、申 /并口線.8信號線一不出戶外信號線SELV電路,但無能量危險：不出戶外的信號線纜在單盤上的 布線,以及出戶外信號線經接口器件后的電路的布線.包括音視頻信號線,功能驅動限制 線、告警線、數(shù)字信號線、模擬信號線.9PGND獨立丁電源、信號之外的人可觸及的等電位體 ：單盤

16、上的PGND布線.包括與拔 盤器、金屆外殼、導軌、光口屏蔽殼等相連接的網絡.6.2 布局設計要求1保險絲盡量靠近電源入口2不同極性的保險絲不要在PCB的相鄰層平行布線,預防內層絕緣破壞造成短路燒板.3同類型電路盡量集中,不同類型電路盡量不交義.4-48v/RTN類電路要單獨分一個區(qū)域布局,其他電路盡量不要與該區(qū)域的器件等交義.5L/N線布局區(qū)域與其他區(qū)域分開.6TNV-3對外接口電路布局是,盡量靠近連接器,單獨分區(qū),不與其他電路交義.6.3各類電路距離要求1各類電路過孔到線,線到線,孔到線的airgap間距要求表單位：mm：L/N線-48v/RTN類用戶線 類出戶夕卜 信號線96V/ 回流線鈴

17、流線低壓電 源電路不出戶 外信號 線PGNDL/N線3.36.56.56.56.56.56.56.53.3-48v/RTN2.1/1.752.1/1.752.1/1.752.1/1.752.1/1.752.1/1.752.1/1.752.1/1.75類用戶線類2.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.75出戶外信 號線2.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.7596V/回流線2.1/0.752.1/0.752.1/0.75鈴流線2.1/0.752.1/0.75低壓電源 電路1.3/0.752.1/0.75不出戶外信號線2.1

18、/0.752上表中的要求均為同層之間的間距要求,如果是相鄰層問要求不小丁0.5mm3上表中“刷為表層間距要求,“殊為內層間距要求,且均為強制要求.6.4其他設置1E1、T1、E3、T3、DS3信號,最小線寬不能小丁 10mils.2用戶線信號最小線寬不能小丁 12mils.3信號線與銅箔的間距最好大丁 15mils,預防對信號的阻抗有影響.6.5其他要求1直流熔絲焊盤兩端的間距要求不小丁 2mm,交流熔絲焊盤兩端的間距要求不小丁 3.2mm2對丁插裝的電源模塊,要預防無臺階的金屆外殼與印制板銅皮的間距不夠,所以盡量不要 讓電源模塊的輸入輸出銅皮都放在元件面上,或者元件面焊盤添加阻焊劑.3對外接

19、口信號線盡量不布在元件面上,預防被壓在金屆外殼下,或者依靠助焊劑來絕緣.4表層布電源線要預防不在外殼或接地的金屆外殼器件下,以免金屆外殼和表層走線穿過阻焊膜短路.例如晶體和表層信號線短路.5線寬和電流的關系請參考下列圖.7規(guī)那么設置7.1 規(guī)那么分類1規(guī)那么通常分為物理規(guī)那么和電氣規(guī)那么.2物理規(guī)那么一般是指PCB板上最小線寬和過孔大小的規(guī)那么,以及 PCB板的DFX要求的相 關規(guī)那么等.3電氣規(guī)那么一般是指差分規(guī)那么、時序規(guī)那么、阻抗限制規(guī)那么、申擾限制規(guī)那么、電氣平安限制規(guī) 那么等.4在印制板上,物理規(guī)那么和電器規(guī)那么都是通過限制布線、過孔、層疊、焊盤和銅箔等的物理 實現(xiàn)而達成的.7.2

20、根本設置1對丁不同的銅厚,最小設計線寬和線間距有不同要求,線寬/線間距最小設計值必須大丁表5的推薦值.說明：如有線寬/線間距特殊需求時,設計值必須先征得相關廠家,產品線以及工藝部門的同意,并且保證最小設計值在表2的最小值和推薦值之間表1.線寬/線間距最新設計值單位：mil銅厚外層線寬/線 間距最小值外層線寬/線 間距推薦值內層線寬/線 間距最小值內層線寬/線 間距推薦值0.5OZ4/45/54/45/51OZ5/56/64/45/52OZ8/812/128/810/102線間距要求大丁線寬說明：如5mil的線寬,建議線間距設置為8mil3布線與過孔airgap距離不能小丁 5mil說明：對丁局

21、部高頻區(qū)域布線與過孔airgap的最小一般可以允許 4mil.但如果小丁 4mil,-定需要與廠家確認.4布線與過孔airgap距離盡量大丁等丁 5mil5過孔間距必須滿足表7的推薦值要求.說明：如過孔間距特殊要求時,設計值必須先征得相關廠家的同意,并且保證最小設計值在表3的最小值和推薦值之間表2.孑L間距、孔線間距的推薦值和最小值 MIL 名稱TOP層推薦值TOP層最小值BOTTOM層推薦值BOTTOM層最小值內層推薦 值內層最小 值VIA-VIA858585VIA-TVIA8512885VIA-LINE64. 564. 5546關丁最小過孔的選擇,優(yōu)選厚徑比限制在 8以下,小丁等丁 10屆

22、丁可選,大丁 10需要慎 選并需要與具體的生產廠家確認.7.3 特殊區(qū)域1PCB板上需要定義的特殊區(qū)域一般有以下幾種：表3.常用的特殊區(qū)域名稱定義備注高壓區(qū)域常用與 220V、70V、-48V、BGND 等網絡分布的區(qū)域版指有效值于 36V的區(qū)域為壓區(qū) 域BGA區(qū)域BGA封裝區(qū)域禁布區(qū)禁布局、禁布線、禁布過孔等區(qū)域對外接口區(qū)域外接電纜接口與隔離期間之間的PCB上的電流區(qū)域2有禁布要求的區(qū)域必須要根據(jù)禁布區(qū)種類在PCB板上設置相應的禁布區(qū)域：如器件布局禁布區(qū)、布線禁布區(qū)、過孔禁布區(qū).3按限高要求設置一個高度區(qū)域要求描述層Body-height.4對丁高壓區(qū)域內的過孔、布線、鋪銅、焊盤相互的間距要

23、求,必須滿足?印制板PCB安規(guī)設計標準?的間距要求.5如果高壓網絡與低壓網絡區(qū)域無法區(qū)分, 建議單獨對高壓網絡屆性進行相關的安規(guī)需求設 置.6-48V區(qū)域的電路過孔必須采用安規(guī)過孔. 保險絲前過孔設置為Via36-24-172,保險絲后設 置為 Via36-24-80.7BGA區(qū)域使用BGA區(qū)域專用過孔,ICT測試點過孔除外.8建議BGA器件的中央要求設置字形的過孔禁布區(qū),如下列圖所示.圖1. BGA中央孔禁布區(qū)9PCB板采用常規(guī)波峰焊時,BGA區(qū)域不允許有通孔的ICT測試點.10建議0.8mm、1.0mm和1.27mm的pin間距BGA區(qū)域的最小線寬不小丁 5mil11對外接口區(qū)域的過孔、布

24、線、焊盤、銅箔相互問的間距要求盡量根據(jù)高壓區(qū)域的安規(guī)要求 設置.說明：這些接口都是外接電纜的,處丁防護設計如打靜電的考慮,因此建議關注這區(qū)域的平安設計.12建議對外接口區(qū)域的布線線寬盡量大于10mil.13當出現(xiàn)表7所列區(qū)域互相重疊的情況,建議按以下優(yōu)先級順序設置區(qū)域規(guī)那么.區(qū)域屆性優(yōu)先級：禁布區(qū)高壓區(qū)對外接口區(qū)BGA區(qū).7.4 電源、地信號設置1電源、地網絡需要設置最小 Fanout線寬.2電源,地網絡最小線寬推薦為15mil.3電源模塊的大電流輸入和輸出口處,如需要通過過孔換層,盡量用大孔徑過孔.4電源布線的最小寬度必須滿足最大電流的通流水平.5電源布線的通流水平推薦有50%的降額.7.5

25、 時鐘信號設置1時鐘信號網絡增加3H規(guī)那么屆性.2關鍵時鐘信號設置優(yōu)選的布線層.3多負載的時鐘信號網絡必需設置適宜的拓撲結構規(guī)那么.4建議單盤上的所有時鐘信號進行 SI驗證.7.6 差分線的設置1差分信號的線寬和PCB板上其他單線信號的線寬不允許相同.說明：50歐姆阻抗的單線不能與100歐姆差分阻抗的差分線線寬相同.2差分線必需設置相位差、線問問距、允許的最大非耦合長度要求.3盡量保持阻抗的連續(xù)性.說明：如果BGA區(qū)域差分線線寬/線距為4mil/4mil ,其他區(qū)域最小線寬比4mil大,那么注意線寬變大后需要改變線間距,如 6mil/9mil.4同層差分線與其他信號的中央間距應不小于 2S,

26、S為差分線自身的線間距.如下列圖：7.7 等長規(guī)那么信號需要等長處理,必須給信號賦予等長規(guī)那么,如通過設置延時規(guī)那么、絕對等長值、相對等長 值、總鏈路長度值等屆性實現(xiàn).建議優(yōu)選延時規(guī)那么進行設置.說明：在設計時需要考慮信號線在表層和內層的延時是不同,因此最好增加表層布線長度要求屆性,保證信號的延時性一致.7.8 最大過孔數(shù)目規(guī)那么2.5Gbps以上高速信號要求設置網絡上過孔最大數(shù)不能超過3個.7.9拓撲規(guī)那么多負載網絡(例如：CPU總線,內存總線)需要設置拓撲規(guī)那么,約束布線方式.SI說明：常用的拓撲結構有：菊花鏈(Daisy Chain)、星形(Star)、遠端簇型(Far End Clus

27、ter)、最小生成樹(Min Spanning Tree).表4.常用拓撲列表拓撲圖示菊花鏈driver|load4load1 load2 load3星形-load1 -load3Driver|-load2 -load4遠端分支|load1Driver|load2|load3最小生成樹Driver|load1|load2load4 |load37.10其他設置5) E1、T1、E3、T3、DS3信號,最小線寬不能小丁 10mils.6) 用戶線信號最小線寬不能小丁 12mils.7) 信號線與銅箔的間距最好大丁 15mils,預防對信號的阻抗有影響8 安規(guī)、EMC8.1 PCB板接口電源的EM

28、C設計1PCB板接口電源一般由防富、過欠壓保護、緩啟動、共模濾波組成.2布局需根據(jù)電源流向,預防輸入輸出交義布局.參考?48v電路設計指導書?3整個電源通路布線寬度滿足過流要求.4-48V和對應的0V在滿足安規(guī)的前提下并行、相鄰布線,在相鄰層布線.8.2板內模擬電源的設計1板內模擬電源通常用 兀型濾波,LC濾波或DC/DC變換設計.2布局時盡量靠近使用該電源的電路.3布線寬度要滿足過流及直流壓降的要求.4兀型濾波建議按以下方式布局布線：5LC濾波建議按以下方式布局布線：8.3 關鍵芯片的電源設計1芯片周圍的儲能電容均勻分布根據(jù)芯片手冊,就近放置指定參考值的慮波電容.2濾波電容放置的數(shù)量適當,均

29、勻.8.4 普通電路布局EMC設計要求1參考電路功能框圖,根據(jù)信號根本流向布局,不同功能的模塊電路區(qū)別放置.2數(shù)字電路與模擬電路分開布局.3高速電路與低速電路、時鐘電路分開布局.4十擾源于敏感電路分開布局.5單盤焊接面盡量預防放置敏感器件或強輻射器件,以防十擾相鄰槽位單盤或被相鄰槽位單 盤十擾.6晶體、晶振、繼電器、開關電源等強輻射或敏感器件距離板邊要不小于1000mil 25mm8.5 接口電路的EMC設計要求1接口信號的濾波、防護和隔離器件靠近接口連接器放置,先防護,后濾波.2接口變壓器、光耦等隔離器件做到初級與次級完全隔離,無相鄰平面耦合,對應的參考平 面隔離寬度不小于1000mil 2

30、5mm.3接口變壓器與連接器之間的信號網絡無交義,如果存在交義,優(yōu)先調整變壓器的接法,以保證變壓器初級與連接器之間的信號網絡不交義,布線長度不大于1000mil 25mm.4變壓器、光耦對應的焊接面區(qū)域盡量不放置其他器件.5接口芯片盡量靠近變壓器或連接器.6網口、E1、T1 口、申口的接收、發(fā)送匹配電阻靠近對應的接口芯片放置.7接口差分信號嚴格遵守差分線規(guī)那么,不同差分對之間的距離滿足2S原那么,且無接口信號以外的信號線.8有外接電纜的接口變壓器與對應連接器之間的平面層挖空,同時挖空區(qū)域無其他無關信 號.9保護地與板內的參考平面不重疊.10面板安裝孔接保護地.11跨分割區(qū)的復位線在跨分割處加橋

31、接處理地線或電容12接口芯片的電源、地參考器件手冊處理,分割區(qū)不能擴展到對外接口信號線附近.8.6 時鐘電路的EMC設計要求1時鐘輸出的匹配電阻靠近晶振或時鐘驅動芯片的輸出腳,距離不大于1000mil 25mm.2時鐘驅動器靠近晶振放置,距離不大于 1000mil 25mm.3不同頻率不同相位的晶振及時鐘電路不相鄰放置.4表層盡量不布時鐘線,如表層布時鐘線,那么布線長度不大于500mil 13mm.5時鐘線要有完整的地平面回流,跨分割處需橋接處理.6時鐘線與其他信號線間距滿足3H規(guī)那么.7不同頻率相位的時鐘信號線間距滿足 3H規(guī)那么.8時鐘線距離板邊及IO接口信號間距不小于1000mil 25

32、mm.9時鐘線打孔換層時,在旁邊接一地孔.10時鐘線與相鄰層平行布線長度不大于1000mil 25mm.11時鐘線無分支.8.7 其他特殊電路的EMC設計要求1看門狗電路及復位芯片距離板邊不小于 1000mil 25mm.2隔離器件磁珠、變壓器、光耦、電阻、電容等盡量放在分割線上,且兩側分開.3扣板連接器的濾波電容布局數(shù)量位置適宜.4板內散熱器建議多點接地,且距離板邊不小于1000mil 25mm.5數(shù)模轉換器件放在模擬、數(shù)字信號的分界處,預防模擬與數(shù)字信號布線交疊.6一對差分線上的濾波器件同層對稱放置.8.8 其他EMC設計要求1板上阻抗限制及匹配設計正確.2布線沒有多余的線頭.3散熱銅皮建

33、議接地.4電源、地布線要盡量短同時盡量粗.5相鄰布線層布線方向垂直,如有平行,其平行長度不大于1000mil 25mm6地址總線尤其是低3位參照時鐘布線要求.9 DFX設計9.1 空焊盤dummy pad1為了 PCB生產時平衡層壓樹脂分布,需要在 PCB的空白區(qū)域添加dummy pad.2dummy pad設計成直徑50mil的圓形銅塊,間距為30mil,排列沒有限制.3dummy pad與其他網絡及銅皮的間距內層不小于 30mil,外層不小于80mil.4布線的垂直面上不要有dummy pad,預防對平衡度有影響尤其是接口信號.5電源、變壓器下面在滿足安規(guī)的前提下可以添加dummy pad

34、.6表層不建議添加dummy pad,如必須添加,top和bottom層對稱添加.9.2 0402阻容器件的應用條件1當PCB的整板PIN密度240時,可以使用0402封裝.2當局部密度600,但整板PIN密度240時,局部可使用0402封裝.對于面積較大的 PCB板,建議在0402器件集中區(qū)域添加 MARK點,預防貼片過程中精度偏差.10孔結構10.1孔的分類根據(jù)在PCB上的作用可以分為兩類：支撐孔和非支撐孔.10.2 支撐孔Supported HoleS1PCB現(xiàn)在用到的支撐孔可以分為兩種：安裝孔和工藝定位孔.2安裝孔Mounting Hole:通過緊固件如螺釘、釧釘?shù)葘CB安裝到結構件

35、上機框、 拔盤器等,用丁固定的孔.3工藝定位孔Tooling Hole:用丁 PCB制造、裝配和測試流程中定位的一種圓形或槽型的 孔.10.3安裝孔設計要求1安裝孔嚴格根據(jù)結構要素圖的定位和尺寸要求設計.圖2.星月孔說明：金屆化小孔一般接PG,大孔為非金屆化孔.2如果安裝孔有網絡連接,用金屆化安裝孔,一般接地.圖3.金屬化孔3有安裝銅箔的非金屆化安裝孔的阻焊開窗大小應該與螺釘?shù)陌惭b禁布區(qū)大小一致圖4.有安裝銅箔的非金屬化孔阻焊4) 錐形孔(Countersink Hole)設計必須根據(jù)結構要素圖設置錐形鉆孔方向NNTOPBOTTOMNN說明：錐形孔多用丁隱蔽安裝螺釘,為非金屆化孔.10.4工藝

36、定位孔設計要求1) 工藝定位孔需放置23個,位丁 PCB板的對角不對稱放置.說明：如果結構圖中給出了定位孔位置,需按結構圖設計.2) 工藝定位孔為非金屆化孔,孔徑 3mm, TOP面和BOTTOM面阻焊開窗比孔徑大10mil圖5.工藝定位孔3) 工藝定位孔可以借用其他尺寸和位置滿足要求的非金屆化孔.10.5 非支撐孔(Unsupported HoleS1) PCB中非支撐作用的電鍍孔,連接 PCB上不同布線線段的橋梁,定義為 商問連接.包 括通孔和埋孔、盲孔、背鉆孔、階梯孔.2) 通孔(plated through hole)穿過PCB所有層,兩面開孔,PCB中用到的過孔無特殊說明一般即指通孔

37、.說明：非支撐作用的電鍍孔包括插裝器件安裝pin腳和過孔,因器件安裝pin腳的設計要求和規(guī)格在器件封裝庫中已經確定,本標準中的通孔均指過孔.3) 盲孔(Blinded via)是過孔的一種,只在 PCB 一面開孔.4) 埋孔(Buried via)是過孔的一種,在 PCB的內部開孔,外面不可見.說明：埋、盲孔主要用丁高密 PCB板中.a、b分別表示埋孔的設計參數(shù)孔徑和深度,c、d、e分別表示盲孔的設計參數(shù)表層環(huán)寬、孔徑和內層環(huán)寬.5) 背鉆孔(Backdrill)是過孔的一種,在PCB加工工藝上先像通孔一樣加工,再用鉆頭從另 一面將過孔的Stub除去.圖7.背鉆孔示意圖說明：Backdrill

38、多用丁背板上,在普通PCB上應用較少.高速申行信號速率到達 6.25Gbps或者以上,當互連通道中有過孔 Stub長度超過60mil時,需要采用恰當?shù)腜CB加工技術去掉過孔Stub的影響,這些PCB加工技術包括：Backdrill、微孔、埋盲孔等.6) 階梯孔(Steppde Hole),當PCB厚度A 2.5mm存在插裝器件不出腳或通孔回流焊工藝焊 點錫量缺乏,可使用階梯孔技術.圖8.階梯孔10.6過孔設計要求1過孔的最小間距必須 電孔的反焊盤+該區(qū)域最小線寬.圖9.打孔要求說明：設計中不能出現(xiàn)過孔將周圍的平面打斷的現(xiàn)象.2過孔與銅箔連接時,普通 PCB板過孔用花盤連接方式,對丁帶電流和大功

39、率的PCB板,有散熱需求推薦用全連接過孔.圖10.全連接和化盤連接說明：銅箔和孔的鏈接有兩種,花焊盤連接和全連接,全連接過孔散熱較花盤快.3金屆外殼封裝,絲印框周圍1.5mm禁布過孔.4過孔不能位丁焊盤上.5過孔的隔離焊環(huán)最小滿足5mils.10.6.1常用過孔的選用要求1優(yōu)選使用孔徑大的過孔,過孔厚徑比 < 10 1.2Via命名一般為“ via焊盤-孔徑-antipad,默認單位為mil.3如果過孔的厚徑比大丁 10: 1,需要和PCB加工廠家確認.4PCB上對過孔無特殊要求的區(qū)域,用普通過孔,根據(jù)布線寬度選擇適宜的過孔.表5. 一般布線過孔表單位：mil板上布線寬度使用viaLV

40、30via22-12-32L>30via30-20-405PCB上BGA區(qū)域,使用BGA過孔表6. BGA過孔列表單位： milBGA PIN間距布線層線寬線間距線到孔距離孑L問走線數(shù)量使用過孔類型1.27mm內層NA51via22-12-32內層52via20-10-30內層4453via18-10-281mm內層NA51via20-10-30內層444.72via18-8-280.8mm內層4NA4.71via18-8-28說明：在PCB加工中為塞孔處理,孔的 TOP面和BOTTOM面都不做阻焊開窗,即阻焊開窗 為null.Full的過孔表示在負片是全連接.6PCB上的高壓區(qū)域,使用

41、安規(guī)過孔.表7.安規(guī)過孔列表封裝名孔徑mil 備注via24-12-17212-48V區(qū)域,保險絲前用,熱/反焊盤170milvia32-20-10020-48V區(qū)域,保險絲后用,熱/反焊盤84mil7PCB在生產加工中要做ICT測試,使用ICT測試孔,其封裝名為“ Tvia孔徑-反焊盤, 默認單位為mil.表8.測試過孔列表封裝名孔徑mil 備注Tvia12-32M2F BOTTOM環(huán)寬增大,便丁測試Tvia10-3010BOTTOM環(huán)寬增大,便丁測試說明：通孔類測試孔測試面阻焊開窗為焊盤直徑 +8mil,另一面阻焊開窗為孔徑+5mil.測試焊盤通常為32mil或40mil.11印制線路板疊

42、層設計11.1板材的類型表9.板材參數(shù)表板材類型介電常數(shù)介質損耗阻燃等級玻璃化溫度常規(guī)FR44.3土 0.4< 0.035UL94 V-0> 135C高 Tg FR44.3土 0.4< 0.035UL94 V-0170-220 C低介質損耗改性FR43.9土 0.3< 0.023UL94 V-0> 150C高頻板材<3.6< 0.006UL94 V-0> 180CRCC3.9土 0.3< 0.023UL94 V-0> 135C說明：基材一一印制板板材的絕緣局部.基材可以是剛性的也可以是撓性的,可以是覆金屆箔的也可以是不覆金屆箔的,覆金

43、屆箔的稱為芯板,不覆金屆箔的稱為半固化片.介電常數(shù) 電子在介質中電容量與在真空中的電容量的比值.介質損耗一一由丁介質電導和介質極化的滯后效應,在其內部引起的能量損耗.RCC Resin Coated Copper ,即附樹脂銅皮或樹脂涂布銅皮,主要用丁高密度 電路HDI Board-High Density Interconnection Board制造,生產時可以增加高密度小孔及細線路制作水平的材料.由于小孔制作除了包括ft孔工作之外,也包括盲孔的電鍍工作.由于盲 孔電鍍根本上不同丁通孔電鍍,藥液的置換難度比擬高,因此介電質材料厚度也盡量的降低.針對這兩種制作特性的需求,恰好 RCC能夠提供

44、制作的這些特性需求,因此而被采用.11.2板材的使用方法1電路設計的信號最高工作頻率低丁 1GHz時,采用常規(guī)FR4材料.2電路設計的信號最高工作頻率1GHz6GHz時,推薦選用低介質損耗增強型 FR4材料.3電路設計的信號最局工作頻率 7GHz以上時,推薦選用局頻材料4當PCB疊層大丁 14層是,推薦選用高Tg FR4材料,可以提升焊接工藝的可靠性.5當孔徑與板厚比大丁 10時,推薦選用高Tg FR4材料,可以保證制板成功率.6但設備運行環(huán)境溫度長期高丁 80度時,推薦選用高Tg FR4材料,可以提升使用壽命.11.3線路板加工主要用層說明1絲印層一一包含器件位號,盤名及其他相關說明信息.2

45、阻焊層一一表示單盤上需焊接或散熱露銅的區(qū)域,該區(qū)域需做外表處理.3信號層一一將原理圖中所有網絡實現(xiàn)在物理關系互連的線路層,用正片出光繪.4平面層一一將原理圖中的電源、地網絡連通的線路層,同時提供阻抗限制的參考平面用負 片出光繪.5DRAWING層制板說明層,包含阻抗限制表、鉆孔表及疊層厚度等其他制板相關信息.6Drill層一一將印制板上需要鉆孔的信息表示為數(shù)控鉆床識別的數(shù)據(jù)格式,包含鉆孔直徑、位置和數(shù)量等信息.11.4線路板疊層結構設計方法11.4.1信號層設計要求1信號層必須有一個相鄰的平面層提供信號回流路徑.2信號層在保證阻抗的條件下盡量減少到平面層的距離.3信號層的層數(shù)根據(jù)線路板整體布線

46、密度、局部布線密度、本錢等因素綜合確定.11.4.2平面層設計要求1平面層所需數(shù)量根據(jù)電路設計的電源種類及功耗,信號層的數(shù)量等因素確定.2電路設計中的關鍵大功耗電源建議與地平面層相鄰,并保證兩個平面層的間距最小.3平面層分為負片設計和正片設計,一般用負片設計.4大于或等于48V的電源、地平面與低壓電源、地平面在空間上禁止重疊,在同一平面上問 隔要大于80mil 2mm.5PG在空間上不與板內的電源、地平面重疊.6平面層距離板邊最小間距為20mil 0.5mm.7電源平面層相對地平面層內縮大于 60mil 1.5mm.8時鐘信號、高速接口總線、敏感信號等關鍵信號不得跨平面層的分割線.9對外接口電

47、路中變壓器下方需挖空處理.10電源平面分割線需要選擇適宜的線寬,BGA區(qū)域最小線寬20mil 0.5mm,安規(guī)區(qū)域最小 線寬80mil 2mm,常規(guī)區(qū)域最小線寬 30mil0.75mm.11分割線不允許跨越孔徑大于其寬度的金屆化孔,預防在分割線兩側形成熱焊盤,導致分割線兩側的網絡短路.12負片層中,對于大面積需挖空區(qū)域用 ANTI ETCH填充,預防出現(xiàn)孤島.13平面層中,壓接通孔焊盤一般用全連接方式鋪shape14平面層用正片設計時銅皮分布盡量均勻,預防出現(xiàn)大面積的無銅區(qū)域.15正片可以選擇全連接方式,對丁過大電流的設計,建議用正片設計平面層.16要保證平面層銅皮的連續(xù)性,不能被密集的過孔打

48、斷.17平面層如果是壓接孔一般用全連接方式.18疊層設計要求線路板需中央對稱設計層疊結構.19疊層設計的CORE厚度需通過阻抗限制線寬、線間距、布線格點等因素綜合確定.20疊層設計盡量參考?烽火通信 PCB設計疊層參考模板?.21PCB外層一般選用0.5OZ的銅箔,內層一般選用1OZ的銅箔；盡量預防在內層使用兩面 銅箔厚度不一致的芯板.22PCB板布線層和平面層的分布,要求從 PCB板層疊的中央線上下對稱,包括層數(shù),距中 心線距離、線路層盡量相對與 PCB垂直中央線對稱.11.5阻抗限制1特征阻抗是傳輸線上任一點入射波的電壓與入射波的電流比值,或反射波的電壓與電流的比值.2在阻抗限制PCB板的

49、設計中,需要考慮銅厚、線寬、介電常數(shù)、介質厚度、阻焊等因素 的影響.3根據(jù)阻抗設計要求,在保證總板厚的前提下選取適宜的半固化片和芯板厚度組合.4選用的厚度參數(shù)盡量與廠家已有的相同,預防專門定制,不必要的提升本錢.兩層之間的 半固化片厚度不宜太薄,一般采用兩片疊加而成.5阻抗線設計中線寬定義應該考慮目前廠家的加工水平通常應不小丁5mil.在計算阻抗時,需要將銅線的蝕刻差異計算在內.說明：線寬在PCB加工的時候分2局部,上外表寬度和下外表寬度.圖11.微帶線各帶狀線結構模型上圖中W1為下外表寬度,W為上外表寬度,設計線寬是指下外表寬度 W1 ,由丁廠家加工水平的限制,上下外表會產生一定的偏差,而不

50、是相等,具體參考下表.表10.內層上下外表線寬差值底銅厚度上下外表線寬差W1-Wmil內層0.5OZ0.61.0OZ0.8表11.外層上下外表線寬差值底銅厚度完成萬式上下外表線寬差W1-W mil外層0.5OZ0.5OZ+plating11.0OZ1.0OZ+plating1.46) 考慮到半固化片在層壓時會出現(xiàn)的流膠現(xiàn)象, 會使半固化片的實際厚度變薄,并由此對阻 抗造成的影響.計算半固化片厚度,殘銅率參考數(shù)據(jù)問下表.表12.普通PCB板殘銅率平面層(電源,地層)信號層殘銅率90%10%說明：半固化片實際厚度按以下公司計算,H1=H- (1-A1) T1-X( 1-A2)打2H1:半固化片的實

51、際厚度 H:半固化片理論厚度 A1、A2:半固化片兩面銅箔的殘銅率 T1、T2:半固化片兩面銅箔的厚度表層采用電鍍處理方式,不計算表層的殘銅率.半固化片類型半固化片固化后理論厚度1062.0土 0.4mil10803.0土 0.4mil21134.0± 0.6mil21164.7± 0.6mil76287.4土 0.8mil12格點12.1格點的作用格點設置分單格點系統(tǒng)和多格點系統(tǒng).單格點系統(tǒng)就是在一個坐標只有一種格點.如設置 X 方向格點坐標為25mil, Y方向格點為5mil.那么鼠標的所有操作都在25mil, 5mil格點的整數(shù)倍 上.多格點系統(tǒng)那么在一個坐標方向上有

52、多種格點. 如設置X方向為5 2 8 5mil,設置Y方向為5 4 6 5mil.鼠標的所有操作只能在 X方向上5 2 6 5mil和Y方向上5 4 6 5mil相交的點上.其中X方向 上5+2+8+5=20mil, Y方向上5+4+6+5=20mil交義處顯示大格點,其他方向顯示小格點.格點如下 圖圖12.格點設置圖設置格點布局,可以提升布局效率,方便 Fanout及布局調整.設置格點布線,可以提升布通 率及布線效率,且布線美觀勻稱,更有利于加 ICT測試點.格點系統(tǒng)主要應用在布局、Fanout和 布線上；多格點系統(tǒng)一般僅在布線上使用.12.2格點的設置要求12.2.1布局格點設置要求1無定位要求器件用格點布局時,采用器件封裝原點作為參考點.2無定位要求的IC器件布局設置格點優(yōu)選50mil,可選25mil.3封裝尺寸0603及以上封裝阻容器件