PCBLayout規(guī)范試用版

1、晶英達光電科技(深圳)有限公司印制電路板(PCB)設計規(guī)范 Version A (試用)執(zhí)行日期: 2006-11-20起目 錄1. 適用范圍32. 引用/參考標準 33. 術語解釋34. 主要目的45. 設計前準備46. 設計要求47. 設計流程48. 設計審核 119.EMC,EMI,ESD相關要求111.適用范圍 本規(guī)范適用于晶英達公司CAD設計的所有印制電路板(簡稱PCB).2.引用/參考標準 IPC-2221 Generic Standard on Printed Board DesignGB/T-4588.3 印制電路板設計和使用 GS-WI-TD-06-M LCM設計規(guī)范3. 術

2、語解釋3.1 PCB(Print Circuit Board): 印制電路板(簡稱PCB)。3.2 原理圖：電路原理圖，用原理圖設計工具繪制的、表達硬件電路中各種 器件之間的連接關系的圖。 3.3 網絡表：由原理圖設計工具自動生成的、表達元器件電氣連接關系的文本 文件，一般包含元器件封裝、網絡列表和屬性定義等組成部分。 3.4 布局：PCB設計過程中，按照設計要求，把元器件放置到板上的過程。 3.5 仿真：在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下，利用EDA設計工具對PCB 的布局、布線效果進行仿真分析，從而在單板的物理實現之前發(fā)現設計中存在的EMC問題、時序問題和信號完整性

3、問題，并找出適當的解決方案。 4.主要目的4.1 本規(guī)范歸定了我司PCB設計的流程和設計原則，主要目的是為PCB設計者 提供必須遵循的規(guī)則和約定。 4.2 提高PCB設計質量和設計效率。 4.3 提高PCB的可生產性、可測試、可維護性。 5.設計前準備設計工程師設計員需提供的資料:5.1 經審核的、準備無誤的原理圖，包括書面文件和電子檔以及網絡表， 對于封裝庫中沒有的元件，設計工程師設計員應提供Datasheet或實物，并指定引腳的定義順序。5.2 提供PCB結構圖，應標明外形尺寸、安裝孔大小及定位尺寸、定位元件和接插件定位尺寸、禁止布線區(qū)等相關尺寸信息。 6.設計要求6.1 仔細審讀原理圖，

4、理解電路的工作條件。如模擬電路的工作頻率，數字電路的工作速度等與布線要求相關的要素。理解電路的基本功能、在系統(tǒng)中的作用等相關問題。 6.2 根據SCH和PCB工程圖紙審核表的要求，對原理圖進行規(guī)范性審查。 6.3 對于原理圖中不符合設計規(guī)范的地方，要明確指出，并讓原理圖設計者進行修改。 7.設計流程7.1 PCB文件的命名 編號方法:依LCM型號料號編號作業(yè)指導書7.2 創(chuàng)建網絡表7.2.1 打開網絡表,瀏覽所有封裝,確保所有封裝都正確,并且元件庫中包含 所有元件的封裝.7.2.2 標準元件全部采用公司統(tǒng)一元件庫中的封裝.7.2.3 元件庫中不存在的封裝,依設計工程師設計員提供的Datashe

5、et或實物 繪制或由專人建庫并確認.7.2.4 創(chuàng)建PCB板框, 根據PCB結構圖,創(chuàng)建PCB設計文件； 注意正確選定板坐標原點的位置，原點的設置原則： A. 板左邊和下邊的延長線交匯點。 B. 板左下角的第一個焊盤。 7.2.5 載入網絡表并排除所有載入問題. 7.3 布局7.3.1 依結構圖設置板框尺寸，按結構要素布置LCD、FPC、LED安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給這些器件賦予鎖定屬性。7.3.2 依結構圖和生產加工時所需要設置PCB禁止布線區(qū)、禁止布局區(qū)域。也 可根據某些元件的特殊要求，設置禁止布線區(qū)。 7.3.3 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

6、器件應當優(yōu)先布局 布局中應參考原理圖，根據板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件 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 相同結構電路部分，盡可能采用“對稱式”標準布局； 7.3.7 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優(yōu)化布局； 7.3.8 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，便于生產和檢驗。7.3.9 發(fā)熱元件要一般應均勻分布，以利于整板散熱，除溫度檢測元件以外的 溫度敏感器件應遠離

7、發(fā)熱量大的元器件。 7.3.10元器件的排列要便于調試和維修，亦即小元件周圍不能放置大元件、需調試的元器件周圍要有足夠的空間。 在通常條件下,所有的元件均應布置在印制電路的同一面上，只有在頂層元件過密時，才將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。7.3.12 在保證電氣性能的前提下，元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠離。7.3.13 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,旁路電容應均勻分布在集成電路周圍。7.3.14 位于板邊緣的元件,

8、離板邊緣至少有2個板厚的距離。某元器件或導線之間可能存在較高的電位差，應加大它們的距離，以免因放電、擊穿而引起意外短路。7.3.16 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根據其屬性合理布置。 A.串聯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。 B.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。 7.3.17 雙列直插元件相互的距離要大于2mm,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內不能有插

9、裝元器件，在焊接面其周圍5mm內也不能有貼裝元器件。 7.4 布線 采用手動布線的方法，在保障布線合理、符合規(guī)范的情況下，盡量追求布線的完美。7.4.1 首先確定板的層數設置，常規(guī)我們選用單、雙面板，特殊情況下選用4層或4層以上板。單面板,常規(guī)SMT板取頂層走線,插件板取底層走線,注意視圖面要保持一致。7.4.2 布線優(yōu)先次序 A 關鍵信號線優(yōu)先：電源、摸擬小信號、高速信號、時鐘信號和同步信號等關鍵信號優(yōu)先布線。B 密度優(yōu)先原則：從板上連接關系最復雜的器件著手布線,或從板上連線最密集的區(qū)域開始布線；常規(guī)我們從LCD的主控IC開始布線。 7.4.3 走線方向控制 相鄰層走線呈正交結構,避免將不同

10、 信號走線布成同一方向，以減少層間竄 擾，增強抗干擾能力。7.4.4 走線開環(huán)檢查一般不允許出現一端浮空的布線。主要是為了避免產生"天線效應"，減少接受不必要的輻射干擾。7.4.5 阻抗匹配檢查同一網絡的布線寬度應保持一致，線寬的變化會造成線路特性阻抗的不均勻，當傳輸的速度較高時會產生反射，在設計中應該盡量避免這種情況。在某些條件下，如接插件引出線等類似的結構時，可能無法避免線寬的變化，應該盡量減少中間不一致部分的有效長度。 7.4.6 走線閉環(huán)檢查 防止信號線在不同層間形成自環(huán)。在多層板設計中容易發(fā)生此類問題，自環(huán)將引起輻射干擾。 7.4.7 走線長度控制即走線最短規(guī)則，

11、在設計時應該讓布線長度盡量短，以減少由于走線過長帶來的干擾問題，特別是一些重要信號線，務必將其振蕩器放在離器件很近的地方。 7.4.8 倒角原則 盡量避免使用銳角與直角走線，銳角和直角走Recommend線易產生輻射，同時易給PCB生產工藝帶來蝕刻不良。在某些條件下，確實無法避免直角走線，則推薦使用圖片(紅色)中走線方式。常規(guī)我們采用45度或圓弧走線，可提高銅箔強度,減少輻射；在高頻電路中，還可以減少信號對外的發(fā)射和相互間的耦合。7.4.9 元件去耦原則 增加必要的去藕電容，濾除電源上的干擾信號,使電源信號穩(wěn)定。在多層板中，對去藕電容的位置一般要求不太高，但對雙層板，去藕電容的布局及電源的布線

12、方式將直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。7.4.10 重疊電源與地線層原則不同電源層在空間上要避免重疊。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法避免，難以避免時可考慮中間隔地層。 7.4.11 3W原則為了減少線間串擾，應保證線間距足夠大，當線中心間距不少于3倍線寬時，則可保持70%的電場不互相干擾，稱為3W規(guī)則。如要達到98%的電場不互相干擾，可使用10W的間距。 7.4.12 五五原則PCB層數選擇規(guī)則，即時鐘頻率到5MHz或脈沖上升時間小于5ns，則PCB須采用多層板，這是一般的規(guī)則，有的時候出于成本等因素的考慮，采用雙層板結構時，這種情

13、況下，最好將PCB的一面做為一個完整的地平面層。但使用地平面分隔,可能改善或降低電路性能，因此要謹慎使用。7.4.13 電源線、地線要求盡量加寬電源、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：0.20.3mm,電源線為0.52.5mm, 對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用,但模擬電路的地不能這樣使用.如下圖單面板中，電路板上器件的電源線和地線彼此靠近，這種配合比較適當，此PCB中電子元器件和線路受電磁干擾(EMI)的可能性降低了679/12.8倍或約54倍7.4.14 元件布局分區(qū)分層原則A. 主要是為了防止不同工作頻率的

14、模塊之間的互相干擾，同時盡量縮短高頻部分的布線長度。通常將高頻的部分布設在接口部分以減少布線長度，當然，這樣的布局仍然要考慮到低頻信號可能受到的干擾。同時還要考慮到高/低頻部分地平面的分割問題，通常采用將二者的地分割，再在接口處單點相接。 B. 對混合電路，也有將模擬與數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。 7.5 工藝設計要求1. 一般要求可參考LCM設計規(guī)范.2. 可參考PCB生產供應商提供的流程技術能力。(供應商提供)8設計審核8.1 依SCH與PCB工程圖紙審核表自檢。8.2 如需要輸出光繪文件的，用CAM350檢查，確認光繪文件正確生成。8.3 如果設計中有PCB生產工藝上問題，應積極改進，保證PCB的可加工性 可生產性，可測試性。9EMC，EMI，ESD相關要求1 可參考電磁兼容設計綱要。2 元件布局2.1 防輻射干擾A. 對輻射電磁場較強的元件，以及對電磁感應較靈敏的元件，應加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉。B.盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。C.對于會產生磁場的元件，如變壓器、揚聲器、電感等，布局時應注意減少磁力線對印制導線的切割，相鄰元件磁場方向應相互垂直，減少彼此之間的耦合。D.對干擾源進行屏蔽，屏蔽罩應有良好的接地。E.在高頻工作的電路，要考慮元件之間的