設(shè)計一般規(guī)則

1、1. 一般規(guī)則1.1 PCB板上預劃分數(shù)字、模擬、DAA信號布線區(qū)域。1.2 數(shù)字、模擬元器件及相應走線盡量分開并放置於各自的布線區(qū)域內(nèi)。1.3 高速數(shù)字信號走線盡量短。1.4 敏感模擬信號走線盡量短。1.5 合理分配電源和地。1.6 DGND、AGND、實地分開。1.7 電源及臨界信號走線使用寬線。1.8 數(shù)字電路放置於并行總線/串行DTE接口附近，DAA電路放置於電話線接口附近。 2. 元器件放置2.1 在系統(tǒng)電路原理圖中：a) 劃分數(shù)字、模擬、DAA電路及其相關(guān)電路；b) 在各個電路中劃分數(shù)字、模擬、混合數(shù)字/模擬元器件；c) 注意各IC芯片電源和信號引腳的定位。2.2 初步劃分數(shù)字、模

2、擬、DAA電路在PCB板上的布線區(qū)域(一般比例2/1/1)，數(shù)字、模擬元器件及其相應走線盡量遠離并限定在各自的布線區(qū)域內(nèi)。Note:當DAA電路占較大比重時，會有較多控制/狀態(tài)信號走線穿越其布線區(qū)域，可根據(jù)當?shù)匾?guī)則限定做調(diào)整，如元器件間距、高壓抑制、電流限制等。2.3 初步劃分完畢后，從Connector和Jack開始放置元器件：a) Connector和Jack周圍留出插件的位置；b) 元器件周圍留出電源和地走線的空間；c) Socket周圍留出相應插件的位置。2.4 首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A轉(zhuǎn)換芯片等)：a) 確定元器件放置方向，盡量使數(shù)字信號及模擬信號引腳朝

3、向各自布線區(qū)域；b) 將元器件放置在數(shù)字和模擬信號布線區(qū)域的交界處。2.5 放置所有的模擬器件：a) 放置模擬電路元器件，包括DAA電路；b) 模擬器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號走線的一面；c) TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號走線周圍避免放置高噪聲元器件；d) 對於串行DTE模塊，DTE EIA/TIA-232-E系列接口信號的接收/驅(qū)動器盡量靠近Connector并遠離高頻時鐘信號走線，以減少/避免每條線上增加的噪聲抑制器件，如電容等阻流圈和。2.6 放置數(shù)字元器件及去耦電容：a) 數(shù)字元器件集中放置以減少走線長度；b) 在IC

4、的電源/地間放置0.1uF的去耦電容，連接走線盡量短以減小電磁干擾(EMI)；c) 對并行總線模塊，元器件緊靠Connector邊緣放置，以符合應用總線接口標準，如ISA總線走線長度限定在2.5in；d) 對串行DTE模塊，接口電路靠近Connector；e) 晶振電路盡量靠近其驅(qū)動器件。2.7 各區(qū)域的地線，通常用0 Ohm電阻或bead在一點或多點相連。 3. 信號走線3.1 Modem信號走線中，易產(chǎn)生噪聲的信號線和易受干擾的信號線盡量遠離，如無法避免時要用中性信號線隔離。Modem易產(chǎn)生噪聲的信號引腳、中性信號引腳、易受干擾的信號引腳如下表所示： 3.2 數(shù)字信號走線盡量放置在數(shù)字信號

5、布線區(qū)域內(nèi)；模擬信號走線盡量放置在模擬信號布線區(qū)域內(nèi)；(可預先放置隔離走線加以限定，以防走線布出布線區(qū)域)數(shù)字信號走線和模擬信號走線垂直以減小交叉耦合。3.3 使用隔離走線(通常為地)將模擬信號走線限定在模擬信號布線區(qū)域。a) 模擬區(qū)隔離地走線環(huán)繞模擬信號布線區(qū)域布在PCB板兩面，線寬50-100mil；b) 數(shù)字區(qū)隔離地走線環(huán)繞數(shù)字信號布線區(qū)域布在PCB板兩面，線寬50-100mil，其中一面PCB板邊應布200mil寬度。3.4 并行總線接口信號走線線寬10mil(一般為12-15mil)，如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET。3.5 模擬信號走線線寬10mil(一般為12-15m

6、il)，如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、TELIN、TELOUT。3.6 所有其它信號走線盡量寬，線寬5mil(一般為 10mil)，元器件間走線盡量短(放置器件時應預先考慮)。3.7 旁路電容到相應IC的走線線寬25mil，并盡量避免使用過孔。3.8 通過不同區(qū)域的信號線(如典型的低速控制/狀態(tài)信號)應在一點(首選)或兩點通過隔離地線。如果走線只位於一面， 隔離地線可走到PCB的另一面以跳過信號走線而保持連續(xù)。3.9 高頻信號走線避免使用90度角彎轉(zhuǎn)，應使用平滑圓弧或45度角。3.10 高頻信號走線應減少使用過孔連接。3.11 所有信號走線遠離晶振

7、電路。3.12 對高頻信號走線應采用單一連續(xù)走線，避免出現(xiàn)從一點延伸出幾段走線的情況。3.13 DAA電路中，穿孔周圍(所有層面)留出至少60mil的空間。3.14 清除地線環(huán)路，以防意外電流回饋影響電源。 4. 電源4.1 確定電源連接關(guān)系。4.2 數(shù)字信號布線區(qū)域中，用10uF電解電容或鉭電容與0.1uF瓷片電容并聯(lián)后接在電源/地之間.在PCB板電源入口端和最遠端各放置一處，以防電源尖峰脈沖引發(fā)的噪聲干擾。4.3 對雙面板，在用電電路相同層面中，用兩邊線寬為 200mil的電源走線環(huán)繞該電路。(另一面須用數(shù)字地做相同處理)4.4 一般地，先布電源走線，再布信號走線。 5. 地5.1雙面板中

8、，數(shù)字和模擬元器件(除DAA)周圍及下方未使用之區(qū)域用數(shù)字地或模擬地區(qū)域填充，各層面同類地區(qū)域連接在一起，不同層面同類地區(qū)域通過多個過孔相連:Modem DGND引腳接至數(shù)字地區(qū)域，AGND引腳接至模擬地區(qū)域;數(shù)字地區(qū)域和模擬地區(qū)域用一條直的空隙隔開。5.2 四層板中，使用數(shù)字和模擬地區(qū)域覆蓋數(shù)字和模擬元器件(除DAA)；Modem DGND引腳接至數(shù)字地區(qū)域，AGND引腳接至模擬地區(qū)域;數(shù)字地區(qū)域和模擬地區(qū)域用一條直的空隙隔開。5.3 如設(shè)計中須EMI過濾器，應在接口插座端預留一定空間，絕大多數(shù)EMI器件(Bead/電容)均可放置在該區(qū)域;未使用之區(qū)域用地區(qū)域填充，如有屏蔽外殼也須與之相連。

9、5.4 每個功能模塊電源應分開。功能模塊可分為：并行總線接口、顯示、數(shù)字電路(SRAM、EPROM、Modem)和DAA等，每個功能模塊的電源/地只能在電源/地的源點相連。5.5 對串行DTE模塊，使用去耦電容減少電源耦合，對電話線也可做相同處理。5.6 地線通過一點相連，如可能，使用Bead；如抑制EMI需要，允許地線在其它地方相連。5.7 所有地線走線盡量寬，25-50mil。5.8 所有IC電源/地間的電容走線盡量短，并不要使用過孔。 6. 晶振電路6.1 所有連到晶振輸入/輸出端(如XTLI、XTLO)的走線盡量短，以減少噪聲干擾及分布電容對Crystal的影響。XTLO走線盡量短，且

10、彎轉(zhuǎn)角度不小於45度。(因XTLO連接至上升時間快，大電流之驅(qū)動器)6.2 雙面板中沒有地線層，晶振電容地線應使用盡量寬的短線連接至器件上離晶振最近的DGND引腳，且盡量減少過孔。6.3 如可能，晶振外殼接地。6.4 在XTLO引腳與晶振/電容節(jié)點處接一個100 Ohm電阻。6.5 晶振電容的地直接連接至 Modem的GND引腳，不要使用地線區(qū)域或地線走線來連接電容和Modem的GND引腳。 7. 使用EIA/TIA-232接口的獨立Modem設(shè)計7.1 使用金屬外殼。 如果須用塑料外殼，應在內(nèi)部貼金屬箔片或噴導電物質(zhì)以減小EMI。7.2 各電源線上放置相同模式的Choke。7.3 元器件放置

11、在一起并緊靠EIA/TIA-232接口的Connector。7.4 所有EIA/TIA-232器件從電源源點單獨連接電源/地。電源/地的源點應為板上電源輸入端或調(diào)壓芯片的輸出端。7.5 EIA/TIA-232電纜信號地接至數(shù)字地。針對模擬信號，再作一些詳細說明：模擬電路的設(shè)計是工程師們最頭疼、但也是最致命的設(shè)計部分，盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)展非常迅猛，但是模擬電路的設(shè)計仍是不可避免的，有時也是數(shù)字電路無法取代的，例如 RF 射頻電路的設(shè)計！這里將模擬電路設(shè)計中應該注意的問題總結(jié)如下，有些純屬經(jīng)驗之談，還望大家多多補充、多多批評指正！. （1）為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要

12、求在反饋環(huán)外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負載提供一個緩沖。 （2）積分反饋電路通常需要一個小電阻（約 560 歐）與每個大于 10pF 的積分電容串聯(lián)。 （3）在反饋環(huán)外不要使用主動電路進行濾波或控制 EMC 的 RF 帶寬，而只能使用被動元件（最好為 RC 電路）。僅僅在運放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應。 （4）為了獲得一個穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進行保護。 （5）使用 EMC 濾波器，并且與 IC 相關(guān)的濾波器都應該和本地的 0V 參考平面連接。 （6）在外部電纜的連接處應該放置

13、輸入輸出濾波器，任何在沒有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導線連接處都需要濾波，因為存在天線效應。另外，在具有數(shù)字信號處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導線連接處也需要濾波。 （7）在模擬 IC 的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的 RF 去耦，這一點與數(shù)字 IC 一樣。但是模擬 IC 通常需要低頻的電源去耦，因為模擬元件的電源噪聲抑制比（PSRR）在高于 1KHz 后增加很少。在每個運放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應該使用 RC 或 LC 濾波。電源濾波器的拐角頻率應該對器件的 PSRR 拐角頻率和斜率進行補償，從而在整個工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的 PSRR 。 （8）對于高速模擬信號，根據(jù)其連接長度

14、和通信的最高頻率，傳輸線技術(shù)是必需的。即使是低頻信號，使用傳輸線技術(shù)也可以改善其抗干擾性，但是沒有正確匹配的傳輸線將會產(chǎn)生天線效應。 （9）避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對于電場是非常敏感的。 （10）由于大部分的輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的，并且因為大部分環(huán)境的電磁干擾都是共模問題產(chǎn)生的，因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收（差分模式）技術(shù)將具有很好的 EMC 效果，而且可以減少串擾。平衡電路（差分電路）驅(qū)動不會使用 0V 參考系統(tǒng)作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環(huán)路，從而減少 RF 輻射。 （11）比較器必須具有滯后（正反饋），以防止因為噪聲和干擾而產(chǎn)生的錯誤的輸出變換，也可以防止

15、在斷路點產(chǎn)生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器（將 dV/dt 保持在滿足要求的范圍內(nèi)，盡可能低）。 （12）有些模擬 IC 本身對射頻場特別敏感，因此常常需要使用一個安裝在 PCB 上，并且與 PCB 的地平面相連接的小金屬屏蔽盒，對這樣的模擬元件進行屏蔽。注意，要保證其散熱條件。6回答時間：2010-12-21 23:44|我來評論向TA求助回答者：_亂世超人|三級采納率：10%擅長領(lǐng)域：網(wǎng)站推薦足球股票創(chuàng)業(yè)投資兩性問題參加的活動：暫時沒有參加的活動推薦答案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

16、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(zhì)量。 對每個從事電子產(chǎn)品設(shè)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(guān)系是： 地線電源線信號線，通常信號線寬為：0.20.3mm,最經(jīng)細寬度可達0.050.07mm,電源線為1.22.5 mm 對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構(gòu)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

17、相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，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(gòu)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(jié)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

18、地的，這由系統(tǒng)設(shè)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：焊接需要大功率加熱器。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（heat s

19、hield）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(shè)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、定們孔所占用的等。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(chǔ)一般就定為0

20、.1英寸(2.54 mm)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(shè)計規(guī)則檢查（DRC） 布線設(shè)計完成后，需認真檢查布線設(shè)計是否符合設(shè)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(guān)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

21、，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(zhì)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(shè)計軟件PowerPCB進行印制板設(shè)計的流程和一些注意事項，為一個工作組的設(shè)計人員提供設(shè)計規(guī)范，方便設(shè)計人員之間進行交流和相互檢查。 2、設(shè)計流程 PCB的設(shè)計流程分為網(wǎng)表輸入、規(guī)則設(shè)置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟. 2.1 網(wǎng)

22、表輸入 網(wǎng)表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，選擇Send Netlist，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。 2.2 規(guī)則設(shè)置 如果在原理圖設(shè)計階段就已經(jīng)把PCB的設(shè)計規(guī)則設(shè)置好的話，就不用再進行設(shè)置這些規(guī)則了，因為輸入網(wǎng)表時，設(shè)計規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進PowerPCB了。如果修改了設(shè)計規(guī)則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致。除了設(shè)計規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設(shè)置，比如Pad

23、Stacks，需要修改標準過孔的大小。如果設(shè)計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer 25。 注意： PCB設(shè)計規(guī)則、層定義、過孔設(shè)置、CAM輸出設(shè)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(shè)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(shè)置其它高級規(guī)則。在所有的規(guī)則都設(shè)置好以后，在PowerLogic中，使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能，更新原理圖中的規(guī)則設(shè)置，保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。 2.3 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

24、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 1. 工具印制板的結(jié)構(gòu)尺寸畫出板邊（Board Outline）。 2. 將元器件分散（Disperse Components），元器件會排列在板邊的周圍。 3. 把元器件一個一個地移動、旋轉(zhuǎn)，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(shè)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(guān)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

25、c. 去耦電容盡量靠近器件的VCC d. 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(shè)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，常用的步驟是手工自動手工。 手工布線 1. 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。 2. 自動

26、布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進行調(diào)整。 自動布線 手工布線結(jié)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(shè)置好DO文件，按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線，結(jié)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。 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(shè)置Specctra的DO文件時，首先添加Protect all wires命令，保護手工布的線不被自動布線器重布 d.

27、 如果有混合電源層，應該將該層定義為Split/mixed Plane，在布線之前將其分割，布完線之后，使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅 e. 將所有的器件管腳設(shè)置為熱焊盤方式，做法是將Filter設(shè)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（Dynamic Route） 2.5 檢查 檢查的項目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規(guī)則（High Speed）和電源層（Plane），這些項目可以選擇Tools-Verify Design進行。如果設(shè)置了高速規(guī)則

28、，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。 2.6 復查 復查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設(shè)計規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設(shè)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(shè)計者要修改布局和布線，合格之后，復查者和設(shè)計者分別簽字。 2.7 設(shè)計輸出 PCB設(shè)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(shè)計者和復查者檢查；光繪文件

29、交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關(guān)系到這次設(shè)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?。?、阻焊層（包括頂層阻焊和底層阻焊），另外還要生成鉆孔文件（NC Drill） b. 如果電源層設(shè)置為Split/Mixed，那么在Add Document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Pour Manager的Plane Connect進行覆銅； 如果設(shè)置為CAM Plane，則選擇Plane，在設(shè)置L

30、ayer項的時候，要把Layer25加上，在Layer25層中選擇Pads和Viasc. 在設(shè)備設(shè)置窗口（按Device Setup），將Aperture的值改為199 d. 在設(shè)置每層的Layer時，將Board Outline選上設(shè)置絲印層的Layer時，不要選擇Part Type，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Line f. 設(shè)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(shè)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(shè)計者和復查者根據(jù)“PCB檢

31、查表”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(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。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

32、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(shè)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（drill hole）,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(shè)計時，設(shè)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，此外，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

33、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(shù)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=1.41TD1/(D2-D1) 過孔的寄生電容會給

34、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：C=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(shè)計者還是要慎重考慮

35、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(shè)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=5.08hln(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= 5.08x0.050ln(4x0.050/0.010)+1=1.015nH 。如果信號的上升時間是1ns，那么其等效

36、阻抗大小為：XL=L/T10-90=3.19。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(shè)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(shè)計中，看似簡單的過 孔往往也會給電路的設(shè)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(shè)計中可以盡量做到： 1、從成本和信號質(zhì)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(shè)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8/18Mi

37、l的過孔。目前技術(shù)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(shè)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

38、，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。 設(shè)計過程A. 創(chuàng)建網(wǎng)絡表1. 網(wǎng)絡表是原理圖與PCB的接口文件，PCB設(shè)計人員應根據(jù)所用的原理圖和PCB設(shè)計工具的特性，選用正確的網(wǎng)絡表格式，創(chuàng)建符合要求的網(wǎng)絡表。2. 創(chuàng)建網(wǎng)絡表的過程中，應根據(jù)原理圖設(shè)計工具的特性，積極協(xié)助原理圖設(shè)計者排除錯誤。保證網(wǎng)絡表的正確性和完整性。3. 確定器件的封裝（PCB FOOTPRINT）4. 創(chuàng)建PCB板 根據(jù)單板結(jié)構(gòu)圖或?qū)臉藴拾蹇? 創(chuàng)建PCB設(shè)計文件；注意正

39、確選定單板坐標原點的位置，原點的設(shè)置原則：A. 單板左邊和下邊的延長線交匯點。B. 單板左下角的第一個焊盤。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屬性。按工藝設(shè)計規(guī)范的要求進行尺寸標注。2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和生產(chǎn)加工時所須的夾持邊設(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)選順序為：元件面單面貼裝元件面貼、插混裝（元件面插裝焊接面貼裝一次波峰成型）雙面貼裝元件面貼插混裝、焊接

40、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(guān)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(jié)構(gòu)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(shè)置，一般IC器件布局時，柵格應為50-100 mil,小型表面安裝器件，如表面貼裝元件布局時，柵格設(shè)置

41、應不少于25mil。G. 如有特殊布局要求，應雙方溝通后確定。5. 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。6. 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。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。9. 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

42、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(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,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。

43、13. 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(qū)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。14. 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)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(guān)系，經(jīng)確認無誤后方可開始布線。C. 設(shè)置布線約束條件1. 報告設(shè)計參數(shù)布局基本確定后，應用PCB設(shè)計工具的統(tǒng)計功能，報告網(wǎng)絡數(shù)量，網(wǎng)絡密度，平均管腳密度等基本參數(shù)，以便確定所需要的信號布線層數(shù)。信號層數(shù)的確定可參考以下經(jīng)驗數(shù)據(jù)Pin密度 信號層數(shù) 板層數(shù)1.0以上 2 2

44、0.6-1.0 2 40.4-0.6 4 60.3-0.4 6 80.2-0.3 8 1214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，信號的工作速度，制造成本和交貨期等因素。1. 布線層設(shè)置 在高速數(shù)字電路設(shè)計中，電源與地層應盡量靠在一起，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。為了減少層間信號的電磁干擾，相鄰布線層的信號線走向應取垂直方向?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)計1-2個阻抗控制層，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注清楚。將單板上有阻抗控制要求的網(wǎng)絡布線分布在阻抗控

45、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. 單板的密度。板的密度越高，傾向于使用更細的線寬和更窄的間隙。B. 信號的電流強度。當信號的平均電流較大時，應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)計時銅箔厚度,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 銅皮t=10 銅皮t=10注：i. 用銅皮作導線通過大電流時，銅箔寬度的載流量應參考表中的數(shù)值降額50%去選擇考慮。ii. 在PCB設(shè)計加工中，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

46、重量為一盎，對應的物理厚度為35um；2OZ銅厚為70um。C. 電路工作電壓：線間距的設(shè)置應考慮其介電強度。D. 可靠性要求?？煽啃砸蟾邥r，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，板厚孔徑比應小于 5-8?？讖絻?yōu)選系列如下：孔徑： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil焊盤直徑： 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil內(nèi)層熱焊盤尺寸： 50mil

47、 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盲孔和埋孔盲孔是連接表層和內(nèi)層而不貫通整板的導通孔，埋孔是連接內(nèi)層之間而在成品板表層不可見的導通孔，這兩類過孔尺寸設(shè)置可參考過線孔。應用盲孔和埋孔設(shè)計時應對PCB加工流程有充分的認識，避免給PCB加工帶來不必要的問題，必要時要與PCB供應商協(xié)商。測試孔測試孔是指用于ICT測試目的的過孔，可以兼做導通孔，原則上孔徑不限，焊盤直徑應不小于25mil，測試孔之間中心距不小于50mil。不推薦用元件

48、焊接孔作為測試孔。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的線寬、較小的間距和較小的過孔等，或某些網(wǎng)絡的布線參數(shù)的調(diào)整等，需要在布線前加以確認和設(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，需要對電源層和地層進行分隔，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，分隔寬度為50mil，反之，可選20-25mil 。B. 平面分隔要考慮高速信號回流路徑的完整性。C. 當由于高速信號的回流路徑遭到破壞時，應當在其他布線層給予補嘗。例如可用接地的銅箔將該信號網(wǎng)絡包圍，以提供信號的地回路。B. 布線前仿真（布局評估，待擴充）C. 布線1. 布線優(yōu)先次序 關(guān)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(guān)鍵信號優(yōu)先布線密度優(yōu)先原則：從單板上連接關(guān)系最復雜的器件著手布線。從單板上連線最密集的區(qū)域開始布線。2. 自動布線 在布線質(zhì)量滿足設(shè)計要求的情