硬件設(shè)計(jì)規(guī)范

．目：證印刷電路板設(shè)計(jì)規(guī)范化1.1規(guī)PCB的設(shè)計(jì)工藝。1.2保PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量和提高設(shè)計(jì)效率。1.3提PCB設(shè)計(jì)的可生產(chǎn)性、可測(cè)試性、可維護(hù)性。．用圍***********．責(zé)4.內(nèi)4.1總則印刷電路板設(shè)計(jì)工具為PROTEL軟的PROTEL99se或以上版本本文中以此軟件為例，暫不作要求4.1.2電板設(shè)計(jì)流程原理圖設(shè)計(jì)原理圖審查建立網(wǎng)絡(luò)表板面布局設(shè)計(jì)板面布局審查網(wǎng)絡(luò)布線電路板審核電路板確認(rèn)電路板制造原理的計(jì)范4.2.1新增理圖元件庫(kù)的編寫規(guī)范新增原理圖元件的大小以安排元件所有I/O腳為礎(chǔ)每一個(gè)腳注其編號(hào)和功能，I/O腳的順序可以與元件一樣，可以按功能區(qū)分成不同的區(qū)域進(jìn)行排列。在編寫元件時(shí)要填寫“元件描述”中的相關(guān)項(xiàng)目。不要設(shè)置隱含I/O腳(如下圖AT89C2051)新增路元庫(kù)編規(guī)電路板元件庫(kù)主要編寫元件的I/O腳布和元件的絲印圖時(shí)定義元件的名稱元件的體積小于管腳時(shí)絲印圖可標(biāo)在管腳的內(nèi)部元件的體積大于管腳時(shí)絲印圖要按元件實(shí)際大小標(biāo)識(shí)管腳和絲印圖上表示出第一管腳的位置印上表示元件的缺口位置；接插件的絲印圖要標(biāo)出元件的大概外形；有方向性的元件要標(biāo)出元件的正負(fù)極。元件標(biāo)符的用法元件的標(biāo)識(shí)符號(hào)最多用四個(gè)大寫英文字母表示且接好元件后件標(biāo)識(shí)符應(yīng)該清晰可見(jiàn)。如果下表沒(méi)有列出的新元件，使用前請(qǐng)先報(bào)備部門經(jīng)理，定義標(biāo)識(shí)符后再使用。推鑒定義的元件如下表：元件集成電路三極管二極管電阻電容電感電位器

標(biāo)識(shí)符UQDRCLVR

元件電阻排石英晶體晶體振蕩器發(fā)光二極管接插件短路針按鍵開(kāi)關(guān)

標(biāo)識(shí)符RNYOSCLEDCONJPK

元件拔碼開(kāi)關(guān)電池蜂鳴器變壓器光偶合整流橋堆喇叭

標(biāo)識(shí)符SWBATBUZTRNISOBRSPK

元件保險(xiǎn)絲短路線繼電器DB連頭點(diǎn)陣模塊測(cè)試點(diǎn)

標(biāo)識(shí)符FUSJRELDBMATTP4.3布線通用規(guī)4.3.1電板計(jì)備4.3.1.1需提供的資料準(zhǔn)確無(wú)誤的原理圖包括書面文件和電子檔以及無(wú)誤的網(wǎng)絡(luò)表。封裝庫(kù)中沒(méi)有的元件件程應(yīng)提供DATASHEET或?qū)嵶詈脿顩r是DATASHEET與實(shí)物均有并定引腳的定順序。提供PCB結(jié)圖（為1：1的dxf件標(biāo)PCB框、安裝孔、須定位安裝的元件位置、禁止布線區(qū)、禁止放置元件區(qū)、以及元件高度受限區(qū)等相關(guān)信息的TOP層與層須標(biāo)注特殊元件的禁止布線區(qū)、錫膏偏移、阻焊開(kāi)窗（例如有邦定元件的需要將封膠的位置標(biāo)示出來(lái)）以及其它特殊要求。4.3.1.2仔細(xì)閱讀原理圖了解路架構(gòu)理解電路工作條件以在走線上需要特殊注意的地方。例如，有振蕩的電路、需要區(qū)分高頻和低頻的電路、有小信號(hào)放大的線路等。4.3.2電板設(shè)計(jì)流程4.3.2.1確定元件封裝確保所有元件的封裝都正確無(wú)誤且元件庫(kù)中包含所有元件的封裝。標(biāo)準(zhǔn)元件應(yīng)采用統(tǒng)一元件庫(kù)中的封裝元件庫(kù)中不存在的封裝，應(yīng)按元件DATASHEET所尺寸建立封裝，并與實(shí)物核對(duì)。4.3.2.2建立PCB版根據(jù)PCB結(jié)構(gòu)圖或應(yīng)的模板建立PCB文包括安裝孔禁布區(qū)等相關(guān)信息。4.3.2.3載入網(wǎng)絡(luò)表載網(wǎng)表并排除所有載入問(wèn)題。4.3.2.4布局．首確定參考點(diǎn)，一般參考點(diǎn)定在PCB板邊和底邊的邊框的交點(diǎn)（或延長(zhǎng)線的交點(diǎn)）．確參考點(diǎn)后，元件布局布線以此參考點(diǎn)為準(zhǔn)。布局推薦使用0.1mm的元件布放設(shè)計(jì)柵格。3．根要求先將所有有定位要求的元件固定并鎖定4．依據(jù)生產(chǎn)工藝確定PCB設(shè)以及布局要求APCB工技術(shù)參數(shù)最

項(xiàng)目最小線寬(mm)最小間距(mm)孔徑(

極限參數(shù)0.120.120.3

一般使用值≥0.15≥0.15≥0.4小過(guò)

焊盤(

0.5

≥0.6孔孔徑公差(機(jī)械鉆孔位公差(機(jī)械鉆外形公差（銑邊）

±0.075mm±0.075mm±0.15mm

--最

單、雙面板

3.2mm

1.6大板

多層板

6.0mm

-厚最小板厚

單、雙面板多層板

0.2mm4層:0.4mm；6層:0.8mm；8層:1.0mm；10層:1.2mm

0.8-線到板邊最小距離孔邊到板邊最小距離

銑外形V-CUT銑外形V-CUT

0.20mm0.4mm--

與PCB厚度值相同與PCB厚度值相同與PCB厚度值相同與PCB厚度值相同阻焊字符

最大層數(shù)綠油窗Mil)綠油橋Mil)顏色大小顏色

62/46白色、黑色、藍(lán)色、綠色、黃色、紅色等。字高0.8mm字體線寬0.08mm白色、黃色、黑色等。

-指單邊。指IC管腳之間。一般使用綠色≥1*0.1一般使用綠色BSMT工對(duì)PCB設(shè)的要求詳要求參考件1工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》C

邦定工藝技術(shù)參數(shù)1.元件高度限制參數(shù)

邦定工藝參數(shù)表元件與邦定IC白色絲印圈距離0-0.5mm0.5-2.0mm2.0-4.0mm4.0-8.5mm8.5-58.5mm大于58.5mm

元件高度限制不能放置元件1.0mm1.5mm3.0mm8.0mm4mm邦線長(zhǎng)度設(shè)計(jì)2—4mm金手指線寬線距大于或等于0.15mm邦定IC以及白色絲印線圈內(nèi)不要有綠油層在邦定IC下的PCB另一側(cè)不要放置元件如在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法避免超過(guò)上術(shù)要求，應(yīng)在PCB板前與供應(yīng)商溝通，并在回板后驗(yàn)證。在計(jì)一不薦用峰工。5.布的一般基本原則遵循先難后易，先大后小的原則根據(jù)信號(hào)流向規(guī)律放置主要元器件關(guān)鍵信號(hào)線的走線盡可能短。強(qiáng)信號(hào)線與弱信號(hào)線、高電壓信號(hào)與弱電壓信號(hào)要完全分開(kāi)。高頻元件間的間隔要充分。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)要分開(kāi)。6．相同結(jié)構(gòu)電路部分應(yīng)盡可能取對(duì)稱布局。按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化布局。同類型的元件應(yīng)該在X或Y方上一致。同一類行的有極性分立元件也要力爭(zhēng)在X或Y方上一致，以便于生產(chǎn)和調(diào)試。元件的放置要便于調(diào)試和維修，大元件邊上不能放置小元件，需要調(diào)試的元件周圍應(yīng)有足夠的空間熱件有足夠的空間以利于散熱敏件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。雙列直插元件相互的距離要大于2毫米。阻容等貼片小元件元件相互距離大于0.7毫米。集成電路的去偶電容應(yīng)盡量靠近芯片的電源腳，高頻最靠近為原則。使之與電源和地之間形成回路最短。旁路電容應(yīng)均勻分布在集成電路周圍。元件布局時(shí)候用同一種電源的元件應(yīng)考慮盡量放在一起便于將來(lái)的電源分割。調(diào)整字符。所有字符不可以上盤，要保證裝配以后還可以清晰看到字符信息。所有字符在X或Y方上應(yīng)一致。字符、絲印大小要統(tǒng)一清楚，字符線條寬度應(yīng)不小于。應(yīng)放置PCB的MARK點(diǎn)4.3.2.5布局審核布完成后印裝配圖用于檢查元器件封裝的正確性，并確定頂層及底層對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及接插件的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系。并由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員確定元件是否有裝配干涉等。4.3.2.6設(shè)置規(guī)則．根我司產(chǎn)品特點(diǎn)，基本設(shè)定雙面板。．線和線間距的設(shè)置A，當(dāng)號(hào)平均電流較大時(shí)，需要考慮線寬與電流的關(guān)系，具體情況可以參考下表銅箔厚度線寬（）0.150.200.300.400.500.600.801.001.2050002.50

銅箔厚度7UM銅箔△T=10℃0.040.110.160.220.270.320.40.460.540.640.80.9

銅箔厚度35UM銅箔△T=10℃0.200.550.801.101.3560002.307020004.50

銅箔厚度50UM銅eq\o\ac(△,箔)T=10℃0.500.701.101.351.7090406000503010注當(dāng)皮作導(dǎo)線通過(guò)較大電流時(shí)，銅鉑寬度與載流量的關(guān)系應(yīng)參考表中的數(shù)據(jù)降額去擇使用，且必須經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試來(lái)確認(rèn)。，信線設(shè)定。在方便走線的前下應(yīng)提盡量加寬線寬線距，以提高產(chǎn)品可靠性。結(jié)合司供應(yīng)商的工藝況推薦使用的最小線寬線距為mm。，電工作電壓。線間距的設(shè)置考慮其介電強(qiáng)度。必要時(shí)可以在上槽增加介電強(qiáng)度。．過(guò)設(shè)置。印制板的板厚決定了該板的最小過(guò)孔，最小過(guò)孔直徑約等于1/3板。注：一般不推薦使用埋孔和盲孔，如確實(shí)須要，請(qǐng)與供應(yīng)商聯(lián)系了解其工藝要求。4.測(cè)點(diǎn)測(cè)試孔可以兼做導(dǎo)通孔使用直徑應(yīng)不小于1.0mm孔的孔徑不小于0.7mm,測(cè)試孔中心距應(yīng)不小于2.54mm。測(cè)試孔避免放置在芯片底下。電路板的設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵信號(hào)點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，方便生產(chǎn)部門生產(chǎn)測(cè)試（一般依照原理圖設(shè)計(jì)要求點(diǎn)常用一個(gè)圓形焊來(lái)設(shè)計(jì)焊盤外用圓圈包圍表示“◎點(diǎn)表示為“TP1、TP2、……如在設(shè)計(jì)測(cè)試孔不能滿足要求應(yīng)夾具組溝通請(qǐng)其做好特殊工藝要求的準(zhǔn)備。5.特布線規(guī)則設(shè)定特殊布線規(guī)則設(shè)定主要是指某些特殊區(qū)域需要用到不同于一般設(shè)置的布線參數(shù)某些高密度元件需要用到較細(xì)的線寬小的線間距和較小的過(guò)孔些絡(luò)的布線參數(shù)需要調(diào)整等。在布線前需要將所有規(guī)則加以設(shè)置和確認(rèn)。6.平的定義與分割平面層一般用于電路的電源和地層（參考層電路中可能用到不同的電源和地層，需要對(duì)電源層和地層進(jìn)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(shí)，分隔寬度大于50mil，之，可選20～25mil，小板，如內(nèi)存條等可使用小到15mil寬分線條允許的情況下分線應(yīng)盡量的寬。平面分隔要考慮高速信號(hào)回流路徑的完整性。當(dāng)由于高速信號(hào)的回流路徑遭到破壞時(shí)當(dāng)在其它布線層給予補(bǔ)償如可用接地的銅箔將該信號(hào)網(wǎng)絡(luò)包圍，以提供信號(hào)的地回路。平面分割后，要確認(rèn)沒(méi)有形成孤立的分割區(qū)域，實(shí)際有效區(qū)域足夠?qū)挕?.印電路板板材的選擇考電路板的制造成本以及性能，一般考慮使用FR4。4.3.2.7電路板布線1.布優(yōu)先次序密度疏松原則：從印制板上連接關(guān)系簡(jiǎn)單的器件著手布線，從連線最疏松的區(qū)域開(kāi)始布線，以調(diào)節(jié)個(gè)人狀態(tài)。核心優(yōu)先原則：例如、等核部分應(yīng)優(yōu)先布線，類似信號(hào)傳輸線應(yīng)提供專層、電源、地回路。其他次要信號(hào)要顧全整體，不可以和關(guān)鍵信號(hào)想抵觸。關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先：電源、模擬小信號(hào)、高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)先布線。2.盡為時(shí)鐘信號(hào)高頻信號(hào)敏信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)專門布線層保其最小的回路面積。應(yīng)采取手工優(yōu)先布線、屏蔽和加大安全間距等方法，保證信號(hào)質(zhì)量。4.3.2.8PCB設(shè)遵循的規(guī)則供計(jì)時(shí)參考，具體設(shè)計(jì)以項(xiàng)目的技術(shù)要求為)1.地設(shè)計(jì)接地是抑制干擾的重要方法,如將接地和屏蔽正確結(jié)合起來(lái)使用可解決大部分干擾問(wèn)題。單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地選擇在低頻電路信號(hào)的工作頻率小于1Mhz時(shí),它的布線和元器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大因屏蔽線采用一點(diǎn)接地；當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10Mhz時(shí),地線阻抗變得很,此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗應(yīng)采用多點(diǎn)接地法；當(dāng)工作頻率在～10MHz之時(shí),如果用一點(diǎn)接地,其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的否宜采用多點(diǎn)接地法。數(shù)字模擬電路分開(kāi)路上有高速邏輯電又有線性電,應(yīng)使它們盡量分開(kāi)而者的地線不要相,別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。接地線應(yīng)盡量加粗地線很,接地電位則隨電流的變化而變,致使電路信號(hào)電平不穩(wěn),抗聲性能壞。因此應(yīng)將接地線加粗，如有可能接用線應(yīng)在2mm以。接地線構(gòu)成閉環(huán)路數(shù)電組成的印刷電路板接地,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),將接地電路做成閉環(huán)路大多都明顯地提高抗噪聲能力。其原因是：一塊印刷電路板上有很多集成電路尤遇有耗電多的元件時(shí)因受到線條粗細(xì)限制,地線產(chǎn)生電位差引抗噪聲能力下降,若成環(huán)路,則其差值縮小。2.電線的布線方法除了要根據(jù)電流的大,量加粗導(dǎo)體寬度,采取使電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳遞的方向一,有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。去耦電容配置在印刷電路板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置去耦電容應(yīng)視為印刷電路板設(shè)計(jì)的一項(xiàng)常規(guī)做法。電源輸入端跨接～100μF的解電容器。原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)安置一個(gè)0.1μF的瓷電容,如印刷電路板空隙小裝不下時(shí),可4～10個(gè)芯片安置一個(gè)～μF的噪聲用的鉭電容.C對(duì)抗噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件應(yīng)在芯片的電源(Vcc)和線(GND)間直接接入去耦電容。D電引線不能太長(zhǎng),特別是高頻旁路電容不能帶引線。4.竄控制加大平行布線的間距，遵循3W規(guī)。在平行線間插入接地的隔離線。減少布線層與地平面的距離。5.屏保護(hù)一些比較重要的信號(hào)時(shí)信步信號(hào),將布的線上下左右用地線隔離。相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu)，避免將不同的信號(hào)線在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾；當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制難以避免出現(xiàn)該情況，特別是信號(hào)速率較高時(shí)，應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層，用地信號(hào)線隔離各信號(hào)線。一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線要是為了避免產(chǎn)生“天線效應(yīng)”少必要的干擾輻射和接受，否則可能帶來(lái)不可預(yù)知的結(jié)果。PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角，產(chǎn)生不必要的輻射，同時(shí)工藝性能也不好。所有線與線的夾角應(yīng)135°。孤立銅區(qū)也叫銅島將帶來(lái)一些可預(yù)知的問(wèn)題此孤立銅區(qū)與別的信號(hào)相連，有助于改善信號(hào)質(zhì)量。通常是將孤立銅區(qū)接地或刪除。在實(shí)際的制作中廠家將一些板的空置部分增加了一些銅箔，這主要是為了方便印制板加工，同時(shí)對(duì)防止印制板翹曲也有一定的作用。電路板上的標(biāo)記字符應(yīng)有電路板的名稱、物料編碼、日期版本號(hào)。應(yīng)有與原理圖相對(duì)應(yīng)的端口名稱及字符。電路板