印制电路板的设计规范

1、目录1 印制线路板PCB 说明 错误!未定义书签1.1 印制线路板定义 错误!未定义书签1.2 印制线路板根本组成 错误！未定义书签1.3 印制线路板分类错误！未定义书签2 原理图入口条件 错误!未定义书签3 原理图的使用 错误!未定义书签4 结构图入口条件游 错误!未定义书签5 结构图的使用 错误!未定义书签6 电路分类 错误!未定义书签6.1 从安规角度分类错误！未定义书签6.2 布局设计要求 错误!未定义书签6.3 各类电路距离要求 错误！未定义书签6.4 其他要求 错误!未定义书签7 规那么设置 错误!未定义书签7.1 规那么分类 错误!未定义书签7.2 根本设置 错误！未定义书签7.

2、3 特殊区域 错误!未定义书签7.4 电源、地信号设置错误！未定义书签75时钟信号设置错误!未定义书签7.6 差分线的设置 错误!未定义书签7IL等长规那么 错误！未定义书签7.8 最大过孔数目规那么 错误！未定义书签7.9 拓扑规那么 错误!未定义书签7.10 其他设置 错误!未定义书签8 安规、EMC 错误!未定义书签8.1 PCB板接口电源的 EMC设计错误!未定义书签8.2 板内模拟电源的设计 错误！未定义书签是关键芯片的电源设计 错误！未定义书签8.4 普通电路布局 EMC设计要求错误!未定义书签8.5 接口电路的 EMC 设计要求 错误!未定义书签8时钟电路的 EMC设计要求 错误

3、!未定义书签8.7 其他特殊电路的 EMC设计要求错误!未定义书签8.8 其他EMC 设计要求 错误!未定义书签9 DFX设计 错误!未定义书签9.1空焊盘DUMMY PAD 错误!未定义书签920402阻容器件的应用条件 错误!未定义书签10 孔结构 错误!未定义书签10.1 孔的分类 错误！未定义书签10.2 支撑孑L ( SUPPORTED HOLES) 错误!未定义书签10.3 安装孔设计要求错误!未定义书签10.4 工艺定位孔设计要求错误！未定义书签10.5 非支撑孔(UNSUPPORTED HOLES) 错误!未定义书签10.6 过孔设计要求 错误！未定义书签10.6.1 常用过孔

4、的选用要求 错误！未定义书签11 印制线路板叠层设计 错误!未定义书签11.1 板材的类型 错误！未定义书签11.2 板材的使用方法 错误!未定义书签11.3 线路板加工主要用层说明 错误！未定义书签11.4 线路板叠层结构设计方法 错误！未定义书签11.4.1 信号层设计要求 错误！未定义书签11.4.2 平面层设计要求 错误!未定义书签11.5 阻抗限制 错误!未定义书签12 格点 错误!未定义书签12.1 格点的作用 错误!未定义书签12.2 格点的设置要求错误!未定义书签12.2.1 布局格点设置要求错误！未定义书签12.2.2 布线格点设置要求 错误!未定义书签12.3 其他设置 错

5、误!未定义书签13 FANOUT 设置 错误!未定义书签13.1 根本FANOUT 要求 错误!未定义书签13.2 电源、地 FANOUT要求 错误!未定义书签13.3 信号线FANOUT要求 错误!未定义书签14 布线诵.道规划 错误!未定义书签141布线通道计算规划错误！未定义书签14.2 高密区域布线规划 错误!未定义书签143重要信号布线规划错误！未定义书签15 错误!未定义书签151 PCB布线类型 错误!未定义书签152 常规PCB布线根本要求 错误!未定义书签153 特殊信号线 错误！未定义书签15.3.1 时钟线布线规那么 错误!未定义书签15 3 2并行总线布线要求 错误!未

6、定义书签15.3.3 高谏串行总线布线要求 错误!未定义书签15.3.4 差分线布线要求 错误!未定义书签15.3.5 电源、地线 错误!未定义书签1印制线路板(PCB)说明1.1印制线路板定义印制电路板PCB(printed circuit board)是重要的电子部件,是电子元件的支撑体,是电子元器件线路连接的提供者.传统的电路板,采用印刷抗蚀刻剂的工法,做出电路的线路及图面,因此被称为印刷电路板或印刷线路板.由于电子产品不断微小化和精细化,目前大多数的电路板都是 采用贴附抗蚀刻剂(压膜或涂布),经过曝光显影后,再用蚀刻方式做出电路板.1.2 印制线路板根本组成1) 线路与图面(Patte

7、rn):线路是作为元件之间导通的工具；图面那么是指在设计上根据需要铺 设的大铜面作为接地及电源层.线路与图面是同时做出的.2) 介电层(Dielectric)用来保持线路及各层之间的绝缘性,俗称为基材 .3) 通孔(Through hole ):通孔分为插件通孔(plated through hole),过电通孔(via)和非导通孔(Non-plated through hole).元件是通过件通孔固定且与一层或以上的线路相连；过电 通孔根据孔的分布层分为盲孔、埋孔和过孔,其目的都是通过该过电孔将 2层或以上的线路层连接起来；非导通孔通常是用作电子元件装联时定位,电子元件或设备组装时固定螺丝用

8、.4) 防焊油墨(Solder resistant /Solder Mask)并非全部的铜面都要需要进行外表处理,因此不需要做外表处理的区域,会涂敷绝缘油墨层(通常为环氧树脂),主要功能是预防外表处理时 或焊接组装时线路间短路.5) 丝印(Legend /Marking/Silk screen):主要的功能是在电路板上标注各零件的名称,方便组 装后维修及辨识用.6) 外表处理(Surface Finish):由于铜面在一般环境中容易氧化,会导致装联过程中焊锡性不良, 因此需要对需焊接的铜面上进行保护,这种保护方式成为外表处理.外表处理通常有喷锡 (Hot Air Solder Leveling

9、),化金(Electroless Nickel/Immersion Gold),化银(Immersion Silver), 化锡(Immersion Tin), 有机保焊齐U (Organic Solderability Preservative?1.3印制线路板分类7) 按结构可分为：单面板、双面板、多层板(盲孔多层板和埋孔多层板).8) 按基材类型可分为：刚性板、柔性板、刚柔接合板、陶瓷基板、铝基板.9) 按其他分类可分为：厚铜板、高频板、埋铜板、埋光纤板、埋容板,埋阻板、阶梯板10) 按公司现有设计分为：普通板和高端板.2原理图入口条件1原理图用 CADENCE 的 Design Ent

10、ry HDL 设计.2原理图必须使用标准库设计,具体方法请参考?库平台使用指导书? .3原理图需要进行设计评审,满足各项评审要求.4说明：原理图设计评审要素表由产品部制定,并进行审核.原理图如为改版,没有改动的 器件5位号必须与上一版本一致,新增的器件使用新位号,不能使用已删除器件的位号.6原理图不允许放可替代器件,如果管脚兼容,只能放一种.7说明：为了保证设计的正确性和可检查性,PCB上不允许器件叠放.8原理图需有PCB设计流程卡,当中要详细说明设计时间,功能框图,信号类型,电源功 率等信息.9原理图应用公司的PLM流程.3原理图的使用1原理图不能随意更改.2原理图导入的设计方法请参考?原理

11、图导入操作指导书?.3如果元件位号需根据布局的顺序从左至右重新排序请参考?元件位号重排操作指导书?.4对于线序可调的器件,要求在原理图里调整网络,不允许在PCB上调整管脚后反标回原理图.5原理图库和封装库的使用请参考?库平台使用指导书?.4结构图入口条件游1结构图需包含完整的外形尺寸、禁布区,结构定位器件,定位孔信息.2结构图输出比例必须是1: 1.3结构图必须是DXF文件格式.4结构图的单位为mm,精度4位.5结构图的命名方式为 单盘板号_毛坯图号.6结构图的坐标原点必须是单盘左下角两边延长线的交点.7结构图必须以元件面为视图基准方向,面板在下方,背板连接器在上方.8结构图中有特殊设计要求,

12、例如孔的兼容设计、特殊孔的公差要求等,需局部放大,标注 说明.9其他要求在结构图的 技术要求里面表达,包括金届化和非金届化孔的要求、器件装配高 度限制、铺裸露铜箔的区域说明.10结构图必须有设计人、审核人的签名以及日期.5结构图的使用1结构图必须做成机械symbol o2结构图上的所有层只导入机械 symbol新增的“DXF* '层*表示6位的年月日,导 入后不允许旋转、镜像、删改视图.3机械symbol单位和精度必须与结构图一致.4机械symbol的图幅大小为4000*4000mm,原点偏移为2000*2000mm.5机械symbol的坐标原点必须是单盘左下角两边延长线的交点.6机械

13、 symbol 上必须包括 outline/routekeepin all/packagekeepout TOP/ packagekeepout BOTTOM7OUTLINE层表示板的外形,用宽度为0的线表示.8Routekeepin all层表示所有层的可布线区域,用 shape表示,范围为outline内缩0.5mm.9packagekeepout TOP表示TOP层禁止放器件的区域,需添加 TOP层限高届性.10packagekeepoutBOTTOM 表示BOTTOM层禁止放器件的区域,需添加 BOTTOM层限高 届性.11结构图上要求的板边禁止布线但表层可布地线的区域,在平面层用an

14、ti etch填充,在信号层用route keepout区域来限制.12结构图所标注安装孔的届性必须是 PIN.13布局评审前将TOP/BOT层数据导成DXF格式,发给结构设计人员核对.6电路分类6.1从安规角度分类1L/N线一次电路侧：110v、220v以及和L/N没有隔离的其他所有电路的布线.2-48v/RTN类危险电压二次电路:-48v、-60v、5v、12v给单盘供电的布线以及和这些电 源没有隔离的其他电路.3低压电源电路类SELV电路,但有能量危险：持续功率大丁 15V的,但低丁-48v的电 源电路的走线,可以是单盘外供电电源,也可能是单盘内部转换产生的.该电源不仅仅是 数字电路的电

15、源,还包括模拟电路的电源.496V/回流线TVN-3电路：ISDN远端盘的96v布线从电压变换处到转接外线的继电器 处.5铃流线TNV-3电路：铃流布线.6用户线TNV-3电路：用户板上a、b线,XDSL板上的a、b线.7信号线一出户外信号线TNV-1电路：单盘上 直接连 接户外线缆的 布线.包括 E1/T1/E3/T3、网线、申 /并口线.8信号线一不出户外信号线SELV电路,但无能量危险：不出户外的信号线缆在单盘上的 布线,以及出户外信号线经接口器件后的电路的布线.包括音视频信号线,功能驱动限制 线、告警线、数字信号线、模拟信号线.9PGND独立丁电源、信号之外的人可触及的等电位体 ：单盘

16、上的PGND布线.包括与拔 盘器、金届外壳、导轨、光口屏蔽壳等相连接的网络.6.2 布局设计要求1保险丝尽量靠近电源入口2不同极性的保险丝不要在PCB的相邻层平行布线,预防内层绝缘破坏造成短路烧板.3同类型电路尽量集中,不同类型电路尽量不交义.4-48v/RTN类电路要单独分一个区域布局,其他电路尽量不要与该区域的器件等交义.5L/N线布局区域与其他区域分开.6TNV-3对外接口电路布局是,尽量靠近连接器,单独分区,不与其他电路交义.6.3各类电路距离要求1各类电路过孔到线,线到线,孔到线的airgap间距要求表单位：mm：L/N线-48v/RTN类用户线 类出户夕卜 信号线96V/ 回流线铃

17、流线低压电 源电路不出户 外信号 线PGNDL/N线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类用户线类2.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.75出户外信 号线2.1/0.752.1/0.752.1/0.752.1/0.7596V/回流线2.1/0.752.1/0.752.1/0.75铃流线2.1/0.752.1/0.75低压电源 电路1.3/0.752.1/0.75不出户外信号线2.1

18、/0.752上表中的要求均为同层之间的间距要求,如果是相邻层问要求不小丁0.5mm3上表中“刷为表层间距要求,“殊为内层间距要求,且均为强制要求.6.4其他设置1E1、T1、E3、T3、DS3信号,最小线宽不能小丁 10mils.2用户线信号最小线宽不能小丁 12mils.3信号线与铜箔的间距最好大丁 15mils,预防对信号的阻抗有影响.6.5其他要求1直流熔丝焊盘两端的间距要求不小丁 2mm,交流熔丝焊盘两端的间距要求不小丁 3.2mm2对丁插装的电源模块,要预防无台阶的金届外壳与印制板铜皮的间距不够,所以尽量不要 让电源模块的输入输出铜皮都放在元件面上,或者元件面焊盘添加阻焊剂.3对外接

19、口信号线尽量不布在元件面上,预防被压在金届外壳下,或者依靠助焊剂来绝缘.4表层布电源线要预防不在外壳或接地的金届外壳器件下,以免金届外壳和表层走线穿过阻焊膜短路.例如晶体和表层信号线短路.5线宽和电流的关系请参考下列图.7规那么设置7.1 规那么分类1规那么通常分为物理规那么和电气规那么.2物理规那么一般是指PCB板上最小线宽和过孔大小的规那么,以及 PCB板的DFX要求的相 关规那么等.3电气规那么一般是指差分规那么、时序规那么、阻抗限制规那么、申扰限制规那么、电气平安限制规 那么等.4在印制板上,物理规那么和电器规那么都是通过限制布线、过孔、层叠、焊盘和铜箔等的物理 实现而达成的.7.2

20、根本设置1对丁不同的铜厚,最小设计线宽和线间距有不同要求,线宽/线间距最小设计值必须大丁表5的推荐值.说明：如有线宽/线间距特殊需求时,设计值必须先征得相关厂家,产品线以及工艺部门的同意,并且保证最小设计值在表2的最小值和推荐值之间表1.线宽/线间距最新设计值单位：mil铜厚外层线宽/线 间距最小值外层线宽/线 间距推荐值内层线宽/线 间距最小值内层线宽/线 间距推荐值0.5OZ4/45/54/45/51OZ5/56/64/45/52OZ8/812/128/810/102线间距要求大丁线宽说明：如5mil的线宽,建议线间距设置为8mil3布线与过孔airgap距离不能小丁 5mil说明：对丁局

21、部高频区域布线与过孔airgap的最小一般可以允许 4mil.但如果小丁 4mil,-定需要与厂家确认.4布线与过孔airgap距离尽量大丁等丁 5mil5过孔间距必须满足表7的推荐值要求.说明：如过孔间距特殊要求时,设计值必须先征得相关厂家的同意,并且保证最小设计值在表3的最小值和推荐值之间表2.孑L间距、孔线间距的推荐值和最小值 MIL 名称TOP层推荐值TOP层最小值BOTTOM层推荐值BOTTOM层最小值内层推荐 值内层最小 值VIA-VIA858585VIA-TVIA8512885VIA-LINE64. 564. 5546关丁最小过孔的选择,优选厚径比限制在 8以下,小丁等丁 10届

22、丁可选,大丁 10需要慎 选并需要与具体的生产厂家确认.7.3 特殊区域1PCB板上需要定义的特殊区域一般有以下几种：表3.常用的特殊区域名称定义备注高压区域常用与 220V、70V、-48V、BGND 等网络分布的区域版指有效值于 36V的区域为压区 域BGA区域BGA封装区域禁布区禁布局、禁布线、禁布过孔等区域对外接口区域外接电缆接口与隔离期间之间的PCB上的电流区域2有禁布要求的区域必须要根据禁布区种类在PCB板上设置相应的禁布区域：如器件布局禁布区、布线禁布区、过孔禁布区.3按限高要求设置一个高度区域要求描述层Body-height.4对丁高压区域内的过孔、布线、铺铜、焊盘相互的间距要

23、求,必须满足?印制板PCB安规设计标准?的间距要求.5如果高压网络与低压网络区域无法区分, 建议单独对高压网络届性进行相关的安规需求设 置.6-48V区域的电路过孔必须采用安规过孔. 保险丝前过孔设置为Via36-24-172,保险丝后设 置为 Via36-24-80.7BGA区域使用BGA区域专用过孔,ICT测试点过孔除外.8建议BGA器件的中央要求设置字形的过孔禁布区,如下列图所示.图1. BGA中央孔禁布区9PCB板采用常规波峰焊时,BGA区域不允许有通孔的ICT测试点.10建议0.8mm、1.0mm和1.27mm的pin间距BGA区域的最小线宽不小丁 5mil11对外接口区域的过孔、布

24、线、焊盘、铜箔相互问的间距要求尽量根据高压区域的安规要求 设置.说明：这些接口都是外接电缆的,处丁防护设计如打静电的考虑,因此建议关注这区域的平安设计.12建议对外接口区域的布线线宽尽量大于10mil.13当出现表7所列区域互相重叠的情况,建议按以下优先级顺序设置区域规那么.区域届性优先级：禁布区高压区对外接口区BGA区.7.4 电源、地信号设置1电源、地网络需要设置最小 Fanout线宽.2电源,地网络最小线宽推荐为15mil.3电源模块的大电流输入和输出口处,如需要通过过孔换层,尽量用大孔径过孔.4电源布线的最小宽度必须满足最大电流的通流水平.5电源布线的通流水平推荐有50%的降额.7.5

25、 时钟信号设置1时钟信号网络增加3H规那么届性.2关键时钟信号设置优选的布线层.3多负载的时钟信号网络必需设置适宜的拓扑结构规那么.4建议单盘上的所有时钟信号进行 SI验证.7.6 差分线的设置1差分信号的线宽和PCB板上其他单线信号的线宽不允许相同.说明：50欧姆阻抗的单线不能与100欧姆差分阻抗的差分线线宽相同.2差分线必需设置相位差、线问问距、允许的最大非耦合长度要求.3尽量保持阻抗的连续性.说明：如果BGA区域差分线线宽/线距为4mil/4mil ,其他区域最小线宽比4mil大,那么注意线宽变大后需要改变线间距,如 6mil/9mil.4同层差分线与其他信号的中央间距应不小于 2S,

26、S为差分线自身的线间距.如下列图：7.7 等长规那么信号需要等长处理,必须给信号赋予等长规那么,如通过设置延时规那么、绝对等长值、相对等长 值、总链路长度值等届性实现.建议优选延时规那么进行设置.说明：在设计时需要考虑信号线在表层和内层的延时是不同,因此最好增加表层布线长度要求届性,保证信号的延时性一致.7.8 最大过孔数目规那么2.5Gbps以上高速信号要求设置网络上过孔最大数不能超过3个.7.9拓扑规那么多负载网络(例如：CPU总线,内存总线)需要设置拓扑规那么,约束布线方式.SI说明：常用的拓扑结构有：菊花链(Daisy Chain)、星形(Star)、远端簇型(Far End Clus

27、ter)、最小生成树(Min Spanning Tree).表4.常用拓扑列表拓扑图示菊花链driver|load4load1 load2 load3星形-load1 -load3Driver|-load2 -load4远端分支|load1Driver|load2|load3最小生成树Driver|load1|load2load4 |load37.10其他设置5) E1、T1、E3、T3、DS3信号,最小线宽不能小丁 10mils.6) 用户线信号最小线宽不能小丁 12mils.7) 信号线与铜箔的间距最好大丁 15mils,预防对信号的阻抗有影响8 安规、EMC8.1 PCB板接口电源的EM

28、C设计1PCB板接口电源一般由防富、过欠压保护、缓启动、共模滤波组成.2布局需根据电源流向,预防输入输出交义布局.参考?48v电路设计指导书?3整个电源通路布线宽度满足过流要求.4-48V和对应的0V在满足安规的前提下并行、相邻布线,在相邻层布线.8.2板内模拟电源的设计1板内模拟电源通常用 兀型滤波,LC滤波或DC/DC变换设计.2布局时尽量靠近使用该电源的电路.3布线宽度要满足过流及直流压降的要求.4兀型滤波建议按以下方式布局布线：5LC滤波建议按以下方式布局布线：8.3 关键芯片的电源设计1芯片周围的储能电容均匀分布根据芯片手册,就近放置指定参考值的虑波电容.2滤波电容放置的数量适当,均

29、匀.8.4 普通电路布局EMC设计要求1参考电路功能框图,根据信号根本流向布局,不同功能的模块电路区别放置.2数字电路与模拟电路分开布局.3高速电路与低速电路、时钟电路分开布局.4十扰源于敏感电路分开布局.5单盘焊接面尽量预防放置敏感器件或强辐射器件,以防十扰相邻槽位单盘或被相邻槽位单 盘十扰.6晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射或敏感器件距离板边要不小于1000mil 25mm8.5 接口电路的EMC设计要求1接口信号的滤波、防护和隔离器件靠近接口连接器放置,先防护,后滤波.2接口变压器、光耦等隔离器件做到初级与次级完全隔离,无相邻平面耦合,对应的参考平 面隔离宽度不小于1000mil 2

30、5mm.3接口变压器与连接器之间的信号网络无交义,如果存在交义,优先调整变压器的接法,以保证变压器初级与连接器之间的信号网络不交义,布线长度不大于1000mil 25mm.4变压器、光耦对应的焊接面区域尽量不放置其他器件.5接口芯片尽量靠近变压器或连接器.6网口、E1、T1 口、申口的接收、发送匹配电阻靠近对应的接口芯片放置.7接口差分信号严格遵守差分线规那么,不同差分对之间的距离满足2S原那么,且无接口信号以外的信号线.8有外接电缆的接口变压器与对应连接器之间的平面层挖空,同时挖空区域无其他无关信 号.9保护地与板内的参考平面不重叠.10面板安装孔接保护地.11跨分割区的复位线在跨分割处加桥

31、接处理地线或电容12接口芯片的电源、地参考器件手册处理,分割区不能扩展到对外接口信号线附近.8.6 时钟电路的EMC设计要求1时钟输出的匹配电阻靠近晶振或时钟驱动芯片的输出脚,距离不大于1000mil 25mm.2时钟驱动器靠近晶振放置,距离不大于 1000mil 25mm.3不同频率不同相位的晶振及时钟电路不相邻放置.4表层尽量不布时钟线,如表层布时钟线,那么布线长度不大于500mil 13mm.5时钟线要有完整的地平面回流,跨分割处需桥接处理.6时钟线与其他信号线间距满足3H规那么.7不同频率相位的时钟信号线间距满足 3H规那么.8时钟线距离板边及IO接口信号间距不小于1000mil 25

32、mm.9时钟线打孔换层时,在旁边接一地孔.10时钟线与相邻层平行布线长度不大于1000mil 25mm.11时钟线无分支.8.7 其他特殊电路的EMC设计要求1看门狗电路及复位芯片距离板边不小于 1000mil 25mm.2隔离器件磁珠、变压器、光耦、电阻、电容等尽量放在分割线上,且两侧分开.3扣板连接器的滤波电容布局数量位置适宜.4板内散热器建议多点接地,且距离板边不小于1000mil 25mm.5数模转换器件放在模拟、数字信号的分界处,预防模拟与数字信号布线交叠.6一对差分线上的滤波器件同层对称放置.8.8 其他EMC设计要求1板上阻抗限制及匹配设计正确.2布线没有多余的线头.3散热铜皮建

33、议接地.4电源、地布线要尽量短同时尽量粗.5相邻布线层布线方向垂直,如有平行,其平行长度不大于1000mil 25mm6地址总线尤其是低3位参照时钟布线要求.9 DFX设计9.1 空焊盘dummy pad1为了 PCB生产时平衡层压树脂分布,需要在 PCB的空白区域添加dummy pad.2dummy pad设计成直径50mil的圆形铜块,间距为30mil,排列没有限制.3dummy pad与其他网络及铜皮的间距内层不小于 30mil,外层不小于80mil.4布线的垂直面上不要有dummy pad,预防对平衡度有影响尤其是接口信号.5电源、变压器下面在满足安规的前提下可以添加dummy pad

34、.6表层不建议添加dummy pad,如必须添加,top和bottom层对称添加.9.2 0402阻容器件的应用条件1当PCB的整板PIN密度240时,可以使用0402封装.2当局部密度600,但整板PIN密度240时,局部可使用0402封装.对于面积较大的 PCB板,建议在0402器件集中区域添加 MARK点,预防贴片过程中精度偏差.10孔结构10.1孔的分类根据在PCB上的作用可以分为两类：支撑孔和非支撑孔.10.2 支撑孔Supported HoleS1PCB现在用到的支撑孔可以分为两种：安装孔和工艺定位孔.2安装孔Mounting Hole:通过紧固件如螺钉、钏钉等将PCB安装到结构件

35、上机框、 拔盘器等,用丁固定的孔.3工艺定位孔Tooling Hole:用丁 PCB制造、装配和测试流程中定位的一种圆形或槽型的 孔.10.3安装孔设计要求1安装孔严格根据结构要素图的定位和尺寸要求设计.图2.星月孔说明：金届化小孔一般接PG,大孔为非金届化孔.2如果安装孔有网络连接,用金届化安装孔,一般接地.图3.金属化孔3有安装铜箔的非金届化安装孔的阻焊开窗大小应该与螺钉的安装禁布区大小一致图4.有安装铜箔的非金属化孔阻焊4) 锥形孔(Countersink Hole)设计必须根据结构要素图设置锥形钻孔方向NNTOPBOTTOMNN说明：锥形孔多用丁隐蔽安装螺钉,为非金届化孔.10.4工艺

36、定位孔设计要求1) 工艺定位孔需放置23个,位丁 PCB板的对角不对称放置.说明：如果结构图中给出了定位孔位置,需按结构图设计.2) 工艺定位孔为非金届化孔,孔径 3mm, TOP面和BOTTOM面阻焊开窗比孔径大10mil图5.工艺定位孔3) 工艺定位孔可以借用其他尺寸和位置满足要求的非金届化孔.10.5 非支撑孔(Unsupported HoleS1) PCB中非支撑作用的电镀孔,连接 PCB上不同布线线段的桥梁,定义为 商问连接.包 括通孔和埋孔、盲孔、背钻孔、阶梯孔.2) 通孔(plated through hole)穿过PCB所有层,两面开孔,PCB中用到的过孔无特殊说明一般即指通孔

37、.说明：非支撑作用的电镀孔包括插装器件安装pin脚和过孔,因器件安装pin脚的设计要求和规格在器件封装库中已经确定,本标准中的通孔均指过孔.3) 盲孔(Blinded via)是过孔的一种,只在 PCB 一面开孔.4) 埋孔(Buried via)是过孔的一种,在 PCB的内部开孔,外面不可见.说明：埋、盲孔主要用丁高密 PCB板中.a、b分别表示埋孔的设计参数孔径和深度,c、d、e分别表示盲孔的设计参数表层环宽、孔径和内层环宽.5) 背钻孔(Backdrill)是过孔的一种,在PCB加工工艺上先像通孔一样加工,再用钻头从另 一面将过孔的Stub除去.图7.背钻孔示意图说明：Backdrill

38、多用丁背板上,在普通PCB上应用较少.高速申行信号速率到达 6.25Gbps或者以上,当互连通道中有过孔 Stub长度超过60mil时,需要采用恰当的PCB加工技术去掉过孔Stub的影响,这些PCB加工技术包括：Backdrill、微孔、埋盲孔等.6) 阶梯孔(Steppde Hole),当PCB厚度A 2.5mm存在插装器件不出脚或通孔回流焊工艺焊 点锡量缺乏,可使用阶梯孔技术.图8.阶梯孔10.6过孔设计要求1过孔的最小间距必须 电孔的反焊盘+该区域最小线宽.图9.打孔要求说明：设计中不能出现过孔将周围的平面打断的现象.2过孔与铜箔连接时,普通 PCB板过孔用花盘连接方式,对丁带电流和大功

39、率的PCB板,有散热需求推荐用全连接过孔.图10.全连接和化盘连接说明：铜箔和孔的链接有两种,花焊盘连接和全连接,全连接过孔散热较花盘快.3金届外壳封装,丝印框周围1.5mm禁布过孔.4过孔不能位丁焊盘上.5过孔的隔离焊环最小满足5mils.10.6.1常用过孔的选用要求1优选使用孔径大的过孔,过孔厚径比 < 10 1.2Via命名一般为“ via焊盘-孔径-antipad,默认单位为mil.3如果过孔的厚径比大丁 10: 1,需要和PCB加工厂家确认.4PCB上对过孔无特殊要求的区域,用普通过孔,根据布线宽度选择适宜的过孔.表5. 一般布线过孔表单位：mil板上布线宽度使用viaLV

40、30via22-12-32L>30via30-20-405PCB上BGA区域,使用BGA过孔表6. BGA过孔列表单位： milBGA PIN间距布线层线宽线间距线到孔距离孑L问走线数量使用过孔类型1.27mm内层NA51via22-12-32内层52via20-10-30内层4453via18-10-281mm内层NA51via20-10-30内层444.72via18-8-280.8mm内层4NA4.71via18-8-28说明：在PCB加工中为塞孔处理,孔的 TOP面和BOTTOM面都不做阻焊开窗,即阻焊开窗 为null.Full的过孔表示在负片是全连接.6PCB上的高压区域,使用

41、安规过孔.表7.安规过孔列表封装名孔径mil 备注via24-12-17212-48V区域,保险丝前用,热/反焊盘170milvia32-20-10020-48V区域,保险丝后用,热/反焊盘84mil7PCB在生产加工中要做ICT测试,使用ICT测试孔,其封装名为“ Tvia孔径-反焊盘, 默认单位为mil.表8.测试过孔列表封装名孔径mil 备注Tvia12-32M2F BOTTOM环宽增大,便丁测试Tvia10-3010BOTTOM环宽增大,便丁测试说明：通孔类测试孔测试面阻焊开窗为焊盘直径 +8mil,另一面阻焊开窗为孔径+5mil.测试焊盘通常为32mil或40mil.11印制线路板叠

42、层设计11.1板材的类型表9.板材参数表板材类型介电常数介质损耗阻燃等级玻璃化温度常规FR44.3土 0.4< 0.035UL94 V-0> 135C高 Tg FR44.3土 0.4< 0.035UL94 V-0170-220 C低介质损耗改性FR43.9土 0.3< 0.023UL94 V-0> 150C高频板材<3.6< 0.006UL94 V-0> 180CRCC3.9土 0.3< 0.023UL94 V-0> 135C说明：基材一一印制板板材的绝缘局部.基材可以是刚性的也可以是挠性的,可以是覆金届箔的也可以是不覆金届箔的,覆金

43、届箔的称为芯板,不覆金届箔的称为半固化片.介电常数 电子在介质中电容量与在真空中的电容量的比值.介质损耗一一由丁介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗.RCC Resin Coated Copper ,即附树脂铜皮或树脂涂布铜皮,主要用丁高密度 电路HDI Board-High Density Interconnection Board制造,生产时可以增加高密度小孔及细线路制作水平的材料.由于小孔制作除了包括ft孔工作之外,也包括盲孔的电镀工作.由于盲 孔电镀根本上不同丁通孔电镀,药液的置换难度比拟高,因此介电质材料厚度也尽量的降低.针对这两种制作特性的需求,恰好 RCC能够提供

44、制作的这些特性需求,因此而被采用.11.2板材的使用方法1电路设计的信号最高工作频率低丁 1GHz时,采用常规FR4材料.2电路设计的信号最高工作频率1GHz6GHz时,推荐选用低介质损耗增强型 FR4材料.3电路设计的信号最局工作频率 7GHz以上时,推荐选用局频材料4当PCB叠层大丁 14层是,推荐选用高Tg FR4材料,可以提升焊接工艺的可靠性.5当孔径与板厚比大丁 10时,推荐选用高Tg FR4材料,可以保证制板成功率.6但设备运行环境温度长期高丁 80度时,推荐选用高Tg FR4材料,可以提升使用寿命.11.3线路板加工主要用层说明1丝印层一一包含器件位号,盘名及其他相关说明信息.2

45、阻焊层一一表示单盘上需焊接或散热露铜的区域,该区域需做外表处理.3信号层一一将原理图中所有网络实现在物理关系互连的线路层,用正片出光绘.4平面层一一将原理图中的电源、地网络连通的线路层,同时提供阻抗限制的参考平面用负 片出光绘.5DRAWING层制板说明层,包含阻抗限制表、钻孔表及叠层厚度等其他制板相关信息.6Drill层一一将印制板上需要钻孔的信息表示为数控钻床识别的数据格式,包含钻孔直径、位置和数量等信息.11.4线路板叠层结构设计方法11.4.1信号层设计要求1信号层必须有一个相邻的平面层提供信号回流路径.2信号层在保证阻抗的条件下尽量减少到平面层的距离.3信号层的层数根据线路板整体布线

46、密度、局部布线密度、本钱等因素综合确定.11.4.2平面层设计要求1平面层所需数量根据电路设计的电源种类及功耗,信号层的数量等因素确定.2电路设计中的关键大功耗电源建议与地平面层相邻,并保证两个平面层的间距最小.3平面层分为负片设计和正片设计,一般用负片设计.4大于或等于48V的电源、地平面与低压电源、地平面在空间上禁止重叠,在同一平面上问 隔要大于80mil 2mm.5PG在空间上不与板内的电源、地平面重叠.6平面层距离板边最小间距为20mil 0.5mm.7电源平面层相对地平面层内缩大于 60mil 1.5mm.8时钟信号、高速接口总线、敏感信号等关键信号不得跨平面层的分割线.9对外接口电

47、路中变压器下方需挖空处理.10电源平面分割线需要选择适宜的线宽,BGA区域最小线宽20mil 0.5mm,安规区域最小 线宽80mil 2mm,常规区域最小线宽 30mil0.75mm.11分割线不允许跨越孔径大于其宽度的金届化孔,预防在分割线两侧形成热焊盘,导致分割线两侧的网络短路.12负片层中,对于大面积需挖空区域用 ANTI ETCH填充,预防出现孤岛.13平面层中,压接通孔焊盘一般用全连接方式铺shape14平面层用正片设计时铜皮分布尽量均匀,预防出现大面积的无铜区域.15正片可以选择全连接方式,对丁过大电流的设计,建议用正片设计平面层.16要保证平面层铜皮的连续性,不能被密集的过孔打

48、断.17平面层如果是压接孔一般用全连接方式.18叠层设计要求线路板需中央对称设计层叠结构.19叠层设计的CORE厚度需通过阻抗限制线宽、线间距、布线格点等因素综合确定.20叠层设计尽量参考?烽火通信 PCB设计叠层参考模板?.21PCB外层一般选用0.5OZ的铜箔,内层一般选用1OZ的铜箔；尽量预防在内层使用两面 铜箔厚度不一致的芯板.22PCB板布线层和平面层的分布,要求从 PCB板层叠的中央线上下对称,包括层数,距中 心线距离、线路层尽量相对与 PCB垂直中央线对称.11.5阻抗限制1特征阻抗是传输线上任一点入射波的电压与入射波的电流比值,或反射波的电压与电流的比值.2在阻抗限制PCB板的

49、设计中,需要考虑铜厚、线宽、介电常数、介质厚度、阻焊等因素 的影响.3根据阻抗设计要求,在保证总板厚的前提下选取适宜的半固化片和芯板厚度组合.4选用的厚度参数尽量与厂家已有的相同,预防专门定制,不必要的提升本钱.两层之间的 半固化片厚度不宜太薄,一般采用两片叠加而成.5阻抗线设计中线宽定义应该考虑目前厂家的加工水平通常应不小丁5mil.在计算阻抗时,需要将铜线的蚀刻差异计算在内.说明：线宽在PCB加工的时候分2局部,上外表宽度和下外表宽度.图11.微带线各带状线结构模型上图中W1为下外表宽度,W为上外表宽度,设计线宽是指下外表宽度 W1 ,由丁厂家加工水平的限制,上下外表会产生一定的偏差,而不

50、是相等,具体参考下表.表10.内层上下外表线宽差值底铜厚度上下外表线宽差W1-Wmil内层0.5OZ0.61.0OZ0.8表11.外层上下外表线宽差值底铜厚度完成万式上下外表线宽差W1-W mil外层0.5OZ0.5OZ+plating11.0OZ1.0OZ+plating1.46) 考虑到半固化片在层压时会出现的流胶现象, 会使半固化片的实际厚度变薄,并由此对阻 抗造成的影响.计算半固化片厚度,残铜率参考数据问下表.表12.普通PCB板残铜率平面层(电源,地层)信号层残铜率90%10%说明：半固化片实际厚度按以下公司计算,H1=H- (1-A1) T1-X( 1-A2)打2H1:半固化片的实

51、际厚度 H:半固化片理论厚度 A1、A2:半固化片两面铜箔的残铜率 T1、T2:半固化片两面铜箔的厚度表层采用电镀处理方式,不计算表层的残铜率.半固化片类型半固化片固化后理论厚度1062.0土 0.4mil10803.0土 0.4mil21134.0± 0.6mil21164.7± 0.6mil76287.4土 0.8mil12格点12.1格点的作用格点设置分单格点系统和多格点系统.单格点系统就是在一个坐标只有一种格点.如设置 X 方向格点坐标为25mil, Y方向格点为5mil.那么鼠标的所有操作都在25mil, 5mil格点的整数倍 上.多格点系统那么在一个坐标方向上有

52、多种格点. 如设置X方向为5 2 8 5mil,设置Y方向为5 4 6 5mil.鼠标的所有操作只能在 X方向上5 2 6 5mil和Y方向上5 4 6 5mil相交的点上.其中X方向 上5+2+8+5=20mil, Y方向上5+4+6+5=20mil交义处显示大格点,其他方向显示小格点.格点如下 图图12.格点设置图设置格点布局,可以提升布局效率,方便 Fanout及布局调整.设置格点布线,可以提升布通 率及布线效率,且布线美观匀称,更有利于加 ICT测试点.格点系统主要应用在布局、Fanout和 布线上；多格点系统一般仅在布线上使用.12.2格点的设置要求12.2.1布局格点设置要求1无定位要求器件用格点布局时,采用器件封装原点作为参考点.2无定位要求的IC器件布局设置格点优选50mil,可选25mil.3封装尺寸0603及以上封装阻容器件