PCB-Layout-规范(试用版)

1、Genda Technology 印制电路板（PCB）设计规范晶英达光电科技(深圳)有限公司印制电路板(PCB)设计规范 Version A (试用)执行日期: 2006-11-20起目 录1. 适用范围32. 引用/参考标准 33. 术语解释34. 主要目的45. 设计前准备46. 设计要求47. 设计流程48. 设计审核 119.EMC,EMI,ESD相关要求111.适用范围 本规范适用于晶英达公司CAD设计的所有印制电路板(简称PCB).2.引用/参考标准 IPC-2221 Generic Standard on Printed Board DesignGB/T-4588.3 印制电路板

2、设计和使用 GS-WI-TD-06-M LCM设计规范3. 术语解释3.1 PCB(Print Circuit Board): 印制电路板(简称PCB)。3.2 原理图：电路原理图，用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种 器件之间的连接关系的图。 3.3 网络表：由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本 文件，一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。 3.4 布局：PCB设计过程中，按照设计要求，把元器件放置到板上的过程。 3.5 仿真：在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下，利用EDA设计工具对PCB 的布局、布线效果进行仿真分析，从而在单板

3、的物理实现之前发现设计中存在的EMC问题、时序问题和信号完整性问题，并找出适当的解决方案。 4.主要目的4.1 本规范归定了我司PCB设计的流程和设计原则，主要目的是为PCB设计者 提供必须遵循的规则和约定。 4.2 提高PCB设计质量和设计效率。 4.3 提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。 5.设计前准备设计工程师设计员需提供的资料:5.1 经审核的、准备无误的原理图，包括书面文件和电子档以及网络表， 对于封装库中没有的元件，设计工程师设计员应提供Datasheet或实物，并指定引脚的定义顺序。5.2 提供PCB结构图，应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、定位元件和接插件定位尺寸、禁

4、止布线区等相关尺寸信息。 6.设计要求6.1 仔细审读原理图，理解电路的工作条件。如模拟电路的工作频率，数字电路的工作速度等与布线要求相关的要素。理解电路的基本功能、在系统中的作用等相关问题。 6.2 根据SCH和PCB工程图纸审核表的要求，对原理图进行规范性审查。 6.3 对于原理图中不符合设计规范的地方，要明确指出，并让原理图设计者进行修改。 7.设计流程7.1 PCB文件的命名 编号方法:依LCM型号料号编号作业指导书7.2 创建网络表7.2.1 打开网络表,浏览所有封装,确保所有封装都正确,并且元件库中包含 所有元件的封装.7.2.2 标准元件全部采用公司统一元件库中的封装.7.2.3

5、 元件库中不存在的封装,依设计工程师设计员提供的Datasheet或实物 绘制或由专人建库并确认.7.2.4 创建PCB板框, 根据PCB结构图,创建PCB设计文件； 注意正确选定板坐标原点的位置，原点的设置原则： A. 板左边和下边的延长线交汇点。 B. 板左下角的第一个焊盘。 7.2.5 载入网络表并排除所有载入问题. 7.3 布局7.3.1 依结构图设置板框尺寸，按结构要素布置LCD、FPC、LED安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予锁定属性。7.3.2 依结构图和生产加工时所需要设置PCB禁止布线区、禁止布局区域。也 可根据某些元件的特殊要求，设置禁止布线区。 7.3.3

6、遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局 7.3.4 布局中应参考原理图，根据板的主信号流向规律安排主要元器件 7.3.5 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短，关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分 7.3.6 相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局； 7.3.7 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局； 7.3.8 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有 极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致，便于生产和检

7、验。7.3.9 发热元件要一般应均匀分布，以利于整板散热，除温度检测元件以外的 温度敏感器件应远离发热量大的元器件。 7.3.10元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元器件周围要有足够的空间。 7.3.11在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上，只有在顶层元件过密时，才将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。7.3.12 在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。7.3.13 IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电

8、源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短,旁路电容应均匀分布在集成电路周围。7.3.14 位于板边缘的元件,离板边缘至少有2个板厚的距离。7.3.15某元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它们的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路。7.3.16 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。 A.串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端，距离一般不超过500mil。 B.匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。 7.3.17 双列直插元件相互的距离要大于2mm,BGA与相邻元件的距离>5mm,其它贴片元件相互间的距离&

9、gt;0.7mm；贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；有压接件的PCB，压接的接插件周围5mm内不能有插装元器件，在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元器件。 7.4 布线 采用手动布线的方法，在保障布线合理、符合规范的情况下，尽量追求布线的完美。7.4.1 首先确定板的层数设置，常规我们选用单、双面板，特殊情况下选用4层或4层以上板。单面板,常规SMT板取顶层走线,插件板取底层走线,注意视图面要保持一致。7.4.2 布线优先次序 A 关键信号线优先：电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。B 密度优先原则：从板上连接关系最复杂的器件着手布线,或从板上

10、连线最密集的区域开始布线；常规我们从LCD的主控IC开始布线。 7.4.3 走线方向控制 相邻层走线呈正交结构,避免将不同 信号走线布成同一方向，以减少层间窜 扰，增强抗干扰能力。7.4.4 走线开环检查一般不允许出现一端浮空的布线。主要是为了避免产生"天线效应"，减少接受不必要的辐射干扰。7.4.5 阻抗匹配检查同一网络的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀，当传输的速度较高时会产生反射，在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下，如接插件引出线等类似的结构时，可能无法避免线宽的变化，应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。 7.4.6 走线闭环检查 防

11、止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题，自环将引起辐射干扰。 7.4.7 走线长度控制即走线最短规则，在设计时应该让布线长度尽量短，以减少由于走线过长带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。 7.4.8 倒角原则 尽量避免使用锐角与直角走线，锐角和直角走Recommend线易产生辐射，同时易给PCB生产工艺带来蚀刻不良。在某些条件下，确实无法避免直角走线，则推荐使用图片(红色)中走线方式。常规我们采用45度或圆弧走线，可提高铜箔强度,减少辐射；在高频电路中，还可以减少信号对外的发射和相互间的耦合。7.4.9 元件去耦原则 增加必要的去藕电容

12、，滤除电源上的干扰信号,使电源信号稳定。在多层板中，对去藕电容的位置一般要求不太高，但对双层板，去藕电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性。7.4.10 重叠电源与地线层原则不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰，特别是一些电压相差很大的电源之间，电源平面的重叠问题一定要设法避免，难以避免时可考虑中间隔地层。 7.4.11 3W原则为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于3倍线宽时，则可保持70%的电场不互相干扰，称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰，可使用10W的间距。 7.4.12 五五原则PCB层数选择规则，即时钟频率到5M

13、Hz或脉冲上升时间小于5ns，则PCB须采用多层板，这是一般的规则，有的时候出于成本等因素的考虑，采用双层板结构时，这种情况下，最好将PCB的一面做为一个完整的地平面层。但使用地平面分隔,可能改善或降低电路性能，因此要谨慎使用。7.4.13 电源线、地线要求尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线电源线信号线，通常信号线宽为：0.20.3mm,电源线为0.52.5mm, 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用,但模拟电路的地不能这样使用.如下图单面板中，电路板上器件的电源线和地线彼此靠近，这种配合比较适当，此PCB中电子元器件和线路受电磁干

14、扰(EMI)的可能性降低了679/12.8倍或约54倍7.4.14 元件布局分区分层原则A. 主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰，同时尽量缩短高频部分的布线长度。通常将高频的部分布设在接口部分以减少布线长度，当然，这样的布局仍然要考虑到低频信号可能受到的干扰。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题，通常采用将二者的地分割，再在接口处单点相接。 B. 对混合电路，也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面，分别使用不同的层布线，中间用地层隔离的方式。 7.5 工艺设计要求1. 一般要求可参考LCM设计规范.2. 可参考PCB生产供应商提供的流程技术能力。(供应商提供)8设计审核8

15、.1 依SCH与PCB工程图纸审核表自检。8.2 如需要输出光绘文件的，用CAM350检查，确认光绘文件正确生成。8.3 如果设计中有PCB生产工艺上问题，应积极改进，保证PCB的可加工性 可生产性，可测试性。9EMC，EMI，ESD相关要求1 可参考电磁兼容设计纲要。2 元件布局2.1 防辐射干扰A. 对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。B.尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。C.对于会产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件磁场方向应相互垂直，减少彼此之间的耦合。D.对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应有良好的接地。E.在高频工作的电路，要考虑元件之间