Description
印制电路板的设计规范标准
栏目:行业资讯 发布时间:2024-07-16
 1、目录1 印制线路板( PCB)说明 31.1 印制线路板定义 31.2 印制线路板基本组成 31.3 印制线路板分类 32 原理图入口条件 . 43 原理图的使用 54 结构图入口条件(游) 65 结构图的使用 76 电路分类 86.1 从安规角度分类 86.2 布局设计要求 86.3 各类电路距离要求 86.4 其他要求 97 规则设置 117.1 规则分类 117.2 基本设置 117

  1、目录1 印制线路板( PCB)说明 31.1 印制线路板定义 31.2 印制线路板基本组成 31.3 印制线路板分类 32 原理图入口条件 . 43 原理图的使用 54 结构图入口条件(游) 65 结构图的使用 76 电路分类 86.1 从安规角度分类 86.2 布局设计要求 86.3 各类电路距离要求 86.4 其他要求 97 规则设置 117.1 规则分类 117.2 基本设置 117.3 特殊区域 127.4 电源、地信号设置 137.5 时钟信号设置 137.6 差分线的设置 137.7 等长规则 147.8 最大过孔数目规则 147.9 拓扑规则 147.10 其他设置 158 安规

  2、、 EMC 168.1 PCB板接口电源的 EMC设计 168.2 板内模拟电源的设计 168.3 关键芯片的电源设计 178.4 普通电路布局 EMC设计要求 178.5 接口电路的 EMC设计要求 178.6 时钟电路的 EMC设计要求 178.7 其他特殊电路的 EMC设计要求 188.8 其他 EMC设计要求 189 DFX 设计 199.1空焊盘( DUMMY PA)D . 199.2 0402 阻容器件的应用条件 1910 孔(结构) 20.专业资料 .10.1 孔的分类 2010.2支撑孔( SUPPORTEDHO LES) 2010.3 安装孔设计要求 2010.4 工艺定位孔

  3、设计要求 2110.5 非支撑孔( UNSUPPORTEHDO LES) 2210.6 过孔设计要求 2410.6.1 常用过孔的选用要求 . 2511 印制线路板叠层设计 . 2711.1 板材的类型 2711.2 板材的使用方法 2711.3 线路板加工主要用层说明 2711.4 线路板叠层结构设计方法 2811.4.1 信号层设计要求 . 2811.4.2 平面层设计要求 . 2811.5 阻抗控制 2912 格点 3112.1 格点的作用 3112.2 格点的设置要求 3112.2.1 布局格点设置要求 . 3112.2.2 布线格点设置要求 . 3212.3 其他设置 913 FAN

  4、OUT设置 3313.1 基本 FANOUT要求 3313.2 电源、地 FANOUT要求 3313.3 信号线 FANOUT要求 3314 布线通道规划 3614.1 布线通道计算规划 3614.2 高密区域布线规划 3714.3 重要信号布线规划 3915 布线 4015.1PCB布线类型 4015.2 常规 PCB布线基本要求 4015.3 特殊信号线 4215.3.1时钟线布线规则 . 4215.3.2 并行总线布线要求. 4215.3.3 高速串行总线布线要求 4315.3.4 差分线布线要求 . 4415.3.5 电源、地线 . 45.专业资料 .1 印制线路板( PCB)说明1.

  5、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 印制线路板基本组成1) 线路与图面 (Pattern): 线路是作为元件之间导通的工具;图面则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 (Dielec

  6、tric) 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 )。元件是通过插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。4) 防焊油墨 (Solder resistant /Solder Mask): 并非全部的铜面都要需要进行表面处理,

  7、因此不需要做表面处理的区域, 会涂敷绝缘油墨层 (通常为环氧树脂 ) ,主要功能是避免表 面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) 表面处理 (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,这种保护方式成为表面处理。表面处理通常 有喷锡 (Hot Air Solder Leveling) ,化金 (Electroless Nickel/Immersion Gold) ,化银 (I

  8、mmersion Silver) , 化 锡 (Immersion Tin) , 有 机 保 焊 剂 (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。.专业资料 .2 原理图入口条件1) 原理图用 CADENC的E Design Entry HDL 设计。2) 原理图必须使用标准库设

  9、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。.专业资料 .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

  10、参考原理图导入操作指导书 。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 。.专业资料 .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

  11、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,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”里面体现,包括金属化和非金属化孔的要求、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。.专业资料 .5 结构图的使用1) 结构图必须做成机械 symbol。2) 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

  12、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 symbol 上必须包括 outline/routekeepin all/packagekeepout TOP/ packagekeepout BOTTOM7) OUTLINE层表示板的外形,用宽度为 0 的线表示。8) Routekeepin 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。9) packagekeepout TOP 表示 TOP层禁止放器件的区域,需添加 TOP层限高属

  13、性。10) packagekeepout BOTTOM表示 BOTTOM层禁止放器件的区域,需添加 BOTTOM层限高属性。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 anti 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属性必须是 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。.专业资料 .6 电路分类6.1 从安规角度分类1)L/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

  14、 、-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) :持续功率大于 15V的,但低于 -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 字电路的电源,还包括模拟电路的电源。4)96V/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)信号线出户外信号线( TNV-1电路):单盘上直接连接户

  15、外线缆的布线。 包括 E1/T1/E3/T3 、 网线、串 / 并口线。8)信号线不出户外信号线( 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,功能驱动控制 线、告警线、数字信号线、模拟信号线。9)PGND独( 立于电源、信号之外的人可触及的等电位体 ) :单盘上的 PGND布线。包括与拔盘 器、金属外壳、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,防止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叉。

  16、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叉。5)L/N 线布局区域与其他区域分开。6)TNV-3 对外接口电路布局是,尽量靠近连接器,单独分区,不与其他电路交叉。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):表 1.L/N 线-48v/RTN 类用户线类出户外信 号线96V/ 回流 线铃流线低压电源 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/

  17、1.752.1/1.752.1/1.75.专业资料 .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2.1/0.752) 上表中的要求均为同层之间的间距要求,如果是相邻层间要求不小于0.5mm。3) 上表中“ / ”前为表层间距要求,“ / ”后为内层间距要求,且均为强制要求。6.4 其他设置1)

  18、 E1、 T1、E3、T3、 DS3信号,最小线宽不能小于 10mils 。2) 用户线信号最小线宽不能小于 12mils 。3) 信号线与铜箔的间距最好大于 15mils ,防止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于 2mm,交流熔丝焊盘两端的间距要求不小于 3.2mm。2) 对于插装的电源模块, 要防止无台阶的金属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) 对外接口信号线尽量不布在元件面上,避免被压在金属外壳下,或者依靠助焊剂来绝缘。4) 表层布电源线要防止不在外壳或接地的金属外壳器件

  19、下, 以免金属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图。.专业资料 .专业资料 .7 规则设置7.1 规则分类1) 规则通常分为物理规则和电气规则。2) 物理规则一般是指 PCB板上最小线宽和过孔大小的规则, 以及 PCB板的 DFX要求的相关规 则等。3) 电气规则一般是指差分规则、时序规则、阻抗控制规则、串扰控制规则、电气安全控制规 则等。4) 在印制板上,物理规则和电器规则都是通过控制布线、过孔、层叠、焊盘和铜箔等的物理 实现而达成的。7.2 基本设置1) 对于不同的铜厚,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于

  20、 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,并且确保最小设计值在表 2 的最小值和推荐值之间。表2. 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) 线间距要求大于线宽。说明:如 5mil 的线宽,建议线间距设置为 8mil 。3) 布线与过孔 airgap 距离不能小于 5mil说明:对于局部高频区域布线与过孔 air

  21、gap 的最小一般可以允许 4mil 。但如果小于 4mil ,一 定需要与厂家确认。4) 布线与过孔 airgap 距离尽量大于等于 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, 并且确保最小设计值在表3 的最小值和推荐值之间。表 3. 孔间距、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-VIA858585.专业资料 .VIA-TVIA8512885VIA-LINE645645546) 关于最小过孔的选择,优选厚

  22、径比控制在 8以下,小于等于 10属于可选,大于 10 需要慎 选并需要与具体的生产厂家确认。7.3 特殊区域1) PCB板上需要定义的特殊区域一般有以下几种:表 4. 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 分布的区域一般指有效值高于 36V 的区域为高压区域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( Bo

  23、dy-height )。4) 对于高压区域内的过孔、布线、铺铜、焊盘相互的间距要求,必须满足印制板(PCB)安规设计规范的间距要求。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属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 。7) BGA区域使用 BGA区域专用过孔, ICT 测试点过孔除外。8) 建议 BGA器件的中心要求设置“十”字形的过孔禁布区,如下图所示。图 1. BGA中心孔禁布区9) PCB板采用常规波峰焊时, BGA区域不允许有通孔的 ICT

  24、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于 5mil.专业资料 .11) 对外接口区域的过孔、布线、焊盘、铜箔相互间的间距要求尽量按照高压区域的安规要求 设置。说明:这些接口都是外接电缆的,处于防护设计(如打静电)的考虑,因此建议关注这区域的 安全设计。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则。 区域属性优 先级:禁布区高压区对外接口区区。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

  25、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能力。5) 电源布线的通流能力推荐有 50%的降额。7.5 时钟信号设置1) 时钟信号网络增加 3H规则属性。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合适的拓扑结构规则。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、线间间距、允许的最大

  26、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,则注意线 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心间距应不小于 2S,S 为差分线自身的线间距。如下图:.专业资料 .图2.7.7 等长规则 信号需要等长处理, 必须给信号赋予等长规则, 如通过设置延时规则、 绝对等长值、相对等长 值、总链路长度值等属性实现。建议优选延时规则进行设置。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 属性,保证信号的延时性一致。7.8 最大

  27、过孔数目规则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 拓扑规则 多负载网络(例如: CPU总线,内存总线)需要设置拓扑规则,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 Cluster )、 最小生成树( Min Spanning Tree )。表 5. 常用拓扑列表拓扑图示菊花链driverload4 | load1 | load2 load3星形-load1 -load3Driver | |-load2 -load4远端分支| load1Driver | load2| l

  28、oad3最小生成树Driver | load1| | load2load4 | load3.专业资料 .7.10 其他设置5) E1、 T1、E3、T3、 DS3信号,最小线宽不能小于 10mils 。6) 用户线信号最小线宽不能小于 12mils 。7) 信号线与铜箔的间距最好大于 15mils ,防止对信号的阻抗有影响.专业资料 .8 安规、 EMC8.1 PCB板接口电源的 EMC设计1) PCB板接口电源一般由防雷、过欠压保护、缓启动、共模滤波组成。2) 布局需按照电源流向,避免输入输出交叉布局。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

  29、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 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) 型滤波建议按以下方式布局布线:图3.5) LC 滤波建议按以下方式布局布线:图4.专业资料 .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,根据信号基本流向布局,不同功能的模块电路区别放置。2) 数字电路与模

  30、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) 干扰源于敏感电路分开布局。5) 单盘焊接面尽量避免放置敏感器件或强辐射器件, 以防干扰相邻槽位单盘或被相邻槽位单 盘干扰。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 (25mm)8.5 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 ( 25mm)。3) 接口变压器与连接器之间的信号网络无交叉,如果存在交叉,优先调整变压器

  31、的接法,以 保证变压器初级与连接器之间的信号网络不交叉,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、串口的接收、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则,不同差分对之间的距离满足 2S 原则,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接处理(地线或电容)12) 接口芯片

  32、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)。.专业资料 .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,则布线长度不大于 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规则。7) 不同频率相位的时钟信号线间距满足 3H规则。8) 时钟线距离板边及 IO

  33、接口信号间距不小于 1000mil ( 25mm)。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合适。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,避免模拟与数字信号布线交叠。6) 一对差分线上的滤波器

  34、件同层对称放置。8.8 其他 EMC设计要求1) 板上阻抗控制及匹配设计正确。2) 布线没有多余的线头。3) 散热铜皮建议接地。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 (25mm)。6) 地址总线(尤其是低 3 位)参照时钟布线要求。.专业资料 .9 DFX设计9.1 空焊盘( dummy pad)1) 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。2) dummy pad设计成直径 50mil 的圆形铜块,间距为 30mil ,排列没有限制。3) dummy pad与其他网络及铜皮的

  35、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,避免对平衡度有影响(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。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,防止贴片过程中精度偏差。.专业

  36、资料 .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 Holes )1) PCB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、铆钉等)将 PCB安装到结构件上(机框、 拔盘器等),用于固定的孔。3) 工艺定位孔 (Tooling Hole) :用于 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) 安装孔严格按照结构要素图的定位和尺寸要求设计。图 5. 星月孔说明:金属化小孔一般接 PG,大孔为非金属化孔 。

  37、2) 如果安装孔有网络连接,用金属化安装孔,一般接地图 6. 金属化孔3) 有安装铜箔的非金属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.专业资料 .铜箔阻焊孔径图7. 有安装铜箔的非金属化孔阻焊4) 锥形孔( Countersink Hole )设计必须按照结构要素图设置锥形钻孔方向NNTOPBOTTOMNN图8. 说明:锥形孔多用于隐蔽安装螺钉,为非金属化孔。10.4 工艺定位孔设计要求1) 工艺定位孔需放置 23 个,位于 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。.专业资料 .图9.2) 工艺定位孔为非金属化孔,孔径 3mm,TOP面和

  38、BOTTOM面阻焊开窗比孔径大 10milD+10mil阻焊图10. 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属化孔。10.5 非支撑孔( Unsupported Holes )1) 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“面间连接”。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。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,本规范中的通孔

  39、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。.专业资料 .图 11. 埋盲孔示意图说明:埋、盲孔主要用于高密 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 12.背钻孔示意图说明: Backdrill 多用于背板上,在普通 PCB上应用较少。高速串行信号速率达到

  40、 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 2.5mm,存在插装器件不出脚或通孔回流焊工艺焊 点锡量不足,可使用阶梯孔技术。.专业资料 .图 13.阶梯孔10.6 过孔设计要求1) 过孔的最小间距必须过孔的反焊盘 +该区域最小线宽。图 14. 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,对于带电流和

  41、大功率的 PCB板,有 散热需求推荐用全连接过孔。图15. 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) 金属外壳封装,丝印框周围 1.5mm禁布过孔。4) 过孔不能位于焊盘上。.专业资料 .5) 过孔的隔离焊环最小满足 5mils10.6.1 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。2) Via 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于 10:1,需要和 PCB加工厂家确认。4) PCB上对过孔无特殊要求的区域,用普通过孔,根据布线宽度选择合适的过孔表

  42、6. 一般布线过孔表 (单位: mil)板上布线宽度使用 viaL30via22-12-32L30via30-20-405) PCB上 BGA区域,使用 BGA过孔表 7. BGA过孔列表(单位: mil )BGA PIN 间距布线层线宽线间距线到孔距离孔间走 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,

  43、即阻焊开窗为 null Full 的过孔表示在负片是全连接。6) PCB上的高压区域,使用安规过孔。表8. 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 84mil7) PCB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 。.专业资料 .专业资料 .封装名孔径( mil )备注Tvia12-3212BOTTOM面环宽增大,便于测试Tvia10-3010BOTTOM面环宽增大,

  44、便于测试表9. 测试过孔列表说明: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 印制线路板叠层设计11.1 板材的类型表 10.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 0.40.035UL94 V-0135高 Tg FR44.3 0.40.035UL94 V-0170-220 低介质损耗改性 FR43.9 0.30.023UL94 V-0150高频板材3.60.006UL94 V-0180RCC3.9 0.30.023UL94 V-0135说明:基材印制板板材的绝缘部

  45、分。 基材可以是刚性的也可以是挠性的, 可以是覆金属箔 的也可以是不覆金属箔的,覆金属箔的称为芯板,不覆金属箔的称为半固化片。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。 介质损耗由于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 ,主要用于高密度电 路(HDI Board-High Density InterconnectionBoard) 制造,生产时可以增加高密度小孔及细线路制作能力的材料。 因为小孔制作除了包括饡孔工作之外, 也包括盲孔的电镀工作。 因为盲 孔电镀基本上不同于通孔电镀,药液

  46、的置换难度比较高,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于 1GHz时,采用常规 FR4材料。2) 电路设计的信号最高工作频率 1GHz6GH时z ,推荐选用低介质损耗增强型 FR4材料。3) 电路设计的信号最高工作频率 7GHz以上时,推荐选用高频材料4) 当 PCB叠层大于 14 层是,推荐选用高 Tg FR4 材料,可以提高焊接工艺的可靠性。5) 当孔径与板厚比大于 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

  47、高于 80度时,推荐选用高 Tg FR4 材料,可以提高使用寿命。11.3 线路板加工主要用层说明1) 丝印层包含器件位号,盘名及其他相关说明信息。2) 阻焊层表示单盘上需焊接或散热露铜的区域,该区域需做表面处理。3) 信号层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) 平面层将原理图中的电源、地网络连通的线路层,同时提供阻抗控制的参考平面用负 片出光绘。5) DRAWING层制板说明层,包含阻抗控制表、钻孔表及叠层厚度等其他制板相关信息。6) Drill 层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。.专业资料 .11.4 线路

  48、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密度、局部布线密度、成本等因素综合确定。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,在同一平面上间 隔要大于 80mil (2mm)。5) PG在空

  49、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) 对外接口电路中变压器下方需挖空处理。10) 电源平面分割线需要选择合适的线宽, 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 30mil(0.75mm) 。11) 分割线不允许跨越孔径大于其宽度的金属化孔, 防止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

  50、挖空区域用 ANTI ETCH填充,避免出现孤岛。13) 平面层中,压接通孔焊盘一般用全连接方式铺 shape。14) 平面层用正片设计时铜皮分布尽量均匀,避免出现大面积的无铜区域。15) 正片可以选择全连接方式,对于过大电流的设计,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心对称设计层叠结构。19) 叠层设计的 CORE厚度需通过阻抗控制线宽、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 。21) PCB外层一般选用 0.5OZ 的铜箔,内

  51、层一般选用 1OZ的铜箔;尽量避免在内层使用两面铜 箔厚度不一致的芯板。.专业资料 .22) PCB板布线层和平面层的分布, 要求从 PCB板层叠的中心线上下对称, (包括层数, 距中心 线距离、线路层)尽量相对与 PCB垂直中心线对称。11.5 阻抗控制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) 在阻抗控制 PCB板的设计中,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) 按照阻抗设计要求,在保证总板厚的前提下选取合适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,避免专门定制,不必要的提高成本。两

  52、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能力(通常应不小于 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 部分,上表面宽度和下表面宽度图 16. 微带线各带状线结构模型上图中 W1为下表面宽度, W为上表面宽度,设计线宽是指下表面宽度 W1,由于厂家 加工能力的限制,上下表面会产生一定的偏差,而不是相等,具体参考下表。表 11. 内层上下表面线宽差值底铜厚度上下表面线宽差W1-W(mil)内层0.5OZ0.61.0OZ0.8表 12.外层上下表面线宽差值底铜厚度完成方式上下表面线宽差W1-W (mil)0.5OZ0.5OZ+plating1外层1.0OZ1.0OZ+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