PCB板基础知识布局原则布线技巧设计新版规则Word下载.docx

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（2）元器件封装编号

编号原则：

元器件类型+引脚距离（或引脚数）+元器件外形尺寸

例如AXIAL-0.3DIP14RAD0.1RB7.6-15等。

（3）常用元器件封装

电阻类普通电阻AXIAL-

其中

表达元件引脚间距离；

可变电阻类元件封装编号为VR

，其中

表达元件类别。

电容类非极性电容编号RAD

表达元件引脚间距离。

极性电容编号RB

-

，

表达元件引脚间距离，

表达元件直径。

二极管类编号DIODE-

晶体管类器件封装形式各种各样。

集成电路类

DIP双列直插封装

PLCC塑料引线芯片载体封装

PQFP塑料四方扁平封装

SOP小尺寸封装

3、铜膜导线是指PCB上各个元器件上起电气导通作用连线，它是PCB设计中最重要某些。

对于印制电路板铜膜导线来说，导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线重要指标，这两个方面尺寸与否合理将直接影响元器件之间能否实现电路对的连接关系。

印制电路板走线原则：

◆走线长度：

尽量走短线，特别对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小。

◆走线形状：

同一层上信号线变化方向时应当走135°

斜线或弧形，避免90°

拐角。

◆走线宽度和走线间距：

在PCB设计中，网络性质相似印制板线条宽度规定尽量一致，这样有助于阻抗匹配。

走线宽度普通信号线宽为：

0.2～0.3mm，（10mil）

电源线普通为1.2～2.5mm在条件容许范畴内，尽量加宽电源、地线宽度，最佳是地线比电源线宽，它们关系是：

地线＞电源线＞信号线

焊盘、线、过孔间距规定

PADandVIA　：

≥0.3mm（12mil）

PADandPAD　：

PADandTRACK　：

TRACKandTRACK　：

密度较高时：

≥0.254mm（10mil）

≥　0.254mm（10mil）

4、焊盘和过孔

引脚钻孔直径=引脚直径+（10~30mil）

引脚焊盘直径=钻孔直径+18mil

华为PCB布局原则

1、依照构造图设立板框尺寸，按构造要素布置安装孔、接插件等需要定位器件，并给这些器件赋予不可移动属性。

按工艺设计规范规定进行尺寸标注。

2.依照构造图和生产加工时所须夹持边设立印制板禁止布线区、禁止布局区域。

依照某些元件特殊规定，设立禁止布线区。

3.综合考虑PCB性能和加工效率选取加工流程。

加工工艺优选顺序为：

元件面单面贴装——元件面贴、插混装（元件面插装焊接面贴装一次波峰成型）——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装。

4、布局操作基本原则

A.遵循“先大后小，先难后易”布置原则，即重要单元电路、核心元器件应当优先布局．

B.布局中应参照原理框图，依照单板主信号流向规律安排重要元器件．

C.布局应尽量满足如下规定:

总连线尽量短，核心信号线最短;

高电压、大电流信号与小电流，低电压弱信号完全分开;

模仿信号与数字信号分开；

高频信号与低频信号分开；

高频元器件间隔要充分．

D.相似构造电路某些，尽量采用“对称式”原则布局；

E.按照均匀分布、重心平衡、版面美观原则优化布局；

F.器件布局栅格设立，普通IC器件布局时，栅格应为50--100mil,小型表面安装器件，如表面贴装元件布局时，栅格设立应不少于25mil。

G.如有特殊布局规定，应双方沟通后拟定。

5.同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一种方向放置。

同一种类型有极性分立元件也要力求在X或Y方向上保持一致，便于生产和检查。

6.发热元件要普通应均匀分布，以利于单板和整机散热，除温度检测元件以外温度敏感器件应远离发热量大元器件。

7.元器件排列要便于调试和维修，亦即小元件周边不能放置大元件、需调试元、器件周边要有足够空间。

8.需用波峰焊工艺生产单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。

当安装孔需要接地时，应采用分布接地小孔方式与地平面连接。

9.焊接面贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，阻排及SOP（PIN间距不不大于等于1.27mm）元器件轴向与传送方向平行；

PIN间距不大于1.27mm（50mil）IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。

10.BGA与相邻元件距离>

5mm。

其他贴片元件互相间距离>

0.7mm；

贴装元件焊盘外侧与相邻插装元件外侧距离不不大于2mm；

有压接件PCB，压接接插件周边5mm内不能有插装元、器件，在焊接面其周边5mm内也不能有贴装元、器件。

11.IC去耦电容布局要尽量接近IC电源管脚，并使之与电源和地之间形成回路最短。

12.元件布局时,应恰当考虑使用同一种电源器件尽量放在一起，以便于将来电源分隔。

13.用于阻抗匹配目阻容器件布局，要依照其属性合理布置。

串联匹配电阻布局要接近该信号驱动端，距离普通不超过500mil。

匹配电阻、电容布局一定要分清信号源端与终端，对于多负载终端匹配一定要在信号最远端匹配。

14.布局完毕后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装对的性，并且确认单板、背板和接插件信号相应关系，经确认无误后方可开始布线。

布线

布线是整个PCB设计中最重要工序。

这将直接影响着PCB板性能好坏。

在PCB设计过程中，布线普通有这样三种境界划分：

一方面是布通，这时PCB设计时最基本规定。

如果线路都没布通，搞得处处是飞线，那将是一块不合格板子，可以说还没入门。

另一方面是电器性能满足。

这是衡量一块印刷电路板与否合格原则。

这是在布通之后，认真调节布线，使其能达到最佳电器性能。

接着是美观。

如果你布线布通了，也没有什么影响电器性能地方，但是一眼看过去杂乱无章，加上五彩缤纷、花花绿绿，那就算你电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。

这样给测试和维修带来极大不便。

布线要整洁划一，不能纵横交错毫无章法。

这些都要在保证电器性能和满足其她个别规定状况下实现，否则就是舍本逐末了。

布线时重要按如下原则进行：

　　　①．普通状况下，一方面应对电源线和地线进行布线，以保证电路板电气性能。

在条件容许范畴内，尽量加宽电源、地线宽度，最佳是地线比电源线宽，它们关系是：

地线＞电源线＞信号线，普通信号线宽为：

0.2～0.3mm，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线普通为1.2～2.5mm。

对数字电路PCB可用宽地导线构成一种回路，即构成一种地网来使用（模仿电路地则不能这样使用）

　　　②．预先对规定比较严格线（如高频线）进行布线，输入端与输出端边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。

必要时应加地线隔离，两相邻层布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。

　　　③．振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得处处都是。

时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路某些要加大地面积，而不应当走其他信号线，以使周边电场趋近于零；

　　　④．尽量采用45º

折线布线，不可使用90º

折线，以减小高频信号辐射；

（规定高线还要用双弧线）

　　　⑤．任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；

信号线过孔要尽量少；

　　　⑥．核心线尽量短而粗，并在两边加上保护地。

　　　⑦．通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”方式引出。

　　　⑧．核心信号应预留测试点，以以便生产和维修检测用

　　　⑨．原理图布线完毕后，应对布线进行优化；

同步，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上地方都与地相连接作为地线用。

或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

AlitumDesignerPCB板布线规则

对于PCB设计，AD提供了详尽10种不同设计规则，这些设计规则则涉及导线放置、导线布线办法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整性等规则。

依照这些规则，ProtelDXP进行自动布局和自动布线。

很大限度上，布线与否成功和布线质量高低取决于设计规则合理性，也依赖于顾客设计经验。

对于详细电路可以采用不同设计规则，如果是设计双面板，诸多规则可以采用系统默认值，系统默认值就是对双面板进行布线设立。

本章将对ProtelDXP布线规则进行解说。

6.1设计规则设立

进入设计规则设立对话框办法是在PCB电路板编辑环境下，从ProtelDXP主菜单中执行菜单命令Desing/Rules……，系统将弹出如图6-1所示PCBRulesandConstraintsEditor（PCB设计规则和约束）对话框。

图6-1PCB设计规则和约束对话框

该对话框左侧显示是设计规则类型，共分10类。

左边列出是DesingRules（设计规则），其中涉及Electrical（电气类型）、Routing（布线类型）、SMT（表面粘着元件类型）规则等等，右边则显示相应设计规则设立属性。

该对话框左下角有按钮Priorities，单击该按钮，可以对同步存在各种设计规则设立优先权大小。

对这些设计规则基本操作有：

新建规则、删除规则、导出和导入规则等。

可以在左边任一类规则上右击鼠标，将会弹出如6-2所示菜单。

在该设计规则菜单中，NewRule是新建规则；

DeleteRule是删除规则；

ExportRules是将规则导出，将以.rul为后缀名导出到文献中；

ImportRules是从文献中导入规则；

Report……选项，将当前规则以报告文献方式给出。

图6—2设计规则菜单

下面，将分别简介各类设计规则设立和用法。

6.2电气设计规则

Electrical（电气设计）规则是设立电路板在布线时必要遵守，涉及安全距离、短路容许等4个小方面设立。

1．Clearance（安全距离）选项区域设立

安全距离设立是PCB电路板在布置铜膜导线时，元件焊盘和焊盘之间、焊盘和导线之间、导线和导线之间最小距离。

下面以新建一种安全规则为例，简朴简介安全距离设立办法。

（1）在Clearance上右击鼠标，从弹出快捷菜单中选取NewRule……选项，如图6-3所示。

图6-3新建规则

系统将自动当前设计规则为准，生成名为Clearance_1新设计规则，其设立对话框如图6-4所示。

图6-4新建Clearance_1设计规则

（2）在WheretheFirstobjectmatches选项区域中选定一种电气类型。

在这里选定Net单选项，同步在下拉菜单中选取在设定任一网络名。

在右边FullQuery中浮现InNet（）字样，其中括号里也会浮现相应网络名。

（3）同样在wheretheSecondobjectmatches选项区域中也选定Net单选项，从下拉菜单中选取此外一种网络名。

（4）在Constraints选项区域中MinimumClearance文本框里输入8mil。

这里Mil为英制单位，1mil=10-3inch，linch=2.54cm。

文中其她位置mil也代表同样长度单位。

（5）单击Close按钮，将退出设立，系统自动保存更改。

设计完毕效果如图6-5所示。

图6-5设立最小距离

2．ShortCircuit（短路）选项区域设立

短路设立就与否容许电路中有导线交叉短路。

设立办法同上，系统默认不容许短路，即取消AllowShortCircuit复选项选定，如图6-6所示。

图6-6短路与否容许设立

3．Un-RoutedNet（未布线网络）选项区域设立

可以指定网络、检查网络布线与否成功，如果不成功，将保持用飞线连接。

4．Un-connectedPin（未连接管脚）选项区域设立

对指定网络检查与否所有元件管脚都连线了。

6.3布线设计规则

Routing（布线设计）规则重要有如下几种。

1．Width（导线宽度）选项区域设立

导线宽度有三个值可以供设立，分别为Maxwidth（最大宽度）、PreferredWidth（最佳宽度）、Minwidth（最小宽度）三个值，如图6-7所示。

系统对导线宽度默认值为10mil，单击每个项直接输入数值进行更改。

这里采用系统默认值10mil设立导线宽度。

图6-7设立导线宽度

2.RoutingTopology（布线拓扑）选项区域设立

拓扑规则定义是采用布线拓扑逻辑约束。

ProtelDXP中惯用布线约束为记录最短逻辑规则，顾客可以依照详细设计选取不同布线拓扑规则。

ProtelDXP提供了如下几种布线拓扑规则。

Shortest（最短）规则设立

最短规则设立如图6-8所示，从Topology下拉菜单中选取Shortest选项，该选项定义是在布线时连接所有节点连线最短规则。

图6-8最短拓扑逻辑

Horizontal（水平）规则设立

水平规则设立如图6-9所示，从Topoogy下拉菜单中选取Horizontal选基。

它采用连接节点水平连线最短规则。

图6-9水平拓扑规则

Vertical（垂直）规则设立

垂直规则设立如图6-10所示，从Tolpoogy下拉菜单中选取Vertical选项。

它采和是连接所有节点，在垂直方向连线最短规则。

图6-10垂直拓扑规则

DaisySimple（简朴雏菊）规则设立

简朴雏菊规则设立如图6-11所示，从Tolpoogy下拉菜单中选取Daisysimple选项。

它采用是使用链式连通法则，从一点到另一点连通所有节点，并使连线最短。

图6-11简朴雏菊规则

Daisy-MidDriven（雏菊中点）规则设立

雏菊中点规则设立如图6-12所示，从Tolpoogy下拉菜单中选取Daisy_MidDiven选项。

该规则选取一种Source（源点），以它为中心向左右连通所有节点，并使连线最短。

图6-12雏菊中点规则

DaisyBalanced（雏菊平衡）规则设立

雏菊平衡规则设立如图6-13所示，从Tolpoogy下拉菜单中选取DaisyBalanced选项。

它也选取一种源点，将所有中间节点数目平均提成组，所有组都连接在源点上，并使连线最短。

图6-13雏菊平衡规则

StarBurst（星形）规则设立

星形规则设立如图6-14所示，从Tolpoogy下拉菜单中选取StarBurst选项。

该规则也是采用选取一种源点，以星形方式去连接别节点，并使连线最短。

图6-14StarBurst（星形）规则

3.RoutingRriority（布线优先级别）选项区域设立

该规则用于设立布线优先顺序，设立范畴从0~100，数值越大，优先级越高，如图6-15所示。

图6-15布线优先级设立

4.RoutingLayers（布线图）选殴区域设立

该规则设立布线板导导线走线办法。

涉及顶层和底层布线层，共有32个布线层可以设立，如图6-16所示。

图6-16布线层设立

由于设计是双层板，故Mid-Layer1到Mid-Layer30都不存在，该选项为灰色不能使用，只能使用TopLayer和BottomLayer两层。

每层相应右边为该层布线走法。

ProteDXP提供了11种布线走法，如图6-17所示。

图6-1711种布线法

各种布线办法为：

NotUsed该层不进行布线；

Horizontal该层按水平方向布线;

Vertical该层为垂直方向布线；

Any该层可以任意方向布线；

Clock该层为按一点钟方向布线；

Clock该层为按两点钟方向布线；

Clock该层为按四点钟方向布线；

Clock该层为按五点钟方向布线；

45Up该层为向上45°

方向布线、45Down该层为向下45°

办法布线；

FanOut该层以扇形方式布线。

对于系统默认双面板状况，一面布线采用Horizontal方式另一面采用Vertical方式。

5．RoutingCorners（拐角）选项区域设立

布线拐角可以有45°

拐角、90°

拐角和圆形拐角三种，如图6－18所示。

图6－18拐角设立

从Style上拉菜单栏中可以选取拐角类型。

如图6－16中Setback文本框用于设定拐角长度。

To文本框用于设立拐角大小。

对于90°

拐角如图6－19所示，圆形拐角设立如图6－20所示。

图6－1990°

拐角设立

图6－20圆形拐角设立

6．RoutingViaStyle（导孔）选项区域设立

该规则设立用于设立布线中导孔尺寸，其界面如图6－21所示。

图6－21导孔设立

可以调协参数有导孔直径viaDiameter和导孔中通孔直径ViaHoleSize，涉及Maximum（最大值）、Minimum（最小值）和Preferred（最佳值）。

设立时需注意导孔直径和通孔直径差值不适当过小，否则将不适当于制板加工。

适当差值在10mil以上。

6.4阻焊层设计规则

Mask（阻焊层设计）规则用于设立焊盘到阻焊层距离，有如下几种规则。

1．SolderMaskExpansion（阻焊层延伸量）选项区域设立

该规则用于设计从焊盘到阻碍焊层之间延伸距离。

在电路板制作时，阻焊层要预留一某些空间给焊盘。

这个延伸量就是防止阻焊层和焊盘相重叠，如图6—22所示系统默认值为4mil,Expansion设立预为设立延伸量大小。

图6—22阻焊层延伸量设立

2．PasteMaskExpansion（表面粘着元件延伸量）选项区域设立

该规则设立表面粘着元件焊盘和焊锡层孔之间距离，如图6—23所示，图中Expansion设立项为设立延伸量大小。

图6—23表面粘着元件延伸量设立

6.5内层设计规则

Plane（内层设计）规则用于多层板设计中，有如下几种设立规则。

1．PowerPlaneConnectStyle（电源层连接方式）选项区域设立

电源层连接方式规则用于设立导孔到电源层连接，其设立界面如图6—24所示。

图6—24电源层连接方式设立

图中共有5项设立项，分别是：

·

ConnerStyle下拉列表：

用于设立电源层和导孔连接风格。

下拉列表中有3个选项可以选取：

ReliefConnect（发散状连接）、Directconnect（直接连接）和NoConnect（不连接）。

工程制板中多采用发散状连接风格。

CondctorWidth文本框：

用于设立导通导线宽度。

Conductors复选项：

用于选取连通导线数目，可以有2条或者4条导线供选取。

Air-Gap文本框：

用于设立空隙间隔宽度。

Expansion文本框：

用于设立从导孔到空隙间隔之间距离。

2.PowerPlaneClearance（电源层安全距离）选项区域设立

该规则用于设立电源层与穿过它导孔之间安全距离，即防止导线短路最小距离，设立界面如图6—25所示，系统默认值20mil。

图6—25电源层安全距离设立

3．PolygonConnectstyle（敷铜连接方式）选项区域设立

该规则用于设立多边形敷铜与焊盘之间连接方式，设立界面如图6—26所示。

图6—26敷铜连接方式设立

该设立对话框中ConnectStyle、Conductors和Conductorwidth设立与PowerPlaneConnectStyle选项设立意义相似，在此不同志赘述。

最后可以设定敷铜与焊盘之间连接角度，有90angle（90°

）和45Angle（45°

）角两种方式可选。

6.6测试点设计规则

Testpiont（测试点设计）规则用于设计测试点形状、用法等，有如下几项设立。

1．TestpointStyle（测试点风格）选项区域设立

该规则中可以指定测试点大小和格点大小等，设立界面如图6—27所示。

图6—27测试点风格设立

该设立对话框有如下选项：

Size文本框为测试点大小，HoleSize文本框为测试点导孔大小，可以指定Min（最小值）、Max（最大值）和Preferred（最优值）。

GridSize文本框：

用于设立测试点网格大小。

系统默以为1mil大小。

Allowtestpointundercomponent复选项：

用于选取与否容许将测试点放置在元件下面。

复选项Top、Bottom等选取可以将测试点放置在哪些层面上。

右边多项复选项设立所容许测试点放置层和放置顺序。

系统默以为所有规则都选中。

2．TestpointUsage（测试点用法）选项区域设立

测试点用法设立界面如图6—28所示。

图6—28测试点用