PCB设计规则个人.docx
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PCB设计规则个人.docx
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PCB设计规则个人
1.原理图绘制(3
1.1.SCH首选项tools->performance(3
1.2.SCH绘图默认选项tools->performance->defaultprimitives(3
1.3.SCHproject首选项projectoptions(3
1.4.原理图基本grid单位设置(tools->documentoption(3
1.5.原理图库绘制(3
1.6.特殊指令(3
1.7.快速查看功能(3
1.8.元器件重命名(3
1.9.引脚交换(pinswap(3
1.10.生成project直接依赖库文件(3
1.11.打印smartPDF(3
1.12.原理图DRC(3
1.13.注意事项(3
1.14.其他特殊指令(3
2.印制板绘制(4
2.1.PCB首选项tools->performance。
(4
2.2.PCB元素默认选项tools->performance->default。
(4
2.3.定义零点(orgEdit->origion->set。
(4
2.4.设置PCBboard基本信息(Design->boardoptions(4
2.5.边框绘制(4
2.6.固定位置放置(4
2.7.设置叠层(4
2.8.设置AD6规则(rule(4
2.8.1.electrical->clearance,routing->width(4
2.8.2.VIA和PAD设计规则(5
2.8.3.表贴焊盘设计原则(机器焊接(7
2.8.4.布线布局要求(9
2.8.5.routing->routingpriority,routingTopology,routinglayers,conrner(10
2.8.6.routingviastyle(10
2.8.7.Fanoutcontrol(11
2.8.8.Mask->soldermask,Pastemask(11
2.8.9.plane常数(11
2.8.10.制造过孔尺寸(11
2.8.11.设置放置空间placement->roomdefinition(11
2.8.12.设置元器件放置常数placement->componentclearance(11
2.8.13.其他规则(11
2.9.导入网络表(design->import....(11
2.10.快速放置(rule->defineroom,tools->componentplacement->arrangewithinroom(11
2.11.查看所有封装是否合适(tools->managercomponentbodiesforboard(11
2.12.查看所有过孔是否合适(edit->holesizeeditor(11
2.13.生成依赖库(design->makepcblibrary(12
2.14.放置敷铜(12
2.15.布线规则切换(tab(12
2.16.SCH和PCB切换(probe(12
2.17.分割plane(需要时进行(12
2.18.补泪滴焊盘(tools->teardrops(12
2.19.查看导线密度(tools->densitymap(12
2.20.DRC(tools->designrulecheck,reports->pcbinformation->DRC(13
2.21.文字面排序(13
2.22.元器件序号排序(tools->reannotate(13
2.23.生成测试点(13
2.24.PCB3D预览(view->boardin3D(13
2.25.标注焊盘、过孔(13
2.26.草图打印(file->smartpdf(14
2.27.其他文件接口(14
2.28.特殊功能(14
3.特殊功能(14
3.1.文档对比(project->showdifferences,showphysicaldifferences(14
3.2.scripts脚本(14
3.3.设计复用(设计层次(14
3.4.引脚交换功能(14
3.5.重入式标记(14
3.6.标记看不到的元器件(14
3.7.阻抗匹配(高速布线(14
3.8.差分布线(14
3.9.子网条线功能(14
3.10.touchline选择功能(14
3.11.自动excel生成功能(14
3.12.Drilldrawingsymbolstable功能(14
3.13.双显示器支持功能(14
3.14.高亮颜色可选(14
3.15.绘制图纸mask功能(14
3.16.原理图排线编辑方法(14
3.17.中文支持(14
3.18.SCH阵列拷贝(14
4.印制板说明(14
1.2.SCH绘图默认选项tools->performance->defaultprimitives
1.3.SCHproject首选项projectoptions
1.4.原理图基本grid单位设置(tools->documentoption
绘制原理图库时,需要对公制(mm和英制(mil进行转换。
原理图库选择菜单tools->documentoption,默认选择英制,一般以10mil为1个最小grid单位,snapgrid为5(50mil,可见grid栅格一般为10(100mil。
原理图选择snapgrid为10,可见grid栅格为10,电气捕获栅格Electricalgrid使能为真(enable,数值为4。
若为公制,则自行确定栅格点,一般以mm为基本单位。
1.5.原理图库绘制
原理图库绘制要求绘制完成的元器件引脚外侧、元器件边框与可见grid栅格点对齐。
引脚号应标明,应与PCB封装(footprint引脚顺序一致。
1.6.特殊指令
特殊指令包括了PCBlayout设置、Net
Class等设置。
可以在SCH图中设定好PCB规则和net
class供PCB布线时采用。
1.7.快速查看功能
Tools->parametermanager查看元器件参数;
Tools->footprintmanager查看元器件封装;
Report->billofmaterials查看资源文件;
1.8.元器件重命名
Tools->annotate。
1.9.引脚交换(pinswap
引脚交换功能与PCB混合使用。
1.10.生成project直接依赖库文件
Design->makeschlibrary,design->makeintergratedlibrary。
1.11.打印smartPDF(可以像SCH一样查看各个对象
1.1
2.原理图DRC
Project->compile….指令编译原理图,并在message项目中查看各项。
1.13.注意事项
元器件必须有引脚(pin,所有相连的T型线应有节点(junction,自动节点功能应打开;powerpart和net可以名称一致;画线必须用place->wire;边框等图案、线段绘制必须用place->drawingtools->line等指令。
1.14.其他特殊指令
Edit->smartpaste,Edit->breakwire(导线切割;
Edit->selectionmemory,Edit->findsimilarobjection。
2.2.PCB元素默认选项tools->performance->default。
2.3.定义零点(orgEdit->origion->set。
2.4.设置PCBboard基本信息(Design->boardoptions
印制板绘制一般选择公制,指定最小单位应为1mil(0.0254mm的整数倍。
因为制造最小精度为1mil。
Snapgrid:
绘制最小栅格点应不小于0.127mm(5mil。
Componentgrid:
最小为1.016mm(40mil。
Electricalgrid:
0.2mm(8mil
Visiblegrid:
grid1与snapgrid一致,grid2与componentgrid一致。
2.5.边框绘制
边框包括:
印制板边框、keepout边框、ROOM区域(可选,以及边框尺寸绘制。
上下走线、铜层应至少离边框1mm以上;内电层应离边框2mm以上;keepout作为闭合边框,用于自动布线;边框可采用keepout或者mechanical(结构层标识;标注一般在mechanical(结构层标识,按照GB执行;边框直角处应有小倒角(40°或圆弧,减少应力。
AD6板外形指令:
design->boardshape。
2.6.固定位置放置
规定的固定位置放置。
包括定位孔、特殊元器件,定位孔需考虑安装螺钉的平垫和安装工具空间。
一般禁止放置元器件选择大于安装孔直径的一倍;禁止放置元器件应保证在5mm以上。
标准螺钉及禁止放置空间表
2.7.设置叠层
在多层板的设计中,应尽量使用地层和电源层将信号层隔开,不能隔开的相邻信号层的走线应采用正交方向。
4层或者4层以上的PCB板进行布线,信号层之间有完整的地层平面和电源层平面。
多层印制电路板的各层应合理安排,从TOP层到BOTTOM宜选用以下安排之一:
六层板:
信号层、地层、信号层、电源层、地层、信号层。
(最好
六层板:
信号层、地层、信号层、信号层、电源层、信号层。
(较好
八层板:
信号层、地层、信号层、地层、电源层、信号层、地层、信号层。
(最好
八层板:
信号层、地层、信号层、信号层、电源层、信号层、地层、信号层。
(较好
AD6指令:
tools->layerstackmanager。
2.8.设置AD6规则(rule
Design->rule,Design->rulewizard…。
2.8.1.electrical->clearance,routing->width
布线常数考虑线间绝缘电阻和印制板制造工艺,线宽和线间常数最小一般为0.2mm/0.2mm。
表2布线密度说明
对于一般数字电路来说,最小线宽和线距受生产工艺条件限制。
太细易断路;太密易短路;太宽则无法布通。
导线的间距在1.5mm时,其绝缘电阻超过20MΩ,允许电压可达300V;间距在1.0mm时,允许电压为200V,所以导线的间距通常应采用1.0-1.5mm。
印刷电路板上的导线宽度,主要由导线(铜箔与绝缘板之间粘附强度,渡过它们的电流强度和最大允许温升确定的。
如果在+20℃时,允许有微小温升,导线宽度和允许电流的对应关系如下:
(铜箔厚度为0.05mm时
导线宽度(mm0.51.01.52.0
允许电流(A0.81.01.31.9
2.8.2.VIA和PAD设计规则
对于金属化孔的PCB,连接盘外径一般为元件孔径加0.45mm~0.8mm,具体依布线密度而定。
如果外径太小,焊盘容易在PCB本身制造时崩盘以及焊接时剥落;但也不能太大,否则不容易焊接并且影响印制板的布线密度。
表9焊盘和元件孔径推荐值
对于非金属化孔,阻焊窗直径(thesolderresistwindow应该比孔的直径大0.50mm。
而表层隔离区宽度也由孔的尺寸决定,当孔的直径小于等于3.3mm时,其范围是“孔径+2.0”;当孔的直径大于3.3mm时,其范围是孔径的1.6倍。
内层的隔离区范围是“孔径+2.0mm”
焊盘的间隔须大于0.2mm。
2.8.
3.表贴焊盘设计原则(机器焊接
SMD焊盘间距有10mil以上时(含10mil,则应保证有绿油桥,若SMD焊盘之间间距小于10mil时,一律作开整窗处理。
b矩形片状元件设计的一般原则(元件与焊盘的形状以及式中字母的意义,如图23所示
1A=Wmax+0.25mm;
2B(电阻=Hmax+Tmin+0.25mm;
3B(电容=Hmax+Tmin-0.25mm;
4C=Lmax-2Tmax-0.25mm。
SOT设计的一般原则
1焊盘的中心距与引线的中心距相等;
2焊盘的图形与引线的焊接面相似,尺寸上一般是在长度方向上加长1mm,在宽度方向上加宽
0.4mm。
dPLCC设计的一般原则(元件与焊盘的形状以及式中字母的意义,如图24所示
1焊盘中心距等于引线中心距;
2焊盘宽度等于引线中心距一半;
3A或B=Cmax+0.8mm;
4L=2.0mm~2.15mm。
eQFP设计的一般原则(元件与焊盘的形状以及式中字母的意义,如图25所示
1焊盘中心距等于引线中心距;
2焊盘宽度等于引线中心距之半加0.05mm;
3A’(B’=A(B+1mm;
4L=1.5mm~1.6mm(适合于引线中心距为0.5mm及其以下尺寸的QFP;
5L=1.8mm~2.0mm(适合于引线中心距为0.8mm、0.65mm尺寸的QFP。
BGA设计的一般原则
1焊盘与球形阵栅一一对应;
2焊盘形状为圆形,焊盘直径见表8。
两焊点间距很小(如贴片器件相邻的焊盘时,焊点间不得直接相连;对于QFP等引脚间距很小(小于0.5mm的器件,两脚相连时不可直接相连,而应通过引出线相连,否则在生产目检时容易与焊盘搭锡混淆。
如图22。
从贴片焊盘引出的过孔尽量离焊盘远些。
单面焊盘使用手工焊时,不应任意加长,以免转入批量生产时造成虚焊。
单面焊盘上不要打孔,以免流锡造成虚焊。
过孔的位置主要与再流焊工艺有关,过孔不能设计在焊盘上,更不允许直接将过孔作为BGA器件的焊盘来用,应该通过一小段印制线连接,否则容易产生“立片”、“焊料不足”缺陷,见图18所示。
波峰焊一般希望过孔与焊盘靠得近些,以利于排气。
与较宽印制线连接的焊盘,中间最好通过一段窄的印制线过渡,这一段窄的印制线通常被称为“隔热路径”,否则,对2125(英制即0805及其以下CHIP类SMD,焊接时极易出现“立片”缺陷。
具体要求如图18所示。
2.8.4.布线布局要求
对于单双层板电源线应尽量粗而短。
电源线和地线的宽度要求可以根据1mm的线宽最大对应1A的电流来计算,电源和地构成的环路尽量小。
如下图:
为了防止电源线较长时,电源线上的耦合杂讯直接进入负载器件,应在进入每个器件之前,先对电源去藕。
且为了防止它们彼此间的相互干扰,对每个负载的电源独立去藕,并做到先滤波再进入负载。
如下图:
在布线中应保持接地良好。
如下图。
对于很多芯片都有参考的晶体振荡器,这些晶振下方也不应走线,要铺铜隔离。
对于简单的单,双层板没有电源层和地层,时钟走线可以参看下图
2.8.5.routing->routingpriority,routingTopology,routinglayers,conrner
该两项属于自动布线参数;通过routingpriority设置自动布线网络的先后顺序。
2.8.6.routingviastyle
设置网络表布线时,自动增加的焊盘的尺寸。
最小金属化成品孔径为6mil,相应的最小焊盘为20mil,且板厚应在2.0mm以下。
2.8.7.Fanoutcontrol
扇出控制,用于表贴技术。
2.8.8.Mask->soldermask,Pastemask
Soldermask属于阻焊层,一般设置比焊盘边大4mil;pastemask属于注焊层,一般和焊盘一样大。
阻焊膜主要目的是防止桥连现象产生。
表面组装PCB的阻焊涂层大多数采用液体光致成像阻焊剂工艺来实现的。
采用这种工艺,阻焊窗口的尺寸应该比PCB上对应焊盘尺寸大0.2mm(每边0.1mm,以防止阻焊剂污染焊盘,如图35所示。
当表面组装焊盘间没有导线通过时允许以群焊盘式涂覆阻焊膜,但是,当相邻焊盘间有导线通过时只能以单焊盘式涂覆阻焊膜,如图36所示。
当相邻焊盘间距小于0.25mm时,一般只能采用群焊盘式涂覆阻焊膜(因为绿油桥的最小尺寸为0.1mm。
2.8.9.plane常数
plane常数与导线常数一致,隔离环常数大于0.45mm。
2.8.10.制造过孔尺寸
Manufacturing->holesize,设置最小、最大尺寸。
2.8.11.设置放置空间placement->roomdefinition
2.8.12.设置元器件放置常数placement->componentclearance
元器件放置间距(处于方便焊接和布线的原因考虑
PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间隙=2.5mm;
PLCC、QFP、SOP与Chip、SOT之间间隙=1.5mm;
Chip、SOT各自之间和相互之间间隙=0.7mm;
BGA与其他元件的间隙=5mm。
2.8.1
3.其他规则
其他规则视情况设定,可以不设定或采用默认值。
特殊规则可采用rulewizard辅助进行。
2.9.导入网络表(design->import…
2.10.快速放置(rule->defineroom,tools->componentplacement->arrangewithinroom
2.11.查看所有封装是否合适(tools->managercomponentbodiesforboard
2.12.查看所有过孔是否合适(edit->holesizeeditor
2.1
3.生成依赖库(design->makepcblibrary
对于本次设计中特殊需要更改库中引脚、标识等的,可以直接修改依赖库。
2.14.放置敷铜
AD6铺铜可与protel99向下兼容。
铺铜管理器:
tools->polygonpour->polygonmanager。
在高频电路系统中,必须采用大面积接地结构,这样既能起到屏蔽作用,又可使高频回路具有较小的电感。
其图案、线条的宽度大于5mm时,需在线条中间设计出图形或缝状空白处,以免在铜箔与绝缘基板之间产生气泡。
面积超过f25mm大面积电源区和接地区,如果无特殊需要,一般都应该开设窗口,以免其在焊接时间过长时,产生铜箔膨胀、脱落现象,如图20所示。
多层板内层敷铜,要用负片(Negative。
外层敷铜如要完全添实,不应有一丝空隙,最好用网格形式敷铜,其网格最小不得小于0.6mmX0.6mm,建议使用30milX30mil的网格敷铜。
大面积电源区和接地区的设计
覆铜面及电源、地层与焊盘相联时应以Thermalrelief的方式连接,图21所示形状,以免大面积铜箔传热过快,影响元件的焊接质量,或造成虚焊,对于有电流要求的特殊情况允许使用阻焊膜定义的焊盘。
2.15.布线规则切换(tab
2.16.SCH和PCB切换(probe
2.17.分割plane(需要时进行
2.18.补泪滴焊盘(tools->teardrops
2.19.查看导线密度(tools->densitymap
用来查看是否存在布线、过孔、焊盘过密的情况。
2.20.DRC(tools->designrulecheck,reports->pcbinformation->DRC
最好能够设定所有规则,使DRC全部通过。
2.21.文字面排序
文字面应标出产品编号、图号、首引脚位置、元器件编号,其他标注。
元器件引脚标记
对于有极性的的器件,应该有明确的插入方向标志,以保证生产时插入方向没有歧义、维修时在正面和背面都能随时判断引脚的排列顺序,通常几种方法并用。
对于贴片类双极性器件(电解电容,二极管等等,应在正极、阳极标“+”。
对管脚多的IC,在丝印层上每隔一定数量的管脚作一个标记(如小横线或字母数字。
对拨位开关或插针等可选择器件,应在丝印层上表示出管脚号、开关状态、用途等。
丝印放在器件旁边。
如要做丝印,丝印字符要有1.5~2.0mm的高度和0.2~0.254的线宽。
印制板上所有使用的字符,应尽可能满足表12中的要求,若印制板空间不足,可适当缩小字符的大小和线宽。
设计中应禁止字符上有任何形式的焊接点、有接触性的电性能连接点以及定位反光点(如焊盘、插头、SMT、按键等。
字符应避免重叠;设计应避免字符上过孔焊盘。
2.22.元器件序号排序(tools->reannotate
2.2
3.生成测试点
2.24.PCB3D预览(view->boardin3D
PCB3D预览,查看过近元器件,是否留有组后安装、调试空间。
2.25.标注焊盘、过孔
区分定位孔,非标准尺寸焊盘。
2.26.草图打印(file->smartpdf
2.27.其他文件接口
CAD,GERBER。
2.28.特殊功能
自动布线功能,PCB切割线段,rulewizard。
3.特殊功能
3.1.文档对比(project->showdifferences,showphysicaldifferences
3.2.scripts脚本
3.3.设计复用(设计层次
3.4.引脚交换功能
3.5.重入式标记
3.6.标记看不到的元器件
3.7.阻抗匹配(高速布线
3.8.差分布线
3.9.子网条线功能
3.10.touchline选择功能
3.11.自动excel生成功能
3.12.Drilldrawingsymbolstable功能
3.13.双显示器支持功能
3.1
4.高亮颜色可选
3.15.绘制图纸mask功能
3.16.原理图排线编辑方法
3.17.中文支持
3.18.SCH阵列拷贝
4.印制板说明
PCB的板厚度、铜箔厚度说明
1当需要对PCB板进行特性阻抗控制时,可说明各层材料的厚度,或要求生产厂商对特性阻抗进行控制。
2PCB的厚度种类有1.0mm,1.5mm,1.6mm,2.4mm,3.2mm,4.4mm等。
A.对于普通PCB厚度通常为1.6mm
B.对于背板厚度通常为3.2mm(特殊为2.4mm或4.4mm
3PCB的铜箔厚度种类有5µm(µm以下简称µ,9µ,12µ,17.5µ,35µ,70µ,105µ。
A.对于普通PCB内层铜箔厚度通常为35µ;外层为17.5µ,对于特殊的PCB可以用35µ、70µ(如电源板。
B.对于背板PCB铜箔厚度通常为17.5µ或35µ。
5.2.1尺寸范围
在设计时按需求定PCB尺寸,但应考虑容易装焊的可行性。
从生产角度考虑,最小的单板尺寸应不小于“宽120mm×\u38271X120mm”,一般最理想的尺寸范围是“宽(200mm~250mm×\u38271X(250mm~350mm”。
注1:
贴片机、丝
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