《pcb设计流程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《pcb设计流程（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.PCB设计流程.设计任务受理A.PCB设计申请当硬件项目人员需要进行PCB设计时，须在PCB设计投板申请表中提出投板申请，并经其项目经理批准后，此时硬件项目人员须准备好以下资料：1.经过评审的，完全正确的原理图，包括纸面文件和电子件；2.带有MRP2元件编码的正式的BOM；3.PCB结构图，应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位、禁止布线区等相关尺寸；4.对于新器件，即无MRP2编码的器件，需要提供封装资料；B.理解设计要求并制定设计计划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
2、题。2.在与原理图设计者充分交流的基础上，确认板上的关键网络，如电源、时钟、高速总线等，了解其布线要求。3.根据硬件原理图设计规范的要求，对原理图进行规范性审查。4.对于原理图中不符合硬件原理图设计规范的地方，要明确指出，并积极协助原理图设计者进行修改。5.在与原理图设计者交流的基础上制定出单板的PCB设计计划，填写设计记录表，计划要包含设计过程中的原理图输入、布局完成、布线完成、信号完整性分析、光绘完成等关键检查点的时间要求。设计计划应有PCB设计者和原理图设计者双方签字认可。6.必要时，设计计划应征得上级主管的批准。.设计过程A.创建网络表1.网络表是原理图和PCB的接口文件，PCB设计人
3、员应根据所用的原理图和PCB设计工具的特性，选用正确的网络表格式，创建符合要求的网络表。2.创建网络表的过程中，应根据原理图设计工具的特性，积极协助原理图设计者排除错误，保证网络表的正确性和完整性。3.确认器件的封装。B.创建PCB板创建PCB设计文件，根据设计任务的特点，对图纸、板层的类型以及板层进行合理的设置。并特别注意以下几点的设置：1.机械层的设置：在Design-MechanicalLayer中选择所要用到的机械层并选择是否可视和是否同时在单层显示模式下显示。机械层1一般用于画板子的边框，机械层3一般用于画板子上的挡条等机械结构件，机械层4一般用于画标尺和注释等。2.正确选定单板坐标
4、原点的位置，原点的设置原则：A.单板左边和下边的延长线交汇处;B.单板左下角的第一个焊盘;3.板框四周倒圆角，倒角半径5mm。特殊情况参考结构设计要求。C.布局A).在布局过程中，应尽量按照以下要求进行布局：1.机械结构方面的要求：外部接插件、显示器件等的安放位置应整齐，特别是板上各种不同的接插件需从机箱后部直接伸出时，更应从三维角度考虑器件的安放位置。板内部接插件放置上应考虑总装时机箱内线束的美观。需浸焊板子的较重元器件应尽量分散放置以防止浸焊时板子变形。2.散热方面的要求：发热元件要一般均匀分布，以利于单板和整机的散热，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。竖放的板子应把
5、发热量大的元件放置在板的最上面，双面放器件时底层不得放发热量大的元件。BGA芯片最好不要放在板子中间（回流焊时板子变形最大）3.电磁干扰方面的要求：随着电路设计的频率越来越高，EMI对线路板的影响越来越显得突出。在画原理图时就可以先加上功能电路块电源滤波用磁环、旁路电容等器件，每个集成电路的电源脚就近都应有一个旁路电容连到地，100个脚以上的IC甚至用好几个（一般为两到三个脚一个），电路的工作频率在10MHz以下时一般使用104（0.1F）的电容,10MHz以上一般用103的电容。4.器件应尽量按功能分块放置，一块放好以后可选中后建立联合。在不太可能对多个电路功能块之间保证足够的电磁隔离度情况
6、下，必须考虑用金属屏蔽罩将能量屏蔽在一定的区域之内。注意：金属屏蔽罩下方与线路板相接触处不能有走线，至少应用绝缘胶带等隔离。有时候用金属屏蔽罩非常有效，而且常常还是隔离关键电路的唯一解决方案。5.放置大的贴片器件和引脚间距0.5mm的贴片器件的参考点（可用内径为0，外径为1mm，阻焊外延0.5mm的单层焊盘，即在焊盘的Advanced里的SolderMask的Override勾中并填0.5mm，一般为在器件的对角线上放上一对.对于将来要自动焊接的板子，应在板上分散放置2-3个参考点焊盘（Mark点，外径为1mm，阻焊外延0.5mm的单层焊盘，孔径为0mm，顶或底层），一般为对角线放置，越远越好
7、。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝，可使用3.23.5mm内径和6.58mm外径的焊盘（推荐用3.5mm和8mm），并可在每个焊盘上放上一圈小焊盘。6.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，便于生产和检验。7.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。8.需用波峰焊工艺生产的单板，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的方式与地平面连接。9.焊接面的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
8、垂直，阻排及SOP（PIN间距大于等于1.27mm）元器件轴向与传送方向平行，PIN间距小于1.27mm（50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。10.BGA与相邻元件的距离5mm。其它贴片元件相互间的距离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。11.IC去偶电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短。12.元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起,以便于将来的电源分隔。13.用于阻抗匹配目的阻
9、容器件的布局，要根据其属性合理布置。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。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。14.布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性，并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系，经确认无误后方可布线。B).布局操作的基本原则1.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。2.布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。3.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
10、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。4.相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局。5.按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。6.器件布局栅格的设置，一般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，栅格设置应不少于25mil。7.如有特殊布局要求，应双方沟通后确定。C).报告设计参数布局基本确定后，应用PCB设计工具的统计功能，报告网络数量，网络密度，平均管脚密度等基本参数，以便确定所需要的信号布线层数。信号层数的确定可参考以下经验数据:Pin密度信号层数板层数1.0以上220.6-1.02
11、40.4-0.6460.3-0.4680.2-0.381214注：PIN密度的定义为：板面积（平方英寸）/（板上管脚总数/14）布线层数的具体确定还要考虑单板的可靠性要求，信号的工作速度，制造成本和交货期等因素。D.布线流程：1.布线层设置在高速数字电路设计中，电源与地层应尽量靠在一起，中间不安排布线。所有布线层都尽量靠近一平面层，优选地平面为走线隔离层。为了减少层间信号的电磁干扰，相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。2.线宽和线间距的设置线宽和线间距的设置要考虑的因素：A.单板的密度。板的密度越高，倾向于使用更细的线宽和更窄的间隙。B.信号的电流强度。当信号的平均电流较大时，应考虑布线宽度所
12、能承载的的电流，线宽可参考一下数据：铜皮t=10铜皮厚度35um铜皮厚度50um铜皮厚度70um宽度mm电流A宽度mm电流A宽度mm电流A0.150.200.150.500.150.700.200.550.200.700.200.900.300.800.301.100.301.300.401.100.401.350.401.700.501.350.501.700.502.000.601.600.601.900.602.300.802.000.802.400.802.800.002.300.002.600.003.200.202.700.203.000.203.601.503.201.503.5
13、01.504.202.004.002.004.302.005.102.504.502.505.102.506.00注：i.用铜皮作导线通过大电流时，铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。ii.在PCB设计加工中，常用OZ（盎司）作为铜皮厚度的单位，1OZ铜厚的定义为1平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度为35um；2OZ铜厚为70um。3.电路工作电压：线间距的设置应考虑其介电强度。输入150V-300V电源最小空气间隙及爬电距离：一次侧二次侧线与保护地间距mm工作电压直流值或有效值V空气间隙mm爬电距离mm工作电压直流值或有效值V空气间隙mm爬电距离mm线与保护地间距mm4.050V1.01.271V0.71.22.0150V1.41.6125V0.71.5200V2.0150V0.71.6250V2.5200V0.72.0300V1.73.2250V0.72.5400V4.0600V3.06.3输入300V-600V电源最小空气间隙及爬电距离：一次侧二次侧线与保护地间距mm工作电压直流值或有效值V空气间隙mm爬电距离mm工作电压直流值或有效值V空气间隙mm爬电距离mm线与保护地间距mm6.350V1.271V1.22.5150V1.6125V1.5200V2.02.0150V1.71.6250V2.02.5200V1.72.0300V2.53.2
