1、PROTEL 制圖規(guī)范目的: 本規(guī)范歸定了公司SCH及PCB設(shè)計(jì)的流程和設(shè)計(jì)原則，主要目的是為SCH及PCB設(shè)計(jì)者提供必須遵循的規(guī)則和約定。提高SCH易懂性及美觀性,PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率,提高PCB的可生產(chǎn)性、可測試、可維護(hù)性。一 原理圖制圖規(guī)范 1. 文件建立1.1 元件符號(hào) 盡量按照國標(biāo)繪制元件符號(hào),這樣便于理解和統(tǒng)一;元件符號(hào)要直觀易懂;元件的電氣連接要簡潔,符合常規(guī)習(xí)慣畫法,如:從左至右 輸入處理輸出;利于制PCB板,元件要畫的同時(shí)要標(biāo)封裝;原理圖要盡量做到美觀;1.2 原理圖命名參考文檔命名規(guī)范，示意如下： 4805-TL494-V1.1-090503.SCH 4805 -電路板

2、名稱 TL494-主控芯片V1.1-版本號(hào)090503-最終修改日期1.3 對(duì)于有一定規(guī)模的設(shè)計(jì)采用多頁設(shè)計(jì)的原則，按照功能模塊分頁設(shè)計(jì)。頁面尺寸一般選擇B(單位: 英寸),如果單頁內(nèi)容較多，可選擇C, 多頁原理圖命名增加編號(hào)確定頁面顯示順序，如01IN，02CONTROL,03OUT等。1.4 元件標(biāo)注 元器件編號(hào)命名前綴:電阻:R, 排阻:RN, 電容:C, 電解電容:E, 電感:L, 磁珠:FB, 芯片:U, 模塊:MOD或U,晶振:X三極管:Q，MOSFE管T, 二極管:D, 整流二極管:ZD, 發(fā)光二極管:LED, 連接器:CON,跳線:J, 開關(guān):K, 電池:BAT, 固定通孔:M

3、H, Mark(標(biāo)號(hào)):H, 測試點(diǎn):TP電阻標(biāo)注電阻阻值及功率,精度有要求的要標(biāo)注精度,這樣便于生成元件清單.格式如下:10K/0.25W-0.1%電容標(biāo)注電容容量及耐壓.格式如:104/63V 材料有要求的請(qǐng)?jiān)谠鍐紊献⒚鳌Ｆ渌?略1.5 原理圖設(shè)計(jì)中為調(diào)試，測試，或者作為選項(xiàng)的電路部分的元器件，在標(biāo)識(shí)值的時(shí)候，增加NI(NotInstall)標(biāo)識(shí)。1.6 Connector有極性的原理圖上需標(biāo)識(shí)，如公頭DB9標(biāo)記為DB9M(Male)，母頭的標(biāo)記為DB9F(Famale)2. 原理圖的繪制2.1 建立統(tǒng)一元器件庫，原理圖使用到的元器件從統(tǒng)一的庫文件中調(diào)用。2.2 連接多頁面的端口從頁面

4、左上角開始向下放置，端口連接線長度統(tǒng)一為8個(gè)單位，正確標(biāo)識(shí)端口的類別，方向。示例如下： 2.3 對(duì)于較多連接的芯片引腳盡量采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)連接，芯片引腳長度8個(gè)單位，電源類網(wǎng)絡(luò) 標(biāo)號(hào)在靠近芯片的4個(gè)單位內(nèi)標(biāo)記，信號(hào)類網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)從遠(yuǎn)離芯片的4個(gè)單位內(nèi)標(biāo)記。示例如下：2.4 如果有跳線，需標(biāo)記各種接法的功能。示例如下：2.5 低電平有效信號(hào)線的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)統(tǒng)一采用”/”前綴，如/CS，/RST等。2.6 電源類網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)需以電源極性為前綴，如+3.3V,-12V等。2.7 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)字段中不能包含空字符。3. 檢查原理圖繪制完成后需做ERC檢查，防止元器件編號(hào)重復(fù)，同一網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)少于2個(gè)連接等等問題。需要完全沒有

5、Warning。操作示例如下：二 PCB制板流程規(guī)范PCB的設(shè)計(jì)流程分為網(wǎng)絡(luò)表輸入、規(guī)則設(shè)置、元器件布局、布線、檢查、復(fù)查、輸出六個(gè)步驟。1. 網(wǎng)絡(luò)表輸入1.1 網(wǎng)絡(luò)表是原理圖與PCB的接口文件，PCB設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)所用的原理圖和PCB設(shè)計(jì)工具的特性，選用正確的網(wǎng)絡(luò)表格式，創(chuàng)建符合要求的網(wǎng)絡(luò)表;1.2 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表的過程中，應(yīng)根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)工具的特性，積極協(xié)助原理圖設(shè)計(jì)者排除錯(cuò)誤。保證網(wǎng)絡(luò)表的正確性和完整性;1.3 確定器件的封裝（PCB FOOTPRINT）; 1.4 創(chuàng)建PCB板,根據(jù)單板結(jié)構(gòu)圖或?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)板框, 創(chuàng)建PCB設(shè)計(jì)文件; 注意正確選定單板坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，原點(diǎn)的設(shè)置原則： 1.4

6、.1 單板左邊和下邊的延長線交匯點(diǎn)。1.4.2 單板左下角的第一個(gè)焊盤。1.4.3 板框四周倒圓角，倒角半徑5mm。特殊情況參考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。2. 規(guī)則設(shè)置2.1 線寬和線間距的設(shè)置間隙不小于10mil,線寬不小于10mil,過孔的尺寸盡量統(tǒng)一,還要考慮兩個(gè)方面;2.1.1 單板密度; 板的密度越高, 傾向于使用更細(xì)的線寬和更窄的間隙,高壓及高頻要注意線間距不能太小。2.1.2 信號(hào)的電流強(qiáng)度;當(dāng)信號(hào)的平均電流較大時(shí)，應(yīng)考慮布線寬度所能承載的的電流，線寬與電流的關(guān)系如下表,如果電流太大則應(yīng)考慮在SOLDER層旋轉(zhuǎn)鍍錫條, SOLDER層要盡量畫在BOTTOM層上,如果必須放置在TOP層,鍍錫條

7、上不能有器件覆蓋。 銅皮t=10 銅皮t=10 銅皮t=10 銅皮厚度35um 銅皮厚度50um 銅皮厚度70um 寬度mm 電流 A 寬度mm 電流 A 寬度 mm 電流 A0.15 0.20 0.15 0.50 0.15 0.700.20 0.55 0.20 0.70 0.20 0.900.30 0.80 0.30 1.10 0.30 1.300.40 1.10 0.40 1.35 0.40 1.700.50 1.35 0.50 1.70 0.50 2.000.60 1.60 0.60 1.90 0.60 2.300.80 2.00 0.80 2.40 0.80 2.801.00 2.30

8、 1.00 2.60 1.00 3.201.20 2.70 1.20 3.00 1.20 3.601.50 3.20 1.50 3.50 1.50 4.202.00 4.00 2.00 4.30 2.00 5.102.50 4.50 2.50 5.10 2.50 6.00 注： i. 用銅皮作導(dǎo)線通過大電流時(shí)，銅箔寬度的載流量應(yīng)參考表中的數(shù)值降額50%去選擇考慮。 ii. 在PCB設(shè)計(jì)加工中，常用OZ（盎司）作為銅皮厚度的單位，1 OZ銅厚的定義為1 平方英尺面積內(nèi)銅箔的重量為一盎，對(duì)應(yīng)的物理厚度為35um；2OZ銅厚為70um。2.1.3 電路工作電壓：線間距的設(shè)置應(yīng)考慮其介電強(qiáng)度。輸入15

9、0V-300V電源最小空氣間隙及爬電距離一 次 側(cè) 二 次 側(cè) 線地間距mm工作電壓直流值或有效值V空氣間隙mm爬電距離mm工作電壓直流值或有效值V空氣間隙mm爬電距離mm 線地間距 mm4.050V1.01.271V0.71.22.0150V1.41.6125V0.71.5200V2.0150V0.71.6250V2.5200V0.72.0300V1.73.2250V0.72.5400V4.0600V3.06.3 輸入300V-600V電源最小空氣間隙及爬電距離一 次 側(cè) 二 次 側(cè) 線地間距mm工作電壓直流值或有效值V空氣間隙mm爬電距離mm工作電壓直流值或有效值V空氣間隙mm爬電距離mm

10、 線地間距 mm6.350V1.271V1.22.5150V1.6125V1.5200V2.02.0150V1.71.6250V2.02.5200V1.72.0300V3.53.2250V1.72.5400V3.84.0600V5.06.3 2.1.4可靠性要求;可靠性要求高時(shí)，傾向于使用較寬的布線和較大的間距。2.2 板層設(shè)置;畫線時(shí)不用的板層要隱藏,避免在不用的層上畫線,繪制完成單獨(dú)檢查每個(gè)層。2.3 調(diào)試點(diǎn)設(shè)置;是指用于調(diào)試目的的金屬接觸點(diǎn)，接觸點(diǎn)為直徑不小于120mil圓形底層接觸點(diǎn)。 3. 元器件布局3.1 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)置板框尺寸，按結(jié)構(gòu)要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給這

11、些器件賦予LOCKED屬性。按工藝設(shè)計(jì)規(guī)范的要求進(jìn)行尺寸標(biāo)注。 3.2 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和生產(chǎn)加工時(shí)所須的夾持邊設(shè)置印制板的禁止布線區(qū)、禁止布局區(qū)域。根據(jù)某些元件的特殊要求，設(shè)置禁止布線區(qū)。3.3 綜合考慮PCB性能和加工的效率選擇加工流程。加工工藝的優(yōu)選順序?yàn)椋涸鎲蚊尜N裝元件面貼、插混裝（元件面插裝焊接面貼裝一次波峰成型）雙面貼裝元件面貼插混裝、焊接面貼裝。3.4 布局操作的基本原則3.4.1 遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局。 3.4.2 布局中應(yīng)參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件。 3.4.3 布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線

12、盡可能短，關(guān)鍵信號(hào)線最短;高電壓、大電流信號(hào)與小電流，低電壓的弱信號(hào)完全分開;模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開；高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開；高頻元器件的間隔要充分。 3.4.5 相同結(jié)構(gòu)電路部分，盡可能采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局； 3.4.6 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局； 3.4.7 器件布局柵格的設(shè)置，一般IC器件布局時(shí)，柵格應(yīng)為50-100 mil,小型表面安裝器件，如表面貼裝元件布局時(shí)，柵格設(shè)置應(yīng)不少于25mil。3.4.8 如有特殊布局要求，應(yīng)雙方溝通后確定。3.4.9 同類型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致，便于生產(chǎn)

13、和檢驗(yàn)。3.5 發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布，以利于單板和整機(jī)的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件。3.6 元器件的排列要便于調(diào)試和維修，亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元、器件周圍要有足夠的空間。3.7 需用錫鍋焊工藝生產(chǎn)的單板，其緊固件安裝孔和定位孔都應(yīng)為非金屬化孔。當(dāng)安裝孔需要接地時(shí), 應(yīng)采用分布接地小孔的方式與地平面連接。3.8 焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時(shí)，阻、容件軸向要與波峰焊傳送方向垂直， 阻排及SOP（PIN間距大于等于1.27mm）元器件軸向與傳送方向平行；PIN間距小于1.27mm（50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件

14、避免用波峰焊焊接。3.9 BGA與相鄰元件的距離5mm。其它貼片元件相互間的距離0.7mm；貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm；有插接件的PCB，接插件周圍5mm內(nèi)不能有插裝元、器件，在焊接面其周圍5mm內(nèi)也不能有貼裝元、器件。3.10 IC去偶電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短。3.11元件布局時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來的電源分隔。3.12用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根據(jù)其屬性合理布置。串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端，距離一般不超過500mil。匹配電阻、電容的布局一定要分清信號(hào)的源端與終端

15、，對(duì)于多負(fù)載的終端匹配一定要在信號(hào)的最遠(yuǎn)端匹配。3.13布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)計(jì)者檢查器件封裝的正確性，并且確認(rèn)單板、背板和接插件的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系，經(jīng)確認(rèn)無誤后方可開始布線。4. 布線4.1 電源、地線的處理在電源、地線之間加上去耦電容。 盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線電源線信號(hào)線，通常信號(hào)線寬為：0.20.3mm,電源線為1.22.5 mm 對(duì)數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路, 即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來使用,用大面積銅層作地線用, 在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。模擬電路地線要遵循單點(diǎn)接地原則。4.2 數(shù)字電路與模擬電路的共地處理

16、數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強(qiáng)，數(shù)字地要與模擬地分開,用一根跳線把數(shù)字地與模擬地連接。4.3閑置不用的器件引腳應(yīng)接地或者電源,對(duì)于大功率器件的引腳應(yīng)用熱焊盤處理。 4.4布線優(yōu)先次序關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先：電源、摸擬小信號(hào)、高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)先布線,密度優(yōu)先原則：從單板上連接關(guān)系最復(fù)雜的器件著手布線。從單板上連線最密集的區(qū)域開始布線。4.5自動(dòng)布線在布線質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，可使用自動(dòng)布線器以提高工作效率,但是模擬信號(hào)嚴(yán)格要求用手工布線。4.6進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循的規(guī)則4.6.1 地線回路規(guī)則： 環(huán)路最小規(guī)則，即信號(hào)線與其回路構(gòu)成的環(huán)面積要盡可能小，環(huán)面積越小，對(duì)外

17、的輻射越少，接收外界的干擾也越小。4.6.2 竄擾控制 串?dāng)_（CrossTalk)是指PCB上不同網(wǎng)絡(luò)之間因較長的平行布線引起的相互干擾，主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用?？朔?dāng)_的主要措施是： 加大平行布線的間距，遵循3W規(guī)則。在平行線間插入接地的隔離線。 減小布線層與地平面的距離。 4.6.3 屏蔽保護(hù)對(duì)應(yīng)地線回路規(guī)則，實(shí)際上也是為了盡量減小信號(hào)的回路面積，多見于一些比較重要的信號(hào)，如時(shí)鐘信號(hào)，同步信號(hào)；對(duì)一些特別重要，頻率特別高的信號(hào)，應(yīng)該考慮采用銅軸電纜屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即將所布的線上下左右用地線隔離，而且還要考慮好如何有效的讓屏蔽地與實(shí)際地平面有效結(jié)合。4.6.4 走線的方向

18、控制規(guī)則： 即相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu)。避免將不同的信號(hào)線在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾。4.6.5 走線的開環(huán)檢查規(guī)則： 對(duì)于高頻電路一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線, 主要是為了避免產(chǎn)生天線效應(yīng)，減少不必要的干擾輻射和接受，否則可能帶來不可預(yù)知的結(jié)果。4.6.6 阻抗匹配檢查規(guī)則： 同一網(wǎng)絡(luò)的布線寬度應(yīng)保持一致，線寬的變化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻，當(dāng)傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免這種情況。在某些條件下，如接插件引出線，BGA封裝的引出線類似的結(jié)構(gòu)時(shí)，可能無法避免線寬的變化，應(yīng)該盡量減少中間不一致部分的有效長度。4.6.7走線的諧振規(guī)則： 主要針對(duì)高頻信號(hào)設(shè)計(jì)

19、而言，即布線長度不得與其波長成整數(shù)倍關(guān)系，以免產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。4.6.9走線長度控制規(guī)則： 即短線規(guī)則，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量讓布線長度盡量短，以減少由于走線過長帶來的干擾問題，特別是一些重要信號(hào)線，如時(shí)鐘線，務(wù)必將其振蕩器放在離器件很近的地方。4.6.8倒角規(guī)則： PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角，產(chǎn)生不必要的輻射，同時(shí)工藝性能也不好。4.6.9 器件去藕規(guī)則： 電源及每個(gè)芯片最近處放置去藕電容。4.6.10 器件布局分區(qū)(分層)規(guī)則： 4.6.10.1高低速電路為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，同時(shí)盡量縮短高頻部分的布線長度。通常將高頻的部分布設(shè)在接口部分以減少布線長度，當(dāng)然，這樣的布局仍

20、然要考慮到低頻信號(hào)可能受到的干擾。同時(shí)還要考慮到高/低頻部分地平面的分割問題，通常采用將二者的地分割，再在接口處單點(diǎn)相接。 4.6.10.2模擬數(shù)字混合電路將模擬與數(shù)字電路分別布置在兩塊區(qū)域盡量減少交叉部分，中間地線用單點(diǎn)連接。 4.6.11 孤立銅區(qū)控制規(guī)則： 對(duì)于孤立銅區(qū)(死皮)要進(jìn)行接地處理或刪除。4.6.12重疊電源與地線層規(guī)則： 多層板不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問題一定要設(shè)法避免，難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。 4.6.13 3W規(guī)則： 為了減少線間串?dāng)_，應(yīng)保證線間距足夠大，當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí)，則可保持70%的電場不互相