PCB layout问题总结 全面

发布 2019-08-21 21:12:17 阅读 2841

pcb layout结合生产的七大设计要点总结。

能够应用和生产,继而成为一个正式的有效的产品才是pcb layout最终目的,layout的工作才算告一个段落。那么在layout的时候,应该注意哪些常规的要点,才能使自己画的文件有效符合一般pcb加工厂规则,不至于给企业造成不必要的额外支出?

这篇文章为是为大家总结出目前pcblayout一般要遵行七大规则:

一、外层线路设计规则:

1)焊环(ring环):pth(镀铜孔)孔的焊环必须比钻孔单边大8mil,也就是直径必需比钻孔大孔的焊环必须比钻孔单边大8mil,直径必需比钻孔大16mil.总之不管是通孔pad还是via,设置内径必须大于12mil,外径必须大于28mil,这点很重要啊!

2)线宽、线距必须大于等于4mil,孔与孔之间的距离不要小于8mil.

3)外层的蚀刻字线宽大于等于10mil.注意是蚀刻字而不是丝印。

4)线路层设计有网格的板子(铺铜铺成网格状的),网格空处矩形大于等于10*10mil,就是在铺铜设置时line spacing不要小于10mil,网格线宽大于等于8mil.在铺设大面积的铜皮时,很对资料都建议将其设置成网状,一来可以防止pcb板的基板与铜箔的黏合剂在浸焊或受热时,产生挥发性气体﹑热量不易排除,导致铜箔膨胀﹑脱落现象;二来更重要的是网格状的铺地其受热性能,高频导电性性能都要大大优于整块的实心铺地。但是本人认为在散热方面不能以网格铺铜的优点以偏概全。

应考虑到局部受热而会导致pcb变形的情况下,以损耗散热效果而保全pcb完整性为条件应采用网格铺铜,这种铺铜相对铺实铜的好处就是,板面温度虽有一定提高,但还在商业或工业标准的范围之内,对元器件损害有限;但是如果pcb板弯曲带来的直接后果就是出现虚焊点,可能会直接导致线路出故障。相比较的结果就是采用以损害小为优。真正的散热效果还是应该以实铜最佳。

在实际应用中中间层铺铜基本上很少有网格状的,就是因温度引起的受力不均情况不象表层那么明显了,而基本采用散热效果更好的实铜。

5)npth孔与铜的距离大于等于20mil.

6)锣板(铣刀)成型的板子,铜离成型线的距离大于等于16mil;所以在layout的时候,走线离边框的距离不要小于16mil哦。同理,开槽的时候,也要遵循与铜的距离大于等于16mil.

7)模冲成型的板子,铜离成型线的距离大于等于20mil;如果你画的板子以后可能会大规模生产,为了节约费用,可能会要求开模的,所以在设计的时候一定要预见到。

8)v-cut(一般在bottom mask和top mask层画一根线,最好标注一下此地要v-cut)成型的板子,要根据板厚设计;

1]板厚为1.6mm,铜离v-cut线的距离大于等于0.8mm(32mil)。

2]板厚为1.2mm,铜离v-cut线的距离大于等于0.7mm(28mil)。

3]板厚为0.8mm-1.0mm,铜离v-cut线的距离大于等于0.6mm(24mil)。

4]板厚为0.8mm以下,铜离v-cut线的距离大于等于0.5mm(mil)。

5]金手板,铜离v-cut线的距离大于等于1.2mm(mil)。

注意:拼板的时候可别设置这么小的间距,尽量大一点哦。

二、内层线路设计规则:

1)焊环(ring环):pth孔的焊环必须比钻孔单边大8mil,也就是直径必需比钻孔大孔的焊环必须比钻孔单边大8mil,直径必需比钻孔大16mil.(2)线宽、线距必须大于等于4mil.

3)内层的蚀刻字线宽大于等于10mil.

4)npth孔与铜的距离大于等于20mil.

5)锣板(铣刀)成型的板子,铜离成型线的距离大于等于30mil(一般40mil)。

6)内层无焊环的pth钻孔到铜箔的距离保持在至少10mil(四层板),六层板至少11mil.

7)线宽小于等于6mil线,且焊盘中有钻孔时;线与焊盘之间必须加泪滴。

8)两个大铜面之间的隔离区域为12mil以上。

9)散热pad(梅花焊盘),钻孔边缘到内圆的距离大于等于8mil(即ring环),内圆到外圆的距离大于等于8mil,开口宽度大于等于8mil.一般有四个开口,至少要保证二个开口以上。

三、钻孔设计规则。

1)pcb板厂原则上把“8”字形的孔设计成槽孔(环形孔)。所以建议在layout的时候尽量做成环形的,实在没有这个功能,可以放n多个圈圈,尽量多的错位叠起。这样最后环形槽就不会出现“狗要齿”了,制板厂也不会因为你的槽孔而断了钻头!

2)最小机械钻孔孔径0.25mm(10mil),一般孔径设计大于等于0.3mm(12mil)。

比这小的话或者刚好0.25mm,制板厂的人肯定会找你的。为什么呢,在(5)找到你要的答案吧!

3)最小槽孔孔径0.25mm(10mil),一般孔径设计大于等于0.3mm(12mil)。同(2)。

4)一般惯例,只有机械钻孔单位为mm;其余单位为mil.本人画图的习惯是,除了做库因为要量尺寸用mm,其余都用mil为单位,mil的单位小,实在方便。

5)激光钻孔(镭射)孔径一般为4mil(0.1mm)-8mil(0.2mm)。

一般6层以上、又非常密集的板子,才会采用这种技术,例如手机主板,当然**肯定会提高一个n个等级了。更重要的是pcb最小能加工的要素:一至三阶盲埋孔,激光(镭射)钻孔最小4mil(0.

10mm),最小线宽4mil(0.10mm),最小间隙4mil(0.10mm)。

埋孔,顾名思义埋在板层中间不见天日的,仅作为导通用的;盲孔,一头露在外面一头躲在里面的,通常也只作为导通用的。而激光(镭射)钻孔,穿透厚度小于等于4.5mil,而是打出来的是圆台孔。

所以别想用激光钻孔(镭射)工艺来打通pad,via勉强用用就不错了。所以放置pad时千万注意,别忘了0.25mm限制。

四、文字设计原则:

1)文字线宽6mil以上,文字字高32mil以上,文字线框的线宽6mil以上。

五、孔铜与面铜设计原则。

1)一般成品面铜1oz(35um)的板子,孔铜0.7mil(18um)。

2)一般成品面铜2oz(70um)的板子,孔铜0.7mil(18um)-1.4mil(35um)。

六、防焊设计原则。

1)防焊比焊盘大3mil(clearance)。很多软件是默认设置的,可以自己找找看!

2)防焊距离线路(铜皮)大于等于3mil.

3)绿油桥≥4mil,即ic脚的防焊之间的空隙(dam)。

4)bga位开窗和盖线大于等于2mil,设计绿油桥,不足此间距则开天窗制作。

5)金手指板的金手指部分必须防焊打开,包含假手指。

8)防焊形式的文字线径≥8mi,字高≥32mil.

七、当然这只是一般原则,具体问题还是需要具体分析的了。

signal layer(信号层):信号层主要用于布置电路板上的导线。protel 99 se提供了32个信号层,包括top layer(顶层),bottom layer(底层)和30个midlayer(中间层).

顶层信号层(top signal layer):也称元件层,主要用来放置元器件,对于多层板可以用来布线; 中间信号层(mid signal layer):最多可有30层,在多层板中用于布信号线。

底层信号层(bootom signal layer):也称焊接层,主要用于布线及焊接,有时也可放置元器件。 silkscreen layer(丝印层) :

丝印层主要用于放置印制信息,如元件的轮廓和标注,各种注释字符等。protel 99 se提供了top overlay和bottom overlay两个丝印层。一般,各种标注字符都在顶层丝印层,底层丝印层可关闭。

顶部丝印层(top overlayer):用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号及各种注释字符。 底部丝印层(bottom overlayer):

与顶部丝印层作用相同,如果各种标注在顶部丝印层都含有,那么在底部丝印层就不需要了。 内部电源/接地层(internal plane layer):通常称为内电层,包括供电电源层、参考电源层和地平面信号层。

内部电源层为负片形式输出。protel 99 se提供了16个内部电源层/接地层。该类型的层仅用于多层板,主要用于布置电源线和接地线。

我们称双层板,四层板,六层板,一般指信号层和内部电源/接地层的数目。

机械数据层(mechanical layer):定义设计中电路板机械数据的图层。电路板的机械板形定义通过某个机械层设计实现。

protel 99 se提供了16个机械层,它一般用于设置电路板的外形尺寸,数据标记,对齐标记,装配说明以及其它的机械信息。这些信息因设计公司或pcb制造厂家的要求而有所不同。执行菜单命令design|mechanical layer能为电路板设置更多的机械层。

另外,机械层可以附加在其它层上一起输出显示。

阻焊层(solder mask-焊接面):有顶部阻焊层(top solder mask)和底部阻焊层(bootom solder mask)两层,是protel pcb对应于电路板文件中的焊盘和过孔数据自动生成的板层,主要用于铺设阻焊漆.本板层采用负片输出,所以板层上显示的焊盘和过孔部分代表电路板上不铺阻焊漆的区域,也就是可以进行焊接的部分.在焊盘以外的各部位涂覆一层涂料,如防焊漆,用于阻止这些部位上锡。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘,是自动产生的。

protel 99 se提供了top solder(顶层)和bottom solder(底层)两个阻焊层。 solder mask是出负片,也就是说,设计图纸上*绘制了图形的地方*在实际生产的时候,是*没有绿油*的。

锡膏防护层(paste mask-面焊面):有顶部锡膏层(top past mask)和底部锡膏层(bottom past mask)两层,它是过焊炉时用来对应smd元件焊点的,也是正片形式输出,它和阻焊层的作用相似,不同的是在机器焊接时对应的表面粘贴式元件的焊盘。protel 99 se提供了top paste(顶层)和bottom paste(底层)两个锡膏防护层。

paste是出正片,有画东西的地方是会有锡膏的。

禁止布线层(keep out layer):定义信号线可以被放置的布线区域,放置信号线进入位定义的功能范围。用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。

在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该区域外是不能自动布局和布线的。 多层(multilayer):电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板,与不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层,多层。

一般,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。通常与过孔或通孔焊盘设计组合出现,用于描述空洞的层特性。

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