知识库

布局指南

完美 PCB 的快速布局指南

pcb-guidelines

由于包含了大量信息和细节,单凭只字片语就想讲清所有的 DRC/DFM 规则几无可能。为了给现有及潜在的 PCB 客户指点迷津,本文将重点介绍最重要的基本规则。

pcb-guidelines
  • 1.原理图阶段

    首先是 原理图阶段 — 负责将不同原理图组合到一起的工程师必须头脑清醒、抓住要点,并可随时解答布局工程师提出的疑问。在原理图中:

    • “进”和“出”方向要保持一致。如果在组装零件时保持方向,那么在处理常规或回传路径时,设计工作就能顺利进行。忽略方向会导致问题。
    • 将需要相互紧密结合的零件归为一组。如果采用分层设计,则要尽量避免层与层之间存在大零件分割(主要是带大量引脚的零件)。如果必须这样做,则应让每一层上的其他零件都集中到一起,尤其是电池电容、滤波电容等。将很多滤波电容正确放置在一层上是极其困难的事。如果电容值不同而封装相同,这将对放置带来挑战。与布局工程师沟通这些问题。
    • 添加文本。它既不会显示在网表上,也不是捕获/布局工具传递的约束条件,但是如果它足够重要 — 那就有必要记录下来(稍后在设计审查时验证)。
    • 在生成原理图时,这样可以让负责后期处理的布局设计师了解图中传达的想法,在布局期间您也不需要一直从旁协助,更不需要参与放置。
  • 2.封装

    • 尽量采用最 可靠的封装 。如果能用 0402,就不要用 0201。如果可以选择 BGA,就不要选择 QFN。这将决定设计的可靠性和稳定性。
    • 确保在原理图阶段,您为每个零件选择的 封装都清楚明了,即使是有多种选择的情况下也是如此。
    • 根据订购 PN 维护 批准的库 。这可能意味着库中会有十几个相同的 JEDEC 封装,但您也知道屏幕上会显示正确的封装。使用一般的封装可能会导致几何结构问题,而更糟的情况是采用完全错误的封装。我们都知道,如今磁盘空间几乎都是免费的。
    • 使用最先进的工具构建封装。IPC-7351 是一项很不错的标准。
  • 3. 机械控制图。

    • 准备两张 机械控制图。这至关重要。制造电路板的流程繁复;然而,裸板制造厂需要知道 PCB 的关键尺寸,而不是布局。例如,如果您在一张图纸上写满所有布局说明(孔的位置、元件高度限制、放标签的位置等),PCB 制造商也很难在质量保证和编程中确保 PCB 的所有关键尺寸都符合要求并能经过验证。将 PCB 基本制造信息与基本布局信息分开,始终会是一种较好的做法。
  • 4.物料清单:

    • 很多时候,设计的密度会迫使布局设计师在两个“弊端”之间做出选择。而聪明的图表设计师会确保用户知道要为配置增加怎样的零件(如上拉式或下拉式和非关键路径零件)。添加一个零件列表,它将会出现在布局上,但不会在其上放置任何实际零件。
  • 5.咨询您的供应链合作伙伴。

    • 开始设计时,充分考虑您的合作伙伴以及让他们清楚您想达到的目的。让他们尽早在设计阶段参与到设计中来。从他们那里获悉您的设计可以用到的材料,以免业务部门订购材料时交付周期太长。让您的合作伙伴根据所使用的材料来计算并验证关键路径的阻抗值。与他们核对多种可选的材料。不一定要使用昂贵的材料。他们能设计混合电路吗?电路板厚度能满足阻抗的要求吗?越早获得这些信息,布局就会越清楚明了。它还将帮助您保持对称设计。例如,能满足您的容差要求吗?
  • 6.了解 EMS 合作伙伴的要求

    • 遵循他们的规定,让他们更好地为您服务,减少装配期间出现的问题。这样不仅能降低装配成本,而且产品也会更可靠,同时达到要求的标准。遵照他们的建议将这些零件放在 PCB 上(记得在零件四周留出空隙,以供拣选和放置,使各零件之间保持一定的距离,方便执行不同的流程,例如 SMT、压接和放弃焊料等)。
  • 7.使用厚度跟踪:如果可行。

    • 供应商可能会告诉您,他们可以选用 3 毫英寸的线宽和 3 毫英寸的间距,但要注意,由于产量较低,因此成本更高。如果可行,选用 5-6 毫英寸的线宽和 5-6 毫英寸的间距。如果别无选择,则降低尺寸。
  • 8.铜

    • 在您看来,铜是免费的。在设计中要保留尽可能多的铜,同时避免蚀刻大面积的铜。另外,如果您自己做不到,则可以让供应商加入铜块来平衡布局。每层的铜比例不均衡可能导致绝缘距离小的相邻层间发生短路。
  • 9. 拼版设计

    • 好的设计师也会为正确的装配增加一个拼版设计,而更好的设计师还会通过必要的额外手段来实现适当的裁切。 完美的设计师则会同时采用这两种做法,并与 PCB 供应商协商如何在设计步骤和重复 时获得尽可能多的原材料,以便降低成本。检查供应商使用的拼版尺寸!
  • 10.谨记

    • 供应链合作伙伴 也是您团队中的一员。要与他们通力合作以取得更好的成果。
  • 1.原理图阶段

    首先是 原理图阶段 — 负责将不同原理图组合到一起的工程师必须头脑清醒、抓住要点,并可随时解答布局工程师提出的疑问。在原理图中:

    • “进”和“出”方向要保持一致。如果在组装零件时保持方向,那么在处理常规或回传路径时,设计工作就能顺利进行。忽略方向会导致问题。
    • 将需要相互紧密结合的零件归为一组。如果采用分层设计,则要尽量避免层与层之间存在大零件分割(主要是带大量引脚的零件)。如果必须这样做,则应让每一层上的其他零件都集中到一起,尤其是电池电容、滤波电容等。将很多滤波电容正确放置在一层上是极其困难的事。如果电容值不同而封装相同,这将对放置带来挑战。与布局工程师沟通这些问题。
    • 添加文本。它既不会显示在网表上,也不是捕获/布局工具传递的约束条件,但是如果它足够重要 — 那就有必要记录下来(稍后在设计审查时验证)。
    • 在生成原理图时,这样可以让负责后期处理的布局设计师了解图中传达的想法,在布局期间您也不需要一直从旁协助,更不需要参与放置。
  • 2.封装

    • 尽量采用最 可靠的封装 。如果能用 0402,就不要用 0201。如果可以选择 BGA,就不要选择 QFN。这将决定设计的可靠性和稳定性。
    • 确保在原理图阶段,您为每个零件选择的 封装都清楚明了,即使是有多种选择的情况下也是如此。
    • 根据订购 PN 维护 批准的库 。这可能意味着库中会有十几个相同的 JEDEC 封装,但您也知道屏幕上会显示正确的封装。使用一般的封装可能会导致几何结构问题,而更糟的情况是采用完全错误的封装。我们都知道,如今磁盘空间几乎都是免费的。
    • 使用最先进的工具构建封装。IPC-7351 是一项很不错的标准。
  • 3. 机械控制图。

    • 准备两张 机械控制图。这至关重要。制造电路板的流程繁复;然而,裸板制造厂需要知道 PCB 的关键尺寸,而不是布局。例如,如果您在一张图纸上写满所有布局说明(孔的位置、元件高度限制、放标签的位置等),PCB 制造商也很难在质量保证和编程中确保 PCB 的所有关键尺寸都符合要求并能经过验证。将 PCB 基本制造信息与基本布局信息分开,始终会是一种较好的做法。
  • 4.物料清单:

    • 很多时候,设计的密度会迫使布局设计师在两个“弊端”之间做出选择。而聪明的图表设计师会确保用户知道要为配置增加怎样的零件(如上拉式或下拉式和非关键路径零件)。添加一个零件列表,它将会出现在布局上,但不会在其上放置任何实际零件。
  • 5.咨询您的供应链合作伙伴。

    • 开始设计时,充分考虑您的合作伙伴以及让他们清楚您想达到的目的。让他们尽早在设计阶段参与到设计中来。从他们那里获悉您的设计可以用到的材料,以免业务部门订购材料时交付周期太长。让您的合作伙伴根据所使用的材料来计算并验证关键路径的阻抗值。与他们核对多种可选的材料。不一定要使用昂贵的材料。他们能设计混合电路吗?电路板厚度能满足阻抗的要求吗?越早获得这些信息,布局就会越清楚明了。它还将帮助您保持对称设计。例如,能满足您的容差要求吗?
  • 6.了解 EMS 合作伙伴的要求

    • 遵循他们的规定,让他们更好地为您服务,减少装配期间出现的问题。这样不仅能降低装配成本,而且产品也会更可靠,同时达到要求的标准。遵照他们的建议将这些零件放在 PCB 上(记得在零件四周留出空隙,以供拣选和放置,使各零件之间保持一定的距离,方便执行不同的流程,例如 SMT、压接和放弃焊料等)。
  • 7.使用厚度跟踪:如果可行。

    • 供应商可能会告诉您,他们可以选用 3 毫英寸的线宽和 3 毫英寸的间距,但要注意,由于产量较低,因此成本更高。如果可行,选用 5-6 毫英寸的线宽和 5-6 毫英寸的间距。如果别无选择,则降低尺寸。
  • 8.铜

    • 在您看来,铜是免费的。在设计中要保留尽可能多的铜,同时避免蚀刻大面积的铜。另外,如果您自己做不到,则可以让供应商加入铜块来平衡布局。每层的铜比例不均衡可能导致绝缘距离小的相邻层间发生短路。
  • 9. 拼版设计

    • 好的设计师也会为正确的装配增加一个拼版设计,而更好的设计师还会通过必要的额外手段来实现适当的裁切。 完美的设计师则会同时采用这两种做法,并与 PCB 供应商协商如何在设计步骤和重复 时获得尽可能多的原材料,以便降低成本。检查供应商使用的拼版尺寸!
  • 10.谨记

    • 供应链合作伙伴 也是您团队中的一员。要与他们通力合作以取得更好的成果。

要考虑的东西很多,而 Fineline 深谙此道。我们的团队将为您提供支持。如果您有任何问题,请与我们当地的办事处联系,他们会向您推荐相关领域经验丰富的专家。