硬件设计规范学习教程.doc

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1、硬件设计规范学习教程版本：1.00时间：2011-11-2937目录1前言32印制电路板设计基础32.1印制电路设计32.2印制电路板的特点和类型32.3印制电路板的板面设计42.4印制电路板上的元器件布局与布线52.5印制导线的尺寸和图形62.6印制电路板的热设计63SCH和PCB设计规范63.1目的63.2SCH73.3PCB74硬件设计案例分析145.1常见错误类145.1.1印制板板号、日期未更新错误类145.1.2封装错误类155.1.3标签错误类175.1.4工艺边错误类175.1.

2、5SCH、PCB网络不一致错误类185.1.6缺少表贴MARK点错误类185.1.7拼板错误类185.1.8硬件设计和安装结构不匹配类185.1.9DRC校验时检查选项未选定错误类195.1.10选用已经停产、即将停产、无替代物料的元器件错误类205.1.11不适合大规模生产类205.1.12不符合印制板厂家要求类215.2输入输出接口参数是否匹配类235.2.1NR1806新平台背板总线案例分析235.2.2VLCOM13COC门电路案例分析235.2.3NR1101光藕输入电流阈值偏小、输出

3、电源不匹配245.2.4HRCPU02C光电输出与后级总线驱动不匹配255.3电磁兼容类265.3.1UAPC新平台开入板NR1502A265.3.2MUX-64C装置275.4电源类285.4.1RCS9519A装置电源输出值不符合要求（陈勇撰）285.4.2RCS-9665电源变压器案例分析（汪世平撰）305.4.3反激式变换器及相关案例（汪世平撰）315.5时序匹配类345.6高速电路设计类34371前言编写本教程的目标是为了规范硬件开发，提高硬件开发水平，避免重复发生一些简单、常见的错误

4、，节约开发成本以及提高研发效率。本教程首先介绍硬件设计的基本知识、SCH和PCB设计规范；在此基础之上，结合公司开发过程中曾经发生的错误设计，编写了硬件设计案例分析。下面分四个部分重点介绍：印制电路板设计基础、SCH和PCB设计规范、硬件设计师开发流程简介、硬件设计案例分析；2印制电路板设计基础2.1印制电路设计什么叫做印制电路设计？说明印制电路基材、结构尺寸、电气、机电元件的实际位置及尺寸，印制导线的宽度、间距、焊接盘及通孔的直径，印制接触片的分配，互连电气元件的布线要求以及为制定文件、制备照

5、明底图所提供的各种数据等各项工作，统称为印制电路设计。2.2印制电路板的特点和类型印制电路是指在绝缘基板的表面按预定设计，用印制的方法所形成的印制导线和印制元件系统。具有印制电路的绝缘基板(底板)称之为印制电路板(简称印制板)。目前在电子设备中广泛应用的印制电路板只有印制导线而很少有印制元件。若在印制板上连接有元器件和某些机械结构件，且安装、焊接、涂覆等装配工序均已完成，则该印制电路板即称之为印制装配板。当前电子设备中广泛应用小型元件、晶体管、集成电路等，它们都必须安装在印制板上。特别是表面安装

6、元件的应用，更和印制电路板密不可分。使用印制电路板的电子设备具有可靠性高、一致性好和稳定性好；机械强度高、抗振动、抗冲击性强；设备的体积小、重量轻；便于标准化、便于维修等优点。缺点是制造工艺较复杂，小批量生产经济性差。　　印制电路板按其结构可分为以下四种：　　1.单面印制板。在厚度为1mm～2mm的绝缘基板的一个表面敷有铜箔，并通过印制与腐蚀工艺将其制成印刷电路。　　2.双面印制板。在厚度为1mm～2mm的绝缘基板的两个表面敷有铜箔，并通过印制与腐蚀工艺将其制成双面印刷电路。　　3.多层印制板。

7、在绝缘基板上制成三层以上印制电路的印制板称为多层印制板。它是由几层较薄的单面或双面印制电路板(厚度在0.4mm以下)叠合而成。为了把夹在绝缘基板中间的印制导线引出，多层印制板上安装元件的孔必需金属化处理。即在小孔内表面涂覆金属层使之与夹在绝缘层中的印制导线沟通。随着集成电路的规模扩大，其引脚也日益增多。就会出现单双面的印制板面上可容纳全部元件而无法容纳所有的导线。多层印制板可解决此问题。4.挠性印制板。其基材是软性塑料(聚酯、聚酰亚胺等)，厚度约0.25mm～1mm37。在其一面或两面覆以导电层

8、以形成印制电路系统。多数还制成连接电路和其它器件相接。使用时将其弯成适合形状，用于内部空间紧凑的场合。如硬盘的磁头电路和电子相机的控制电路。用作印制电路板的基材主要有环氧酚醛层压纸板和环氧酚醛玻璃布层压板两种。前者价廉而性能较差，后者价格稍高但性能较好。图1PCB分类2.1印制电路板的板面设计　　1.设计印制电路板应先了解以下条件：　　(1)拟设计印制电路板的电原理图，以及该电路所用元器件的型号、规格和封装形式。　　(2)各元器件对板面安排的特殊要求。如元件的位置、频率、电位、温度、屏蔽和抗冲击