### Layout规则详解
#### 前言
随着电子产品日益向轻薄化、小型化发展,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的设计与布线变得越来越复杂。为确保产品的功能性和安全性,同时兼顾可生产性和可测试性,制定合理的布局规则显得尤为重要。本文将详细介绍与Layout相关的基础常识、方法及其注意事项。
#### 可测试性设计要点
**1. 每个网络至少有一个测试点**
- 在焊锡面设置至少一个已开防焊的测试点,以便于后续的测试工作。
**2. 测试点尽可能集中**
- 尽量将测试点集中在较少高零件的那一面,这样可以节省治具成本并提高测试稳定性。
**3. 测试点优先级**
- 测试点的优先级顺序为:(1) 测试点(Testpad);(2) 贯穿孔(Viahole-VirtualTP);(3) 零件脚(Component lead);(4) 贯穿孔(Viahole-unmask);(5) CPU插座(CPUSocket)。
**4. 测试点分布**
- 被测点应均匀分布在PCB表面,1英寸×1英寸范围内测试点数量不超过25个。
**5. 测试点间距**
- 两测试点或测试点与预钻孔之间的中心距离不得小于50密耳(mil),建议大于90密耳(mil),次优选择为68密耳(mil)。
- 测试点直径(D)至少为50密耳,达到68密耳以上则能有效降低成本。
**6. 零件与测试点的距离**
- 测试点中心距离零件外框至少125密耳(mil)以上。
**7. 易歪斜零件测试点间距**
- 对于可能歪斜的零件,测试点中心距离其最大摇摆范围至少125密耳(mil)以上。
**8. PCB边缘与测试点的距离**
- 测试点中心距离PCB板边至少125密耳(mil)以上。
**9. 定位孔与测试点的距离**
- 测试点中心与定位孔中心之间的距离至少为175密耳(mil)。
**10. 测试点尺寸**
- 被测点直径最好不小于0.7毫米(约28密耳),较大的测试点具有更好的稳定性,形状以正方形为佳。
- 直径28-40密耳的测试点(TestPad)和已开防焊的贯穿孔(VIAHOLE)内径不超过15密耳(mil)。
**11. IC与连接器的未使用PIN**
- IC与连接器的未使用PIN(NC)应在允许的范围内考虑可测试性,如果没有测试点,则需要拉点处理。
**12. 定位孔要求**
- 每片PCB至少有两个定位孔,孔内不能沾锡,孔径至少2.8毫米以上最佳。
- 采用对角线上的三个最远孔作为定位孔。
- GuidePin与TEST-PAD之间至少保持4.5毫米的距离。
**13. CAD文件转换**
- CAD文件需要转换成与FAB-MASTER兼容的程序。
**14. 版本更新**
- 若产品版本升级,原有的测试点尽可能保持不变。
**15. 高零件限制**
- 对于高度超过8毫米的零件,在其文字面向外3毫米范围内不可设置测试点。
**16. 支撑区域**
- 在零件分布区域内,最好每隔不超过25毫米就有约10×10毫米的空间放置压棒,以防止PCB在测试过程中变形。
**17. BGA封装IC的支撑空间**
- 对于BGA封装的IC,其外框四周向外3毫米范围内尽可能不要放置其他零件,以增加载板支撑空间,避免探针接触待测板后导致板弯变形,进而造成BGA IC锡裂。
**18. L型TestJet Connector的限制**
- 对于制作L型TestJet的Connector,其文字面向外3毫米范围内不可植入针。
**19. 604PIN CPU模块的植针限制**
- 对于604PIN CPU模块,根据具体零件布局进行限制。
**20. 478Pin CPU模块的测试点布局限制**
- 以CPU插座的凸起方向定义右侧,上下的边界切齐CPU零件的文字面,右侧(B)以CPU零件的文字面向外延伸3毫米为界,左侧(A)以CPU零件的文字面向外延伸13毫米为界。在此四边围成的范围内不可布局测试点,以免与478Pin CPU模块发生冲突。
**注释说明**
**注一:**
- 探针安全间距:根据零件的高度不同,有不同的探针安全间距要求。
- 零件高度低于3毫米时,探针安全间距为30密耳;
- 零件高度高于3毫米时,探针安全间距为53密耳。
**注二:**
- 对于DIP电容,其短脚端在文字面向外3毫米范围内不植入探针;长脚端在文字面向外5毫米范围内不植入探针。
#### 结论
通过上述详细的Layout规则介绍,我们可以看出,在PCB设计过程中,合理规划测试点的位置、间距以及尺寸等参数对于提升产品的可测试性和生产效率至关重要。此外,还应考虑零件的特性及可能的影响因素,以确保最终产品的质量和性能。遵循这些规则不仅能减少制造过程中的问题,还能有效降低制造成本,提高产品的市场竞争力。