本文件规定了大规模集成电路(LSI)、封装和印制电路板之间共通的设计格式要求。本文件适用于大规模集成电路、封装和印制电路板共通设计数据的交换和处理。

ICS31.180
CCSL30
中华人民共和国国家标准
GB/T43863—2024
大规模集成电路（LSI)
印制电路板共通设计结构
Format for LSI-PackageBoard interoperable design（IEC63055:2023,MOD)
2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-08-01实施
规范性引用文件
3术语、定义和缩略语·
术语和定义
3.2缩略语
4LPB格式的概念
技术背景
传统设计
传统设计存在的问题
LPB共通设计的概念
LPB共通设计的价值
LPB格式
LPB格式文件概要
Basics语言
排版和句法·
字符信息
浮点数的表示法
5.5文件命名定义
M格式、C格式、R格式中的共通语句6
Extensions语句
Header语句
Global语句..
M格式
M格式文件结构·
include语句
current_phase语句
class语句
8C格式
C格式文件结构
module语句
GB/T43863—2024
GB/T43863—2024
component语句
9R格式
R格式文件结构
Physicaldesign语句
9.3Constraintrule语句·
10N格式
N格式文件目的·
如何定义网表中的电源层/接地层示例
11G格式
G格式Basics语言
Header部分
Material部分
Layer部分
Shape部分
Board geometry部分
Padstack部分·
Part部分
Component部分
Netattribute部分
Netlist部分
Via部分
Bondwire部分
Route部分
GB/T43863—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件修改采用IEC63055：2023《大规模集成电路（LSI）封装印制板共通设计结构》。本文件与IEC63055：2023相比做了下述结构调整：删除了IEC63055：2023中1.4有关标准内容介绍部分、1.5词汇使用说明部分、资料性附录A~附录H；
将IEC63055：2023的1.3关键要素介绍部分移至本文件的4.1技术背景部分；一将IEC63055：2023的6.4.3的悬置段改为6.4.3.1，后续编号顺延；—将IEC63055：2023的6.4.5.4悬置段删除，原6.4.5.4.1改为6.4.5.4；将IEC63055：2023的9.2.7的悬置段改为9.2.7.1，后续编号顺延。本文件与IEC63055：2023的技术差异及其原因如下：删除了IEC63055：2023第3章中“元件孔（componenthole）、球（ball）、电路板（board）、元器件（component）、钻孔（drill）、孔（hole）、连接盘（land）、导线（line无）、连接盘孔（landlesshole）、安装孔（mountinghole）、封装（package）、盘（pad）、管脚（pin）、镀覆孔（plated-throughhole）、焊球（solderball）、导通孔（via）、空洞（void）”的术语和定义，这些术语和定义在GB/T2036和SJ/T10668中有界定。将IEC63055：2023中的\ANSI标准X3.4—1986”替换为GB/T1988—1998（见5.3），以适应我国的技术条件、增加可操作性。一将IEC63055：2023中规范性引用的IEEEStd1364TM替换为GB/T2036、GB/T14113、SJ/T10668（见第3章），增加可操作性。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国印制电路标准化技术委员会（SAC/TC47)归口。本文件起草单位：中国电子科技集团公司第十五研究所、无锡市同步电子科技有限公司、中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所、广东正业科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院。本文件主要起草人：何安、陈懿、叶伟、徐地华、郭晓宇、拜卫东、范斌、杨鹏、陈长生、楼亚芬、曹易。Ⅲ
1范围
大规模集成电路（LSI）封装
印制电路板共通设计结构
GB/T43863—2024
本文件规定了大规模集成电路（LSI)、封装和印制电路板之间共通的设计格式要求。本文件适用于大规模集成电路、封装和印制电路板共通设计数据的交换和处理。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T1988—1998信息技术
GB/T2036
GB/T14113
SJ/T10668
印制电路术语
信息交换用七位编码字符集
半导体集成电路封装术语
电子组装技术术语
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T2036、GB/T14113和SJ/T10668界定的术语和定义适用于本文件。3.1.1
反焊盘
antipad
导通孔和非连接金属层之间的隔离区，主要用于印制电路板和LSI封装。注：反焊盘的形状主要由印制电路板或LSI的工艺极限，以及设计规则格式(R格式)文件中的焊盘格式来确定。3.1.2
球栅阵列封装ballgridarraypackageBGA封装BGApackage
种表面封装形式，在网格模式中一面覆盖（或部分覆盖），以焊锡球排列。3.1.3
键合区bondingfinger
LSI封装表面的金属电极，起连接键合丝与内部互连图形的作用。注：在LPB格式文件中，键合区的形状由元器件格式(C格式)中的焊盘定义。3.1.4
bondingwire
键合丝
连接管芯和键合区的金属丝。
注：在LPB格式文件中，键合丝的形状在R格式文件中定义。3.1.5
时钟clock
同步电路中使用的信号。
GB/T43863—2024
注：针对寄存器或触发器，所有同步电路都使用时钟信号来同步电路的不同部分。时钟从单个源分配到寄存器或触发器，并同时到达所有这些部件。3.1.6
输入信号电平的阶跃函数变化与输出信号传输的大小接近其初始值的瞬间的时间间隔，晶体管的转换时间和信号在线路的传播时间。3.1.7bzxz.net
管芯die
裸芯片
晶片的分离部分（或整体），用于在设备中执行一个或多个功能，在小块半导体材料上制作给定的功能电路。
号differential signal
差分信号
用两个互补信号在成对的两条信号线上传送信息的方法。3.1.9
保护屏蔽
guardshield
为机械保护提供的屏障或外壳，当放置在接地面（GND)导体上时具有接地的功能，目的是限制来自其他信号的电磁干扰。
注：也称为“接地屏蔽”。
各net
代表电气连接中理想元件的相对位置或端子互连之间的标记3.1.11
封装塑模packagemold
用树脂保护LSI芯片免受应力、外力、水、静电和外来物质的影响。注：封装塑模包含树脂、二氧化硅、碳和阻燃材料。3.1.12
焊盘堆叠
padstack
构成盘各层的组合。
物理设计规则
physicaldesignrule
由半导体制造商提供的一系列参数，使设计人员能够验证掩模组的正确性。设计规则集规定了某些几何和连通性限制，以确保有足够的余量来考虑半导体制造工艺的可变性，从而保证大多数零件能正常工作。
端口port
提供接人和接收电磁能量、信号的终端或网络，以观察或测量终端或网络设备参数，3.1.15
电源域
powerdomain
为了电源管理的目的而作为一个组处理的实例的集合。注：电源域的实例通常（但并非总是)共享一个主电源集。一个电源域也可能有额外的供应，包括保持和隔离供应3.1.16
接收器
receiver
用来进行解释和执行接收信号的装置。2
referencepoint
参考点
用于表示坐标的参照点。
驱动器
driver
产生和发出信号的装置。
GB/T43863—2024
由于信号的传播而引起的延迟时间的变化量，或参考信号与目标信号之间延迟时间的间隔量。3.1.20
子电路
sub-circuit
特定的一个电路单元。
terminator
安装在电缆未端，确保与系统其他部分的电气连接，并将绝缘保持到连接点的装置3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BGA：球栅阵列（BallGridArray）DDR：双倍数据速率(DoubleDataRate）DXF：绘图交换格式（DrawingExchangeFormat）EDA：电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）GDS（GDSII）：图形数据库系统（GraphicDatabaseSystem）GND：接地（Ground)
ICEM：集成电路发射模型（IntegratedCircuitEmissionModel）ICIM：集成电路抗扰度模型（IntegratedCircuitImmunityModel）I/O：输人输出（InputOutput）IBIS：输人/输出缓冲区信息规范（Input/outputBufferInformationSpecification）JEITA：日本电子和信息技术工业协会（JapanElectronicsandInformationTechnologyIndustriesAssociation)
LPB：大规模集成电路—封装—印制电路板(LSI,Package，andBoard;LSI—PackageBoard）LSI：大规模集成电路（Large-ScaleIntegration）MD5：消息摘要算法5（MessageDigestAlgorithm5）PCIE：高速串行双通道高带宽传输（PeripheralComponentInterconnectExpress）PKG：封装（Package）
PWB：印制线路板（PrintedWiringBoard）RMS：均方根（RootMeanSquare)SMA：超小型版A（subminiatureversionA）SPICE：以集成电路为重点的仿真程序（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）VHDL：超高速集成电路硬件描述语言（VeryHighSpeedIntegratedCircuitsHardwareDescriptionLanguage
XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）XTAL：晶体（crystal)
GB/T43863—2024
4LPB格式的概念
4.1技术背景
由于系统的速度越来越快，接口和电源供应的电压越来越低，使得时钟和噪声的设计余量不断降低，同时，设计中考虑成本和性能的平衡也变得越来越重要。在传统设计中，LSI、封装和印制电路板是按照单独设计准则设计的，然而，随着设计余量的降低，很难分别为每个LPB零件提供设计指导。因此，最终的设计目标需要LPB各部分设计人员的配合，也就是说，在系统设计过程中，需要创新运用仿真技术来确定设计准则，为了完成这一任务，需要一个快速、准确的仿真环境。LPB格式包含以下五类（见图1)：项目管理（M格式)；
网表(N格式)；
元器件（C格式）；
设计规则(R格式)；
结构(G格式)。
N格式
概念性设计
项目管理
M格式
4.2传统设计
N格式-
详细设计
N格式
印制板
图1LPB格式
元器件
C格式
设计规则
R格式
N格式
时序优化
设计反馈
设计分析
在传统设计中，虽然LPB各部分对设计准则进行了设计分析，但也只在最初的设计阶段对设计作了部分优化，并未对整个系统设计进行优化和分析，缺乏对整体系统设计的综合考量，未对个别设计点进行合适的设计调整，且在最初的设计阶段对设计余量估计过度。这些都对最终产品的质量和成本产生了显著的影响。
4.3传统设计存在的问题
4.3.1设计人员之间存在误解
不同的设计人员认为同一个词有不同的含义；设计人员经常用不同的词来描述相同的现象；设计人员有不同的主观偏好，例如偏好从顶层开始或偏好从底层开始等不同视角；即使设计人员在同一个办公室，也会发生这些情况。
4.3.2设计信息不足
GB/T43863—2024
在设计单个组件时，不能假定LSI、封装和印制电路板之间的限制和设计余量。设计人员在连接单个组件后可能会遇到很大的障碍，因为他们不确定其他组件的局限性和余量。例如，由于缺乏有关LSI焊盘分配、封装焊点分配，以及应在印制电路板上占据的位置的相关信息，会导致设计封装或印制电路板（布线)变得非常困难。
4.3.3浪费设计时间
由于电子设计自动化（EDA)供应商的输入和输出格式不同，在某些情况下，设计人员需要对不同的EDA提交的数据进行格式转换。当设计人员在格式转换时缺少信息并在以后弥补不足时，就会出现问题。此外，每个LSI电路、封装和印制电路板的引脚名和网表名可能不同，设计人员需要调整这些数据，并花费更长的时间进行修正。4.4LPB共通设计的概念
共通设计是针对采用传统LPB单独设计方法遇到的问题的一种设计解决方法，它被定义为可被每一个LPB分部分使用而实现交互设计的一种设计类型。首先，设计人员采用共通的设计方法，通过对整个LPB的设计考虑，制定出满足产品性能标准的最小化设计准则。此后，设计人员根据设计指南对每个部分进行单独设计，在每个单独的设计完成后，设计人员将每个单独部分集成起来进行仿真，确认所有产品的性能，并为所有其他部件提供有关设计的反馈。4.5LPB共通设计的价值
4.5.1LPB共通设计的影响
LPB共通设计是一种在设计LPB组件间确保信号完整性和功率完整性的合适方法，该技术是4.3中提出或归结的问题的解决方案，使用LPB共通设计可以获得减少设计成本和时间的效果。4.5.2通过无选代的设计流程降低开发成本和时间当设计人员最终将部分优化设计的零件连接起来时，有时会出现意想不到的设计余量不足，此时，设计人员需要找到LPB的哪一部分造成了边际瓶颈。因此，设计人员不仅需要花费大量的时间，还需要额外花费成本来创建所需的设计余量。在这种情况下，在启动LSI设计、封装设计和印制板设计时，通过设计人员之间共享信息和协作来减少开发成本和时间。图2比较了传统的设计流程和LPB共通的设计流程，LPB共通的流程减少了开发成本和时间。选代
集成电
电规范设计布局分析制造
路设计
【选代
板设计规范设计布局份析
传统设计流程
集成电
路设计
板设计
1协作
工协作
LPB共通设计流程
图2传统的设计流程和LPB共通的设计流程4.5.3降低系统设计的总成本
在传统设计中，由于设计人员以单独的余量分别设计LSI、封装和印制电路板的每个部分，因此当5
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