电源PCB布局和走线设计要求标准规范.docx
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电源PCB布局和走线设计要求标准规范.docx
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电源PCB布局和走线设计要求标准规范
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.9.21
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1.目
规范电源产品PCB布局设计、PCB工艺设计、PCB安规及EMC设计,规定PCB设计有关参数,使得PCB设计满足可生产性、可测试性、符合安规、EMC等技术规范规定,在产品设计过程中构建产品工艺、技术、质量、成本优势。
体现DFM(DesignForManufacture)原则,提高生产效率和改进产品质量
2.合用范畴
本规范合用于我司电源产品PCB设计
3.阐明
本规范之前有关原则、规范内容如与本规范规定相抵触,以本规范为准。
若客户有特殊规定则以客户规定为准!
二合一电源中非电源某些按非电源产品规范执行
4.引用/参照原则或资料
TS—S090001<<信息技术设备PCB安规设计规范>>
TS—SOE0199001<<电子设备逼迫风冷热设计规范>>
TS—SOE0199002<<电子设备自然冷却热设计规范>>
IEC60194<<印制板设计、制造与组装术语与定义>>(PrintedCircuitBoarddesignmanufactureandassembly-termsanddefinitions)
IPC—A—600F<<印制板验收条件>>(Acceptablyofprintedboard)IEC60950
5.规范内容
5.1.创立PCB文献
5.1.1.构造工程师将客户提供构造图转为PCB设计所需dxf文献格式,PCB设计人员依照构造图(pdf文献和dxf文献)创立PCB文献:
一方面拟定板属性,如:
单面板、双面板等等
5.1.2.PCB设计工程师将初始PCB图(由原理图设计人员提供已导入元器件封装PCB文献)转入到已创立PCB文献中,并确认转入先后一致性
5.1.3.PCB设计工程师依照规定设定PCB各层定义,Top层,Bottom层按照构造图正、反面定义
5.1.4.PCB设计工程师对PCB文献进行有关规则属性设立
5.2.PCB布局
5.2.1.依照构造图设立板框尺寸;布置安装孔、接插件等需要定位器件,赋予这些安装孔和器件不可移动属性
5.2.2.依照构造和生产工艺规定设立印制板禁止布线区、禁止布局区。
如:
安装孔周边,工艺边附近(工艺边宽度为3mm)等
5.2.3.贴片元器件距板边距离(拼板时考虑)为:
垂直方向摆放时﹥120mil;平行方向摆放时﹥80mil
5.2.4.综合考虑PCB性能和加工效率选取加工流程:
加工工艺优选顺序为,单面插装→一面贴、一面插装,一次波峰成型→双面贴装。
依照加工工艺规定拟定拼板方式,如果采用过波峰焊加工工艺,还应拟定过波峰焊时PCBA走动方向
5.2.5.布局操作:
一、要依照各模块电路特性,遵循“先大后小,先难后易”布置原则,即重要单元电路、核心元器件应当优先布局。
.二、参照原理图,依照电路特性安排重要元器件布局。
三、要考虑各元件立体空间协调与安规距离符合
5.2.6.过锡方向分析,散热分析,风向及风流量考虑(如:
散热片应如何放、多厚、散热牙(翼)方向、散热面积多大最利于散热、散热片材质规定、辅助散热、风道方向、PIN脚稳固性、可靠度等)
5.2.7.布局应尽量满足如下规定:
初级电路与次级电路分开布局;交流回路,PFC、PWM回路,整流回路,滤波回路这四大回路包围面积尽量小,各回路中功率元件引脚彼此尽量接近,控制IC要尽量接近被控制MOS管,控制IC周边元件尽量接近IC布置
5.2.8.电解电容不可触及高发热元件,如大功率电阻,变压器,散热片
5.2.9所有金属管脚不能紧靠在相邻元件本体上,以防过锡时高温使元件管脚烫伤其他元件外壳而短路或爆裂
5.2.10.发热元件普通应均匀分布,以利于单板和整机散热,除温度检测元件以外温度敏感器件应远离发热量大元器件
5.2.11.跳线不要放在IC及其他大体积塑胶外壳元件下,避免短路或烫伤别元器件。
5.2.12.SMD封装IC摆放方向必须与过锡炉方向成平行,不可垂直,如下图
5.2.13.SMD封装IC两端尽量要预留2.0mm空间不能摆元件,为了防止两端SMD元件吃锡不良。
如果布局上有困难,可容许预留1.0mm空间
5.2.14.多脚元件应有第1脚及规律性脚位标记(双列16PIN以上和单排10PIN以上均应进行脚位标记)PFCMOS和PWMMOS散热片必要接地,以减少共模干扰
5.2.15.对热敏感元件(如电解电容、IC、功率管等)应远离热源,变压器、电感、整流器等;发热量大元件应放在出风口或边沿;散热片要顺着风流向摆放;发热器件不能过于集中
5.2.16.功率电阻要选用立插封装摆放,以便散热或避免烧坏板子;如果是卧插封装,作业时一定要用打KIN元器件
5.2.17.考虑管子使用压条时,压条与周边元件不能相碰或浮现加工抵触
5.2.18.贴片元件间间距:
a.单面板:
PAD与PAD之间规定不不大于0.75mm
b.双面板:
PAD于PAD之间规定不不大于0.50mm
c.单面板/双面板:
PAD于板边间距规定不不大于1.0mm;避免折板边损坏元件(机器分板);
d.贴片元件与A/I或R/I元件间距离如图:
5.2.19.按照均匀分布、重心平衡、版面美观原则布局
5.2.20.器件布局栅格设立,普通IC器件布局时,栅格应为10、20mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设立应不少于10mil
5.2.21.如有特殊布局规定,应同原理图设计人员沟通后拟定,需用波峰焊工艺生产PCB板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。
当安装孔需要接地时,应将该安装孔作成梅花孔
5.2.22.布局完毕后规定原理图设计者检查器件封装对的性及布局合理性,并且确认接插件引脚与信号相应关系(例如:
FUSE所接输入端为L端等),经确认无误后方可开始布线
5.3.PCB铜箔走线距离
5.3.1依照IEC60950-1/GB4943-(IT类)原则规定:
最小(空气间隙)爬电距离为:
初、次级间:
(4.0)5.0mm(≥150Vin),(1.6)3.2mm(≤150Vin)
初级对大地:
(2.0)2.5mm(≥150Vin),(1.0)1.6mm(≤150Vin)
初级对功能地:
(4.0)5.0mm(≥150Vin),(1.6)3.2mm(≤150Vin)
次级对大地或功能地:
(0.4)0.8mm(≥150Vin);(0.4)0.8mm(≤150Vin)
L对N:
(2.0)2.5mm(保险之前);(1.0)1.5mm(保险之后至大电解处)(≥150Vin)
(1.0)1.6mm(保险之前);(0.4)0.8mm(保险之后至大电解处)(≤150Vin)
电气间隙与爬电距离不区别:
原边其她直流高压:
1.5mm(≥150Vin);0.8mm(≤150Vin)
同类型线路间最小距离:
0.5mm(SMT0.4mm),局部短线可以用到0.4mm(SMT0.35mm)。
5.3.2依照IEC600065-1/GB8898-(AV类)原则规定:
最小空气间隙与爬电距离为:
(此原则两类距离不区别)
初、次级间:
6.0mm(≥150Vin),4.4mm(≤150Vin)
初级对大地:
3.0mm(≥150Vin),2.2mm(≤150Vin)
初级对功能地:
6.0mm(≥150Vin),4.4mm(≤150Vin)
次级对大地或功能地:
0.9mm(≥150Vin);0.9mm(≤150Vin)
L对N:
3.0mm(保险之前);1.7mm(保险之后至大电解处)(≥150Vin)
2.2mm(保险之前);0.9mm(保险之后至大电解处)(≤150Vin)
电气间隙与爬电距离不区别:
原边其她直流高压:
1.7mm(≥150Vin);0.9mm(≤150Vin)
同类型线路间最小距离:
0.5mm(SMT0.4mm),局部短线可以用到0.4mm(SMT0.35mm)
注:
1.以上为普通布板状况,特殊状况或未到之处请征询安规工程师
2.初、次级同步接近一种地时,初级到地距离+次级到地距离≥初、次级间距离
5.4.PCB布线
5.4.1.为了保证PCB加工时板边不浮现断线缺陷,PCB布线距离板边不能不大于0.5mm
5.4.2.在布线时,不能有90度夹角走线浮现
5.4.3.IC相邻PIN脚不容许垂直于引脚相连
5.4.4.各类螺钉孔禁布区范畴内禁止有走线
5.4.5.逆变器高压输出电路间隔要不不大于240mil,否则开槽≥1.0mm,并有高压符号标示
5.4.6.铜箔最小间距:
单/双面板0.40mm,特殊状况可以减小,但不超过4处
5.4.7.设计双面板时要注意,底部有金属外壳或绕铜线元件,因插件时底部与PCB接触,顶层焊盘要开小或不开,同步顶层走线要避开元件底部,以防短路发生不良。
5.4.9.双面板锰铜线顶层不要铺铜,锰铜线孔不做金属化;(锰铜丝等作为测量用跳线,焊盘过孔要做成非金属化;若是金属化,那么焊接后,焊盘内那段电阻将被短路,电阻有效长度将变小并且不一致,从而导致测试成果不精确)。
5.4.10.布线时交流回路应远离PFC、PWM回路。
5.4.11.PFC、PWM回路要单点接地。
5.4.12..有金属与PCB接触元件,禁止下面有元件跳线和走线。
5.4.13.金属膜电阻下不能走高压线(针对多面板)。
5.4.14.反馈线应尽量远离干扰源(如PFC电感、PFC二极管引线、MOS管)引线,不得与它们接近平行走线。
5.4.15.变压器下面禁止铺铜、走线及放置器件。
5.4.16.若铜箔入焊盘宽度较焊盘直径小时,则需加泪滴,如下图。
经常需拆取元件,引脚焊盘周边须加大铺铜面积,以防拆取元件导致翘皮,如插座多PIN脚、晶体脚、单焊盘铜箔等有也许经常取插维修之焊盘。
5.4.17.布线要尽量短,特别是EMI线路,主回路及某些回路与电源线,大电流铜箔规定走粗;主回路及各功能模块参照点或地线要分开。
5.4.18.ICT测试焊盘:
测试焊盘直径以1.0mm为准,测试点与测试点之间不不大于1.5mm,每个网络上不少于一种测试点,ICT测试治具作好后,其测试焊盘禁止移动,非不得已事先要与TE商量。
5.4.19.(过孔/贯穿孔)大小定义:
a.信号线过孔/贯穿孔普通可设立0.5~1mm。
b.过孔/贯穿孔不能放于SMD之焊盘中。
c.加载铜箔加过孔/贯穿孔时普通设立1.0mm,如接地,功率线等。
d.定位孔距器件或线路安全距离不不大于15Mil,禁止布线。
5.4.20.如果接地是以焊接方式接入,接地焊盘应设为通孔焊盘,接地孔直径≥3.5mm。
5.4.21.PCB板上散热孔其直径不可不不大于3.0mm。
5.4.22.线条宽度要满足最大电流规定≥1mm/1A(铜厚1盎司)。
5.4.23.走线时IC下方尽量只走地线、电源线,尽量在IC周边构成GND短路环。
同步尽量构造初级GND短路环、次级GND短路环,以减少干扰。
5.4.24.当需要增长跳线时,跳线命名为J1,J2......Jn,跳线种类是以2.5mm倍数增长,例如5.0mm;7.5mm;10mm......30mm
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- 关 键 词:
- 电源 PCB 布局 设计 要求 标准规范