印制电路板#40PCB#41通用设计规范.docx
- 文档编号:4688841
- 上传时间:2022-12-07
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:232.10KB
印制电路板#40PCB#41通用设计规范.docx
《印制电路板#40PCB#41通用设计规范.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《印制电路板#40PCB#41通用设计规范.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
印制电路板#40PCB#41通用设计规范
印制电路板(PCB)通用设计规范
规范编号:
电控设计规范印刷电路板(PCB)通用设计规范
(发布日期:
2009-09-14)
目次
1范围..........................................................................................................................................................22规范性引用文件......................................................................................................................................23基本原则..................................................................................................................................................23.1电气连接的准确性..............................................................................................................................23.2可靠性和安全性..................................................................................................................................23.3工艺性..................................................................................................................................................23.4经济性..................................................................................................................................................24技术要求..................................................................................................................................................24.1印制板的选用......................................................................................................................................24.2自动插件和贴片方案的选择..............................................................................................................34.3布局......................................................................................................................................................34.4元器件的封装和孔的设计................................................................................................................104.5焊盘设计............................................................................................................................................124.6布线设计............................................................................................................................................154.7丝印设计............................................................................................................................................175相关管理内容........................................................................................................................................185.1设计平台............................................................................................................................................185.2贮存格式............................................................................................................................................18
第1页
规范编号:
1范围
本设计规范规定了空调电子控制器印制电路板设计中的基本原则和技术要求。
本设计规范适用于美的家用空调国际事业部的电子设备用印刷电路板的设计。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB4706.1家用和类似用途电器的安全第一部分:
通用要求
GB/T4588.3印刷电路板设计和使用
QMG-J29.001空调器电子控制器
QMG-J52.010印制电路板(PCB)
QMG-J33.001空调器防火设计规范
QMG-J85.029电气间隙、爬电距离和穿通绝缘距离试验评价方法
3基本原则
在进行印制板设计时,应考虑以下四个基本原则。
3.1电气连接的准确性
印制板设计时,应使用电原理图所规定的元器件,印制导线的连接关系应与电原理图导线连接关系相一致,印制板和电路原理图上元件序号必须一一对应,非功能跳线(仅用于布线过程中的电气连接)除外。
注:
如因结构、电气性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布设的导线,应在相应文件(如电原理图上)上做相应修改。
3.2可靠性和安全性
印制板电路设计应符合相应电磁兼容和电器安规标准的要求。
3.3工艺性
印制板电路设计时,应考虑印制板制造工艺和电控装配工艺的要求,尽可能有利于制造、装配和维修,降低焊接不良率。
3.4经济性
印制板电路设计在满足使用性能、安全性和可靠性要求的前提下,应充分考虑其设计方法、选择的基材、制造工艺等,力求经济实用,成本最低。
4技术要求
4.1印制板的选用
4.1.1印制电路板板层的选择
一般情况下,应该首先选择单面板。
在结构受到限制或其他特殊情况下(如零件太多,单面板无法解决),可以选择用双面板设计。
第2页
规范编号:
4.1.2印制电路板的材料和品牌的选择
4.1.2.1对于大多数空调电控应用中,双面板应采用玻璃纤维板FR-4,单面板应采用半玻纤板CEM-1。
(除需要过锡膏回流焊的单面板考虑耐热性采用FR-4)
4.1.2.2对于大多数空调电控应用中,印制板材料的厚度选用1.6mm,双面铜层厚度一般为0.5盎司,特殊大电流则可选择两面都为1盎司,单面铜层厚度一般为1盎司。
对于遥控器印制板可以选择1.0mm以上的双面板。
4.1.2.3印制板材料的性能应符合QMG-J52.010《印制电路板(PCB)》企业标准的要求。
4.1.2.4确认现有品牌以外的新板材必须经过开发部和品质管理部会签,并小批适用50000块以上,插件和贴片不能少于10000块。
4.1.3印制电路板的工艺要求
双面板原则上应该是喷锡板或镀金板,单面板原则上应该是抗氧化膜工艺的板。
4.2自动插件和贴片方案的选择
双面板尽可能采用贴片设计,单面板一般采用自动插件方案设计;接合pcb的大小、EMC、安全以及批量生产效率的考虑,在有必要时可采用贴片和自动插件方案的混合工艺设计,但需合理考虑插件和贴片的元件数量的分配,一般情况下一块大拼板机插和贴片元件数量均需在25个元件以上(有贴片IC的不受此限制),一般情况下禁止PCB采取同一面既有红胶又有锡膏的工艺。
4.3布局
4.3.1印制电路板的结构尺寸
4.3.2贴片板的尺寸必须控制在长度100mm~300mm之间,宽度在50mm~250mm之间;插件板的尺寸必须控制在长度50mm~330mm之间,宽度在50mm~250mm之间,过大不易控制板的变形,过小要采用拼板设计以提高生产效率。
PCB的外围边框线体线宽统一定为0.127mm。
尺寸小于50mm*50mmPCB应进行拼板。
最佳拼板:
平行传送边方向的V-CUT线数量?
3(对于细长的单板可例外),如下图:
4.3.2.1为了确保拼板的贴片IC不出现移位的现象,拼板需上下左右对齐(建议按编辑->特殊粘贴->粘贴队列进行拼板),有贴片IC的拼板,需在PCB图的丝印层中准确标识出两IC之间的横向和纵向相对距离(也可标明两拼板IC附近MARK点之间的距离,并且同时需标明MARK点和IC某引脚之间的相对距离)。
4.3.2.2拼板中间开V槽的必须开一段通孔槽方便撕板,如用邮票孔连接拼板的,邮票孔直径统一为1mm,CEM-1板材邮票孔之间距离为2mm,FR-4板材邮票孔之间距离为1mm,视PCB上元器件的重量开邮票孔数量在3-7个间不等(邮票孔示意图如下)。
第3页
规范编号:
1mm视板材不同距离为1或2mm
4.3.2.3在满足空间布局与线路的前提下,力求形状规则简单。
最好能做成长宽比例不太悬殊的长方形,最佳长宽比参考为3?
2或4?
3。
4.3.2.4印制板的两条长边应平行,不平行的要加工艺边,以便于生产加工过程中的设备传输。
对于板面积较大,容易产生翘曲的印制板,须采用加强筋或边框等措施进行加固,以避免在生产线上生产加工或过波峰时变形,影响合格率。
平行于波峰方向的PCB板边设计如带有开口,其宽度不可大于10MM(否则链爪夹持时跳板/元器件浮高)
4.3.2.5综合考虑机插效率与波峰焊接需要,若手插主IC长边与PCB长边平行,建议采用,拼板设计,若手插主IC长边与PCB长边垂直,建议采用,拼板设计,具体的拼版规则根据PCB的面积、设备和工艺部门的要求具体确定。
必要时各种显示板也建议采用拼板机插设计提高生产效率。
4.3.2.6主控印制电路板应有数量不小于3个的测试工装用的不对称定位孔,(显示板单板上要有2个以上不对称的定位孔)定位孔的直径可选择4mm、3mm、2.7mm三种规格,直径误差为+0.05/-0mm,孔距的公差要求在?
0.08mm之内;定位孔、安装孔周围0.5mm范围内不能有铜箔(防止过波峰时孔内填锡);放置时应尽量拉开距离,且距离板边缘至少有2mm以上的间距,保证在生产时针床、测试工装等地方便。
4.3.2.7印制电路板的结构尺寸(包括外型与孔位)应与电控盒的机械结构设计良好匹配,螺丝孔半径3.5mm内不能有铜箔(除要求接地外)及元件(或按结构图要求)。
4.3.2.8自动插件工艺的印制电路板的定位尺寸应符合自动插件机的工艺要求。
详见附录A。
4.3.2.9自动贴片工艺的印制电路板的定位尺寸应符合自动贴片机的工艺要求。
在有贴片的PCB板上,为提高贴片元件的贴装的准确性,应在贴片层放置两个校正标记(Marks),分别设于PCB的一组对角上,并且不能对称;标记直径1mm的焊盘,标记部的铜箔或焊锡从标记中心圆形的4mm范围内应无阻焊区或图案,如下图:
不能有阻焊区和图案
内径与外径比为1:
4
第4页
规范编号:
在80mil(2mm)的边缘要求有一圆形的铜线作保护圈,金属保护圈的直径为:
外径110mil,内径为90mil,线宽10mil。
如下图所示。
由于空间太小的单元基准点可以不加金属保护圈。
对于IC(QFP)等当引脚间距小于0.8mm时,要求在零件的单位对角加两个标记,作为该零件的校正标记,标记直径0.8mm,内径与外径比为1:
3如下图所示:
4.3.2.10机插和贴片混合工艺的特殊要求
4.3.2.10.1贴片板为锡膏板
采取先贴片后插件的混合工艺,除了分别满足贴片和机插的工艺要求外,贴片元件需与插件元件焊盘间距有2.5mm以上的距离。
(因插件引脚长度为1.2-1.8mm范围)。
,同时机插元件四周不能同时有贴片元件(至少需有一个方向没有贴片元件)。
4.3.2.10.2贴片板为红胶板
采取先机插后贴片的混合工艺,除了分别满足贴片和机插的工艺要求外,贴片元件需于插件元件引脚有1mm以上的距离。
4.3.2.11为方便单板加工,不拼板的单板板角应为R型倒角,对于有工艺边和拼板的单板,工艺边应为R型倒角,一般圆角直径为5mm,小板可适当调整,有特殊要求按结构图表示方法明确标出R大小,以便厂家加工。
4.3.2.12不规则的拼板需要采用铣槽加V-CUT方式的,铣槽间距大于80mil。
4.3.3焊接方向
第5页
规范编号:
4.3.3.1一般情况下,印制电路板过波峰焊的方向,应平行于印制电路板的长边,垂直于印制电路板的短边;如下图。
4.3.3.2过波峰方向必须与元件脚间距密(小于2.54mm)的IC及接插座连接线等器件的长边方向一致;容易松动的元器件尽量不要布在波峰方向的尾部。
如下图。
4.3.3.3PCB过波峰方向应在元件面的丝印层上有明确、清晰的箭头标识;如下图。
如果PCB可以从两个方向进板,应用双箭头表示。
过波峰方向
过波峰标识
4.3.4器件的布局
4.3.4.1工艺设备对器件布局的要求
4.3.4.1.1以PCB过波峰焊(回流焊)前进方向作参考,任意元件之焊盘或其本体距左右板边沿有5.0mm以上间距,否则须增加工艺边,以利于加工和运输;任意元件之焊盘或其本体与插槽板边沿有4.0mm以上间距,便于安装。
4.3.4.1.2采用自动插件工艺的印制电路板的器件布局应符合自动插件机的工艺要求。
详见附录A。
4.3.4.2元器件的放置需考虑元器件高度,元件布局应均匀,紧凑,美观,重心平衡,并且必须保证安装。
4.3.4.2.1任何元件本体之间的间距尽可能达到0.5mm以上,不能紧贴在一起,以防元件难插到位或不利散热;大功率电阻(1W以上)本体与周边的元器件本体要有2mm以上的间隙,原则上大功率电阻需进行卧式设计。
4.3.4.2.2同时考虑总装与生产线维修、售后服务维修方便,将外接零部件的插座设计在易于接插的位置,在插座的选型和插座的颜色上能区分开,保证接插时不会出错。
4.3.4.2.3元器件布局应和电控盒装配互相匹配,高个子元器件尤其是插针继电器、风机电容、强电插座、大功率电阻、互感器等在装配进电控盒后,最高处与盒体应有3mm以上的间隙,PCB板以及板上的元件与盒体中安装的变压器至少有3mm的间隙(充分考虑到电控盒以及装配中的误差)。
不能受压,以致影响装配顺畅及受应力,导致电控的可靠性下降。
4.3.4.2.4接插件的接插动作应顺畅,插座不能太靠近其他元器件。
4.3.4.2.5元器件布局应考虑重心的平衡,整个板的重心应接近印制电路板的几何中心,不允许重心偏移到板的边缘区(1/4面积)。
4.3.4.3插件、焊接和物料周转质量对器件布局的要求
第6页
规范编号:
各工艺环节从质量的角度对器件布局提出了不同的要求。
4.3.4.3.1同类元件在电路板上方向要求尽量保持一致(如二极管、发光二极管、电解电容、插座等),以便于插件不会出错、美观,提高生产效率。
4.3.4.3.2对于无需配散热片的孤立7805/7812等TO,220封装的稳压元件(尤其是靠近板边者),为了防止在制程过程及转移、搬运、检验、装配过程中受外力而折断元件脚或起铜皮,尽量采用卧式设计。
较高易受力元器尽量不要靠近板边,最少离板边距离要大于5mm。
4.3.4.3.3金属外壳的晶体振荡器,为了防震尽可能用卧式设计并加胶固定。
4.3.4.3.4贴片元件(尤其是厚度较高的贴片元件)长轴放置方向应该尽可能垂直于波峰焊前进方向,以尽量避免产生阴影区。
电阻、电容二极管三极管
过波峰方向
4.3.4.3.5贴片元件放置的位置至少离撕板之V槽4mm间距,并且贴片元件必须长轴放置方向平行V槽线。
(显示板贴片元件放置的位置至少离撕板之V槽2mm间距)
电阻、电容二极管三极管
V槽线
4.3.4.3.6经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不要布置SMD,以防止连接器插拔时产生的应力损坏。
如下图:
4.3.4.3.7贴片集成电路优先设计在插件元器件面,尽量不要设计在过波峰机面。
4.3.4.3.8对于贴片元件。
相邻元器件焊盘之间间隔不能太近,建议按下述原则设计。
(1)PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间距?
2.5mm。
(2)PLCC、QFP、SOP与Chip、SOT之间间距?
1.5mm。
(3)Chip、SOT相互之间间距?
0.5mm。
对于需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺(红胶工艺)的SMT器件距离要求如下:
第7页
规范编号:
1)相同类型器件距离
相同类型器件的封装尺寸与距离关系
2)不同类型器件距离
不同类型器件的封装尺寸与距离关系表(单位mm)
封装尺寸060308051206?
1206SOT封装钽电容通孔
06031.271.271.271.521.521.27
08051.271.271.271.521.521.27
12061.271.271.271.521.521.27
?
12061.271.271.271.521.521.27
SOT封装1.521.521.521.521.521.27
钽电容1.521.521.521.521.521.27特别注意,QFP、PLCC、BGA周围3.0mm以内不允许配置部品(否则无法维修)。
第8页
规范编号:
4.3.4.3.9两面过回流焊的PCB板的BOTTOM面要求无大体积,太重的表贴器件。
重量限制如下:
A=器件重量/引脚与焊盘接触面积
2片式器件:
A?
0.075g/mm;
2翼形引脚器件:
A?
0.3g/mm;
2J形引脚器件:
A?
0.2g/mm;
2面阵列器件:
A?
0.1g/mm。
若有超重器件必须布在BOTTOM面,则应通过实验验证可行性。
4.3.4.3.10多芯插座、连接线组、脚间距密集(间距小于2.54mm)的DIP封装IC,其长边方向要与过波峰方向平行,并且在该元件的顺波峰方向的最后引脚焊盘上增加假焊盘或加大原焊盘的面积,以吸收拖尾焊锡解决连焊问题;
4.3.4.3.11对于管脚之间的距离小于0.5mm的贴片元件,应开绿油窗,并加热溶胶工艺~4.3.4.3.12手工焊接卧式晶振及卧式电解电容焊盘间如无线路干涉必须开槽;
4.3.4.3.13遥控器类PCB使用金属弹片按键的,按键范围内的过孔必须堵孔,并且将按键中间线路过孔设计在铜箔边缘,尽量避免设计在中心位。
4.3.4.3.14,根据CHIP大小,把小的部品配置在焊接进行方向前沿,减少SKIP(阴影)现象。
阴影是指被配置在前部的部品的高度所遮挡,配置在后部的CHIP的锡量减少的现象。
第9页
规范编号:
4.3.4.4爬电距离、电气间隙和安全应符合GB4706.1和QMG-J85.029、GB4706.32、IEC60335-1、IEC60335-2-40的要求。
4.3.4.4.1安全认证对印制板爬电距离和电气间隙的基本要求:
当130V,工作电压?
250V,无防积尘能力条件下,不同相位之间绝缘电气间隙?
2.5mm,爬电距离?
3.2mm,基本绝缘(强弱电之间)电气间
3.0mm,爬电距离?
4.0mm,开槽宽应大于1.0mm,槽的长度应保证爬电距离符合要求,为了使批隙?
量生产的PCB能满足上述要求,PCB在设计时上述安全尺寸必需加大0.2mm,开槽宽度在条件允许时建议1.5mm以上。
强电:
36V,工作电压?
250V弱电:
工作电压?
36V
由于某些变频集成电路、变频元器件本体设计已经达不到企标对电气间隙和爬电距离的要求,造成设计的PCB板也达不到企标要求的,以出口认证为准,安全实验室加测短路试验,以验证电路板设计的防火性。
4.3.4.4.2出口电器印制板安全在满足GB4706.1要求的基础上,还需符合整机出口所在地的相关要求。
4.3.4.5器件布局应符合QMG-J33.001《空调器防火设计规范》的要求。
4.3.4.5.1大功率发热量较大的元器件必须考虑它的散热效果,一定要放置在散热效果好的位置。
4.3.4.5.2压敏电阻布置应符合相关防火设计规范的要求。
4.3.4.6器件布局应符合电磁兼容的设计要求。
4.3.4.6.1单元电路应尽可能靠在一起。
4.3.4.6.2温度特性敏感的器件应远离功率器件。
4.3.4.6.3关键电路,如复位、时钟等的器件应不能靠近大电流电路。
4.3.4.6.4退藕电容要靠近它的电源电路。
4.3.4.6.5回路面积应最小。
4.3.4.6.6针对双面板,被散热器等容易导电器件压住的板面不允许布线和过孔。
4.3.4.6.7为了保证PCB加工时
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 印制 电路板 40 PCB 41 通用 设计规范
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)