电子设计规范.docx

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电子设计规范

修订日期

修订内容

版本

修订者

2018年10月16日

新版拟定

V1.0

高振龙

文件发行类别：

文件发行印章

■受控文件□非受控文件

□极机密■机密□一般□无

保管单位：

文管中心

核准

制定

一、目的：

制定电子工程师设计工作流程；规范电子图纸设计与发行标准；

二、开发流程：

开发流程依据瓴泰科技研发部研发流程中《产品设计开发流程图》而来，提取了电子工程师的研发工作内容，并加以补充说明。

三、绘图工具：

为保持公司文件的易交流、易管理、一致性，避免出现兼容性等问题,约定电子工程师统一使用AltiumDesigner软件,未经允许,不得安装或使用其它设计软件,例如Protel/PowerPCB/Pads/Orcad等。

四、芯片选型：

1、在设计新产品，芯片选型应遵循两个原则：

a、查询现有芯片是否可用，此过程可寻求职能工程师帮助，如果有，则不再选用新的芯片；

b、选用新的芯片，需确保新元件为市场上常规且易于购买的型号，不得采用冷门芯片。

2、不得在现有库存种类基础上，选用其它品牌或型号的单片机，除非向电子评审团说明原因，并获得通过。

五、PCB设计规范：

1、走线：

a、走线应避免锐角、直角，如下图：

b、相邻层信号线为正交方向，以减小相互干扰；

c、高频信号尽量短；

d、输入、输出信号尽量避免相邻平行走线，最好在线间加地线，以防反馈耦合；

e、焊盘引线方法：

f、插件元件的焊盘，外径尺寸应≥内径尺寸2倍，否则可能会导致焊盘易脱落的问题，小的贴片元件，如SOT-23封装，可通过铺铜，加大焊盘，防止焊盘脱落。

2：

焊盘和铜箔

a、SMT焊盘铜箔要求：

1.1）SMD零件两端焊点铺铜需平均分布，以防止墓碑效应（针对锡膏作业）

OKNG

1.2）焊盘与印制导线的连接部宽度要相等，保证两端焊盘散热性一致；

OKNG

b、MI要求焊盘铜箔要求：

1）相邻焊盘处理（只针对插件焊盘）

不同线路之焊盘间，若相邻焊盘边缘距离≤0.8mm时，应加防焊漆隔离，以防连锡或锡薄等，上漆处不可压到吃锡焊盘，如图：

2）相连焊盘处理：

焊盘与焊盘相连尽可能以防焊漆隔开，以防锡薄。

3）大铜箔处理：

（推荐）

面积较宽大之露铜，其铜箔面必需以条形状以防锡薄，焊盘DIP后方有裸露铜箔时，焊盘周边必须加阻焊漆，阻焊漆宽度0.2-0.5mm（一定厚度）。

4）对于晶体管铺铜及焊线，为防止PIN脚之间连焊，推荐如下处理方式：

如图，增加PIN脚露铜（按实际过锡方向）PIN脚前后过锡，将露铜从小到大设置（优先使用），PIN脚一起过锡则就增加泪滴状。

5）SMT元件焊盘布局（红胶工艺）

SMD零件脚方向与过锡方向垂直（IC和类似M7较高高度高的元件的方向必须遵守，其他元件可参考）。

6）拖锡焊盘处理：

IC或者连接座（排PIN）：

最后一个引脚加上一个空的焊盘，或在易短路处相邻引脚上加拖锡焊盘，可避免波峰焊接是短路，如果设计空间足够，最好能再设一个引脚焊盘上加上拖锡焊盘。

如果过炉方向两边均可或采用中心对称拼板方式时，则前后最后四个脚都需加入拖锡焊盘.）

元件轴与过板方向平行时，需要增加偷锡焊盘；

②元件轴与过板方向垂直时焊盘需要椭圆处理。

7）PCB铺铜处理：

PCBLAYOUT时遇到面积大于2x2cm之铺铜时，其铺铜内部需部分开孔/网格铺铜。

为避免过锡炉时外围温度过低造成焊盘点有空焊或包焊现象。

8）大焊盘尺寸：

焊盘直径超过3.0mm的焊盘应设计为星形或梅花焊盘；焊盘直径≥5mm（方形焊盘长边≥5mm）时，焊盘周边必须加阻焊漆，阻焊漆宽度0.2-0.5mm。

9）排PIN处理

单排的PIN焊盘间要增加0.5mm宽度阻焊漆，双排PIN间要加菱形0.5mm宽度阻焊漆，以防过波峰焊连锡。

10）大铜箔上元件焊盘：

为了保证透锡良好，在大面积铜箔上的元件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连；

c、通用要求：

1）对于有散热要求的焊盘，可采用焊盘包裹的方式进行铺铜，否则应采用十字花焊盘的方式，以便元件焊接；

2）单片机电路必须进行铺地，单片机所在层需铺地，如果是双面板，背面也需要铺地，并且要打过孔，保证两个地之间最短路径连接。

3、元件封装：

a、PCB设计完成后，应1：

1打印线路板，显示通孔，试装元件，以验证元件封装大小、管脚位置是否合适；

b、在完成PCB走线后，结合原理图重点检查三极管、MOS管、二极管、电解电容的封装是否正确；

c、带有极性的原件，如电解电容，在完成焊接后，应仍然能在线路板上看出极性方向，以便复查；

d、手插件孔径大小为零件脚直径+（0.2~0.3）mm，以便于焊锡注入过孔，增加其导电能力。

多脚器件（如骨架、变压器）建议0.3mm；

4、标识：

a、所有接线端子，应有明确标识，标识电压范围、极性名称等接口信息；直流使用“+”、“-”，交流使用“L”、“N”、“PE”或是接地符号；

b、线路应尽量标识产品型号、日期、版本、板子类型（如：

灯板、灯板+控制板，电源板等）信息，以及瓴泰科技网址及LOGO；如果有语言要求则显示为对应的语言。

c、应在线路板空白处设置一块方框，用于将来贴标签；（建议10*30mm，具体根据后续条码具体尺寸）

d、同一PCB上元件的位号，在BOM设定时必须保持唯一性;

e、明确标识测试点信息；

f、明确标识指示灯信息。

5、指示灯与测试点：

a、线路板应尽量设置指示灯，如电源指示灯、系统运行指示灯、功能正常指示灯等，以便于产品调试及故障排除；

b、线路板应尽量设置测试点，如电源测试点，大小应略大于万用表表笔，以便于测试，测试点位置应置于板边或其它易于测试的地方，不可放于直插元件的间隙中；

6、元件布局：

6.1SMT零件布局（推荐间距）：

SMT焊盘间距最小0.5mm，PCB两板边（不含工艺边）算起2mm范围内,不得LayoutSMD零件；所有螺丝孔附近5mm*5mm范围内不得布局SMD，以避免锁螺丝时对周边产生应力损坏SMD零件。

6.2MI元器件布局

1）零件方向以0°或90°为主,插入孔四周1mm.不能有组件；

2）导体/Trace与板边距离应尽量大于0.5mm；

3）零件孔与孔，孔到PCB边缘之间距离要至少0.8mm，防止崩孔现象；

4）手插件焊盘边缘之间最小距离推荐0.8mm；

5）体积较大的元件尽量分散布局，以免造成吸热量不均衡导致冷焊，同时要能保证贴片小元件的检测维修空间。

6.3通用布局要求：

1）有极性或方向的器件在布局上要求方向一致，并尽量做到排列整齐。

对SMT元件，不能满足方向一致时，应尽量满足在XY方向上保持一致；

2）需要散热的元件，尽量预留足够的空间，而且不能与其他元件相碰，确保最小0.5mm的距离满足安装空间要求。

6.3.1贴片元件同等元件之间距离要大于0.3mm，如有异形元件或者较高的元件与其他元件距离：

大于0.5mm，如瓴泰科技特殊产品需要手工贴片，两元件间距离要大于1.5mm。

6.3.2可调和可插拔元件的周围至少3mm内不能有其他元件。

6.3.3线材的焊接尽量靠近PCB板边缘以方便插装与焊接，并且和板面元件距离至少需要3mm。

6.3.4多引脚且在同一直线上的元件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行；较轻的元件布局最好轴线与波峰焊垂直，以避免受热不均浮高现象。

比较重元件均匀分布，尽量排布在PCB走轨道边附近，避免PCB高温变形。

6.3.5红胶工艺SMT布局：

为了避免阴影效应，不同尺寸的大小元器件应交错放置，小尺寸的元件要排布在大元件的前方，间距如下图，防止元件体遮挡焊接端头和引脚。

当不能按以上要求排布时，元件之间应留有大于2mm间距。

6.3.6尽量避免双面插件的设计方式，会导致无法设备自动化生产，更多人员手工参与的浪费。

6.3.7其他注意事项

a、布局时先放置与结构关系密切的元件、如接插件、开关、电源插座等；

b、带高电压的元件应尽量放在调试时手不易触及的地方；

c、去耦电容应在电源输入端就近放置；

d、线路板上同时用到贴片与插件元件时，应尽量将贴片元件放置在一层，插件元件放置在另一层，两种元件放在同一层会影响生产时焊接与产品美观；

e、需要散热的芯片等元件的散热焊盘应和引脚焊盘置于同一层，以方便印刷钢网制作；

7、安全间距与线宽：

a、走线前，应设置好最小安全间距，空间允许的情况下，安全间距越大越好，但最小不能小于8mil，否则故障概率会比较高；

b、空间允许的情况下，走线宽度越宽越好，但信号线最小不能小于8mil。

走大电流的线，应保证1mm走不大于1A的电流。

高压部分，走线线宽应保证≥1mm；

c、高压部分与低压部分，应保证3mm左右间距，小于此间距时，可通过刻槽的方式增加电气隔离特性，刻槽宽度应≥1mm。

8、过孔：

a、过孔（VIA）使用通孔，以最大限度降低成本及故障风险。

走大电流的线应尽量不使用过孔，如果使用，应保证过孔孔径足够大，基本上线宽等于过孔外径，过孔外径为过孔内径的2倍；

b、过孔不可放置在元件焊盘上；

c、过孔应盖绿油，减少产品将来因锡渣残留或螺丝掉入导致短路造成的故障。

9、试装线路板：

a、新产品研发时，线路板外发加工前，为确保与产品外壳不发生干涉，以及布局合理性，安装工艺等，需导出PCB3D图档，交由结构设计工程师，进行试装，并通过产品结构设计评审，方可外发加工；

b、固定孔直径应≥实际安装螺丝直径+0.2mm，以便于安装。

10、工艺边

10.1PCB工艺边宽度设计应以不阻碍主板最边缘贴装元器件为原则，至少在一个方向上，应保证元件距离板边3mm，用于焊接时充当工艺边，如果无法实现，需要增加3mm工艺边，工艺边与线路板间建议使用V-CUT；

10.2工艺边内不能排布贴装元器件，还有四个角上的定位孔尺寸Φ1.5mm；

10.3设计PCB工艺边的流向通常情况下是PCB工艺边的长边走轨道，必要时需要由箭头标示生产方向。

10.4对于外形为圆形、三角形等非方形时需要增加工艺边，保证贴片插件过程中以方形进行生产。

11、Mark点

Mark点也叫基准点，设定目的是为了保证PCB制作上的误差及设备运转时的误差，把任意的2点作为基准，根据偏差程度自动补正，因此，Mark点对SMT生产至关重要。

1）Mark点有三种，单板Mark和拼板Mark。

建议优先设计拼板Mark于工艺短边上，如果无空间再考虑布于板面上。

2）线路板的顶层与底层均应设置至少4个Mark点，周围3mm内不能有焊盘、过孔、测试点或丝印标识等，表面洁净、平整，边缘光滑；

3）Mark点要求：

Mark点形状定为实心圆,裸铜、喷锡处理，尺寸：

Φ1mm，与周边板面颜色要求反差，外框直径2.5mm为绿油开窗。

4）拼板尺寸和Mark点要求：

最小50*50mm，最大300mm*800mm（由于波峰焊和贴片机要求，故综合考量两个机器要求，宽度最大更改为300）；如不是特别长的PCB，考虑尺寸为300*400；如果是300*400之内的板子，则在过轨道垂直的边上设置4个mark点；如果长度是400-800之间的PCB，则要求布局两套（8个mark点），且MARK点要离板边5mm如图所示：

                                            300*400之内的：

300*（400--800）mm

12、拼板

12.1生产设备要求：

1）贴片机：

公司引进JUKI2070贴片机，对基板的尺寸要求：

最小50*50mm*0.5mm，最大360*800mm*3mm，贴片元件尺寸要求：

最小0.4mm*0.2mm最大47mm（对角线）最高：

12mm。

2）波峰焊：

斯明特SM-PC-300DS，PCB过炉尺寸要求：

宽度：

50mm-300mm，插件元件高度不能高于100mm。

12.2当PCB板尺寸小于50×50mm时，需要设计拼板，拼板间使用V-CUT（由于邮票孔连接方式分板后容易出现残留毛刺）；

12.3PCB拼板外形建议尽量拼出的尺寸200*250mm，贴片效率能达到最高；

12.4拼板外框与内部小板、小板与小板之间的连接点附近不能有大的器件或伸出的器件，且元器件与PCB板的边缘应留有大于0.5mm的空间，以保证切割刀具正常运行。

12.5不要拼成阴阳板（阴阳板就是拼板的一面有正面板也有背面板），生产很难掌控，而且品质难以保证。

13.V槽

13.1V槽用于单板和单板，单板和工艺边的连接，减少切割时间，提高分板效率，建议PCB厚度范

围：

1mm-2.5mm；

13.2V槽设计周围无元件伸出，两单板距离大于0.5mm；

13.3V槽开口30~45°，环氧，FR4材料PCB深度定于PCB厚度的1/3，金属基板开槽为PCB的1/2；

T=H/3（金属T=H/2）

14、线路板颜色：

a、阻焊尽量选用绿色，成本最低，尽量不用黑色，不方便查找错误；

b、丝印层尽量使用白色，灯板用黑色，并且不能被元件挡住。

c、丝印字符遵循从左至右、从下往上的原则，且不能被元件盖住，有方向或者极性的元件需要丝印标示清楚。

15、线路板板材：

a、正常情况下使用FR-4环氧板，板厚1.6mm，铜箔厚度35UM；

b、大功率LED可使用铝基板，铝基板仅用于制作单面板，双面板成本高且易出问题。

c、从SMT和波峰焊考虑建议采用统一表面处理方式：

喷锡。

我们在选择时需考虑组装元件、工艺制

程的成熟度、稳定性、成本、以及客户的要求等，特殊要求时需要评审通过。

七、相关文件：

1、《电子设计规范》