电子设计规范

LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次1/12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LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次2/12一、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。开始明确设计需求设计原理图与PCB部门内部评审设计评审OKNGPCB外发加工，完成BOM、插件图，备料。线路板调试成品提交质量部进行实验NG提交图纸至文控自测NGNG电子研发完成OKOKOK设计需求的明确，主要是阅读《新产品设计目标》、《新产品提案单》，《技术协议》，以及相关行业标准等。进行原理图设计时，可咨询有过类似电路设计经验的工程师，以及相关的职能工程师，最大限度利用现有方案及现有元件，以降低风险及成本。部门内部的评审，可不形成会议记录，形式可以简化按照研发流程，需要形成会议记录，并且80%以与会人员通过，方可判定为通过。为防止安装时与外壳干涉，需生成3D图档，与结构进行配合评审此时完成的BOM与插件图，不需要发行，可作为领料参考及样机线路板焊接参考使用。自测也是借助于质量部的实验设备，但测试对象可以是线路板，测试数量可以只有一个，不需要形成实验报告需要提交至少2套成品，并需要形成完整的实验报告。图纸资料包括：原理图、PCB、PCB加工说明、插件图、烧写程序、烧写说明、零件承认书（采用新的零件时提交）LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次3/12三、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。LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次4/122：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)OKNG1.2）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；OKNGb、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）。加阻焊漆LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次5/124）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.）①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。OK四个脚都加入拖锡焊盘LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次6/128）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。LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次7/123、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；LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次8/126、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。LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次9/126.3.5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LingTek电子设计规范文件编号版次1.0页次10/12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