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标题PCB布线规范换页标识0页码4/9ZW/HYI
3.53-02/061目的本文件规范了电磁炉线路板设计方面的一些具体要求,且要遵循的一些原则,以提高本公司电磁炉线路板的__进度并保证产品的可靠性2范围本文件适用于九阳电磁炉新品__阶段的PCB板设计阶段及其他相关设计环节3定义4职责电磁炉事业部基础研究部负责本文件的编写和修订,并对文件中的内容具有最终解释权所有与电磁炉产品相关的部门和人员负责监督和执行5工作程序
5.1PCB板布线的基本规范
5.
1.1板材与板厚印制线路板一般用覆箔层压板制成,常用的是覆铜箔层压板板材选用时要从电气性能、可靠性、__工艺要求、经济指标等方面考虑,常用的覆铜箔层压板有覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板、覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印制线路板用环氧玻璃布等由于环氧树脂与铜箔有极好的粘合力,因此铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡环氧树脂浸渍的玻璃布层压板受潮湿的影响较小超高频印制线路最优良的材料是覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板在有阻燃要求的电子设备上,还要使用阻燃性覆铜箔层压板,其原理是由绝缘纸或玻璃布浸渍了不燃或难燃性的树脂,使制得的覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板,除了具有同类覆铜箔层压板的相拟性能外,还有阻燃性印制线路板的厚度应根据印制板的功能及所装元件的重量、印制板插座规格、印制板的外形尺寸和所承受的机械负荷来决定多层印制板总厚度及各层间厚度的分配应根据电气和结构性能的需要以及覆箔板的标准规格来选取常见的印制线路板厚度有
0.5mm、1mm、
1.5mm、2mm等
5.
1.2板的布局
5.
1.
2.1印制线路板上的元器件放置的通常顺序首先放置与结构有紧密配合的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,并且放置好器件后用软件的LOCK功能将其锁定,使之以后不会被误__;然后再放置线路板上的特殊元器件和大的元器件,如发热元件、变压器、IC等;最后放置小的元器件
5.
1.
2.2元器件离板边缘的距离如可能的话将所有的元器件均放置在离板的边缘3mm以内或至少大于板厚,这是由于在大批量生产的流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导轨槽使用,同时也为了防止由于外形__引起边缘部分的缺损,如果印制线路板上元器件过多,不得已要超出3mm范围时,可以在板的边缘加上3mm的辅边,辅边开V形槽,在生产时用手掰断即可
5.
1.
2.3高低压之间的隔离在许多印制线路板上同时有高压电路和低压电路,高压电路部分的元器件与低压部分要分隔开放置,隔离距离与要承受的耐压有关,一般情况下1mm的距离能承受1KV的耐压,2mm的距离能承受2KV的耐压,但是电压在此之上则比例就要加大,例如若要承受3KV的耐压测试时,则高低压线路之间的距离应在
3.5mm以上,在PCB板允许的情况下,尽量把距离做到最大通常在许多情况下为避免爬电,还应在印制线路板上的高低压之间开槽
5.
1.3印制线路板的布线
5.
1.
3.1走线原则印制导线的布设应尽可能的短,在高频回路中更应如此;印制导线的拐弯应成圆角,而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能;当两面板布线时,两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线,避免相互平行,以减小寄生耦合;作为电路的输入及输出用的印制导线应尽量避免相邻平行,以免发生回授,在这些导线之间最好加接地线
5.
1.
3.2印制导线的宽度导线宽度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜,它的最小值以承受的电流大小而定,但最小不宜小于
0.2mm,在高密度、高精度的印制线路中,导线宽度和间距一般可取
0.3mm;导线宽度在大电流情况下还要考虑其温升,单面板实验表明,当铜箔厚度为50μm、导线宽度1~
1.5mm、通过电流2A时,温升很小,因此,一般选用1~
1.5mm宽度导线就可能满足设计要求而不致引起温升;印制导线的公共地线应尽可能地粗,可能的话,使用大于2~3mm的线条,这点在带有微处理器的电路中尤为重要,因为当地线过细时,由于流过的电流的变化,地电位变动,微处理器定时__的电平不稳,会使噪声容限劣化;在DIP封装的IC脚间走线,可应用10-10与12-12原则,即当两脚间通过2根线时,焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil,当两脚间只通过1根线时,焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil
5.
1.
3.3印制导线的间距相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些最小间距至少要能适合承受的电压这个电压一般包括工作电压、附加波动电压以及其它原因引起的峰值电压如果有关技术条件允许导线之间存在某种程度的金属残粒,则其间距就会减小因此设计者在考虑电压时应把这种因素考虑进去在布线密度较低时,__线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的__线应尽可能地短且加大间距
5.
1.
3.4印制导线的屏蔽与接地印制导线的公共地线,应尽量布置在印制线路板的边缘部分在印制线路板上应尽可能多地保留铜箔做地线,这样得到的屏蔽效果,比一长条地线要好,传输线特性和屏蔽作用将得到改善,另外起到了减小分布电容的作用印制导线的公共地线最好形成环路或网状,这是因为当在同一块板上有许多集成电路,特别是有耗电多的元件时,由于图形上的限制产生了接地电位差,从而引起噪声容限的降低,当做成回路时,接地电位差减小另外,接地和电源的图形尽可能要与数据的流动方向平行,这是抑制噪声能力增强的秘诀;多层印制线路板可采取其中若干层作屏蔽层,电源层、地线层均可视为屏蔽层,一般地线层和电源层设计在多层印制线路板的内层,__线设计在内层和外层
5.
1.4焊盘
5.
1.
4.1焊盘的直径和内孔尺寸焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及搪锡层厚度、孔径公差、孔金属化电镀层厚度等方面考虑,焊盘的内孔一般不小于
0.6mm,因为小于
0.6mm的孔开模冲孔时不易__,通常情况下以金属引脚直径值加上
0.2mm作为焊盘内孔直径,如电阻的金属引脚直径为
0.5mm时,其焊盘内孔直径对应为
0.7mm,焊盘直径取决于内孔直径,如下所示孔直径
0.
4、
0.
5、
0.
6、
0.
8、
1.
0、
1.
2、
1.
6、
2.0焊盘直径
1.
5、
1.
5、
2、
2.
5、
3.
0、
3.
5、4a、当焊盘直径为
1.5mm时,为了增加焊盘抗剥强度,可采用长不小于
1.5mm,宽为
1.5mm和长圆形焊盘,此种焊盘在集成电路引脚焊盘中最常见b、对于超出上表范围的焊盘直径可用下列公式选取直径小于
0.4mm的孔D/d=
0.5~3直径大于2mm的孔D/d=
1.5~2式中(D-焊盘直径,d-内孔直径)
5.
1.
4.2有关焊盘的其它注意点焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免__时导致焊盘缺损焊盘的开口有些器件是在经过波峰焊后补焊的,但由于经过波峰焊后焊盘内孔被锡封住,使器件无法插下去,解决办法是在印制板__时对该焊盘开一小口,这样波峰焊时内孔就不会被封住,而且也不会影响正常的焊接焊盘补泪滴当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开相邻的焊盘要避免成锐角或大__的铜箔,成锐角会造成波峰焊困难,而且有桥接的危险,大__铜箔因散热过快会导致不易焊接
5.
1.5大__敷铜印制线路板上的大__敷铜常用于两种作用,一种是散热,一种用于屏蔽来减小干扰,初学者设计印制线路板时常犯的一个错误是大__敷铜上没有开窗口,而由于印制线路板板材的基板与铜箔间的粘合剂在浸焊或长时间受热时,会产生挥发性气体无法排除,热量不易散发,以致产生铜箔膨胀,脱落现象因此在使用大__敷铜时,应将其开窗口设计成网状
5.
1.6跨接线的使用在单面的印制线路板设计中,有些线路无法连接时,常会用到跨接线,在初学者中,跨接线常是随意的,有长有短,这会给生产上带来不便放置跨接线时,其种类越少越好,通常情况下只设6mm,8mm,10mm三种,超出此范围的会给生产上带来不便
5.2九阳电磁炉PCB设计特殊要求
5.
2.1PCB板的板材与板厚我们电磁炉主要所用的板材有覆铜箔纸质层压板,我们所用板材的厚度为
1.5mm
5.
2.2PCB的布局
5.
2.
2.1装配方面要做到各个器件之间互不干涉,并且方便__操作(如尺寸比较大的变压器、电解电容、滤波电容、谐振电容、滤波电感与电磁线盘等等其他器件相互之间不要发生干涉;并且放在通风的位置,尽量做到互不遮挡;相互之间留有一定的间距,以减少它们之间的热辐射)
5.
2.
2.2对于发热量比较高的元器件,尽量做到与其他的元器件之间的间隙大一些,并且放在通风比较顺畅的位置,在PCB板允许的情况下,把间隙做到最大(如滤波电容、谐振电容、滤波电感和散热片等等其它元气件)
5.
2.
2.3在放置元气件时保证元气件到线路板边缘的距离≥
1.5mm
5.
2.
2.4尽量在质量比较重的器件位置放置__定位孔或在线路板__放置定位柱(如变压器、滤波电容、谐振电容和滤波电感等其它器件)
5.
2.
2.5电源线插座(250端子)、线盘的接线端子和陶瓷板热敏电阻的插座及风扇的插座优先放在操作比较方便的位置
5.
2.
2.6灯板与主板之间的连接排线,尽量的做到靠右放置,避免在电磁线盘正__通过,使排线的长度最到最短,以减小干扰,方便操作
5.
2.
2.7元器件到PCB板__孔边的距离要≥
1.5mm
5.
2.
2.8在灯板上放置尺寸比较高的器件时,器件必须卧倒放置(如尺寸比较高的电解电容等等其他器件)
5.
2.
2.9尽量做到同类器件摆放整齐,布局合理
5.
2.
2.10焊盘及过孔要求
5.
2.
2.
10.1对于大电流器件的焊盘直径要求≥5mm,甚至在焊盘附近添加镀锡层,元气件管脚折弯焊接(如滤波电容、谐振电容、滤波电感等器件)
5.
2.
2.
10.2对于受力的元器件或后续有插把的器件要加大该元器件的焊盘或者添加镀锡层或把元气件管脚折弯焊接(如电源进线的250端子和接插件等)
5.
2.
2.
10.3焊盘孔径要求零件脚最大尺寸+
0.2mm≤插件过孔的尺寸≤零件脚最大尺寸+
0.4mm
5.
2.3PCB布线要求
5.
2.
3.1保证线间距必须≥
0.4mm
5.
2.
3.2走线时避免直角走线,应用45度角或圆弧过渡
5.
2.
3.3器件的焊盘到PCB板边的距离必须≥
1.5mm
5.
2.
3.4在__孔附近走线时,须保证
(1)、主板线与__孔边的距离必须≥1mm
(2)、灯板灯板须保证≥2mm
5.
2.
3.5当相邻两根走线的电压差较大时,两根走线之间的间距要大一些,如受PCB板尺寸的限制,这两根线之间的间距比较小时,可考虑在PCB板上开槽,以增加空间的爬电距离LN之间的距离≥4mm,开槽时LN之间的距离≥
2.5mm,IGBT的C极与E极的距离≥6mm,槽的宽度≥
1.5mm
5.
2.
3.6当布线需加跳线时,应尽量采用同规格跳线,避免多增加物料规格
5.
2.
3.7对于__线的走线做到尽可能的短
5.
2.4地线处理要求
5.
2.
4.1强地和弱地之间的连接必须从IGBT的E极用一根走线连接到弱地,即强地和弱地之间用一根铜箔线相连,不要就近连接
5.
2.
4.2两路同步__采样接地点要连接在同一个接地点
5.
2.
4.3其他采样__的接地点应尽量靠近电源地(如浪涌保护的对地参考点、反电势保护的直流电平的对地参考点等等其他__的接地点)
5.
2.
4.4对于大电流的导线要添加镀锡层
5.
2.
4.5电流采样接地点应尽量靠近电源地
5.
2.5丝印注意事项
5.
2.
5.1保险管的参数要丝印在PCB板上
5.
2.
2.2在线盘接线端子附近要丝印“高压危险”警示语
5.3九阳电磁炉PCB设计举例以19POWER为例
5.
3.1主要器件布局如下:
5.
3.2布线图
5.
3.
2.1放置的元器件图
5.
3.
2.2布线层
5.
3.
2.3红色粗线是镀锡层,细线是机构层
5.
3.3强地与弱地的连接示意图
6、相关文件
6.1《九阳电磁炉原理设计规范》
6.2《九阳电磁炉线路板命名和标识规范》
7、相关记录
7.1原理图、布线图
7.2物料清单制订人审核人批准人制订日期审核日期批准日期实施日期杭州鸿阳家电有限公司HangZhouHongYangHouseholdElectricalApplian__sCo.LTD。