PCB通用设计规范.docx

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PCB通用设计规范

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修改内容概要

1、4.3.3.4.1开槽宽应大于1.2mm，槽的长度应保证爬电距离符合要求,另外开槽边离板边至少5mm以上。

2、4.5.2.1必须增加测试点，测试点可以用平面焊盘（无引线）以便在线测试时与引脚的连接更好，使所有电路节点均可测试。

测试点必须为圆形且直径优先选用1.2mm,以便于在线测试仪测试。

3、4.2.5.2单面板若有手焊元件，要开走锡槽，方向与过锡方向相同

4、4.5.2.8所有焊盘必须用铜皮包裹,包括外圈的阻焊层。

5、4.5.2.9所有悬空的引脚必须做焊盘焊接,且焊盘外圈必须加上铜皮。

6、4.6.4.1导线宽度应尽量宽一些。

铜箔优先考虑最小线宽：

单面板0.4mm，双面板0.3mm，板边缘铜箔线宽度最小为0.5mm。

且0.5mm以下的走线离板边缘距离最少有2mm（边缘走线宽度大于1mm时，此距离最小不能小于0.5mm）的距离。

7、4.7.5同一类元器件的代号丝印字符的大小尽量一致,另外尽量整齐顺序摆放。

一般元件的设计序号和元件代号可以根据实际情况选用0.15*0.8mm、0.15*1.0mm、0.2*1.5mm三种大小的字符标识，元器件的功能代号（如轻触开关和LED灯的功能标识）可选用0.2*1.5mm、0.3*2.0mm大小的字符标识,特殊的元件和产品的型号规格、连接器标号、版本号和日期标志等可使用0.3mm宽，高2mm的字符标识。

8、4.7.7PCB绘制时候,要求对层的定义如下:

Mechanical1为开槽层;Mechanical2为开V槽层;Mechanical3为开走锡槽层;Bottomsolder为底层阻焊层,用来开绿油窗;Keepoutlayer为禁止布线层,不能用来开槽。

其他层的定义安装传统定义来执行。

9、5.1设计平台：

为资料的存贮和方便调用，统一采用PROTEL作为印制板自动化设计平台。

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目次

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。

本设计规范适用于高科润电子有限公司印刷电路板的设计。

2相关标准

GB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全第一部分:

通用要求GB4588.3-1988印刷电路板设计和使用QJ3103-1999印刷电路板设计规范（中国航天工业总公司）

QJ/MK02.008-2004空调器电子控制器QJ/MK05.188-2004印制电路板（PCB）QJ/MK33.001-2005空调器防火设计规范

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。

4.1.2印制电路板的材料和品牌的选择

4.1.2.1PCB板材选用时，单面板至少需选用FR-2或CEM-1或更高等级的板材，表面处理统一采用OSP工艺；如果双面板至少需选用FR-4或更高等级的板材，表面处理统一采用电金（沉镍金）工艺；

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（0.035mm）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确认现有品牌以外的新板材必须经过开发部和工程部会签，并适用首批量订单。

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（除含有金手指的遥控器板和显示板外），单面板原则上若有机插或贴片工艺原则上也必须是喷锡板，以防止焊盘上的抗氧化膜被破坏且储存时间较长后引起焊接质量受到影响，在相关的技术文件的支持下，可采用抗氧化膜工艺的单面板。

4.1.4PCBA加工工序合理

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。

同类元件在电路板上方向保持一致（如二极管、发光二极管等），

插座设计成同一方向，以便于插件不会出错，美观且检验方便，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，尽量在插座的选型上能区分开，保证接插时不会出错。

元器件的放置需考虑元器件高度，元件布局需均匀，紧凑，美观，重心平衡,并且必须保证安装。

制成板的元件布局应保证制成板的加工工序合理，以便于提高制成板加工效率和直通率。

PCB布局选用的加工流程应使加工效率最高。

常用PCBA的6种主流加工流程如表2

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，单面板尽可能采用自动插件方案设计，根据我公司工艺要求，使用贴片元件的产品不使用自动插件机。

4.3布局

4.3.1印制电路板的结构尺寸

4.3.1.1一般原则：

当PCB单元板的尺寸<50mmx50mm时，必须做拼板；

器件在拼板布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件、立体装配的单板等。

当拼板需要做V-CUT时，为方便分板,拼板的PCB板厚应小于3.5mm；

最佳：

平行传送边方向的V-CUT线数量≤3（对于细长的单板可以例外）；为了便于分板建议增加定位孔。

如图：

可在板子的废边上（工艺边）安排测试电路图样以便进行工艺控制，在制造过程中可使用该图样监测表面绝缘阻抗、清洁度及可焊性等。

4.3.1.2在同一板子里包括不同型号的拼板是一个节省板材的好方法，但只有那些最终做到一个产品里并具有相同的生产工艺要求的板才能这样设计。

（如下图）

4.3.1.3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

4.3.1.4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。

4.3.1.5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，定位孔的直径为φ4.0mm+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。

不要对定位孔做电镀，因为电镀孔的直径难于控制。

4.3.1.6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）。

4.3.1.7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。

4.3.1.8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，应在贴片层放置三个校正标记（Marks），分别设于PCB的一组对角上及另一角上；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1.0mm，内径与外径比为1：

3如下图所示：

4.3.2焊接方向

4.3.2.1一般情况下，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。

4.3.2.2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。

4.3.2.3PCB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。

4.3.2.4QFP过红胶板要求45度角布线，且第一脚的丝印标示要清晰并在零件本体外部，延波峰焊的方向尾部最后一个焊盘扩大焊盘作为引锡用。

如下图。

过波峰方向

过波峰标识

4.3.3器件的布局

4.3.3.1工艺设备对器件布局的要求

4.3.3.1.1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或露铜线距左右板边沿有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。

4.3.3.1.2如果可能，径向元件尽量用其轴向型，因为轴向元件的插装成本比较低，如果空间非常宝贵，也可以优先选用径向元件。

4.3.3.1.3如果板面上仅有少量的轴向元件，则应将它们全部转换为径向型，反之亦然，这样可完全省掉一种插装工序。

4.3.3.1.4对于特别大的板子设计（长宽大于30x30cm），要求在与过波峰焊的方向中间8~10mm之间不要布零件及露铜焊盘，以便过波峰焊时应用加强线防止板变形。

4.3.3.1.5有极性的电解电容需卧倒设计的，卧倒方向要求垂直两零件脚方向，不允许平行与两零件脚方向。

4.3.3.1.6需装配且用螺丝的产品，要求同种机型的尽量用同一种标准螺丝。

避免同一机型用多种型号不同的螺丝。

4.3.3.1.7元器件选用尽量使用原厂商标准零件，尽量避免来料前加工后再上线。

4.3.3.1.8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。

4.3.3.2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。

对于元件最底下本体距离板面超出2mm时（如发光二极管、大功率电阻器等），其下面应加支撑。

如果没有支撑，这些元件在传送时会被“压扁”，并且在使用是容易受到震动和冲击的影响。

4.3.3.2.1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。

4.3.3.2.2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/导线的选型和插座/导线的颜色上能区分开，保证接插时不会出错。

4.3.3.2.3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。

4.3.3.2.4接插件的接插动作应顺畅，插座不能太靠近其他元器件。

连接器应有较大焊盘以提供更好的机械连接，高引脚数连接器的引线应有倒角以便能更容易地插入及固定。

4.3.3.2.5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）。

4.3.3.3插件、焊接和物料周转质量对器件布局的要求

各工艺环节从质量的角度对器件布局提出了不同的要求。

4.3.3.3.1

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。

4.3.3.3.2按照一个栅格图样位置发行和列的的形式安排元件，所有轴向元件应相互平行，这样轴向插装机在插装时就不需要旋转PCB，因为不必要的转动和移动会大幅度降低插装机的速度。

4.3.3.3.3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。

4.3.3.3.4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，或增加跳线固定。

4.3.3.3.5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

4.3.3.3.6贴片元件放置的位置至少离撕板之V槽4mm间距。

电阻、电容二极管三极管

V槽线

4.3.3.3.7避免用一些需要机器压力的零部件，如导线别针、铆钉等，除了安装速度慢以外，这些部件还可能损坏线路板，而且它们的维护性也很低。

4.3.3.3.8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。

4.3.3.3.9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。

4.3.3.3.10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；

4.3.3.3.11对于管脚之间的距离小于0.5mm的贴片元件，应开绿油窗。

4.3.3.4爬电距离、电气间隙和安全应符合GB4706.1和QJ/MK02.008的要求。

4.3.3.4.1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≥3.0mm，基本绝缘（强弱电之间）电气间隙≥3.0mm，爬电距离≥4.0mm，开槽宽应大于1.2mm，槽的长度应保证爬电距离符合要求,另外开槽边离板边至少5mm以上。

强电：

36V＜工作电压≤250V弱电：

工作电压≤36V

4.3.3.4.2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。

4.3.3.5器件布局应符合防火设计规范的要求。

4.3.3.5.1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。

4.3.3.5.2压敏电阻布置应符合相关防火设计规范的要求。

4.3.3.6器件布局应符合电磁兼容的设计要求。

4.3.3.6.1单元电路应尽可能靠在一起。

4.3.3.6.2温度特性敏感的器件应远离功率器件。

4.3.3.6.3关键电路，如复位、时钟等的器件应不能靠近大电流电路。

4.3.3.6.4退藕电容要靠近它的电源电路。

4.4元器件的封装和孔的设计

4.4.1元器件封装库

4.4.1.1所有电路板上的元件封装必须从标准的PCB封装库中调用，库中没有的元件要求通过“封装库增加流程”补充该库。

由外协厂家设计的控制器电路板，在转为我厂生产后，在不影响实际生产工艺的情况下可以保留原外协厂的封装。

4.4.1.2贴片元器件通过回流焊和波峰焊应采用不同封装。

（过红胶板与过锡膏板采用不同的焊盘设计。

）

4.4.1.3在结构允许情况下，应选用宽脚距的元件及元件封装；如：

对于间距为2.0mm插座或连接线组必须与过波峰方向保持一致并在末尾加拖尾焊盘，并且应尽量少用，优先选用间距为2.5mm插座或连接线组代替。

4.4.2元器件的脚间距

4.4.2.1插件电容、热敏电阻、压敏电阻、水泥电阻、继电器、插座、插片、蜂鸣器、接收头、陶瓷谐振器、数码管、轻触按键、液晶屏、保险管等器件采用与其脚距一致的封装形式。

PCB元件孔间距与元件脚间距必须匹配（留意同一个编码不同供应商的元件脚间距）。

4.4.2.2对于手插：

色环电阻、二极管类零件脚距统一为在10mm、15mm。

跳线脚距统一在5mm；7.5mm;10mm；15mm；

4.4.2.3机插元件：

为提高插件机的效率，跳线长度不得大于25mm，不小于5mm；色环电阻的脚距尽可能统一在6.5mm、7.5mm、10mm三种；对于二极管的脚距尽可能统一8mm、10mm、12mm三种；对于玻璃封装二极管其最小脚距不小于6.5mm.。

4.4.2.4有弯脚带式来料（瓷片电容，热敏电阻等）的脚距统一为5mm。

其余未做规定的以实际零件脚宽度设计PCB零件孔距离。

4.4.2.5插件三极管类推荐采用三孔一线，每孔相距2.5mm的封装。

4.4.2.67812、7805类推荐采用三角形成形，亦可采用三孔一线，每孔相距2.5mm。

4.4.2.7对有必要使用替换元件的位置，电路板应留有替换元件的孔位。

4.4.2.8元件封装外框应不小于安装接插件后的投影区，以保证安装接插件后元件之间有一定的间隙。

4.4.3孔间距

为提高印制板加工的可靠性，相邻元器件的两孔的孔距应保证1.5mm以上。

4.4.3.1孔径的设计如下表1规定

表1元件孔径设计表

引线直径

设计孔径（精度：

±0.05）

单面

双面

手插.

机插

手插.

机插

0.5以下

0.75

0.85

0.9

0.95

0.6±0.05

0.85

1.05

1.0

1.05

0.7±0.05

0.95

1.15

1.10

1.15

0.8±0.05

1.05

1.25

1.20

1.25

D（0.9或以上）

D+0.3

D+0.45

D+0.4

D+0.45

注1：

确认的元件应对其PCB安装尺寸公差有严格要求！

注2:

因印制板开模时加工的不稳定性，对设计文件中的孔如小于1mm，其开模后冲孔的孔径不得超过1mm。

4.4.3.2元件脚是方脚的原则上印制电路板上的孔也应该是方孔，且其孔的长和宽分别不可超过元件脚长和宽的0.2mm；尤其是方脚的压缩机继电器及方脚单插片必须采用方孔设计。

但是，由于孔的加工工艺的限制，孔的长和宽不能小于0.8mm，如果都小于0.8mm，直接做0.8mm圆孔。

4.4.4金属化孔

4.4.4.1不能用单一的金属化孔传导大电流（0.5A以上）。

4.4.4.2金属化孔的直径与板厚之比最好不小于1：

3～1：

5。

4.4.4.3只作贯通连接的导通孔，在满足布线要求的前提下，一般不作特别要求，一般采用孔直径为1.0mm的孔，最小可以为0.5mm。

4.4.4.4应尽量避免在焊盘上设计金属化孔（过孔），以及金属化孔和焊点靠得太近（小于0.5mm），过孔由于毛细管作用可能把熔化的焊锡从元器件上吸走，造成焊点不饱满或虚焊。

4.4.4.5

连接器类应优先选用具防呆功能的连接器,如:

连接器外壳有定位引脚,不同行数的引脚数不一样.

4.5焊盘设计

4.5.1焊盘的形状和尺寸

4.5.1.1以PCB标准封装库中元件的焊盘形状和尺寸为准。

4.5.1.2所有焊盘单边最小不小于0.25mm，整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。

4.5.1.3一般情况下，通孔元件采用圆型焊盘，焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上；单面板焊盘直径不小于2mm；对于能用于自动插件机的元件，其双面板的焊盘为其标准孔径+0.5---+0.6mm

4.5.1.4应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.4mm，与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的距离大于0.7mm（此时这排焊盘可类似看成线组或者插座，两者之间距离太近容易桥连）

在布线较密的情况下，推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。

单面板焊盘的直径或最小宽度为1.6mm；焊盘过大容易引起无必要的连焊。

在布线高度密集的情况下，推荐采用圆形与方形焊盘。

焊盘的直径一般为1.4mm，甚至更小。

4.5.1.5孔径超过1.2mm或焊盘直径超过3.0mm的焊盘应设计为棱形焊盘

4.5.1.6对于插件式的元器件，为避免焊接时出现铜箔断裂现象，且单面的连接盘应用铜箔完全包覆；而双面板最小要求应补泪滴；如图：

4.5.1.7所有接插件等受力器件或重量大的器件的焊盘引线2mm以内其包覆铜膜宽度要求尽可能增大并且不能有空焊盘设计，保证焊盘足够吃锡，插座受外力时不会轻易起铜皮。

大型元器件（如：

变压器、直径15.0mm以上的电解电容、大电流的插座等）加大铜箔及上锡面积如下图；阴影部分面积最小要与焊盘面积相等。

或设计成为梅花形焊盘。

4.5.1.8所有机插零件需沿弯脚方向设计为滴水焊盘，保证弯脚处焊点饱满。

4.5.1.9大面积铜皮上的焊盘应采用菊花状焊盘，不至虚焊。

如果印制板上有大面积地线和电源线区（面积超过500mm2），应局部开窗口或设计为网格的填充（FILL）。

如图：

4.5.2制造工艺对焊盘的要求

4.5.2.1贴片元器件两端没连接插装元器件的必须增加测试点，测试点可以用平面焊盘（无引线）以便在线测试时与引脚的连接更好，使所有电路节点均可测试。

测试点必须为圆形且直径优先选用1.2mm,以便于在线测试仪测试。

测试点焊盘的边缘至少离周围焊盘边缘距离0.4mm。

4.5.2.2脚间距密集（引脚间距小于2.0mm）的元件脚焊盘（如：

IC、摇摆插座等）如果没有连接到手插件焊盘时必须增加测试焊盘。

测试点直径等于1.0mm，以便于在线测试仪测试。

4.5.2.3焊盘间距小于0.4mm的，须铺白油以减少过波峰时连焊。

4.5.2.4点胶工艺的贴片元件的两端及末端应设计有引锡，引锡的宽度推荐采用0.5mm的导线，长度一般取2、3mm为宜。

4.5.2.5

单面板若有手焊元件，要开走锡槽，方向与过锡方向相同，宽度视孔的大小为0.3mm到0.8mm；如下图：

（已经做过实验验证了）

过波峰方向

4.5.2.6导电橡胶按键的间距与尺寸大小应与实际的导电橡胶按键的尺寸相符，与此相接的PCB板应设计成为金手指，并规定相应的镀金厚度（一般要求为大于0.05um~0.015um）。

4.5.2.7焊盘大小尺寸与间距要与贴片元件尺寸相匹配。

4.5.2.8所有焊盘必须用铜皮包裹,包括外圈