2024年10月5日发(作者:辉羽彤)
九阳股份
有限公司
1. 目的
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电磁炉事业部
PCB布线规范
1.1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开发进度并保证产品的可靠性。
1.2提高PCB设计的质量和设计效率,提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。
2. 适用范围
本文件适用于九阳电磁炉新品开发的PCB 板设计阶段及其他相关设计环节。
3. 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。所有与电磁炉事业部相关的部门和人员负责监督和执行。
4. 工作程序
4.1. 设计规范内容如附件所示,其中分为:
4.1.1. PCB设计基本规范:为必须遵守的事项,以提高设计成功率,降低设计成本;也
为了SMT、DIP裁板时的顺利生产必须遵守的规范。
4.1.2. PCB设计建议规范:为提高产品量产时的合格率建议遵守的规范。
4.1.3. 九阳电磁炉PCB板设计举例。
4.2. PCB设计基本规范
4.2.1. PCB板的板材与板厚
1) 足够的机械强度(附扭曲、振动和撞击);
2) 能够承受组装工艺的热处理和冲击;
3) 足够的平整度以适合自动化的组装工艺;
4) 能承受多次的返修(焊接)工作;
5) 适合PCB的制造工艺;
6) 良好的电气性能(如阻抗、介电常数等),介电常数4.2-4.7。
4.2.2. PCB材料的选择
1) 应符合所有产品的性能参数(如耐湿温性、布线密度、信号频率或速度等)和
材料性能参数。
2) 目前电磁炉所用的线路板,主控板为阻燃的22F材质压板,显示板除了可以
使用22F压板外,还可以使用普通材质94HB压板(非阻燃)。
4.2.3. 九阳电磁炉PCB要求主控板和显示板板厚为不小于1.5mm,铜箔厚度大于等于30
微米,特殊要求另行规定。
4.2.4. 使用温度必须达到90℃~110℃。
4.2.5. PCB相关机械打孔、开槽必须使用Mechanical1层。
4.2.6. PCB 的布局:
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布局操作的基本原则:
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PCB布线规范
根据结构图设置板框尺寸,按结构要求布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这
些器件赋予不可移动属性。根据结构图设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。根据
某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,
并使之与电源和地之间形成的回路最短。元器件标号的方向尽量方向一致、有序。
A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先
布局。
B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.
C. 布局应尽量满足以下要求:连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小
电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;
高频元器件的间隔要充分。
D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;
E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;
F. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定;
G.帖片器件尽可能与线路板长边垂直放置。
布局详细描述:
1) 装配方面要做到各个器件之间互不干涉,并且方便安装操作(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),特别是在数码显示
器和LED灯的附近放置会引起干涉的元器件时要求留出2-3mm的距离。。
2) 在放置元器件时保证元器件到线路板边缘的距离大于等于1.5mm。
3) 在质量比较重的器件位置放置安装定位孔或在线路板下方放置定位柱(如:
变压器、滤波电容、谐振电容和滤波电感等其它器件)。
4) 电源线端子(六脚端子)、线盘的接线端子(六脚端子)、线盘防干烧接插
件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) 元器件到PCB 板安装孔边的距离要大于等于1.5mm。
6) 焊盘及孔径要求:
对于大电流器件的焊盘直径要求大于等于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)。
对于受力的元器件或后续有插拔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:电源进线的端子和接插件等)。
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焊盘孔径要求:零件脚最大尺寸+0.2mm≤插件孔径的尺寸≤零件脚最大
尺寸+0.4mm。
4.2.7. PCB 布线要求
考虑到成本要求原则上电磁炉主控板和显示板一般选用单面板,在特殊的情况下(比
如触摸按键等特殊情况)可以使用双面板等多面板。
1) 一般保证普通弱电信号线间距必须大于等于0.3mm,特殊情况下间距可以适
当缩小,最小不低于0.254 mm。
2) 走线时禁止直角走线,应用135度角或圆弧过渡。
3) 器件的焊盘到PCB 板边的距离必须大于等于1.5mm。
4) 在安装孔附近走线时,须保证:
主板:线与安装孔边的距离必须大于等于1mm。
灯板:灯板须保证大于等于2mm。
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,最
小开槽不得低于1 mm。特别说明:LN之间的距离大于等于4mm,开槽后L与
N之间的距离大于等于2.5mm;IGBT的C极与E极的距离大于等于6mm,开
槽之后C与E之间的距离大于等于2.5mm。要求槽的宽度大于等于1.5mm。
6) L、N主电路、桥堆+、-脚走线、IGBT的C、E脚走线线宽不低于3.6mm,建
议走这几个电路走线宽度不低于4mm。
7) 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。
8) 除了地线一般不允许出现一端浮空的布线(Dangling Line), 主要是为了避
免产生"天线效应",减少不必要的干扰辐射和接受,否则可能带来不可预知
的结果。
4.2.8. 地线及大电流铺铜导线处理要求
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(强弱地单点连接)。
2) 两路同步信号采样接地点要连接在同一个接地点。
3) 其他采样信号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它信号的接地点)。
4) 对于大电流的导线要尽可能加宽,要添加镀锡层。
5) 电流采样接地点应尽量靠近电源地。
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4.2.9. 丝印注意事项:严格按照《九阳电磁炉产品标识设计规范》丝印,主控板必须在
TOPOVERLAY层添加标识框,显示板必须在BOTTOMOVERLAY层添加标识框标识框内
容包括:名称、供应商代码、物料编码、日期。
4.3. PCB设计评审: PCB设计完成后,必须经过相关部门评审后方可打样调试。根据需
要可以由PCB设计者或产品硬件开发人员提出PCB设计评审,可参见《线路板设计
评审表》。
4.4. PCB设计建议规范
4.4.1. 输出主控板时,尽量考虑18V和5V单点接地。
4.4.2. 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,在
PCB 板允许的情况下,把间隙做到最大。
4.4.3. 在成本没有明显增加的情况下建议使用零欧姆电阻代替跳线。
4.4.4. 显示板主板之间的连接排线,尽量的做到靠同一侧放置,避免在电磁线盘正下方
通过,使排线的长度最到最短,以减小干扰,方便操作。
4.4.5. 尽量做到同类器件摆放整齐,布局合理。
4.4.6. 对于信号线的走线做到尽可能短。
4.4.7. 在灯板上放置尺寸比较高的器件时,器件尽量卧倒放置。(如:尺寸比较高的电
解电容等等其他器件)。
4.4.8. 在设计时应该尽量让布线长度尽量粗而短,以减少由于走线过长带来的干扰问
题,特别是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地
方。对驱动多个器件的情况,应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。
4.4.9. 孤立铜区的出现,将带来一些不可预知的问题,因此将孤立铜区与别的信号相
接,有助于改善信号质量,通常是将孤立铜区接地或删除。
4.4.10. 为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则
可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,
可使用10W的间距。
4.5. 九阳电磁炉PCB板设计举例(以JYCP-21TD4为例)
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4.5.1. 主要器件布局如下
4.5.2. 布线图
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4.5.2.1. 放置的元器件图
4.5.2.2. 布线层
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4.5.2.3. 红色粗线是镀锡层,细线是机构层
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4.5.3. 强地与弱地的连接示意图
4.4.4压敏电阻走线要求:
如图所示压敏电阻得一个脚走线应保证0.45MM宽以保证其效果。
走线0.45MM宽
弱地
强地
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2009-08-? 发布
编制人: 杨春雷
2009-08-? 实施
编制部门: 开发部
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1.1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开发进度并保证产品的可靠性。
1.2提高PCB设计的质量和设计效率,提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。
2. 适用范围
本文件适用于九阳电磁炉新品开发的PCB 板设计阶段及其他相关设计环节。
3. 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。所有与电磁炉事业部相关的部门和人员负责监督和执行。
4. 工作程序
4.1. 设计规范内容如附件所示,其中分为:
4.1.1. PCB设计基本规范:为必须遵守的事项,以提高设计成功率,降低设计成本;也
为了SMT、DIP裁板时的顺利生产必须遵守的规范。
4.1.2. PCB设计建议规范:为提高产品量产时的合格率建议遵守的规范。
4.1.3. 九阳电磁炉PCB板设计举例。
4.2. PCB设计基本规范
4.2.1. PCB板的板材与板厚
1) 足够的机械强度(附扭曲、振动和撞击);
2) 能够承受组装工艺的热处理和冲击;
3) 足够的平整度以适合自动化的组装工艺;
4) 能承受多次的返修(焊接)工作;
5) 适合PCB的制造工艺;
6) 良好的电气性能(如阻抗、介电常数等),介电常数4.2-4.7。
4.2.2. PCB材料的选择
1) 应符合所有产品的性能参数(如耐湿温性、布线密度、信号频率或速度等)和
材料性能参数。
2) 目前电磁炉所用的线路板,主控板为阻燃的22F材质压板,显示板除了可以
使用22F压板外,还可以使用普通材质94HB压板(非阻燃)。
4.2.3. 九阳电磁炉PCB要求主控板和显示板板厚为不小于1.5mm,铜箔厚度大于等于30
微米,特殊要求另行规定。
4.2.4. 使用温度必须达到90℃~110℃。
4.2.5. PCB相关机械打孔、开槽必须使用Mechanical1层。
4.2.6. PCB 的布局:
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根据结构图设置板框尺寸,按结构要求布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这
些器件赋予不可移动属性。根据结构图设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。根据
某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,
并使之与电源和地之间形成的回路最短。元器件标号的方向尽量方向一致、有序。
A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先
布局。
B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.
C. 布局应尽量满足以下要求:连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小
电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;
高频元器件的间隔要充分。
D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;
E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;
F. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定;
G.帖片器件尽可能与线路板长边垂直放置。
布局详细描述:
1) 装配方面要做到各个器件之间互不干涉,并且方便安装操作(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),特别是在数码显示
器和LED灯的附近放置会引起干涉的元器件时要求留出2-3mm的距离。。
2) 在放置元器件时保证元器件到线路板边缘的距离大于等于1.5mm。
3) 在质量比较重的器件位置放置安装定位孔或在线路板下方放置定位柱(如:
变压器、滤波电容、谐振电容和滤波电感等其它器件)。
4) 电源线端子(六脚端子)、线盘的接线端子(六脚端子)、线盘防干烧接插
件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) 元器件到PCB 板安装孔边的距离要大于等于1.5mm。
6) 焊盘及孔径要求:
对于大电流器件的焊盘直径要求大于等于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)。
对于受力的元器件或后续有插拔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:电源进线的端子和接插件等)。
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焊盘孔径要求:零件脚最大尺寸+0.2mm≤插件孔径的尺寸≤零件脚最大
尺寸+0.4mm。
4.2.7. PCB 布线要求
考虑到成本要求原则上电磁炉主控板和显示板一般选用单面板,在特殊的情况下(比
如触摸按键等特殊情况)可以使用双面板等多面板。
1) 一般保证普通弱电信号线间距必须大于等于0.3mm,特殊情况下间距可以适
当缩小,最小不低于0.254 mm。
2) 走线时禁止直角走线,应用135度角或圆弧过渡。
3) 器件的焊盘到PCB 板边的距离必须大于等于1.5mm。
4) 在安装孔附近走线时,须保证:
主板:线与安装孔边的距离必须大于等于1mm。
灯板:灯板须保证大于等于2mm。
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,最
小开槽不得低于1 mm。特别说明:LN之间的距离大于等于4mm,开槽后L与
N之间的距离大于等于2.5mm;IGBT的C极与E极的距离大于等于6mm,开
槽之后C与E之间的距离大于等于2.5mm。要求槽的宽度大于等于1.5mm。
6) L、N主电路、桥堆+、-脚走线、IGBT的C、E脚走线线宽不低于3.6mm,建
议走这几个电路走线宽度不低于4mm。
7) 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。
8) 除了地线一般不允许出现一端浮空的布线(Dangling Line), 主要是为了避
免产生"天线效应",减少不必要的干扰辐射和接受,否则可能带来不可预知
的结果。
4.2.8. 地线及大电流铺铜导线处理要求
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(强弱地单点连接)。
2) 两路同步信号采样接地点要连接在同一个接地点。
3) 其他采样信号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它信号的接地点)。
4) 对于大电流的导线要尽可能加宽,要添加镀锡层。
5) 电流采样接地点应尽量靠近电源地。
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TOPOVERLAY层添加标识框,显示板必须在BOTTOMOVERLAY层添加标识框标识框内
容包括:名称、供应商代码、物料编码、日期。
4.3. PCB设计评审: PCB设计完成后,必须经过相关部门评审后方可打样调试。根据需
要可以由PCB设计者或产品硬件开发人员提出PCB设计评审,可参见《线路板设计
评审表》。
4.4. PCB设计建议规范
4.4.1. 输出主控板时,尽量考虑18V和5V单点接地。
4.4.2. 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,在
PCB 板允许的情况下,把间隙做到最大。
4.4.3. 在成本没有明显增加的情况下建议使用零欧姆电阻代替跳线。
4.4.4. 显示板主板之间的连接排线,尽量的做到靠同一侧放置,避免在电磁线盘正下方
通过,使排线的长度最到最短,以减小干扰,方便操作。
4.4.5. 尽量做到同类器件摆放整齐,布局合理。
4.4.6. 对于信号线的走线做到尽可能短。
4.4.7. 在灯板上放置尺寸比较高的器件时,器件尽量卧倒放置。(如:尺寸比较高的电
解电容等等其他器件)。
4.4.8. 在设计时应该尽量让布线长度尽量粗而短,以减少由于走线过长带来的干扰问
题,特别是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地
方。对驱动多个器件的情况,应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。
4.4.9. 孤立铜区的出现,将带来一些不可预知的问题,因此将孤立铜区与别的信号相
接,有助于改善信号质量,通常是将孤立铜区接地或删除。
4.4.10. 为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则
可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,
可使用10W的间距。
4.5. 九阳电磁炉PCB板设计举例(以JYCP-21TD4为例)
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4.5.1. 主要器件布局如下
4.5.2. 布线图
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4.5.2.2. 布线层
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4.4.4压敏电阻走线要求:
如图所示压敏电阻得一个脚走线应保证0.45MM宽以保证其效果。
走线0.45MM宽
弱地
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