原创 【转】SPS PCB Layout细则

1.線路圖繪制:
a. 調出相應元件符號,連接繪制;并給其賦与相應之PCB Decal;
b. 檢查网絡是否有錯;零件編號是否有重覆、遣漏;   (存盤)
c. 檢查無誤﹐轉net list to PCB;應無錯誤報告.

2.PCB圖繪制:
a. 檢查其封裝及帶极性元件的网絡是否正确;
b. 1、用AUTO-CAD繪制PCB外框,轉成*.dxf文件到POWER PCB里去;
        § 注意:轉到POWER PCB里時,請注意其單位應該是公制,如是英制需在AUTO-CAD里事先轉換.
    2、到POWER PCB里后,將其線寬改為0.2mm,并合并(combin),存儲到庫里待用;
c. 先調出PCB文件,再調出PCB外形, 將PCB外形設置在第二十七層﹐並用外框線畫出PCB外形﹐並標注尺寸﹐然后開始布局.
d. PCB零件布局; (僅針對SPS)
    1、按照先大后小,縱左到右﹐四回路優先的原則來布局;
    2、先放置固定位置元件,然后放輸入部份的INLET、X電容、共模電感、大電容、MOS管及散熱片、變壓器、輸出整流及濾波電容;

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•  注意:散熱片的選用及變壓器的選用會在很大程度上決定PCB的布局,所以對這些元件的選取上應小心緊慎.
  
•  注意:對全是插件來講,應盡量用臥式元件.(因立式元件不易發生短路現像)臥式元件其腳孔位應≧1mm. 不得以用到立式元件的應儘可能避免偏斜現像短路。
  
•  注意:對有SMT元件來講, SMT面應先考慮過錫爐的方向,因這樣就決定了SMT所要排列的方向.
  
•  注意:AI面零件擺放時應注意,INLET的”FG” PIN會不會碰到其它元件,如:X電容﹐保險絲外殼因為金屬,應注意和其它帶金屬外殼的距离,如:電解電容﹐高壓電容注意离散熱器盡量遠;以免傳熱給電容,降低電容之壽命;
  
•  放置立式2W電阻時應考慮周邊元件,最好省去導管之類的東西;
  
•  橋堆方面,如空間可以的話,最好用四個二极管代替橋堆,可以;
  散熱器設計時稍大的散熱器一定要設計成兩個以上的PIN腳;放置MOS管時應注意其”D”极与變壓器的連線最短的問題;還有”G”,”S”的走線,是否好走;
  
•  PWM控制部份,這部份應排放整齊,IC PWM輸出線應盡量短,此部份應离交流輸入部份盡量遠;如有空間,二极管、穩壓管應盡量用插件,可以Cost Down
  
•  帶PFC時PFC IC控制部份應和PWM IC控制部份分開﹐特別是各自的GND應分開走到高壓電容的公共腳﹐PFC的信號線不應太粗﹐
  
•  SMT電容,特別是高壓SMT電容應盡量用插件,可以Cost Down; SMT元件,應离AI元件焊盤遠一點;遇到大電流走線應采取縮頸式的走線;
  
•  變壓器放置,一般緊挨著MOT管和次級元件,應保持3mm以上的距离.特別注意無滾邊的變壓器,需用三層絕緣線引出的,其變壓器的線包和鐵芯都被視為初級元件,應特別注意次級元件与其的間距問題﹐應保證4MM以上的距離.如果可以﹐變壓器的PIN應盡可能的保留,這樣可以使笨重的變壓器變得較固;
  
•  TO-220之封裝整流管要注意与輸出濾波電容的距离,不要頂著輸出濾波電容了,輸出電容應按順序排列整齊,而且便于走線.
  
•  在放置的零件靠邊時,應与邊緣保持至少0.5~1.0mm的距离,以便在連片時不互相干涉;
  
•  輸出元件与SR的距离問題,了解SR的大小和線的粗細;做到疏而不稀,密而不雜,看起來應緊湊,整齊;
  
•  開始走線時設置走線寬度大楖為0. 3mm,間距0.3mm.此走線主要是為后續的鋪銅打下基礎.

e. PCB走線鋪銅:
1、先确定是何安規,因為不同安規所要求不同; 請見附表﹕

2、如資訊類安規(IEC 60950);
“L”和”N”之間的銅箔距离需大于2.5mm;保險絲銅箔間距2.5mm以上; ”L”和”N”与其它初級銅箔間距离大于2.5mm;在初級保險絲后,橋堆以前最好也保証一個2.5mm的銅箔間距;高壓電容出來的高壓銅箔也要与其周圍的低壓銅箔保持距离到少1mm以上,以免發生打火現象;初級和次級間的銅箔距离:空間距离≧4mm,最好保証≧4.5mm;爬電距离≧5mm,最好保証≧5.5mm;次級輸出”+”和”-“的銅箔距离保証≧0.5mm就可以了.
3、如家電類(IEC60335,變壓器IEC61558),
“L”和”N”之間的銅箔距离需求≧3mm;
“L”和”N”与其它銅箔距离也需≧3mm;
保險絲”F1”兩端銅箔距离需≧3mm;
保險以后至高壓電容處視客戶端需要,有些也要≧3mm.看空間而定,如空間允許,盡量達到此要求.
  (60335) 初級与次級間的銅箔距离應≧8mm;需兩個Y電容;單個Y電容兩PIN腳的間距應≧4mm,兩Y電容相加應≧8mm.
  (61558)初級与次級間的銅箔距离應≧6mm,也需兩個Y電容,單個Y電容應≧3mm,兩個Y電容相加應≧6mm.對于大三PIN INLET元件,因其有一”FG” PIN腳接入PIN中;而且可能需接入次級端;

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•  這樣如無一綠滾黃的線直接接入次級將被視為次級銅箔,應保持初級到次級的銅箔間距,爬電距离不夠可開槽,
  
•  如有綠滾黃線可視為安全地,只保証2.5mm的銅箔間距就可以了.
  
•  注意:但對于二類產品,則不承認綠滾黃的接法,即是還得保証初級到次級的間距;

4、在鋪銅箔時注意銅箔應离PCB邊緣0.5mm以上的距离.在鋪銅箔時,由于交流走線部份存在高壓易向外輻射和放電,所以應盡量將其銅箔之轉角鋪成圓角;為統一起見,所有銅箔都做成圓角;

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•  注意:對較重之元件,如:散熱器(加MOS管或整流管)、共模電感、變壓器、輸出INLET或輸出PIN或端子,這些零件較大而且重﹐易活動,所以鋪銅時, 銅箔應盡可能的大,而且應加淚滴焊盤補強.
  
•  注意:在易發熱元件或是大電流銅箔上需增加Solder mask散熱,降阻抗使其銅箔不會被燒黃和減少壓降;
  
•  注意:其銅箔載流能力大概如下:
  1oz 1mm寬的銅箔其載流能力不超過3.5安培的電流;
  2oz 1mm寬的銅箔其載流能力不超過7安培的電流.
  
•  注意:高壓銅箔与低壓銅箔之間銅箔距离大概2KV間距2mm;3KV大概3.5mm.

5、PCB走線時,應注意的間題;

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•  注意:交流輸入部份.其在保証安全距离的前提下,應使走線盡量寬;而且依線路圖的順序布線;到X電容時應采用縮頸或布銅.以便更全面地濾波作用,而且還要盡量短,減少其阻抗及輻射能量;還要盡量遠离PWM控制部份(低壓部份) ﹐以免發生干擾.
  
•  注意﹐在電感下面不能走線﹐因為在電感下過一走線這樣就形成了一電磁場使電性發生變化﹐
  
•  注意:在SPS PCB Layout時要特別注意,其四個電流回路:
    <1>電源開關交流回路;
   <2>輸出整流交流回路;
   <3>輸入信號源電流回路;
   <4>輸出負載電流回路.
   使其環路面盡量小,走線盡量短,特別是兩個大電流交流回路;小信號源電流回路其走線應盡量短,使其受干扰盡量小.
  
•  注意:除此之外,接地也是非常重要的,一般來講我們采用單點接地,即是以輸入輸出電容的負极作為其公共點.
    在初級電流開關交流回路的接地點應直接連接到大電容的負极,
    輸入信號電流回流的地線也單獨連到大電容.
    Y電容應單獨与輸入大電容直接相連.即是我們經常所說的單點接地法.
    在次級線路當然也應如此方法布線,即以輸出電流為單點接地的公共點.注意431的地應盡量短,可直接接到輸出電容負极上去.

f. SPS產品CHECK PCB步驟及內容.
1、PCB外形尺寸是否正确;
2、网絡是否正确;
3、PCB零件編號是否和線路圖之零件編號一一對應﹐不重複不遺漏;
4、PCB銅箔間距是否符合安規距离;
5、銅箔与PCB板邊是否保証 >0.5mm;  (盡量滿足)
6、零件本体与PCB板邊是否保証 >1mm;  (盡量滿足)
7、零件的封裝是否正确; (包括大小与腳距)
8、零件布局是否合理;
9、關鍵回路走線是否最佳化;
10、單點接地是否正确;
11、高、低壓間間距是否太小;
12、是否倒圓角;
13、在大零件LF1、T1、L1、Q1等與輸入輸出線是否有加大焊盤,或使用淚滴焊盤;
14、輸入、輸出線端是否加走錫槽;
15、SMT元件在大電流銅箔上是否采用縮頸方式﹐(不影響電流量的基礎上);
16、走線在經過電容時是否采用縮頸方式;  (大電流除外)
17、是否需要加測試焊盤;
18 、檢查電感下面是否有走線穿過﹔
19、能夠加粗的走線是否加粗;
20、大電流銅箔是否加Solder;
21、連片排版是否合理;
22、SMT走向与連片(過錫爐方向)是否垂直;
23、盡量減少電容及二极管、穩壓管的SMT;
24、靠近AI焊盤的SMT是否可遠离;
25、靠近SMT IC的SMT元件是否可遠离;
26、SMT疏密程度是否合理;
27、SMT的焊盤是否合理;
28、固定零件的位置是否正确;
29、零件孔徑是否合理;
30、整個AI面是否利于生產;
31、帶金屬零件是否會發生短路;
32、次級元件与變壓器鐵芯的距离是否滿足;
33、零件之間是否干涉;
34、立插之電阻,二极管等元件是否有可能短路;
35、施以10N的力推擠零件是否有距离不足或短路現象;
36、保險絲的絲印MARK是否正确;
37、保險絲絲印MARK是否在可見位置;
38、是否加保險絲”警示標語”絲印;   (視情況而加)
39、是否加机种名,版本號,設計日期和設計厂牌;
40、散熱片是否為兩個腳或更多的腳來固定;
41、是否會產生破孔或破銅現象
42、用Verify Design來檢查一下銅箔是否有短路的情況﹔
43、銅箔厚度是否正确;
44、PCB厚度是否正确;
45、Gerber files是否齊全﹐設定是否正確﹔
補充﹕
1、TOP SILK 和 BOTTOM SILK不能太靠板邊﹐需距0.5MM以上﹐而且BOTTOM SILK不能在SOLDER MASK上。