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电子产品研发设计规范V10

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产品研发设计规范

最后更改日期:2016-01-26

版本号:V1.0

修改人:Gareth-徐勇

Ver0.3Page 1产品研发须知

1. 每一款新的产品研发需要有相应的产品开发文档，产品开发文档会通过技术部

讨论经确认可行性后才会被投入正式开发，开发文档中会具体说明该产品的用

户群体，产品特性以及基本功能及其相关技术信息。如果有任何问题可及时与

文档创建者沟通。

2. 进行产品研发时，工程师需要对研发过程中所阅读并使用过的相关资源进行文

档备份，统一存放在产品名下的文件夹内，便于资源整理及工程师的项目衔接。

3. 每一款产品的设计原理图及 pcb 设计图纸需要满足 DFRobot 产品设计基本要

求(参考如下内容)，一个完整的产品原始资料应包含：原理图、PCB 文件、顶

层和底层元件位置、元件 bom 清单、所用芯片数据手册、产品测试文档。

4. 对于产品研发过程中的版本升级，需要有相应的老版本产品测试问题报告，以

及新版更新的补丁说明文档，便于研发团队回顾产品研发过程中的问题，同时

便于本人或其他设计师在产品升级时有文档参考为依据进行升级。

Ver0.3Page 2一．原理图设计原则

原理图本身固然只是用于创建 Netlist，作为 PCB 布线元件连接网络的源文档，

但它同时也是我们开源社群内相互学习设计的重要参考。同时在产品研发过程中，原

理图中蕴含着产品潜在的问题信息。因此良好的原理图格式能够有效地帮助设计师与

爱好者较为高效的学习并使用一款产品，同时了解这款产品研发整个过程的状况及差

异。

图 1-1

1. 原理图图纸尺寸设置推荐使用 A4 尺寸，如果设计图纸尺寸过大，可使用多页

图纸设计，多页图纸设计请注明输入输出接口名称。

2. 原理图电路布局根据电路模块功能进行划分，以图 1-1 为例，同时根据模块功

能添加说明，power manager/Com port/Microcontroller 等等。

3. 原件选型要求

1) 普遍性原则：设计前先检索公司共享文件库中的资源，避免重复设计，可

提高设计速度及正确性，若无所需资源 ，需要自行选择元器件的，要选

择被广泛使用验证过的，尽量少使用冷偏芯片，以减少风险，测试通过后

可将资料发布到共享文件库中与大家分享。

2) 性价比定位原则：根据产品定位选用相应性价比的元件，高端产品尽可能

选用好的元件，低端产品以元件成本为主要参考选型。

3) 采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件。

4) 持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件。

Ver0.3Page 35) 可替代原则：尽量选择 pin to pin 兼容种类比较多的元器件。

6) 向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件。

4. 原理图标注及网络标号注意事项

1) 原理图必须标注产品名以及产品版本号，以便客户及工程师查看。

2) 主要的用户接口推荐使用图 1-2 网络标号方式，设定输入输出状态，同时

接口需添加标注说明功能

图 1-2

3) 原理图应避免标号、参数和元件重叠，所有元件要填写正确的参数，电容

需要注明耐压值，芯片需要标明完整型号包括后缀，避免如下情况发生：

图 1-3

电容耐压分为

10V,16V,25V,35V,50V,63V,100V,160V,250V,400V,630V,1000V,1250V,2000V,3000V

到更高耐压。

Ver0.3Page 4二．PCB 设计布局设计规范

DFRobot 是一家集创新和艺术理念为一体的科技型公司，我们需要有创意有生气

的产品，同时要散发出艺术气息。

我们可以鉴赏一下下面的电路：

伦敦地铁路线图式收音机

点评：收音机电路属于高频电路比较复杂，会用到很多电感，设计师使用地铁路

线代替电感和连线，中周作为换乘点，巧妙的在既定路线上设计出成功的电路，体现

了设计师具有相当高水准的设计功底。

AZPR EvBoard

点评：在单调的 PCB 电路板上，通过巧妙地布线绘制出日本动漫里的美少女形象，

电路工作正常，视觉效果别致，相信萝莉控看了肯定会怦然心动，同时产品也透露了

一些用户群体信息。从这个设计中我们就可以看到这位设计师的灵魂---“萝莉控”。

Ver0.3Page 5LilyPad 系列

点评：LilyPad 系列是安装到服装上用于交互的一种电路，设计师结合服装要求

美观华丽的特性，制作了非常个性的焊盘以及使用漂亮的阻焊颜色和丝印文字，然后

使用导电缝纫线缝到衣服上，整个设计理念别具匠心，堪称电路中的艺术精品。

YwRobot 温度传感器

点评：板子虽然很简单，但丝印做的很形象，给用户一看就明白这个是干嘛用的。

上面给出的例子是告诉大家，PCB 是可以发挥想象随意设计，但作为设计师的首

要任务还是以实现功能为主，美化 PCB 为辅。

PCB 布局决定了 DFRobot 产品的外观以及用户体验，产品存在的意义就是产品功

能是用户所需要的，同时再提供一种质与美的享受，优秀的设计师能从中找到平衡点，

即完成功能又外观漂亮。因此，设计师要多注意产品的细节，例如状态指示灯颜色和

放置位置、接口的选型、固定孔的位置，板子的形状等，需要从消费者的角度去考虑

进行设计，同时还要兼顾易于生产和测试，这样的产品才能得到用户的肯定，成为好

的设计。

Ver0.3Page 6(一) 布局设计原则

1. 首先确定产品是否需要外壳，然后确定产品 PCB 形状、安装孔位置及数量。

2. 应先放置与结构关系密切的元件，如 USB 插座、开关、电源插座、接插件等。

3. 优先摆放电源功能模块的核心元件及体积较大的元器件，再以核心元件为中心

摆放其他外围电路元件。

4. 功率大的器件需要摆放在利于散热的地方，走线线宽需要根据功率而定。

5. 质量大的器件避免摆放在板的中心，应靠近安装孔放置。

6. 有高频连线的元件尽可能靠近，以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。

7. 输入输出电路尽量远离，带高压的器件尽量放置在调试时手不易触及的地方。

8. 热敏元件要远离发热器件，可调元件要放置在便于调节的地方。

9. 考虑信号流向，合理安排布局，使信号流向一致。

10.各个功能模块布局应均匀、整齐、紧凑。

11.贴片元件布局时要尽量保持焊盘方向一致，元件间距不能太近，去耦电容应靠

近电源输入端，晶振和匹配电容要靠近芯片。

(二) 对布局设计的工艺要求

1) PCB 绘制要求与规则

1. PCB 板边框使用 10mil 的线绘制。

2. 一般情况下，板子离板边 4mm 以内不能放置元件，若小于 4mm 以内需要放置

元件那么需要外加 3mm 工艺边。

2) 多层 PCB 的层叠排列规则

1. 四层板层叠排列设计工艺要求，推荐第一种设计：

2. 六层板的工艺要求：

Ver0.3Page 73. 多层板的设计中，基于电特性的层叠排列，应尽量使用地层和电源层将信号

层隔开，不能隔开的相邻信号层的走线应采用正交方向，下图为四层板排列：

3) PCB 安装孔和 Mark 点设计规则

1. DFRobot 安装孔直径定为 3.2mm,使用 3.5mm 直径 10mil 线宽丝印勾边，使用

7mm 直径 10mil 线宽丝印绘制外环。

HD = 3.2mm

D(SR) = 3.5mm

D(PT) = 7mm

*SR 为阻焊直径

2. 外环内尽量避免摆放电子元器件。有条件放安装孔的板子应该至少放置 2 个

以上安装孔，板子小元件密集的产品除外，安装孔应放置在板子对角上，长

板子中间位置也应放置。安装孔之间间距为 5mm 的倍数，便于兼容统一的固

定平台、传感器固定板。

Ver0.3Page 85mm*n

5mm*n

3.5mm

3.5mm

3. 安装孔设计为非孔化孔。

4. 为了满足 SMC 自动化生产需要，PCB 有贴片元件面都应放置 Mark 点（光学定

位点），即为一个无孔的焊盘。

3. Mark 点圆心距离板边应大于 4mm，距离安装孔应大于 7.5mm,Mark 点必须阻焊，

为增强贴片机的识别效果，需要画一个外环并阻焊和外围线路隔绝。

4. Mark 点至少需要 2 个，成对角放置，具体尺寸见下图：

普通板子 高密度板子

PD = 1.6mm PD = 1mm D(SR)

= 3.2mm D(SR) = 2.2mm

D(PT) = 3.4mm D(PT) = 2.4mm

*SR 为阻焊直径

5. 当芯片引脚中心距<0.6mm 时，必须增加 Mark 点，放在芯片拐角处，如下图。

Mark 点可以放置 2 个，放置到对角处，Mark 点不能被芯片挡住，必须可见。

6. BGA 封装 Mark 点设计如上图，体积较大的芯片在芯片中心位置也应放置 1 个

Mark 点。

7. 在密集度很高的板子上，没有位置放置 Mark 点的，可以在长和宽<100mm 的

区域中放置 2 个公用的 Mark 点，如下图。

Ver0.3Page 94) PCB 元件布局要求

1. 元件放置的方向需要考虑布线、装配、焊接和维修的要求后，方向尽量统一，

有正负极的元件方向也尽量统一。

2. 对于波峰焊工艺，元件放置方向如下图。由于波峰焊的阴影效应，因此元件

方向与焊接方向成 90°，波峰焊面的元件高度限制为 4mm。

3. 对于回流焊工艺，元件的放置方向对焊接影响不大。

4. 对于双面都有元件的 PCB，较大较密的 IC，如 QFP、BGA 等封装的元件应放

在板子的顶层，直插元件也只能放在顶层，直插元件的另一面（底层）只能

放置较小的元件和管脚数较少且排列松散的贴片元件，柱状表贴器件应放在

底层。

5. 板子背面的元件最高不能超过 10mm。

6. 考虑实际工作环境温度及器件本身发热等，元器件放置应考虑散热。元器件

排列要便于散热，必要时需要加散热器或风扇。

7. 大功率 MOSFET 管元件下面可以通过覆铜来散热，而且这些器件周围不能放置

热敏元件，如果功率特别大就需要加装散热片。

5) PCB 布局对电信号的要求

Ver0.3Page 10

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电子产品研发设计规范V1.0

电子产品研发设计规范V1.0

Ver0.3Page1产品研发设计规范最后更改日期:2016-01-26版本号:V1.0修改人:Gareth-徐勇

Ver0.3Page2产品研发须知1.每一款新的产品研发需要有相应的产品开发文档，产品开发文档会通过技术部讨论经确认可行性后才会被投入正式开发，开发文档中会具体说明该产品的用户群体，产品特性以及基本功能及其相关技术信息。如果有任何问题可及时与文档创建者沟通。2.进行产品研发时，工程师需要对研发过程中所阅读并使用过的相关资源进行文档备份，统一存放在产品名下的文件夹内，便于资源整理及工程师的项目衔接。3.每一款产品的设计原理图及pcb设计图纸需要满足DFRobot产品设计基本要求(参考如下内容)，一个完整的产品原始资料应包含：原理图、PCB文件、顶层和底层元件位置、元件bom清单、所用芯片数据手册、产品测试文档。4.对于产品研发过程中的版本升级，需要有相应的老版本产品测试问题报告，以及新版更新的补丁说明文档，便于研发团队回顾产品研发过程中的问题，同时便于本人或其他设计师在产品升级时有文档参考为依据进行升级。Ver0.3Page3一．原理图设计原则原理图本身固然只是用于创建Netlist，作为PCB布线元件连接网络的源文档，但它同时也是我们开源社群内相互学习设计的重要参考。同时在产品研发过程中，原理图中蕴含着产品潜在的问题信息。因此良好的原理图格式能够有效地帮助设计师与爱好者较为高效的学习并使用一款产品，同时了解这款产品研发整个过程的状况及差异。图1-11.原理图图纸尺寸设置推荐使用A4尺寸，如果设计图纸尺寸过大，可使用多页图纸设计，多页图纸设计请注明输入输出接口名称。2.原理图电路布局根据电路模块功能进行划分，以图1-1为例，同时根据模块功能添加说明，powermanager/Comport/Microcontroller等等。3.原件选型要求1)普遍性原则：设计前先检索公司共享文件库中的资源，避免重复设计，可提高设计速度及正确性，若无所需资源，需要自行选择元器件的，要选择被广泛使用验证过的，尽量少使用冷偏芯片，以减少风险，测试通过后可将资料发布到共享文件库中与大家分享。2)性价比定位原则：根据产品定位选用相应性价比的元件，高端产品尽可能选用好的元件，低端产品以元件成本为主要参考选型。3)采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件。4)持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件。Ver0.3Page45)可替代原则：尽量选择pintopin兼容种类比较多的元器件。6)向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件。4.原理图标注及网络标号注意事项1)原理图必须标注产品名以及产品版本号，以便客户及工程师查看。2)主要的用户接口推荐使用图1-2网络标号方式，设定输入输出状态，同时接口需添加标注说明功能图1-23)原理图应避免标号、参数和元件重叠，所有元件要填写正确的参数，电容需要注明耐压值，芯片需要标明完整型号包括后缀，避免如下情况发生：图1-3电容耐压分为10V,16V,25V,35V,50V,63V,100V,160V,250V,400V,630V,1000V,1250V,2000V,3000V到更高耐压。Ver0.3Page5二．PCB设计布局设计规范DFRobot是一家集创新和艺术理念为一体的科技型公司，我们需要有创意有生气的产品，同时要散发出艺术气息。我们可以鉴赏一下下面的电路：伦敦地铁路线图式收音机点评：收音机电路属于高频电路比较复杂，会用到很多电感，设计师使用地铁路线代替电感和连线，中周作为换乘点，巧妙的在既定路线上设计出成功的电路，体现了设计师具有相当高水准的设计功底。AZPREvBoard点评：在单调的PCB电路板上，通过巧妙地布线绘制出日本动漫里的美少女形象，电路工作正常，视觉效果别致，相信萝莉控看了肯定会怦然心动，同时产品也透露了一些用户群体信息。从这个设计中我们就可以看到这位设计师的灵魂---“萝莉控”。Ver0.3Page6LilyPad系列点评：LilyPad系列是安装到服装上用于交互的一种电路，设计师结合服装要求美观华丽的特性，制作了非常个性的焊盘以及使用漂亮的阻焊颜色和丝印文字，然后使用导电缝纫线缝到衣服上，整个设计理念别具匠心，堪称电路中的艺术精品。YwRobot温度传感器点评：板子虽然很简单，但丝印做的很形象，给用户一看就明白这个是干嘛用的。上面给出的例子是告诉大家，PCB是可以发挥想象随意设计，但作为设计师的首要任务还是以实现功能为主，美化PCB为辅。PCB布局决定了DFRobot产品的外观以及用户体验，产品存在的意义就是产品功能是用户所需要的，同时再提供一种质与美的享受，优秀的设计师能从中找到平衡点，即完成功能又外观漂亮。因此，设计师要多注意产品的细节，例如状态指示灯颜色和放置位置、接口的选型、固定孔的位置，板子的形状等，需要从消费者的角度去考虑进行设计，同时还要兼顾易于生产和测试，这样的产品才能得到用户的肯定，成为好的设计。

电子产品设计方案产品研发文档编写方法

电子产品设计方案产品研发文档编写方法

电子产品设计<10级）

产品文档编写方法

1．产品研发文档内容

工程管理文档

 工程申请书。

 工程任务书。

 工程进度表及阶段成果报告。

 结项报告书

设计文档

 PROTEUS仿真文件及仿真说明。

 电原理图。

 元器件清单。

 印制板图。

 硬件设计说明。

 软件流程图。

 软件清单。

 软件设计说明。

 结构设计图

 装配

 面板铭牌图。  包装设计图。

 产品说明书。

 合格证。

 装箱单。

工艺文档

 工艺文件

 作业指导书

检验文档

 检验文件

 产品依据的标准列表。

 文档目录。

2．产品研发文档格式、文档内容要求

目录

1. 解剖记录及说明

2. 元器件清单

3. 结构设计图

4. 文档目录

5. 电原理图

6. 印制版图

7. 硬件设计说明

8. Proteus仿真文件及仿真说明 9. 工程建议书

10. 工程任务书

11. 工程进度表及阶段成果报告

12. 结项报告书

13. 软件流程图

14. 软件清单

15. 软件设计说明

16. 产品说明书

17. 面板铭牌图

18. 包装设计图

19. 合格证

20. 装箱单

21. 装配示意图

22. 工艺文件

23. 作业指导书

24. 检验文件

1. 解剖记录及说明

解剖记录及说明

进度 观察记录 测试记录 说明

外部描述 一个led数码管的显示器，数字液晶显示,数显温度计外形超薄，厚度仅有22mm，无 无 一个温度感应的测笔

开盖 内部是智能温度传感器DS18B20作为检测元件，采用三线制与单片机相连。

DS18B20采用3脚PR

- 35封装或8脚SOIC封装。显示电路采用4位共阳LED数码管，从P1口输出段码，列扫描用P3.0～P3.3脚来实现，列驱动用9012三极管。

解体 系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。

DS18B20——at89c2051——扫描驱动——显示器

电子产品图样及设计文件完整性

电子产品图样及设计文件完整性

XXX有限公司企业标准

电子产品图样及设计文件完整性

Q/XX 463 - 20XX

代替 Q / XX463 - 20XX

1目的

为了规范电子产品图样及设计文件符合产品的设计要求特制定本企业标准。

2范围

本标准规定了电子产品图样及设计文件完整性、设计文件编制导则、设计文件格式、设

计文件的编号。

本标准适用于电子产品图样及设计文件。

3电子产品设计文件完整性

根据电子产品的特点，设计文件分为文件和图样两大类，图样乂按画法分为简图和投

影图两种。在产品的各个阶段，设计文件的完整性要求是不同的，具体见下表1：

表1设计文件的完整性要求

序

号 名称 简

号 试制阶段 正式生产 备注

初样 正样 定型 小批量 大批量

1 产品标准 V V 整件为技术条件

2 产品成套明细表 MX ▽ ▽

3 外购件汇总表 WG V V

4 标准件汇总表 BZ V V

5 通用件汇总表 TY V V

6 电路图 DL V V V V

7 接线图 JL ▽ ▽

8 安装图 AZ V V 根据实际情况设

9 装配图 V V V

10 零件图 V V V V

11 印制板图 V V V V

12 包装图 V V V 根据实际情况设

13 整件明细表 MX V V

14 调试说明 s V V V

15 使用说明 ss V V 根据实际情况设

16 外形图 wx V V V 根据实际情况设

17

注：V一为可有，▽一必须有。有些图样和文件可根据产品实际情况而定。

4电子产品设计文件编制导则

4.1 产品标准

产品标准是为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部要求制订的标准，其内

2006 -06-01 发布 2006 - 06 - 20 实施

1

容按GB1. 3和本厂有关规定执行。

4.2 产品成套明细表（MX）

4.2.1 为整机产品而编制，汇总直接组成产品的文件、整件及成套的种类、数量，供组织

汽车电子产品印制电路板设计规范080222

汽车电子产品印制电路板设计规范080222

Q/SHS011-2008

汽车电子产品印制电路板设计规范

1 范围

本规范适应于航盛电子公司汽车电子产品印制电路板设计技术要求。包括印制电路板的元器件

排列、工艺尺寸要求、材料选择、可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求等。本

规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。如：音响产品

CD/VCD/DVD/TAPE/RADIO等。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准中的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后

所有的修改单（不包括勘误）或修订版适应于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是

否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB4586.3-88 《印制电路板设计和使用》

IEC60194 《印制板设计、制造与组装术语与定义》

（Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions）

IEC60950

3 术语、定义

3.1 术语

TG temperature of glass 玻璃化温度

SMD surface mounting device 贴片设备

3.2 定义

导通孔（via）：一种用于内层连接的金属化孔，但其中并不用于插入元件引线或其它增强 材料。

盲孔（Blind via）：从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。

埋孔（Buried via）：未延伸到印制板表面的一种导通孔。

过孔（Through via）：从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。

元件孔（Component hole）：用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。

Stand off：表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。

1Q/SHS011-2008

第1部分 设计一般要求

4 通用要求

4.1 材料和表面镀（涂）覆层