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PCB组件到边缘间隙的考虑

关键的外卖

  • 过于靠近电路板边缘的组件存在潜在问题。

  • 板边缘间隙建议。

  • 使用PCB设计工具来管理组件与板的边缘间隙。

边缘有部件的密集放置的电路板

适当的组件到板边缘间隙是关键的密集pcb像这样。

“生活在边缘”是当今比较流行的主题之一。在音乐、散文和表情包中,我们被告诫要活在机遇的边缘,为下一个伟大的冒险做好准备。虽然这对你我来说可能是个好建议,但对于印刷电路板上的电子元件来说,这通常不是最好的做法。放得太靠近电路板边缘的组件有被损坏的风险,或对电路板制造的其他方面造成问题。

当然,问题是一些组件必须靠近或在板的边缘,以执行其功能。连接器、开关和其他系统接口必须能够连接电缆和人手。要放置PCB部件,使它们处于最理想的位置,重要的是要了解放置组件离板边太近了。

在本文中,我们将研究这些潜在的问题,并讨论一些对边缘间隙有帮助的通用PCB组件。

没有足够的PCB组件到边缘间隙的潜在问题

为了电路板的最佳性能,元件的位置必须为电路进行最佳安排。一般来说,大多数的组件的位置应该放在更中央的位置,以便处理器和存储芯片可以与相关的电路相互连接。这也将允许这些热设备更均匀地分布他们的热量在整个板。不过,在某种程度上,这个电路将不得不在电路板外部发送和接收数据,这将需要连接器和其他接口设备。这些元件通常位于靠近电路板边缘的位置,连同它们相关的电路。

过于靠近电路板边缘的组件可能会因其放置位置而受害,或者反过来,可能会导致PCB的制造问题。以下是设计师应该注意的一些问题:

  • 组件位置:板边缘的连接器必须正确放置,以便与板外电缆或线束连接。还必须考虑到这些较大的组件对冷却气流的任何可能干扰,或对调试和返工的人员访问。此外,这些连接器的相关电路也需要在放置时考虑到组件的边缘间隙要求。
  • 线路板组装:自动化PCB组装设备,如挑放机、波峰焊和焊锡回流炉,都有不同的运输系统来处理电路板。放在太靠近边缘的部件有可能与机器中使用的不同传送带相干扰。此外,靠近板边的组件越高,就越有可能干扰自动化组装过程。这是一个很好的做法,定位较大的部分,如高电容从董事会的边缘更远。
  • 元件损坏:电路板通常是在面板中批量生产的,之后必须从面板中拆出。在去面板化过程中,电路板可能弯曲到足以引起电路板边缘组件的问题。焊点可能会开裂,和金属垫和痕迹可能抬起或折断。这种损坏很难检测,并可能导致运行过程中的间歇性电路问题。此外,靠近板边缘的部件可能会干扰用于将板从面板中分离出来的切割工具。
  • 制造夹具:在制造过程中,电路板通常被放置在夹具中进行组装和测试。例如,在线路测试中,板被固定在一个真空下降的地方,以使其探针牢固地接触板上的每个测试点。这就需要有足够的空间在板的边缘为测试夹具创造真空工作所需的气密密封。

这些是PCB布局设计者在将组件放置在电路板边缘时需要注意的一些问题。接下来,我们将研究一些有助于避免这些问题的一般放置规则。

靠近电路板边缘的连接器

连接器必须放置在靠近板的边缘,但必须仍然遵守清除规则。

将PCB组件放置在板边的设计经验法则

虽然明确地说明所要求的组件到板边缘间隙应该是什么是方便的,但事实是这些值在不同的制造商之间是不同的。不过,我们能做的是列出需要注意的不同类别的间隙,以及一些可以作为起点的一般值:

  • 带有v型槽的面板:一些电路板通过沿板轮廓切割v型槽将其与面板分离。为了给切割工具足够的空间工作而不造成任何损坏,组件应该后退到距离板边缘0.050到0.075英寸之间。较高的部件,如电解电容器,应后退0.125英寸从板边缘。

  • 带分离卡的面板:其他电路板在制造前从面板中取出,用小分离卡固定,直到脱面板。除了紧挨着标签的部分外,这些板应该遵循与将要被切割的板相同的一般板边缘间隙。在这些位置,组件应该后退0.125英寸从标签,而更高的部件应该有0.250英寸的间隙。

  • 物理支撑:由于其组件的整体尺寸、厚度和重量,一些电路板在制造过程中需要额外的支撑。要做到这一点,需要一个固定在面板上的支撑,组件不能放置在需要支撑的地方。

  • 铜:虽然不是一个组件,但也需要有足够的间隙在痕迹和动力飞机到板边。这是为了防止金属在脱板过程中扭曲和抬升。建议保持铜至少0.020英寸从板边缘和0.125英寸从漏接标签。

  • 钻孔:孔也不是一个组成部分,但他们需要遵守板边缘间隙规则以及。建议保持最小0.020英寸的距离洞的边缘还有木板的边缘。如果要用v型槽法将板切出面板,该距离应加倍。

  • 测试点:ICT测试点也需要远离电路板边缘0.100英寸。这将确保在测试夹具的真空密封板周围有足够的空间。

正如我们所说,这些是一般建议的间隙,你应该意识到,当放置组件和其他PCB元素旁边的边缘板。您可以从哪里获得关于板边缘间隙的更详细的信息,这是我们接下来将讨论的内容。

Cadence的Allegro PCB编辑器中LED放置的3D视图

为了可用性,led尽可能靠近板的边缘。

PCB设计资源可以帮助

有不同的资源,您可以转向关于印刷电路板设计的信息,包括组件到板边缘间隙的详细信息。在线设计论坛可以提供帮助以及技术会议、课程和其他发布的资源。在很多情况下,你工作的公司已经有了具体的设计规则像这样的文件和发布,以供他们的工程师使用。但是,最好的地方得到设计信息的董事会,你正在工作的是制造商,将建立董事会。

PCB制造商可以告诉你确切的物理参数,你的板需要是什么,而你仍然有它在设计中。它们可以给你元件和其他电路板对象之间所需的精确间隙如通过-板的边缘。他们有许多不同的电路板类型和技术的工作经验,他们知道为了成功构建您的项目需要什么。此外,除了随时准备回答您的问题外,制造商的工程人员还可以审查您的设计,以评估其可制造性。如果需要DFM对设计进行任何更改,他们将随时提供建议和建议。

拥有所有这些信息对于良好的板设计是必不可少的,但它仍然取决于PCB布局工程师在适当的地方应用所有这些不同的值。由于不同组件的数量、路由需求、测试点和制造需求,在布局过程中需要跟踪大量数据。这就是PCB设计CAD工具可以帮助您的地方。

Cadence的Allegro PCB编辑器中的约束管理器用于设置零件间隙

设计规则和约束管理器可以帮助您管理适当的组件间隙。

使用PCB设计工具管理适当的组件与板边缘间隙

PCB设计工具有许多特性和功能来帮助管理组件间隙。在上面的图片中,你可以看到如何设计规则和约束条件专门为Cadence的Allegro PCB编辑器中的组件间隙进行管理。这样的工具允许您为网、组件、网或组件组以及其他设计对象(如钻孔、丝印和焊接掩模)设置规则。Cadence的约束管理器还允许用户设置时间约束和其他电子规则。

设计师可以使用的另一个技巧来管理组件到板的边缘间隙,是在板的参数周围创建保持区域。可以为组件放置和跟踪路由设置这些区域,并且可以根据需要设置尽可能多的这些区域。通过将规则附加到这些区域,您可以这样做控制跟踪宽度哪些层允许路由,或者通孔和测试点的位置。另一个有用的功能是在隔离区设置高度限制,以禁止在特定区域放置过高的组件。

PCB设计工具中还有许多其他功能,可以帮助您避免可能导致制造问题的组件放置错误。你可以在这里找到更多关于可制造性设计技术的信息电子书

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案,跟我们和我们的专家团队谈谈