PCB组件到边缘间隙的注意事项

time : 2021-04-22 09:55       作者:凡亿pcb


PCB组件到边缘间隙的注意事项

连接电缆,人手都必须可以使用连接器,交换机和其他系统接口。为了将PCB部件放置在最佳位置,重要的是要了解将组件放置得过于靠近板边缘的担忧。 

在本文中,我们将研究这些潜在的问题,并讨论一些通用的PCB组件到边缘间隙的考虑因素,这些因素可能会有所帮助。

没有足够的PCB组件到边缘间隙的潜在问题

为了获得最佳的电路板性能,必须针对电路优化布置组件的位置。通常,大多数组件放置应位于处理器和内存芯片可以与其关联电路互连的更中央位置。这也将使这些热设备将热量均匀分布在整个板上。不过,在某些时候,该电路将必须在板外部发送和接收数据,这将需要连接器和其他接口设备。这些组件及其相关的电路通常位于靠近电路板边缘的位置。

太靠近电路板边缘的组件可能会因其放置位置而受害,或者反过来会导致PCB的制造问题。设计人员应注意以下一些一般问题:

组件位置:必须正确放置板边缘上的连接器,以与其板外电缆或线束接口。还必须考虑这些较大的组件,以免对冷却过程中的气流造成任何干扰,或者在调试和返工时需要人工操作。另外,这些连接器的相关电路也需要在放置组件时考虑到边缘间隙的要求。

电路板组装:自动化的PCB组装设备,例如拾放机,波峰焊和回流焊炉,都具有用于处理电路板的不同运输系统。太靠近边缘放置的组件可能会干扰机器中使用的不同传送带。而且,靠近板边缘的组件越高,它对自动组装过程的潜在干扰就越大。最好将较大的零件(例如高电容器)放置在离板边缘较远的位置。

组件损坏:电路板通常是成批生产的,以后必须从这些面板上拆下来。在去面板化期间,电路板可能刚好弯曲到足以引起板边缘组件的问题。焊点可能会破裂,金属焊盘和痕迹可能会抬起或折断。这种损坏可能很难检测到,并可能导致操作过程中出现间歇性电路问题。另外,靠近板边缘的组件可能会干扰用于将板从面板中分离出来的切割工具。

制造固定装置:电路板通常在制造期间放置在固定装置中,以进行组装和测试。例如,在电路测试中,利用真空降压将电路板固定在适当的位置,以使其探针牢固地接触电路板上的每个测试点。这需要在电路板边缘周围留出足够的空间,以便测试夹具产生真空工作所需的气密密封。

这些是PCB布局设计人员将其组件放置在电路板边缘附近时需要注意的一些问题。接下来,我们将研究一些通用的放置规则,这些规则将有助于避免这些问题。

连接器必须放置在靠近电路板边缘的位置,但仍必须遵守间隙规则。

将PCB组件放置在电路板边缘旁边的经验法则

虽然可以方便地明确说明板边缘间隙所需的组件应该是什么,但事实是,这些值在制造商之间会有所不同。但是,我们可以做的是布置要注意的不同类别的间隙以及一些可以用作起点的常规值:

带有V形槽的面板:通过沿电路板轮廓切割V形槽,可将某些电路板与面板分离。为了给切割工具留出足够的工作空间而不会造成任何损坏,应将组件的位置调到距木板边缘0.050到0.075英寸之间。较高的组件(例如电解电容器)应距板边缘0.125英寸。

带有分线片的面板:其他电路板在制造之前从其面板上布线出来,并用小的分线片固定到位,直到进行分板。这些板应遵循与将要切割的板相同的常规板边缘间距,除了紧靠接片的零件外。在这些位置,组件的位置应距凸耳0.125英寸,而较高的零件应具有0.250英寸的间隙。

物理支撑:某些电路板在制造期间由于其组件的整体尺寸,厚度和重量而需要额外的支撑。为此,需要在面板上安装支架,并且不得将组件放置在需要这些支架的位置。

铜:尽管不是组件,但走线和电源平面之间的板边缘之间也需要有足够的间隙。这是为了防止金属在去面板化过程中扭曲和举起。建议将铜保持在距离板边缘至少0.020英寸的位置,并且距离分接凸耳至少0.125英寸的位置。

钻孔:孔也不是组件,但它们也需要遵守电路板边缘间隙规则。建议孔边缘与电路板边缘之间的最小距离为0.020英寸。如果要使用V型槽方法将面板从面板上切出,则该距离应加倍。

测试点:ICT测试点还需要从板的边缘向后保持0.100英寸的距离。这将确保在板的周边有足够的空间用于测试夹具的真空密封。

正如我们所说,这些是间隙的一般建议,当您将元件和其他PCB元件放置在电路板边缘附近时,应该注意这些间隙。接下来我们将讨论在哪里可以获得有关板边缘间隙的更多详细信息。

LED尽可能靠近板的边缘放置,以提高可用性。

可以提供帮助的PCB设计资源

您可以使用不同的资源来获得有关印刷电路板设计的信息,包括有关组件与电路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。在许多情况下,您所合作的公司已经有特定的设计规则,如本文所述,并已发布给他们的工程师使用。但是,获取正在使用的电路板的设计信息的最佳位置是将要构建该电路板的制造商。

PCB制造商可以在您仍在设计时准确告诉您板的物理参数是什么。它们可以为您提供组件以及其他电路板对象(例如通孔)与板边缘之间所需的确切间隙量。凭借他们在使用许多不同类型和技术的电路板上的经验,他们知道成功构建项目需要什么。此外,除了准备回答您的问题外,制造商的工程人员还可以查看您的设计以评估其可制造性。如果需要对设计进行任何DFM更改,他们将随时准备提供建议。

拥有所有这些信息对于良好的电路板设计必不可少,但是PCB布局工程师仍然需要在适当的情况下应用所有这些不同的值。由于具有不同的组件数量,布线必要性,测试点和制造要求,因此在布局期间需要跟踪大量数据。这是您的PCB设计CAD工具可以提供帮助的地方。

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设计工具管理正确的元件到电路板边缘间隙

PCB设计工具内部具有许多功能,可帮助管理组件间隙。在上图中,您可以看到如何在Cadence的Allegro PCB编辑器中专门针对组件间隙管理设计规则和约束。使用此类工具,您可以为网,组件,网或组件组以及其他设计对象(例如钻孔,丝网印刷和阻焊层)设置规则。Cadence的约束管理器还使用户能够设置时序约束和其他电气规则。

设计人员可用来管理元件与电路板边缘间隙的另一个技巧是在电路板参数周围创建保留区。可以为组件放置以及跟踪路由设置这些区域,并且您可以根据需要设置这些区域中的许多区域。通过将规则附加到这些区域,您可以控制走线宽度,允许在哪个层上布线,或控制通孔和测试点的位置。另一个有用的功能是在禁止区域设置高度限制,以禁止放置对于特定区域过高的组件。