PCB组件之间是否有标准或“安全”距离?

电器工程 pcb设计
2022-01-20 05:32:21

我(仍在)设计我的第一块 PCB,根据网站上列出的价格,电路板越小越便宜。也就是说,batchpcb 每平方英寸收费。goldphoenix 将在 100 平方英寸的板上打印“尽可能多”。越小越便宜。知道了。

那么我应该尽量在狭小的空间里塞满东西吗?显然,这样做可能会过火,但在所有合理的情况下,这一点是成立的。是否有组件之间最小距离的标准指南?是基于“这使得焊接变得容易”的标准还是更多的技术问题(电容、电感、组件之间的火花)太接近了?

例如,sparkfun 在这个板上的一条评论说:

“这些看起来不像是标准香蕉插孔间距。这不再重要了吗?”

“它的低电流(5 安培)不足以在这些电压下在端子上产生火花”

“我认为关键是大多数双香蕉插头的间距为 0.75”。这块板上的香蕉插孔间距似乎约为 0.5 英寸。”

所有这一切都意味着该板的设计很差。但可怜的依据是什么

4个回答

有针对组件封装的 IPC 标准。我记得有一些变化,大致正常,更大和更小。这些标准基于“易于使用机器组装焊接”。

除了电压或最小走线/空间宽度(都很重要)的限制之外,在更大的范围内,机械尺寸应该是方便的,并且符合标准或惯例(如果适用)。

例如,对于香蕉插头,0.75" 对于某些适配器来说是相当标准的,因此虽然 0.5" 本身并不坏,但处理起来可能很烦人。

安装孔应易于接近并适合常见的螺钉尺寸(#4、#6 等)。

同样,我强烈认为相当流行的原型板设计不佳,因为它的两个接头之间的间距为 0.100" 的非整数倍。

典型电路板上的绝大多数电线仅连接到超低压电源和数字信号——相邻走线之间的距离不超过 30 V。

对于那些组件,我对组件之间的空间只有 2 条规则:

  • 空间等于高度:我尝试将组件放置得足够远,以便我可以检查引脚以 45 度角接触电路板的位置。即,如果我有一个 0.5 英寸高的组件,最近的组件至少有 0.5 英寸远,所以我可以从高组件的顶部窥视并检查另一个组件的侧面。(这也有助于机器人装配设备的手指安装一些微小的 SMT 组件,即使机器人足够笨,可以先在其周围安装高大的组件)。

  • 为 PCB 走线留出空间:对于小型 SMT 组件,将部件紧密地封装在一起非常容易,以至于根本不可能用 PCB 走线将它们全部连接起来,即使在最小走线/空间宽度为 0.006 英寸(0.15 毫米)时也是如此。发生这种情况时,您将被迫将组件推得更远,以便为它们之间的痕迹留出更多空间。

我将每个通孔部件的引脚 1 捕捉到 0.1 英寸的网格上——即,引脚 1 是距离该板上的 0,0 参考点 0.1 英寸的整数倍。这使得使用 0.1 英寸网格原型板制作原型变得更加容易——以及后来的测试夹具。

我将每个表面贴装元件的“参考点”(通常是质心)捕捉到某个网格上——也许从相对粗糙的 0.05 英寸网格(正好 1.27 毫米)开始,但经常切换到更精细的网格。David L. Jones 的“PCB 设计教程”和 Massmind 的“PWB 设计流程布局”有一些技巧。

有时,在组件之间留出两倍于您最初估计的电线所需的空间会更容易,这样您就可以得到一些可以布线的东西,然后将所有东西打包在一起 - 而不是需要稍微轻推当“明显”的路径被阻塞时,电路板上的四分之一的芯片在试图穿过几百根电线时几十次,得到一些非常长且蜿蜒的路线。

空间等于一半高度例外:由于我可以“环顾”四周高大的通孔圆柱电容器,我经常在它们周围留出一半高度(30度角)的空间,希望机器人足够聪明,最后安装它们.

零空间例外:一些连接器的设计目的是使一排连接器实际上接触下一个——一排螺钉端子连接器、一排 3 针爱好伺服电机连接器等。所以我对我的 CAD DRC 撒谎并声称整行是一个巨大的组成部分。

如果您有敏感的模拟信号或高压电源或高压信号走线,您将需要更多空间——维基教科书:实用电子学有一些技巧。

对于低调的 SMD,没有真正的限制。我将 0402 电阻器放置在相距 0.1 毫米的位置(焊盘之间的间距)。连接器等更高的组件确实需要额外注意。您可能无法将 0402 放置在距离 15mm 高 RJ45 连接器的 0.1mm 处,贴片机可能无法到达该位置。请注意,组件方向可能很重要!如果您想知道什么是可能的,请与装配车间交谈。
另外值得注意的是,您必须保持与板边缘的间隙,同样适用于较高的部分。如果您的面板是 V 型切割,您需要一些空间来折叠面板以在填充后将其折断,最好是上下折叠。RJ45 显然位于 PCB 的边缘,但如果可能的话,不要将它们中的两个直接相对放置在面板上。