PCB组件到边缘间隙的注意事项

2021-04-21

PCB组件到边缘间隙的注意事项

连接電(diàn)缆，人手都必须可(kě)以使用(yòng)连接器，交换机和其他(tā)系统接口。為(wèi)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(wén)中，我们将研究这些潜在的问题，并讨论一些通用(yòng)的PCB组件到边缘间隙的考虑因素，这些因素可(kě)能(néng)会有(yǒu)所帮助。

没有(yǒu)足够的PCB组件到边缘间隙的潜在问题

為(wèi)了获得最佳的電(diàn)路板性能(néng)，必须针对電(diàn)路优化布置组件的位置。通常，大多(duō)数组件放置应位于处理(lǐ)器和内存芯片可(kě)以与其关联電(diàn)路互连的更中央位置。这也将使这些热设备将热量均匀分(fēn)布在整个板上。不过，在某些时候，该電(diàn)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(tā)接口设备。这些组件及其相关的電(diàn)路通常位于靠近電(diàn)路板边缘的位置。

太靠近電(diàn)路板边缘的组件可(kě)能(néng)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，以与其板外電(diàn)缆或線(xiàn)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，这些连接器的相关電(diàn)路也需要在放置组件时考虑到边缘间隙的要求。

電(diàn)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(yǒu)用(yòng)于处理(lǐ)電(diàn)路板的不同运输系统。太靠近边缘放置的组件可(kě)能(néng)会干扰机器中使用(yòng)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（例如高電(diàn)容器）放置在离板边缘较遠(yuǎn)的位置。

组件损坏：電(diàn)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，電(diàn)路板可(kě)能(néng)刚好弯曲到足以引起板边缘组件的问题。焊点可(kě)能(néng)会破裂，金属焊盘和痕迹可(kě)能(néng)会抬起或折断。这种损坏可(kě)能(néng)很(hěn)难检测到，并可(kě)能(néng)导致操作过程中出现间歇性電(diàn)路问题。另外，靠近板边缘的组件可(kě)能(néng)会干扰用(yòng)于将板从面板中分(fēn)离出来的切割工具。

制造固定装置：電(diàn)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，在電(diàn)路测试中，利用(yòng)真空降压将電(diàn)路板固定在适当的位置，以使其探针牢固地接触電(diàn)路板上的每个测试点。这需要在電(diàn)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電(diàn)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(yòng)的放置规则，这些规则将有(yǒu)助于避免这些问题。

连接器必须放置在靠近電(diàn)路板边缘的位置，但仍必须遵守间隙规则。

将PCB组件放置在電(diàn)路板边缘旁边的经验法则

虽然可(kě)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(shāng)之间会有(yǒu)所不同。但是，我们可(kě)以做的是布置要注意的不同类别的间隙以及一些可(kě)以用(yòng)作起点的常规值：

带有(yǒu)V形槽的面板：通过沿電(diàn)路板轮廓切割V形槽，可(kě)将某些電(diàn)路板与面板分(fēn)离。為(wèi)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(mù)板边缘0.050到0.075英寸之间。较高的组件（例如電(diàn)解電(diàn)容器）应距板边缘0.125英寸。

带有(yǒu)分(fēn)線(xiàn)片的面板：其他(tā)電(diàn)路板在制造之前从其面板上布線(xiàn)出来，并用(yòng)小(xiǎo)的分(fēn)線(xiàn)片固定到位，直到进行分(fēn)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(yǒu)0.250英寸的间隙。

物(wù)理(lǐ)支撑：某些電(diàn)路板在制造期间由于其组件的整體(tǐ)尺寸，厚度和重量而需要额外的支撑。為(wèi)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，但走線(xiàn)和電(diàn)源平面之间的板边缘之间也需要有(yǒu)足够的间隙。这是為(wèi)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(fēn)接凸耳至少0.125英寸的位置。

钻孔：孔也不是组件，但它们也需要遵守電(diàn)路板边缘间隙规则。建议孔边缘与電(diàn)路板边缘之间的最小(xiǎo)距离為(wèi)0.020英寸。如果要使用(yòng)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(yǒu)足够的空间用(yòng)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(tā)PCB元件放置在電(diàn)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(kě)以获得有(yǒu)关板边缘间隙的更多(duō)详细信息。

LED尽可(kě)能(néng)靠近板的边缘放置，以提高可(kě)用(yòng)性。

可(kě)以提供帮助的PCB设计资源

您可(kě)以使用(yòng)不同的资源来获得有(yǒu)关印刷電(diàn)路板设计的信息，包括有(yǒu)关组件与電(diàn)路板边缘间隙的详细信息。在線(xiàn)设计论坛可(kě)以提供帮助以及技术会议，课程和其他(tā)发布的资源。在许多(duō)情况下，您所合作的公司已经有(yǒu)特定的设计规则，如本文(wén)所述，并已发布给他(tā)们的工程师使用(yòng)。但是，获取正在使用(yòng)的電(diàn)路板的设计信息的最佳位置是将要构建该電(diàn)路板的制造商(shāng)。

PCB制造商(shāng)可(kě)以在您仍在设计时准确告诉您板的物(wù)理(lǐ)参数是什么。它们可(kě)以為(wèi)您提供组件以及其他(tā)電(diàn)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(tā)们在使用(yòng)许多(duō)不同类型和技术的電(diàn)路板上的经验，他(tā)们知道成功构建项目需要什么。此外，除了准备回答(dá)您的问题外，制造商(shāng)的工程人员还可(kě)以查看您的设计以评估其可(kě)制造性。如果需要对设计进行任何DFM更改，他(tā)们将随时准备提供建议。

拥有(yǒu)所有(yǒu)这些信息对于良好的電(diàn)路板设计必不可(kě)少，但是PCB布局工程师仍然需要在适当的情况下应用(yòng)所有(yǒu)这些不同的值。由于具有(yǒu)不同的组件数量，布線(xiàn)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(kě)以提供帮助的地方。

设计规则和约束管理(lǐ)器可(kě)以帮助您管理(lǐ)适当的组件间隙。

使用(yòng)PCB设计工具管理(lǐ)正确的元件到電(diàn)路板边缘间隙

PCB设计工具内部具有(yǒu)许多(duō)功能(néng)，可(kě)帮助管理(lǐ)组件间隙。在上图中，您可(kě)以看到如何在Cadence的Allegro PCB编辑器中专门针对组件间隙管理(lǐ)设计规则和约束。使用(yòng)此类工具，您可(kě)以為(wèi)网，组件，网或组件组以及其他(tā)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(lǐ)器还使用(yòng)户能(néng)够设置时序约束和其他(tā)電(diàn)气规则。

设计人员可(kě)用(yòng)来管理(lǐ)元件与電(diàn)路板边缘间隙的另一个技巧是在電(diàn)路板参数周围创建保留區(qū)。可(kě)以為(wèi)组件放置以及跟踪路由设置这些區(qū)域，并且您可(kě)以根据需要设置这些區(qū)域中的许多(duō)區(qū)域。通过将规则附加到这些區(qū)域，您可(kě)以控制走線(xiàn)宽度，允许在哪个层上布線(xiàn)，或控制通孔和测试点的位置。另一个有(yǒu)用(yòng)的功能(néng)是在禁止區(qū)域设置高度限制，以禁止放置对于特定區(qū)域过高的组件。