PCB设计中PCB元件到边缘间隙的注意事项

PCB设计中PCB元件到边缘间隙的注意事项

连接电缆、连接器、开关和其他系统接口必须可供所有人使用。 为了将 PCB 元件放置在最佳位置，重要的是要了解将元件放置得太靠近板边缘的问题。

在本文中，我们将研究这些潜在问题，并讨论一些常见的 PCB 元件到边缘间隙的注意事项，这些注意事项可能会有所帮助。

PCB组装边缘间隙不足的潜在问题

为了获得最佳的电路板性能，必须针对电路优化元件的位置。 一般来说，大多数组件放置应该更集中，处理器和内存芯片可以与其相关电路互连。 这也将使这些热设备能够在整个板上均匀地分布热量。 然而，在某些情况下，电路必须在板外发送和接收数据，这将需要连接器和其他接口设备。 这些组件及其相关电路通常位于靠近电路板边缘的位置。

距离电路板边缘太近的元件可能会受到其放置的影响，或者反过来可能会导致 PCB 制造问题。 设计者应注意以下一般问题：

元件位置：板边缘的连接器必须正确放置，以便与板外的电缆或线束连接。 还必须考虑这些较大的部件，以避免冷却过程中对气流的任何干扰，或在调试和返工期间需要手动操作。 另外，这些连接器的相关电路在放置元件时还需要考虑边缘间隙的要求。

电路板组装：自动PCB组装设备，如拾放机、波峰焊和回流焊炉等，都有不同的输送系统用于加工电路板。 放置得太靠近边缘的组件可能会干扰机器中使用的不同传送带。 而且，靠近电路板边缘的元件越高，对自动组装过程的潜在干扰就越大。 最好将大部件（例如大电容器）放置在远离板边缘的位置。

元件损坏：电路板通常是批量生产的，将来必须从这些面板上拆除。 在分板过程中，电路板可能会弯曲到足以导致板边缘组件出现问题。 焊点可能会断裂，金属焊盘和痕迹可能会翘起或断裂。 这种损坏可能难以检测，并且可能在运行期间导致间歇性电路问题。 此外，靠近板边缘的部件可能会干扰用于将板与面板分离的切割工具。

制造夹具：电路板在制造过程中通常放置在夹具中进行组装和测试。 例如，在电路测试中，通过真空减压将电路板固定在适当的位置，使其探针牢固地接触电路板上的各个测试点。 这需要电路板边缘周围有足够的空间，以使测试夹具能够产生真空操作所需的气密密封。

这些是 PCB 布局设计人员在将元件放置在电路板边缘附近时应注意的一些问题。 接下来，我们将研究一些通用的放置规则，这将有助于避免这些问题。

连接器必须靠近电路板边缘放置，但仍必须遵守间隙规则。

将 PCB 元件放置在电路板边缘附近的经验法则

尽管指定板边缘间隙需要哪些组件很方便，但事实是这些值因制造商而异。 然而，我们可以做的是列出我们应该注意的不同类型的差距以及一些可以用作起点的通用值：

带有V型槽的面板：有些电路板可以通过沿着电路板的轮廓切割V型槽来与面板分离。 为了给切割工具留下足够的工作空间而不造成任何损坏，元件应放置在距电路板边缘 0.050 至 0.075 英寸的位置。 较高的元件（例如电解电容器）应距板边缘 0.125 英寸。

带接插板的面板：其他电路板在制造前从其面板上接线，并用小接插板固定到位，直到它们被分开。 这些板应遵循与要切割的板相同的规则板边缘间距，靠近接头的部分除外。 在这些位置，组件应位于距凸耳 0.125 英寸的位置，且较高部分应具有 0.250 英寸的间隙。

物理支撑：由于制造过程中组件的整体尺寸、厚度和重量，某些电路板需要额外的支撑。 为此，需要在面板上安装支架，并且不得将组件放置在需要的地方。

铜：虽然不是组件，但布线和电源层之间的板边缘之间也应该有足够的间隙。 这是为了防止金属在脱板过程中扭曲和翘起。 建议铜距板边缘至少 0.020 英寸，距攻丝凸耳至少 0.125 英寸。

钻孔：孔不是元件，但也需要遵循板边间隙规则。 建议孔边缘和板边缘之间的最小距离为 0.020 英寸。 如果要使用V型槽方法从面板上切割面板，则距离应加倍。

测试点：ICT 测试点应距离板边缘 0.100 英寸。 这将确保板周围有足够的空间用于测试夹具的真空密封。

正如我们所说，这些是针对差距的一般建议。 当您将元件和其他 PCB 元件靠近电路板边缘放置时，应注意这些间隙。 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 应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取有关 PCB 设计的信息，包括有关组件和 PCB 边缘之间间隙的详细信息。 在线设计论坛可以提供帮助以及技术会议、课程和其他已发布的资源。 在许多情况下，您合作的公司已经有特定的设计规则，如本文所述，这些规则已发布给他们的工程师使用。 然而，获取所用电路板设计信息的最佳地点是制造电路板的制造商。

当你还在设计的时候，PCB制造商就可以准确地告诉你电路板的物理参数是多少。 它们可以为您提供组件和其他电路板对象（例如通孔和电路板边缘）之间所需的精确间隙量。 凭借在使用多种不同类型和技术的电路板上的经验，他们知道如何构建一个成功的项目。 此外，除了准备回答您的问题外，制造商的工程师还可以审查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，他们将随时提供建议。

拥有所有这些信息对于良好的电路板设计至关重要，但 PCB 布局工程师仍然需要在适当的时候应用所有这些不同的值。 由于元件数量、布线必要性、测试点和制造要求不同，布局时需要跟踪大量数据。 这就是 PCB 设计 CAD 工具可以发挥作用的地方。

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 设计工具来管理正确的组件与板边缘间隙

PCB 设计工具内有许多功能可以帮助管理元件间隙。 在上图中，您可以看到如何在Cadence的Allegro PCB编辑器中设计专门用于元件间隙管理的规则和约束。 使用这些工具，您可以为网络、组件、网络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 的约束管理器还允许用户设置时序约束和其他电气规则。

设计人员可以用来管理组件和电路板边缘之间间隙的另一种技术是围绕电路板参数创建预留空间。 您可以为元件放置和跟踪路线设置这些区域，并且可以根据需要设置其中许多区域。 通过将规则附加到这些区域，您可以控制布线宽度、允许在哪一层布线、或者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，以防止放置对于特定区域来说太高的组件。 电路板厂家会讲解电路板设计中PCB元件边缘间隙的注意事项。