PCB组件之间是否存在标准或“安全”距离?


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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平方英寸的板上印刷“尽可能多”的印刷品。越小越便宜。得到它了。

那么,我应该在一个狭小的空间内尽可能多地塞满东西吗?显然,可以这样做,但是在所有合理的情况下,重点都是如此。是否有关于组件之间最小距离的标准指南?是基于标准的“这使得焊接变得容易”还是过于紧密的更多技术问题(电容,电感,组件之间的火花)?

例如,sparkfun此板上的一条评论说:

“这些看起来好像没有以标准的香蕉插孔间距隔开。那不再重要了吗?”

“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”。该板上香蕉插孔的间距似乎约为0.5英寸。”

所有这些都暗示着该板的设计不佳。但是穷人基于什么呢?


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该板可能是一个不好的例子,这很糟糕,因为双香蕉插孔的标准间距为0.75“,而该板却没有遵循该间距。这就像设计一个带有0.08”接头的板;只是没有充分的理由而没有完成。
凯文·维米尔

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“它的低电流(5安培)不足以在那些电压下在端子上产生火花”。
标记

Answers:


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除了由于电压或最小走线/空间宽度(所有重要因素)引起的限制外,在更大的范围内,机械尺寸应该更方便,并符合适用的标准或惯例。

例如,对于香蕉插头,对于某些适配器来说 0.75“是相当标准的,因此虽然0.5”并不是天生的坏,但处理起来可能很烦人。

安装孔应易于接近并适合常用的螺钉尺寸(#4,#6等)。

同样,我强烈认为,一个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。


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咳嗽Arduino咳嗽。
凯文·维米尔


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“安装孔应该是交通方便,适合普通螺丝尺寸”当然有共同的美国螺丝尺寸经文常见公制螺纹尺寸的问题.......
彼得·格林

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有IPC标准用于组件封装。我记得有些变化,大致正常,较大和较小。这些标准基于“易于组装的机器焊接”。



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IPC是制造商的行业协会,通常与印刷电路板和电子装配合作。他们的标准代表了“最佳实践”,并且实际上是要求。您会发现专业电子制造商几乎普遍遵循他们的程序。
亚当·劳伦斯

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相关标准为IPC-2221(印刷电路板设计通用标准)和IPC-7251 / IPC-7351(TH / SMD设计和焊盘图案的通用要求)。
MV。

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对于低调的SMD,实际上没有限制。我已经将0402电阻器放置在相距0.1mm的地方(焊盘之间的间距)。连接器之类的高级组件确实需要格外注意。您可能无法将0402从15mm高的RJ45连接器放置在0.1mm处,取放机器可能无法到达该位置。请注意,组件方向可能很重要!如果您想知道可行的方法,请与装配车间联系。
同样值得注意的是,对于较高的部分,您必须保持与电路板边缘的间隙。如果面板是V型切割的,则在填充面板后需要一定的空间来折叠面板以使其破裂,最好同时上下。RJ45显然位于PCB的边缘,但是如果可能的话,不要将它们中的两个直接相对放置在面板上。


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典型电路板上的绝大多数导线仅连接至超低压电源和数字信号-相邻走线的间距不超过30V。

对于那些组件,我对于组件之间的空间只有2条规则:

  • 等于高度的空间:我尝试将组件放置得足够远,以便可以检查插针以45度角接触板的位置。即,如果我有一个0.5英寸高的组件,则最接近的组件至少相距0.5英寸,因此我可以窥视该高组件的顶部并检查该另一个组件的侧面。(这甚至可以帮助机器人组装设备的手指安装一些微小的SMT组件,即使机器人笨拙到可以首先在其周围安装高大的组件)。

  • 留出PCB迹线的空间:使用小型SMT组件,将零件紧密紧密地组装在一起确实非常容易,以至于即使以最小0.006英寸(0.15毫米)的迹线/间隔宽度也无法将它们全部用PCB迹线布线。发生这种情况时,您不得不将组件推得更远,以留出更多空间留出它们之间的痕迹。

我将每个通孔部件的引脚1对齐到0.1英寸的网格中-即,引脚1与该板上的0,0参考点相距0.1英寸的某个整数倍。这使得使用0.1英寸网格原型板制作原型以及随后的测试夹具变得更加容易。

我将每个表面贴装组件的“参考点”(通常是形心)捕捉到某个网格上-也许从相对较粗的0.05英寸网格(恰好是1.27毫米)开始,但通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”提供了一些技巧。

有时,在零件之间留出两倍于您最初估计所需的电线的空间会更容易,这样您就可以得到可以布线的东西,然后将所有东西打包一次-而不是需要轻推一下电路板上的四分之一芯片尝试插入几百条导线时会经过几十次,当“明显”的路径被阻塞时,它们会变得非常长且弯曲。

等于一半高度的空间:由于我可以在“高通孔”圆柱电容器的周围“看”,所以我经常在它们周围仅留一半高度(30度角),以希望机器人足够聪明地将其最后安装。

零空间例外:某些连接器被设计为使一行连接器实际上彼此接触-一行螺丝端子连接器,一排3针业余伺服电机连接器等。因此,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,则需要更多空间-Wikibooks:实用电子学提供了一些技巧。


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用模糊的手工波浪形通用术语表示。

电压(或RFI / EMC)隔离要求决定了走线和组件之间的间距。第二部分的最大罪魁祸首可能是双面板上的电感器和变压器,因为设计人员不习惯进行模拟设计或布局。组件或模块数据表可能具有禁止区域信息以及物理尺寸和限制。

电流(安培数)决定了PCB走线的宽度,电流越大表示走线越宽。相比之下,这通常在带有板载电源和低电平数字组件的PCB上是单个的。专业人士偶尔会在高强度LED设计中使用较大或过大的走线作为散热片,我不认为这通常是业余爱好者完成的。我不知道这是否是由于缺乏对热仿真工具或知识或其他因素的访问权限。

组件布局和PCB制造过程是限制走线的最终指南。例如,我打算自己蚀刻的板上的走线宽度和间距,我尽可能地给自己加倍的间距和宽度,以减轻工艺中出现缺陷的风险,这些缺陷实际上会导致我制造的板上出现问题。

一些PCB制造商为支持的CAD软件提供DRC(设计规则检查)文件,该文件进行检查以确保板文件符合其技术制造限制。

各种公司都有关于PCB布局的提示建议


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组件之间的最小距离显然取决于放置它们的紧密程度,前提是您不违反电路板供应商在焊盘之间的间隙,并且使用的是典型电压。您还需要为零件之间的轨道提供空间。您可以在它们之间使用非常狭窄的轨道和间隙,但这会提高价格,从而消除您在电路板尺寸上节省的任何成本。像与设计相关的所有其他内容一样,您需要提出最佳的折衷方案。

上面的内容主要适用于逻辑。模拟和RF设计在很大程度上取决于布局,需要特别考虑。

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