PCB設(shè)計中PCB元件到邊緣間隙的注意事項

連接電纜、連接器、開關(guān)和其他系統(tǒng)接口必須可供所有人使用。 為了將 PCB 元件放置在最佳位置，重要的是要了解將元件放置得太靠近板邊緣的問題。

在本文中，我們將研究這些潛在問題，并討論一些常見的 PCB 元件到邊緣間隙的注意事項，這些注意事項可能會有所幫助。

PCB組裝邊緣間隙不足的潛在問題

為了獲得最佳的電路板性能，必須針對電路優(yōu)化元件的位置。 一般來說，大多數(shù)組件放置應(yīng)該更集中，處理器和內(nèi)存芯片可以與其相關(guān)電路互連。 這也將使這些熱設(shè)備能夠在整個板上均勻地分布熱量。 然而，在某些情況下，電路必須在板外發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這將需要連接器和其他接口設(shè)備。 這些組件及其相關(guān)電路通常位于靠近電路板邊緣的位置。

距離電路板邊緣太近的元件可能會受到其放置的影響，或者反過來可能會導(dǎo)致 PCB 制造問題。 設(shè)計者應(yīng)注意以下一般問題：

元件位置：板邊緣的連接器必須正確放置，以便與板外的電纜或線束連接。 還必須考慮這些較大的部件，以避免冷卻過程中對氣流的任何干擾，或在調(diào)試和返工期間需要手動操作。 另外，這些連接器的相關(guān)電路在放置元件時還需要考慮邊緣間隙的要求。

電路板組裝：自動PCB組裝設(shè)備，如拾放機、波峰焊和回流焊爐等，都有不同的輸送系統(tǒng)用于加工電路板。 放置得太靠近邊緣的組件可能會干擾機器中使用的不同傳送帶。 而且，靠近電路板邊緣的元件越高，對自動組裝過程的潛在干擾就越大。 最好將大部件（例如大電容器）放置在遠(yuǎn)離板邊緣的位置。

元件損壞：電路板通常是批量生產(chǎn)的，將來必須從這些面板上拆除。 在分板過程中，電路板可能會彎曲到足以導(dǎo)致板邊緣組件出現(xiàn)問題。 焊點可能會斷裂，金屬焊盤和痕跡可能會翹起或斷裂。 這種損壞可能難以檢測，并且可能在運行期間導(dǎo)致間歇性電路問題。 此外，靠近板邊緣的部件可能會干擾用于將板與面板分離的切割工具。

制造夾具：電路板在制造過程中通常放置在夾具中進(jìn)行組裝和測試。 例如，在電路測試中，通過真空減壓將電路板固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，使其探針牢固地接觸電路板上的各個測試點。 這需要電路板邊緣周圍有足夠的空間，以使測試夾具能夠產(chǎn)生真空操作所需的氣密密封。

這些是 PCB 布局設(shè)計人員在將元件放置在電路板邊緣附近時應(yīng)注意的一些問題。 接下來，我們將研究一些通用的放置規(guī)則，這將有助于避免這些問題。

連接器必須靠近電路板邊緣放置，但仍必須遵守間隙規(guī)則。

將 PCB 元件放置在電路板邊緣附近的經(jīng)驗法則

盡管指定板邊緣間隙需要哪些組件很方便，但事實是這些值因制造商而異。 然而，我們可以做的是列出我們應(yīng)該注意的不同類型的差距以及一些可以用作起點的通用值：

帶有V型槽的面板：有些電路板可以通過沿著電路板的輪廓切割V型槽來與面板分離。 為了給切割工具留下足夠的工作空間而不造成任何損壞，元件應(yīng)放置在距電路板邊緣 0.050 至 0.075 英寸的位置。 較高的元件（例如電解電容器）應(yīng)距板邊緣 0.125 英寸。

帶接插板的面板：其他電路板在制造前從其面板上接線，并用小接插板固定到位，直到它們被分開。 這些板應(yīng)遵循與要切割的板相同的規(guī)則板邊緣間距，靠近接頭的部分除外。 在這些位置，組件應(yīng)位于距凸耳 0.125 英寸的位置，且較高部分應(yīng)具有 0.250 英寸的間隙。

物理支撐：由于制造過程中組件的整體尺寸、厚度和重量，某些電路板需要額外的支撐。 為此，需要在面板上安裝支架，并且不得將組件放置在需要的地方。

銅：雖然不是組件，但布線和電源層之間的板邊緣之間也應(yīng)該有足夠的間隙。 這是為了防止金屬在脫板過程中扭曲和翹起。 建議銅距板邊緣至少 0.020 英寸，距攻絲凸耳至少 0.125 英寸。

鉆孔：孔不是元件，但也需要遵循板邊間隙規(guī)則。 建議孔邊緣和板邊緣之間的最小距離為 0.020 英寸。 如果要使用V型槽方法從面板上切割面板，則距離應(yīng)加倍。

測試點：ICT 測試點應(yīng)距離板邊緣 0.100 英寸。 這將確保板周圍有足夠的空間用于測試夾具的真空密封。

正如我們所說，這些是針對差距的一般建議。 當(dāng)您將元件和其他 PCB 元件靠近電路板邊緣放置時，應(yīng)注意這些間隙。 接下來我們將討論在哪里可以獲得有關(guān)板邊緣間隙的更多詳細(xì)信息。

LED 應(yīng)盡可能靠近板的邊緣放置，以提高可用性。

可以提供幫助的 PCB 設(shè)計資源

您可以使用不同的資源來獲取有關(guān) PCB 設(shè)計的信息，包括有關(guān)組件和 PCB 邊緣之間間隙的詳細(xì)信息。 在線設(shè)計論壇可以提供幫助以及技術(shù)會議、課程和其他已發(fā)布的資源。 在許多情況下，您合作的公司已經(jīng)有特定的設(shè)計規(guī)則，如本文所述，這些規(guī)則已發(fā)布給他們的工程師使用。 然而，獲取所用電路板設(shè)計信息的最佳地點是制造電路板的制造商。

當(dāng)你還在設(shè)計的時候，PCB制造商就可以準(zhǔn)確地告訴你電路板的物理參數(shù)是多少。 它們可以為您提供組件和其他電路板對象（例如通孔和電路板邊緣）之間所需的精確間隙量。 憑借在使用多種不同類型和技術(shù)的電路板上的經(jīng)驗，他們知道如何構(gòu)建一個成功的項目。 此外，除了準(zhǔn)備回答您的問題外，制造商的工程師還可以審查您的設(shè)計以評估其可制造性。 如果需要對設(shè)計進(jìn)行任何 DFM 更改，他們將隨時提供建議。

擁有所有這些信息對于良好的電路板設(shè)計至關(guān)重要，但 PCB 布局工程師仍然需要在適當(dāng)?shù)臅r候應(yīng)用所有這些不同的值。 由于元件數(shù)量、布線必要性、測試點和制造要求不同，布局時需要跟蹤大量數(shù)據(jù)。 這就是 PCB 設(shè)計 CAD 工具可以發(fā)揮作用的地方。

設(shè)計規(guī)則和約束管理器可以幫助您管理適當(dāng)?shù)慕M件間隙。

使用 PCB 設(shè)計工具來管理正確的組件與板邊緣間隙

PCB 設(shè)計工具內(nèi)有許多功能可以幫助管理元件間隙。 在上圖中，您可以看到如何在Cadence的Allegro PCB編輯器中設(shè)計專門用于元件間隙管理的規(guī)則和約束。 使用這些工具，您可以為網(wǎng)絡(luò)、組件、網(wǎng)絡(luò)或組件組以及其他設(shè)計對象（例如鉆孔、絲網(wǎng)印刷和阻焊層）設(shè)置規(guī)則。 Cadence 的約束管理器還允許用戶設(shè)置時序約束和其他電氣規(guī)則。

設(shè)計人員可以用來管理組件和電路板邊緣之間間隙的另一種技術(shù)是圍繞電路板參數(shù)創(chuàng)建預(yù)留空間。 您可以為元件放置和跟蹤路線設(shè)置這些區(qū)域，并且可以根據(jù)需要設(shè)置其中許多區(qū)域。 通過將規(guī)則附加到這些區(qū)域，您可以控制布線寬度、允許在哪一層布線、或者通孔和測試點的位置。 另一個有用的功能是在禁止區(qū)域設(shè)置高度限制，以防止放置對于特定區(qū)域來說太高的組件。 電路板廠家會講解電路板設(shè)計中PCB元件邊緣間隙的注意事項。