Чи існує стандартна або "безпечна" відстань між компонентами друкованої плати?

Я (досі) проектую свою першу друковану плату, і, згідно з цінами, переліченими на веб-сайтах, чим менше плата, тим дешевше. Тобто, плата batchpcb за квадратний дюйм. goldphoenix надрукує "стільки, скільки зможе" на дошці площею 100 квадратних дюймів. Менше - дешевше. Зрозумів.

Тож чи варто намагатися набитись, наскільки я можу, на невеликому просторі? Очевидно, що можна зробити це за борт, але в усьому розумному, справа стоїть. Чи є стандартне керівництво щодо мінімальних відстаней між компонентами? І чи засновані на стандартах "це полегшує пайку" чи більше технічних проблем (ємності, індуктивності, іскри між компонентами), які занадто близькі між собою?

Наприклад, один коментар до цієї дошки від sparkfun говорить:

"Вони не схожі на те, що вони розташовані на стандартному розстоянні з банановим джеком. Хіба це вже не важливо?"

"його низький струм (5 ампер), якого не повинно бути достатньо, щоб іскритися через клеми при цих напругах"

"Я думаю, справа в тому, що більшість подвійних бананових пробок мають відстань 0,75". Розміщення між дощечками для банана на цій дошці виглядає приблизно 0,5 "."

Все це означає, що там плата має поганий дизайн. Але бідні на основі чого ?

Крім обмежень через напруги або мінімальну ширину сліду / простору (все важливо), у більш масштабному масштабі механічний розмір повинен бути зручним і відповідати стандартам або умовам, якщо це застосовується.

Наприклад, щодо бананових пробок, 0,75 "є досить стандартним для деяких адаптерів , тому, хоча 0,5" не є по суті поганим, це, можливо, прикро мати справу.

Монтажні отвори повинні бути легкодоступними і відповідати загальним розмірам гвинтів (№4, №6 тощо).

Так само я сильно відчуваю, що досить популярна плата-прототип погано розроблена, оскільки вона має не ціле кратне проміжку 0,100 "між двома її заголовками.

Існують стандарти IPC для компонентних слідів. Я пригадую, що є варіанти, приблизно нормальні, більші та менші. Ці стандарти базуються на "легкій пайці з машинним складанням".

Для низькопрофільних SMD не існує обмежень. Я розмістив 0402 резистори на відстані 0,1 мм один від одного (відстань між колодками). Вищі компоненти, такі як роз'єми, вимагають додаткової уваги. Напевно ви не можете розмістити 0402 на 0,1 мм від 15 мм високого роз'єму RJ45, машина з вибору місця не може досягти позиції. Зверніть увагу, що орієнтація компонентів може мати значення! Якщо ви хочете знати, що можливо, поговоріть зі складальним магазином.
Також варто відзначити зазор, який вам доведеться дотримуватися до краю дошки, знову ж таки для більш високих деталей. Якщо панель має V-виріз, вам потрібно трохи місця, щоб скласти панель після її заселення, бажано як вгору, так і вниз. RJ45, очевидно, переходять на край друкованої плати, але не розміщуйте два з них прямо протилежні один одному на панелі, якщо це можливо.

Переважна більшість проводів на типовій платі підключені лише до джерел низької напруги та цифрових сигналів - сусідні сліди не більше 30 В один від одного.

Для цих компонентів у мене є лише два правила проміжку між компонентами:

• простір, рівний висоті: я намагаюся розмістити компоненти досить далеко один від одного, щоб я міг перевірити, де штирі торкаються дошки під кутом 45 градусів. Тобто, якщо я маю 0,5-дюймовий компонент висотою, найближчий компонент знаходиться не менше 0,5 дюйма, тож я можу зазирнути на верхню частину високого компонента і оглянути бік цього іншого компонента. (Це також допомагає пальцям роботизованого складального обладнання встановити якийсь крихітний компонент SMT, навіть якщо робот був досить тупим, щоб спочатку встановити високі компоненти).

• залишайте простір для слідів на друкованій платі: з невеликими компонентами SMT дуже складно запакувати деталі так близько, що їх неможливо зв'язати зі слідами на друкованій платі, навіть мінімальною шириною слідів / пробілів 0,006 дюйма (0,005 дюйма). Коли це станеться, ви змушені просунути компоненти далі, щоб залишити більше місця для слідів між ними.

Я зав'язую шпильку 1 кожної частини хоч-отвору до 0,1-дюймової сітки - тобто штифт 1 - це деяке ціле число, кратне 0,1 дюйма від опорної точки 0,0 на цій дошці. Це значно спрощує виготовлення прототипу - а пізніше тестового джигу - із плати прототипування сітки 0,1 дюйма.

Я прив'язую "опорну точку" (як правило, центроїд) кожного компонента, розташованого на поверхні, до якоїсь сітки - можливо, починаючи з порівняно грубої сітки 0,05 дюйма (рівно 1,27 мм), але часто перемикаюся на більш тонку сітку. "Підручник з дизайну друкованих плат" від Девіда Л. Джонса та "Розробка потоку дизайну PWB" на Massmind мають кілька порад.

Іноді простіше залишити між компонентами вдвічі більше місця, ніж перша оцінка передбачає, що вам знадобиться дроти, просто так ви отримаєте щось, що можливо прокласти , а потім потім спакуйте все разом один раз, а не потрібно трохи натискати на чверть чіпів на платі кілька десятків разів, намагаючись просунути кілька сотень проводів, отримуючи кілька справді довгих і звивистих маршрутів, коли «очевидний» шлях забився.

Простір, рівний половині винятку по висоті: Оскільки я можу оглянути "довкола" високі циліндрові конденсатори наскрізних отворів, я часто залишаю простір лише половину їх висоти навколо них (кут 30 градусів), сподіваючись, що робот досить розумний, щоб остаточно встановити їх .

Виняток нульового простору: деякі роз'єми призначені для створення рядів роз'ємів, кожен з яких практично торкається наступного - ряд гвинтових клемних роз'ємів, ряд 3-контактних роз'ємів серводвигунів хобі і т. Д. Тому я брешу на свій CAD DRC і заявляю весь ряд - одна величезна складова.

Якщо у вас є чутливі аналогові сигнали або сигнали високої напруги або сигнали високої напруги, вам знадобиться трохи більше місця - Wikibooks: Practical Electronics має кілька порад.

У розпливчастих ручних хвилястих загальних термінах.

Вимоги до ізоляції напруги (або RFI / EMC) визначають відстань між слідами та компонентами. Найбільшим винуватцем другої частини можуть бути індуктори та трансформатори на двосторонніх дошках, для дизайнерів, які не використовують аналогову конструкцію чи компонування. Таблиця даних компонента або модуля може мати інформацію про зону зберігання, а також фізичні розміри та обмеження.

Струм (ампераж) визначає ширину сліду на друкованій платі, більший струм означає ширші сліди. Це часто може бути одинарним на друкованій платі з вбудованим джерелом живлення та цифровими компонентами низького рівня, як приклад, на відміну від них. Великі або негабаритні сліди періодично використовуються як радіатор у високоінтенсивних світлодіодних конструкціях професіоналами, я не вірю, що це зазвичай роблять любителі. Я не знаю, чи це пов’язано з відсутністю доступу до інструментів теплового моделювання чи знань чи якимись іншими факторами.

Розробка компонентів та процес виготовлення друкованої плати - це найвища орієнтир щодо обмежень слідів. Наприклад, ширина сліду та відстань на дошках, які я маю на меті для власного травлення, я даю собі подвійний інтервал та ширину, де це можливо, щоб зменшити ризик виникнення недоліків у моєму процесі, що фактично спричиняє проблеми із створеними дошками.

Деякі виробники друкованих плат пропонують файл DRC (перевірка правил дизайну) для підтримуваного програмного забезпечення CAD, який перевіряє відповідність файлу плати технічним обмеженням у виробництві.

У різних компаніях є поради та поради щодо компонування друкованих плат.

Мінімальна відстань між компонентами, очевидно, визначається тим, наскільки близько ви можете розмістити їх, за умови, що ви не порушите зазор постачальника вашої плати між колодками та використовуєте типові напруги. Також потрібно передбачити місце для доріжок між частинами. Ви можете використовувати дуже вузькі доріжки та зазори між ними, але це підніме ціну вгору, усуваючи будь-які заощадження на розмірі плати. Як і все, що пов'язано з дизайном, вам потрібно придумати найкращий компроміс.

Сказане в основному стосується таких речей, як логіка. Аналогові та радіочастотні конструкції значно більше залежать від компонування і потребують особливої ​​уваги.