Apakah ada jarak standar atau "aman" antara komponen PCB?

Saya (masih) mendesain PCB pertama saya dan, menurut harga yang tercantum di situs web, semakin kecil papan semakin murah. Artinya, biaya batchpcb per inci persegi. goldphoenix akan mencetak "sebanyak yang mereka bisa" pada papan 100 inci persegi. Lebih kecil lebih murah. Mengerti.

Jadi haruskah saya mencoba menjejalkan sebanyak mungkin di ruang kecil? Jelas seseorang bisa berlebihan melakukan hal ini, tetapi dalam semua kewajaran, intinya adalah. Apakah ada panduan standar untuk jarak minimum antar komponen? Dan apakah berdasarkan standar "ini membuatnya mudah disolder" atau lebih banyak masalah teknis (kapasitansi, induktansi, percikan lintas komponen) yang terlalu berdekatan?

Misalnya, satu komentar di papan ini dari sparkfun mengatakan:

"Ini tidak terlihat seperti mereka berjarak pada jarak jack pisang standar. Bukankah itu penting lagi?"

"arusnya rendah (5 amp) yang seharusnya tidak cukup untuk memicu terminal pada tegangan itu"

"Saya pikir intinya adalah bahwa kebanyakan colokan pisang ganda memiliki jarak 0,75". Jarak jack pisang di papan ini tampaknya sekitar 0,5 "."

Semua menyiratkan bahwa di sana dewan memiliki desain yang buruk. Tapi miskin berdasarkan apa ?

Di luar kendala karena tegangan atau lebar jejak / ruang minimum (semua penting), pada skala yang lebih besar ukuran mekanis harus nyaman dan sesuai dengan standar atau konvensi jika berlaku.

Misalnya, mengenai colokan pisang, 0,75 "cukup standar untuk beberapa adaptor , jadi meskipun 0,5" tidak terlalu buruk, mungkin mengganggu untuk berurusan dengan.

Lubang pemasangan harus mudah diakses dan sesuai dengan ukuran sekrup umum (# 4, # 6, dll.).

Demikian juga, saya sangat merasa bahwa papan prototipe yang cukup populer dirancang dengan buruk karena memiliki kelipatan non-integer 0,100 "dengan jarak antara dua header-nya.

Ada standar IPC untuk jejak kaki komponen. Saya ingat bahwa ada variasi, kira-kira normal, lebih besar dan lebih kecil. Standar tersebut didasarkan pada "mudah disolder dengan perakitan mesin".

Untuk SMD profil rendah tidak ada batasnya. Saya telah menempatkan 0402 resistor sedekat 0,1mm terpisah (jarak antar bantalan). Komponen yang lebih tinggi seperti konektor memang membutuhkan perhatian ekstra. Anda mungkin tidak dapat menempatkan 0402 pada 0,1mm dari konektor RJ45 setinggi 15mm, mesin pick-and-place mungkin tidak dapat mencapai posisi tersebut. Perhatikan bahwa orientasi komponen mungkin penting! Bicaralah dengan toko perakitan jika Anda ingin tahu apa yang mungkin.
Yang juga perlu diperhatikan adalah jarak yang harus Anda jaga ke tepi papan, lagi untuk bagian yang lebih tinggi. Jika panel Anda dipotong-V, Anda perlu ruang untuk melipat panel untuk memecahnya setelah dihuni, lebih baik naik dan turun. RJ45s jelas berada di tepi PCB, tetapi jangan letakkan keduanya secara langsung berseberangan di panel jika memungkinkan.

Sebagian besar kabel pada papan tipikal terhubung hanya dengan daya ekstra-tegangan rendah dan sinyal digital - jejak tetangga tidak lebih dari 30 V terpisah.

Untuk komponen-komponen itu saya hanya punya 2 aturan untuk ruang antar komponen:

• ruang sama dengan tinggi: Saya mencoba menempatkan komponen cukup jauh sehingga saya dapat memeriksa di mana pin menyentuh papan pada sudut 45 derajat. Yaitu, jika saya memiliki komponen setinggi 0,5 inci, komponen terdekat berjarak paling tidak 0,5 inci, jadi saya bisa mengintip dari atas komponen tinggi dan memeriksa sisi komponen lainnya. (Ini juga membantu jari-jari peralatan perakitan robot memasang beberapa komponen SMT kecil, bahkan jika robot itu cukup bodoh untuk memasang komponen tinggi di sekelilingnya terlebih dahulu).

• sisakan ruang untuk jejak PCB: dengan komponen SMT kecil, sangat mudah untuk menyatukan bagian-bagiannya sedemikian dekat sehingga tidak mungkin untuk menghubungkan mereka semua dengan jejak PCB, bahkan pada lebar jejak / ruang minimum 0,006 inci (0,15 mm). Ketika itu terjadi, Anda terpaksa mendorong komponen lebih jauh untuk meninggalkan lebih banyak ruang untuk jejak di antara mereka.

Saya menjepret pin 1 dari setiap bagian meskipun-lubang ke grid 0,1 inci - yaitu, pin 1 adalah beberapa kelipatan bilangan bulat 0,1 inci dari titik referensi 0,0 pada papan ini. Ini membuatnya lebih mudah untuk membuat prototipe - dan kemudian, uji jig - keluar dari papan prototyping grid 0,1 inci.

Saya memasang "titik referensi" (biasanya centroid) dari setiap komponen pemasangan permukaan ke beberapa kisi - mungkin dimulai dengan kisi 0,05 inci yang relatif kasar (tepatnya 1,27 mm), tetapi sering beralih ke kisi yang lebih halus. "Tutorial Desain PCB" oleh David L. Jones dan "tata letak aliran desain PWB" di Massmind memiliki beberapa kiat.

Kadang-kadang lebih mudah untuk menyisakan dua kali lebih banyak ruang di antara komponen-komponen seperti perkiraan pertama Anda mengharapkan Anda akan membutuhkan kabel, hanya agar Anda mendapatkan sesuatu yang mungkin untuk dirutekan, dan kemudian mengemas semuanya sekaligus - daripada perlu sedikit mendorong sebuah seperempat dari chip di papan beberapa lusin kali ketika mencoba untuk mendorong melalui beberapa ratus kabel, mendapatkan beberapa rute yang sangat panjang dan berliku ketika jalur "jelas" tersumbat.

Ruang sama dengan setengah pengecualian tinggi: Karena saya dapat melihat "sekitar" kapasitor silinder lubang tinggi, saya sering menyisakan ruang hanya setengah tingginya di sekitar mereka (sudut 30 derajat), berharap robot cukup pintar untuk menginstalnya terakhir .

Pengecualian tanpa ruang: beberapa konektor dirancang untuk membuat deretan konektor yang masing-masing secara praktis menyentuh yang berikutnya - deretan konektor terminal sekrup, deretan konektor servomotor hobi 3-pin, dll. Jadi saya berbohong kepada DRC CAD saya dan mengklaim seluruh baris adalah satu komponen besar.

Jika Anda memiliki sinyal analog yang sensitif atau daya bertegangan tinggi atau jejak sinyal bertegangan tinggi, Anda akan membutuhkan lebih banyak ruang - Wikibooks: Practical Electronics memiliki beberapa tips.

Dalam istilah generik bergelombang tangan yang tidak jelas.

Persyaratan isolasi tegangan (atau RFI / EMC) menentukan jarak antara jejak dan komponen. Penyebab terbesar dari bagian kedua mungkin induktor dan transformator pada papan dua sisi, untuk desainer tidak terbiasa melakukan desain atau tata letak analog. Komponen atau modul datasheet mungkin memiliki keep-out informasi daerah serta dimensi fisik dan pembatasan.

Arus (ampere) menentukan lebar jejak PCB, arus yang lebih tinggi berarti jejak yang lebih luas. Ini sering dapat tunggal pada PCB dengan catu daya on-board dan komponen digital tingkat rendah sebagai contoh berbeda. Jejak besar atau kebesaran kadang-kadang digunakan sebagai heat sink dalam desain LED intensitas tinggi oleh para profesional, saya tidak percaya itu biasa dilakukan oleh amatir. Saya tidak tahu apakah ini karena kurangnya akses ke alat simulasi termal atau pengetahuan atau beberapa faktor lainnya.

Tata letak komponen dan proses pembuatan PCB adalah panduan utama untuk pembatasan jejak. Misalnya jejak lebar dan jarak pada papan yang saya maksudkan untuk etsa saya sendiri, saya memberi diri saya tentang menggandakan jarak dan lebar di mana mungkin untuk mengurangi risiko kesalahan dalam proses saya yang sebenarnya menyebabkan masalah dengan papan yang saya buat.

Beberapa produsen PCB menawarkan file DRC (design rule check) untuk perangkat lunak CAD yang didukung yang memeriksa untuk memastikan file board sesuai dengan batasan teknis pembuatannya.

Berbagai perusahaan memiliki tips dan saran tentang tata letak PCB.

Jarak minimum antara komponen jelas ditentukan oleh seberapa dekat Anda dapat menempatkannya, asalkan Anda tidak melanggar izin pemasok papan Anda di antara bantalan, dan Anda menggunakan voltase khas. Anda juga perlu menyediakan ruang untuk trek antar bagian. Anda dapat menggunakan trek yang sangat sempit dan jarak bebas di antaranya, tetapi itu akan mendorong harga naik, menghilangkan penghematan yang Anda buat pada ukuran papan. Seperti semua hal lain yang terkait dengan desain, Anda harus membuat kompromi terbaik.

Di atas berlaku terutama untuk hal-hal seperti logika. Desain analog dan RF jauh lebih tergantung pada tata letak, dan perlu pertimbangan khusus.