כיצד לתכנן מרווח בטיחות PCB

ישנם מקומות רבים שבהם יש לקחת בחשבון מרחקי בטיחות בתכנון PCB. כאן הם מסווגים זמנית לשתי קטגוריות: האחת היא מרחקי בטיחות הקשורים לחשמל, והשנייה היא מרחקי בטיחות שאינם קשורים לחשמל.

1. מרחקי בטיחות הקשורים לחשמל

1. מרווח בין חוטים

בכל מה שנוגע ליכולות העיבוד של יצרני PCB מיינסטרים, המרחק בין החוטים לא חייב להיות פחות מ-4mil. מרווח בין שורות הוא גם המרחק מקו לקו ומקו לרפידה. מנקודת מבט של ייצור, כמה שיותר גדול יותר טוב אם התנאים מאפשרים, ו-10 מיליליטר נפוץ יותר.

2. פתח הרפידה ורוחב הרפידה

מבחינת יכולות העיבוד של יצרני PCB מיינסטרים, פתח הרפידה לא צריך להיות קטן מ-{{0}}.2mm אם נעשה שימוש בקידוח מכני, ולא צריך להיות פחות מ-4mil אם נעשה שימוש בקידוח לייזר. סובלנות הצמצם משתנה מעט בהתאם לחומר הלוח. בדרך כלל ניתן לשלוט בו בתוך 0.05 מ"מ, ורוחב הרפידה לא יכול להיות פחות מ-0.2 מ"מ.

3. המרווח בין רפידות

מבחינת יכולות העיבוד של יצרני PCB מיינסטרים, המרחק בין רפידות לא צריך להיות קטן מ-0.2mm.

4. המרחק בין יריעת הנחושת לקצה הלוח

המרחק בין יריעת הנחושת הטעונה לקצה לוח ה-PCB לא יפחת מ-0.3 מ"מ. כפי שמוצג באיור שלמעלה, הגדר כלל מרווח זה בדף המתאר עיצוב-כללים-לוח.

אם מונח שטח גדול של נחושת, בדרך כלל יש מרחק הצטמקות מקצה הלוח, המוגדר בדרך כלל ל-20 מיל. בתעשיית התכנון והייצור של PCB, בדרך כלל, מהנדסים לרוב מניחים שטחים גדולים של נחושת משיקולים מכניים בלוח המעגל המוגמר, או כדי להימנע מסלסול או קצר חשמלי עקב חשיפת נחושת בקצה הלוח. הבלוק נסוג 20 מ"ל ביחס לקצה הלוח במקום לפזר את הנחושת עד לקצה הלוח. ישנן דרכים רבות להתמודד עם התכווצות הנחושת הזו, כגון ציור שכבת שמירה על קצה הלוח, ולאחר מכן קביעת המרחק בין הנחת הנחושת לשמירה. כאן אנו מציגים שיטה פשוטה, שהיא קביעת מרחקי בטיחות שונים עבור חפצים הנחת נחושת. לדוגמה, מרחק הבטיחות של הלוח כולו מוגדר ל-10 מיל, והגדרת הנחת הנחושת מוגדרת ל-20 מיל. זה יכול להשיג את האפקט של כיווץ קצה הלוח ב-20 מיל. במקביל, מבטל נחושת מתה שעלולה להופיע בתוך המכשיר.

2. מרחקי בטיחות שאינם קשורים לחשמל

(1) רוחב, גובה ומרווח תווים

לא ניתן לבצע שינויים בסרט הטקסט במהלך העיבוד, מלבד שרוחב קו התווים עם D-CODE קטן מ-0.22 מ"מ (8.66 מיל) מעובים ל-0.22 מ"מ, כלומר, רוחב קו תו L=0.22 מ"מ (8.66 מיל), וכל התו רוחב=W1.0 מ"מ, גובה התו כולו H=1.2 מ"מ , והמרווח בין התווים D=0.2 מ"מ. כאשר הטקסט קטן מהסטנדרטים הנ"ל, הוא יהיה מטושטש בעת ההדפסה.

(2) מרווח דרך לדרך (מקצה חור לקצה חור)

המרחק מ-via (VIA) ל-via (מקצה חור לקצה חור) גדול מ-8mil.

3. מרחק ממסך משי לכרית הלחמה

הדפסת מסך אסורה לכסות את רפידות ההלחמה. מכיוון שאם מסך המשי מכסה את כרית ההלחמה, לא ימרח פח על שטח מסך המשי במהלך מריחת הפח, מה שישפיע על הרכבת הרכיבים. בדרך כלל, יצרני לוחות דורשים מרווח של 8 מיל. אם שטח לוח ה-PCB ממש מוגבל, מרווח של 4mil בקושי מקובל. אם מסך המשי מכסה בטעות את הרפידה במהלך העיצוב, יצרן הלוח יסיר אוטומטית את מסך המשי שנותר על הרפידה במהלך הייצור כדי להבטיח שהרפידה תהיה משוכלת.

כמובן, יש לנתח את המצב הספציפי בפירוט במהלך התכנון. לפעמים מסך המשי ממוקם בכוונה קרוב לרפידות, מכיוון שכאשר שתי הרפידות קרובות מאוד, מסך המשי באמצע יכול למנוע ביעילות את הקצר בחיבור ההלחמה במהלך ההלחמה. המצב הזה הוא עניין אחר.

4. גובה תלת מימדי ומרווח אופקי על המבנה המכני

בעת הרכבת רכיבים על ה-PCB, יש צורך לשקול אם הם יתנגשו עם מבנים מכניים אחרים בכיוון האופקי ובגובה המרחבי. לכן, בעת התכנון, יש צורך לשקול באופן מלא את התאימות בין הרכיבים, בין ה-PCB המוגמר למעטפת המוצר, לבין המבנה המרחבי, ולשמור מרחק בטוח לכל אובייקט מטרה כדי להבטיח שאין התנגשות מרחבית.