Avto505.ru

Авто 505
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расстояние между дорожками печатной платы

Решено Минимальное расстояние между силовыми проводниками на печатной плате.

Всем известно, что расстояние в комнатных условиях эксплуатации,
между силовыми проводниками АС220V на печатной плате должно быть не менее 3 мм.

Какое минимальное расстояние должно быть между проводниками (L1, L2, L3) на печатной плате при АС380V,
расположенной в неотапливаемом помещении (венткамера) при эксплуатации круглый год — ?

IMHO — не менее 6 мм, с покрытием платы защитным лаком.
В противном случае, зимой (Тул ссылка скрыта от публикации
«Если планируется большой срок службы оборудования, например, как в энергетике от 20 лет, то в разы увеличивают зазоры. Так на печатных платах для напряжений >180В постоянки используют напряженность не более 60В/мм . Связано это со старением диэлектрика, ростом проводящих «дендритов» на поверхности диэлектрика при продолжительном действии напряжения. Такие проводнички растут из дефектов диэлектрика (органические диэлектрики содержат углерод)и пыли, бывает и электропроводной. И поэтому делают прорези на платах даже тогда, когда расстояние в разы больше, чем по ГОСТ 23751.
Все это не относится к залитым лаком устройствам.
P.S. Сам я еще с таким старением не сталкивался, это мне Сэнсэ́й наставление давал».
ссылка скрыта от публикации

Вложения

Sergej

  • 29 Мар 2020

Постоянно наблюдаю, на буржуйских платах расстояние меж проводниками с напряжением 310 В около 5 . 6 мм.. На СССР печатных платах для такого напряжения расстояние вроде было меньше.

Если следовать буржуйским принципам ПП где много проводников с высокой разницей потенциалов получаются очень большие и бывает не умещаются в реальные изделия.

Может есть какой норматив по минимальным расстояниям или подтвержденные опытным путем минимальные расстояния, чтоб снизить площадь ПП занимаемую высоковольтной частью схем?

Такие расстояния почему-то никто не делает.

К примеру вот типичная ПП с напряжениями 310В.

Сайт Альтиума сначала отсылает к стандартам:

The first is IPC-2221, which is the generic standard for guidance on PCB design clearance and creepage. The second is IEC-60950-1 (2nd edition).

Ну а если откопать старые платы и посмотреть там зазоры, старые платы как-то работали, там скорее всего будет около 2 мм меж проводниками на ПП при питании от сети 220В, так можно делать или есть какие-то подводные камни? Насколько помню для пробоя 1 мм зазор надо около 1000В, если исходить из этого, то 2 мм зазор при питании от сети 220В уже многократный запас. Ну а относительно корпуса устройства от проводника находящегося в сети по прежнему делать зазор 5 мм, типа могут быть какие-то импульсы высокого напряжения относительно земли. Так подойдет?

1мм на на 1кв это при строго определенной влажности и по воздуху. Поверхность печатной платы совсем другое дело, плотность молекул воды на ней гораздо выше, плюс загрязнения увеличивающие проводимость. Все это резко снижает напряжение пробоя. Плюс, вас же не критичные параметры должны интересовать, а рабочие. То есть, запас. Современные платы покрыты масками,это доп.защита. На некоторых платах, где два контакта находятся очень близко и на них большая разность потенциалов, можно увидеть разделительную полосу, довольно толстую, из белой краски, той же самой которой сделаны надписи на плате.

Вот и я в начале своей инженерной деятельности, ваяя для дома сварочный аппарат со стабилизацией тока, так думал . Там была оптронная развязка на тиристоры, но забылась всего одна вещь — гасящая RC цепочка у главного транса. И при очередном отключении пакетника этой энергии хватило, чтобы перекрыть зазоры на плате, покрытой лаком, в цепи вторичной обмотки и выжечь опер и компаратор. Так что после этого вспомнил наших англоязычных коллег — «there is no substitute for thinking», то есть думать надо самому. Если плата для изделия на продажу, то все формальные требования относящихся к ней стандартов надо выдержать. Если для себя — решайте сами, по каким стандартам работаете

Почему то думал, что все уже видели и знают?
Посмотрите на современные платы:

Там, где технологически нельзя разнести дорожки, но нужно обеспечить надежную защиту от пробоя — делают пропилы в плате.
Тем самым избавляются от:

Делайте петли маленькими

Петли, особенно высокочастотные петли, должны быть как можно меньше. Маленькие петли обладают меньшей индуктивностью и сопротивлением. Размещение петель над полигоном земли приводит к уменьшению индуктивности. Уменьшение петель уменьшает высокочастотные выбросы напряжения, вызываемые (V=Lfrac

) . Уменьшение петель помогает уменьшить количество сигналов, которые через индуктивные связи наводятся в петлях от внешних источников или передаются от петель наружу. К этому необходимо стремиться, только если вы не проектируете антенну. Также не делайте петли большими в схемах на операционных усилителях, чтобы предотвратить появление в схеме шумов.

Петлевая антенна на печатной плате

Преимущества поверхностного монтажа [ править | править код ]

С точки зрения технологии, у поверхностного монтажа следующие достоинства перед сквозным:

  • отсутствие либо очень малая длина выводов у компонентов: нет необходимости в их обрезке после монтажа;
  • меньшие габариты и масса компонентов;
  • нет необходимости прогрева припоя внутри металлизированного отверстия;
  • нет необходимости в сверлении отверстий в плате для каждого компонента;
  • можно использовать для монтажа обе стороны платы;
  • более простая и легко поддающаяся автоматизации процедура монтажа: нанесение паяльной пасты, установка компонента на плату и групповая пайка являются разнесёнными во времени технологическими операциями;
  • можно использовать печатные платы с металлическим основанием для рассеивания тепла от компонентов, а также электромагнитной экранизации.
Читать еще:  Полировка автомобильного стекла своими руками

Из этих достоинств также вытекают:

  • высокая плотность монтажа, как за счёт меньших габаритов компонентов, так и за счёт меньшего количества отверстий в плате и меньшей площади контактных площадок;
  • улучшение массо-габаритных характеристик готового изделия;
  • улучшение электрических характеристик: за счёт отсутствия выводов и уменьшения длины дорожек снижаются паразитные ёмкости и индуктивности, уменьшается задержка в сигналах сверхвысокой частоты;
  • снижение себестоимости готовых изделий.

Типы рекомендуемого режущего инструмента

Поскольку в печатных платах используются детали из очень тонкого металла, для работы с медными и алюминиевыми элементами следует использовать концевые конусные фрезы (для 3D-обработки или сферические — с шариком на режущем кончике).

Иное дело текстолит — как твёрдый и вязкий материал при обработке резанием он склонен давать обильную стружку. Которая, в свою очередь, может спекаться под действием высокой температуры в зоне обработки и «намертво» забивать стружкоотводящие канавки фрезы.

Поэтому для работы по текстолиту выпускаются специальные виды цилиндрических фрез, отводящие канавки которых снабжены буртиками для слома стружки. Однако использовать их по стеклотекстолиту можно лишь ограниченно — из-за быстрого износа и потери качества обработки (для получения качественного результата текстолит «требует» высокой остроты режущего инструмента).

А вот для сверления отверстий в текстолитовых плитах рекомендуется использовать не фрезы, а свёрла. При этом свёрла лучше броть твёрдосплавные — из сплава ВК или с карбидным напылением (отличаются «золотистым» покрытием — такой оттенок дают карбиды титана). Для крепления свёрл в цанговый зажим шпинделя фрезерного станка с ЧПУ могут потребоваться специальные цанги.

Преимущества использования фрезерного станка с ЧПУ

Очень распространённым способом производства текстолитовых печатных плат является химическое травление. По сравнению с фрезерованием данный метод избавлен от образования большого количества мелкой пыли (стружки от обработки резанием) и более выгоден для производства плат большой площади (и массовыми партиями).

Однако существенным достоинством фрезерного станка с ЧПУ является его высокая точность. Особенно выигрышно данное свойство при производстве маленьких печатных плат. Даже сравнительно «простенький» настольный гравер способен фрезеровать электрическую схему любой сложности, со 100%-ой стыковкой узлов и отверстий — даже когда их количество переваливает за сотню.

Параметры изготовления плат

В качестве примера рассмотрено фрезерование печатной платы на стеклотекстолите. Минимальный размер дорожек — 0,254 мм. Расстояние между дорожками — 0,4 мм (этот параметр в принципе лимитирован лишь минимальным диаметром имеющегося режущего инструмента). Фрезы для обработки — твёрдосплавные. За счёт высокой точности фрезерного станка процент брака получается нулевым, а выход готовых плат — 100%.

В качестве программы на обработку используется файл, подготовленный в среде «Altium Designer». Для разметки отверстий используется программа «NC Drill». Её же встроенные инструменты позволяют экспортировать «виртуальные отверстия» в формат *.DFX. А топологическую схему самой платы лучше переводить в «Gerber».

Затем, схему дорожек виртуальной платы из «Gerber» нужно экспортировать в среду «САМ350» (при помощи специального макроса «Gerber2dxf»). По сути, эта операция переводит контур дорожек виртуальной модели платы в формат *.DFX, который затем может быть открыт в среде «ArtCAM».

В программе «ArtCAM» создаются вектора маршрута обработки фрезой, указываются режимы обработки и тип режущего инструмента. Далее можно загружать файл в память ЧПУ и производить фрезерование.

Дорожки на стеклотекстолитовой основе режутся на глубину 0,05 мм. Заготовку можно крепить на двусторонний скотч (поверхность текстолита перед наклеиванием скотча лучше предварительно выровнять). Если расстояние между дорожками платы менее 0,1 мм, в качестве режущего инструмента рекомендуется использовать конический гравер.

Режимы фрезеровки

Для фрезерования текстолита (фрезой типа «кукуруза») можно ориентироваться на следующие режимы:

  • подача инструмента — 1 м/мин;
  • частота вращения шпинделя — 24 000 об/мин;
  • глубина врезания — 0,2 от величины подачи;
  • максимальная толщина «пачки» текстолитовых листов на обработку за один проход — 4,5 мм (т. е. три платы).

Для повышения точности сверления отверстий лучше разбить обработку на несколько подходов (или снизить подачу инструмента).

Для точной калибровки режущего инструмента вдоль вертикальной оси Z следует в качестве базовой плоскости использовать поверхность текстолитовой подложки. Заглубление в подложку — не более 0,15-0,2 мм.

Разумеется, при таких маленьких значениях глубины следует позаботиться о прочном креплении текстолитовой заготовки на столе фрезерного станка с ЧПУ. Иначе даже малейшие сдвиги внесут погрешность, соизмеримую с максимальной глубиной дорожки!

В качестве эффективного устройства крепления рекомендуется использовать систему «вакуумный стол». За счёт разницы давлений (система образует вакуум под соответствующим образом изолированной с краёв заготовкой) текстолитовая пластина прочно и равномерно прижимается к рабочей плоскости стола и не «играет», не сдвигается во время фрезерования.

Представляем профессиональный фрезерный станок для обработки камня 1325 Stone. Запуск станка, процесс работы и пример готового изделия на видео.

Читать еще:  Ремонт главного тормозного цилиндра своими руками

В гостях у нашего постоянного клиента компании «Пластфактория», которые занимаются изготовлением POS-материалов и сотрудничают с крупными косметическими брендами.

Видеоотчет с посещения производства наших клиентов — компания «АЛЬТАИР». О работе на производстве, изготавливаемых изделиях и станках от компании Wattsan.

Шунтирующие проводники в многослойных печатных платах

Шунтирующий проводник должен быть расположен непосредственно под высокочастотной дорожкой (рис. 4). Его нельзя подключать к земле.

Наилучшая защита от помех может быть получена при одновременном использовании заземленных защитных дорожек и шунтирующих линий. Причем первые обеспечивают защиту, замыкая на себя магнитные поля (показаны пунктирными линиями на рис. 4), а вторые обеспечивают замыкание линий электрического поля.

Электронные платы на 3D деталях.

Прямое лазерное нанесение (LDS) позволяет производить 3D сборки (3D-MID — Mechatronic Integrated Devices). При использовании 3D-MID электронные компоненты размещаются непосредственно на корпусных или других элементах устройств без использования печатных плат, соединительных кабелей и/или шлейфов. Корпусные детали и другие элементы устройств можно изготовлять литьем под давлением или экструзией (выдавливанием) с использованием специальной диэлектрической добавкой образующей частички металла при обработке лазером.

Диэлектрическая добавка в материале «преобразуется» лазером в шероховатые дорожки с вкраплениями металла. На следующем этапе обработки намеченные дорожки покрываются металлом электрохимическим способом. Далее детали используются в поверхностном монтаже (SMD).

3. Ширина дорожек и расстояния между дорожками

Рекомендуемая минимальная ширина дорожек и зазоров между дорожками составляет >0,2 мм.

Следует обратить внимание на реальную необходимость применения дорожек / зазоров ≤ 0,2 мм. Количество таких мест в мозаике следует ограничивать до необходимого минимума.

Имейте в виду, что чем больше толщина базовой меди на ламинате, тем больше потеря ширины дорожек в процессе травления печатной платы; поэтому для проектов печатной платы, где есть дорожки с шириной ≤ 0,2 мм, следует использовать ламинат 18/18 мкм Cu или 18/0 мкм Cu.

Следует избегать мелких элементов в мозаике, а также в текстах и символах на меди.

Ненужные мелкие элементы мозаики

Более 30 лет практических советов по компоновке печатных плат Разработчик и производитель | Ярлтех

Базируется в Тайване, Jarltech International Inc., с 1987 года, предоставляет практические советы по компоновке печатных плат | интеграция электронных продуктов и оборудования, чтобы помочь клиентам от идеи до реального продукта. Основной продукт, включая проектирование схем, разработку электроники, сборку печатных плат, промышленный дизайн, разработку оборудования, мелкосерийное производство, DIP печатных плат, решение EMS, сборочное производство, изготовление печатных плат и так далее.

Также предоставляются электронные продукты Jarltech по индивидуальному заказу, а также инженерные разработки, такие как схемы, программное обеспечение, корпуса и образцы, инструменты и формование, промышленное производство, сертификация и маркетинговые услуги. Идея + Дизайн + Производство + Сервис = Ярлтех.

Jarltech предлагает клиентам высококачественные POS-системы и периферийные устройства, обладая глубокими инженерными знаниями и 29-летним опытом, Jarltech обеспечивает удовлетворение требований каждого клиента.

Практические советы по компоновке печатной платы

Практические советы по компоновке печатной платы, которые должен знать каждый дизайнер

Практические советы по компоновке печатной платы, которые должен знать каждый дизайнер

Инженеры, как правило, уделяют больше внимания схемам, новейшим компонентам и коду как важным частям проекта электроники, но иногда пренебрегают критическим компонентом электроники — компоновкой печатной платы. Плохая компоновка печатной платы может вызвать проблемы с функционированием и надежностью. Эта статья содержит практические советы по компоновке печатных плат, которые могут помочь вашим проектам печатных плат работать правильно и надежно.

Размеры следов

Реальные следы меди имеют сопротивление. Это означает, что дорожка имеет падение напряжения, рассеиваемую мощность и повышение температуры, когда через нее протекает ток. Разработчики печатных плат чаще всего используют длину, толщину и ширину для управления сопротивлением дорожки печатной платы. Сопротивление — это физическое свойство металла, из которого сделана дорожка. Разработчики печатных плат не могут изменить физические свойства меди, поэтому сосредоточьтесь на размере трассы, которым вы можете управлять.

Толщина дорожек на печатной плате измеряется в унциях меди. Одна унция меди — это толщина, которую мы бы измерили, если бы равномерно распределили 1 унцию меди на площади в 1 квадратный фут. Эта толщина составляет 1,4 тысячных дюйма. Многие разработчики печатных плат используют 1 унцию или 2 унции меди, но многие производители печатных плат могут обеспечить толщину 6 унций. Обратите внимание, что такие мелкие детали, как булавки, которые расположены близко друг к другу, сложно сделать из толстой меди. Проконсультируйтесь у производителя печатной платы об их возможностях.

Используйте калькулятор ширины дорожек печатной платы, чтобы определить, насколько толстыми и широкими должны быть дорожки для вашего приложения. Стремитесь к повышению температуры на 5 ° C. Если у вас есть дополнительное место на доске, используйте дорожки большего размера, так как они ничего не стоят. При создании многослойной платы помните, что дорожки на внешних слоях лучше охлаждаются, чем дорожки на внутренних слоях, потому что тепло от внутренних слоев должно проходить через слои меди и материала печатной платы, прежде чем отводиться, излучаться или соединяться.

Читать еще:  Ламбо двери своими руками

Сделайте петли маленькими

Петли, особенно высокочастотные, должны быть как можно меньше. Маленькие петли имеют меньшую индуктивность и сопротивление. Размещение контуров над заземляющим слоем дополнительно снижает индуктивность. Наличие небольших петель снижает высокочастотное напряжение. Небольшие петли также помогают уменьшить количество сигналов, которые индуктивно вводятся в узел из внешних источников или транслируются от узла. Это то, что вам нужно, если вы не разрабатываете антенну. Также делайте петли маленькими для схем операционного усилителя, чтобы предотвратить попадание шума в схему.

Размещение развязывающего конденсатора

Размещайте развязывающие конденсаторы как можно ближе к выводам питания и заземления интегральных схем, чтобы максимизировать эффективность развязки. Размещение конденсаторов подальше приводит к паразитной индуктивности.

Связи Кельвина

Четырехполюсное зондирование также известно как зондирование Кельвина в честь Уильяма Томсона, лорда Кельвина, который изобрел мост Кельвина в 1861 году для измерения очень низких сопротивлений с помощью четырехполюсного зондирования. Каждое двухпроводное соединение можно назвать соединением Кельвина.

Соединения Кельвина полезны для измерений. Кельвиновские соединения выполняются точно в точках, чтобы уменьшить паразитное сопротивление и индуктивность. Например, контакты Кельвина для резистора считывания тока размещаются точно на контактных площадках резистора, а не в каком-то произвольном месте на дорожках. Хотя на схеме размещение соединений на контактных площадках или в какой-либо произвольной точке может выглядеть одинаково, реальные трассы имеют индуктивность и сопротивление, которые могут испортить ваши измерения, если вы не используете соединения Кельвина.

Держите цифровые и зашумленные следы подальше от аналоговых следов

Параллельные дорожки или проводники образуют конденсатор. Размещение дорожек близко друг к другу емкостное соединение сигналов на дорожках, особенно если сигналы являются высокочастотными. Держите высокочастотные и зашумленные следы подальше от следов, на которых вы не хотите шума.

Земля не земля

Земля — ​​не идеальный проводник. Позаботьтесь об удалении шумных территорий от сигналов, которые должны быть тихими. Сделайте заземляющие дорожки достаточно большими, чтобы пропускать токи. Размещение заземляющего слоя непосредственно под дорожками сигнала снижает импеданс дорожек, что идеально.

Размер и количество переходных отверстий

У переходников есть индуктивность и сопротивление. Если вы прокладываете дорожку от одной стороны печатной платы к другой и вам нужна низкая индуктивность или сопротивление, используйте несколько переходных отверстий. Большие переходные отверстия имеют меньшее сопротивление. Это особенно полезно при заземлении конденсаторов фильтров и сильноточных узлов.

Использование печатной платы в качестве радиатора

Поместите дополнительную медь вокруг компонента для поверхностного монтажа, чтобы обеспечить дополнительную площадь поверхности для более эффективного отвода тепла. Некоторые спецификации компонентов (особенно силовые диоды и силовые полевые МОП-транзисторы или регуляторы напряжения) содержат рекомендации по использованию площади поверхности печатной платы в качестве радиаторов.

Термальные переходы

Переходные отверстия можно использовать для отвода тепла от одной стороны печатной платы к другой. Это особенно полезно, когда печатная плата установлена ​​на радиаторе на шасси, который может дополнительно рассеивать тепло. Большие переходные отверстия передают тепло более эффективно, чем маленькие переходные отверстия. Многие переходные отверстия передают тепло более эффективно, чем одно сквозное, и снижают рабочую температуру компонентов. Более низкие рабочие температуры способствуют повышению надежности.

Термический сброс

Термический сброс делает соединения между следом или заливкой и выводом компонента небольшими, чтобы облегчить пайку. Это небольшое соединение является коротким, чтобы уменьшить влияние на электрическое сопротивление. Если термический сброс на выводах компонента не используется, то компонент может быть немного холоднее, потому что есть лучшее тепловое соединение с дорожками или заливками, которые могут рассеивать тепло, но его будет труднее паять и распаивать.

Расстояние между следами и монтажными отверстиями

Оставьте место между медными следами или заливками и монтажными отверстиями; это помогает предотвратить опасность поражения электрическим током. Паяльная маска не считается надежным изолятором, поэтому следите за тем, чтобы между медью и любым монтажным оборудованием оставалось расстояние.

Термочувствительные компоненты

Храните компоненты, чувствительные к теплу, вдали от других компонентов, выделяющих тепло. Примеры компонентов, чувствительных к теплу, включают термопары и электролитические конденсаторы. Размещение термопар рядом с источниками тепла может нарушить измерения температуры. Размещение электролитических конденсаторов рядом с компонентами, выделяющими тепло, сократит их срок службы. Компоненты, выделяющие тепло, могут включать в себя мостовые выпрямители, диоды, полевые МОП-транзисторы, индукторы и резисторы. Тепло зависит от тока, протекающего через компоненты.

Вывод

В этой статье были рассмотрены некоторые основные практические советы по компоновке печатной платы, которые могут положительно повлиять на функциональность и надежность вашей конструкции. Имейте это в виду.

1. Не полагайтесь на свой автоматический маршрутизатор
2. Ознакомьтесь со спецификациями вашего производителя
3. Определите ширину дорожек
4. Оставьте достаточно места между дорожками
5. Упростите работу с помощью сетки привязки
6. Избегайте использования углов трассировки под углом 90 градусов
7 . Оставьте пространство между дорожками и монтажными отверстиями
8. Всегда создавайте плоскость заземления
9. Делайте шире дорожки питания и заземления
10. Используйте переходные отверстия для отвода тепла

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector