PCB-Design-Grenzen über die Kanten hinaus: Erweiterung über den Randabstand hinaus

Haben Sie jemals gestanden, mit beiden Füßen fest auf dem Rand einer Klippe? Nein, ich meine nicht eine sehr steile Böschung, von der man leicht verletzt würde, wenn man fällt. Ich spreche von den 90-Grad-Klippen, 600 Meter senkrecht nach unten, wie man sie auf Bildern in National Geographic sieht. Sicherlich eine erschreckende Erfahrung, egal wie erfahren man im Stehen an Klippen ist.

Die Gedanken, die einem durch den Kopf schießen, sind ununterbrochen und extrem primitiv. Werden meine Füße rutschen, wenn ich zu nah komme? Was ist mit der Windböe, die ich im Rücken spüre? Nicht gerade mein Fall, aber manchmal muss man einfach über den Rand schauen.

Ähnlich kann es Ihnen (oder Ihren Komponenten) passieren, dass Sie am Rand (Abstand) Ihrer Leiterplatte stehen, mit wenig Platz zum Verschnaufen. Manchmal müssen Ihre Komponenten die erschreckende Erfahrung machen, am Rand dieses 600 Meter (ok, vielleicht ist es näher an einem Zoll oder so) Abfalls zu stehen, nur um dann den Rest ihres Daseins unter Höchstleistung zu operieren. Oh, welch ein Leben!

Ob es nun an mangelndem Platz auf der Platine liegt, einer großen Menge an Bauteilen, die untergebracht werden müssen, oder einfach an den Einschränkungen des Gehäuses, das die Platine umgibt, manchmal müssen Sie Ihre Komponenten über die akzeptablen Randabstandstoleranzen hinaus erweitern und in das Reich der Klippen vorstoßen. Welche Faktoren spielen eine Rolle, wenn man über diese Grenzen hinausgeht? Die folgenden Richtlinien stellen sicher, dass Ihre Komponenten nicht links und rechts herunterfallen.

Bei jeglichen PCB-Design-Beschränkungen, ausreichend Kupferverbindungen sicherstellen

Eine Faustregel für die Platzierung von Komponenten an jeder Position auf der Platine ist zunächst sicherzustellen, dass genügend Kupfer für eine stabile elektromechanische Verbindung vorhanden ist. Auch wenn sich einige Dinge ändern mögen, wenn Sie über die Randabstandstoleranzen hinausgehen, ist die Regel für Kupfer nicht anders.

Genau wie jemand, der am Rand einer Klippe steht, sicherstellen muss, dass seine Füße fest auf dem Boden stehen, müssen Sie ähnliche Sorgfalt bei Ihren Komponenten walten lassen. Verhindern Sie, dass Sie und Ihr Design umkippen, indem Sie zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen treffen, um zu versprechen, dass die physischen, Kupferverbindungen durchgehend solide sein werden.

Über die Absicht hinaus nutzen: Außerhalb der Box designen

Natürlich erwarten Sie, dass Ihr PCB in irgendeiner Form genutzt wird, und wenn ein Produkt verwendet wird, kann man die Einfallsreichtum der Verbraucher, neue Verwendungsmöglichkeiten für Ihre Entwürfe zu finden, niemals ausschließen. Mit anderen Worten, wenn Ihr Produkt vom vorgesehenen Benutzer geöffnet wird, könnte es für Zwecke verwendet werden, die Sie nie für möglich gehalten hätten, aber der Benutzer wird dennoch erwarten, dass Ihr Produkt ihren Standards entspricht.

Indem Sie den Raum um potenziell gefährliche Komponenten betrachten, können Sie proaktiv Schäden verhindern, selbst bei unbeabsichtigten Verwendungen des Produkts. Besonders wenn Ihre Komponenten näher an den Abgrund rücken, müssen Sie sogar außerhalb der Box liegende Nutzungsfälle Ihres Designs in Betracht ziehen. Gibt es welche, die bei aggressiver Handhabung verbiegen und brechen würden? Was ist mit Schäden am Gehäuse?

Einfach klug über die beabsichtigten (und unbeabsichtigten) Verwendungen des Produkts und darüber, wie Ihre Komponenten betroffen sein könnten, nachzudenken, wird viele der Fragen zu Graubereichen/Randabständen beantworten, die auftauchen werden.

Herstellungsbeschränkungen und wie man sie verhindert

Wenn ich jedes Mal einen Nickel bekäme, wenn ich Leuten sagte, sie sollen die Einschränkungen der Hersteller vor dem Einfrieren des Designs berücksichtigen, könnte ich wahrscheinlich eine Treppe von welchem Abgrund ich auch gegenüberstehe hinunterbauen. In PCB-Designsoftware können Sie alles entwerfen, was Ihnen in den Sinn kommt; das Umsetzen in die reale Welt (die Herstellung) ist jedoch eine ganz andere Herausforderung.

Das Zusammenrücken von Komponenten oder das Näherbringen an den Randabstand Ihres Designs wird es den Fertigungsteams umso schwieriger machen, dies zu integrieren. Abhängig von den Fähigkeiten der Maschinen Ihres Herstellers könnten Sie sich beim Versenden Ihrer ersten RFQs in einer Sackgasse wiederfinden. Bevor Sie es wissen, geht es zurück an den Zeichentisch.

Ein Weg, dies zu bekämpfen, ist die Durchführung einer Prüfung und Überprüfung der Fertigungsstätte, bevor Sie sich für einen Hersteller für Ihr Design festlegen. Sie können die Fähigkeiten Ihres Herstellers überprüfen und somit sicherstellen, dass sie die Fähigkeiten besitzen, die Sie für den Erfolg Ihres Designs benötigen. Die Kontaktaufnahme mit auch nur einer kleinen Anzahl von Herstellern wird Ihnen eine Vorstellung davon geben, wo Einschränkungen bestehen, wenn Sie die Randabstände überschreiten.

Überdenken Sie Ihren Rand nicht

Über die Randfreigabe hinauszugehen, ist keine Raketenwissenschaft, sondern ein Spiel mit dem Risiko. Das Spiel übersetzt sich in: „Wie nah kann ich an den Rand kommen, bevor ich herunterfalle?“ Wiederum keine Frage, die ich gerne stelle, wenn ich tausend Fuß tiefe Abgründe überblicke, aber manchmal haben wir bei unseren PCB-Designs keine Wahl.

Die Berücksichtigung der genannten Überlegungen wird Ihrem Prozess in kleinen Weisen zugutekommen, die Ihr Design am Laufen halten, solange der Verkauf gut läuft. Für PCB-Designsoftware, die diese Überlegungen durch die Integration intuitiver Regelprüfungen sowie klarer, effektiver Fertigungsausgabedateien vereinfacht, sollten Sie Altium Designer^® in Betracht ziehen. Seine einheitliche Designumgebung ermöglicht es Ihnen, von Schaltplan zu Layout bis zur Ausgabe alles auf derselben Plattform zu bearbeiten.

Wenn Sie interessiert sind zu sehen, was Altium für Sie in Bezug darauf tun kann, Ihre Komponenten davon abzuhalten, über den Rand zu fallen, sprechen Sie noch heute mit einem Altium-Experten.