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PCB spacers: 3 top tips for selecting spacers for printed circuit boards

different pcb-spacers
Choosing the right PCB spacers is a decisive step in electronic assembly and design. These components play a central role in ensuring the integrity, reliability and design of PCBs and their associated components in a mechatronic housing.

  1. Mind the importance of PCB spacers:
    Printed circuit board spacers, also known as electrical spacers, are essential for the reliability, functionality and durability of electronic devices.
    1. Your main task is to prevent short circuits within a mechatronic assembly. By creating a physical separation between conductive copper webs, pads and components, PCB spacers act as insulators.
    2. In addition, they contribute to effective heat dissipation by creating space between the components, thus enabling improved air circulation and more efficient cooling.
    3. They can also be used to connect to heat sinks or other cooling elements to improve the heat dissipation of sensitive components.

  2. Consider the different types and applications of spacers:
    There are different types of PCB spacers, each of which is suitable for different applications.
    The selection of the right type depends on factors such as insulation requirements, temperature resistance, load, assembly method and space requirements. Nylon and ceramic spacers offer good insulation and temperature properties, while threaded inserts made of brass in the holders give additional mechanical strength.

    1. Round nylon spacer with through bore:
      • Excellent insulation properties
      • Good resistance to chemicals, oils and solvents
      • Also available in PVC, PS and POM
      • Typical applications: electronic assemblies, automotive systems, industrial machines, consumer electronics

    2. Cylindrical spacers including brass threaded inserts:
      • More rigid type
      • Support for heavy PCBs
      • Prevents beflection of PCBs
      • Easier assembly because no separate nut is required
      • Max. Operating temperature: 85°C
      • Material: Nylon 6/6
      • Typical applications: electronic housings, automotive assemblies, telecommunications equipment, industrial machinery

    3. Ceramic spacers without through bore:
      • Excellent electrical isolation and heat resistance
      • Max. operating temperature: 1000°C
      • Stackable components for more complex PCB arrangements
      • Typical applications: high-frequency circuit boards, wireless communication, radar, LED lighting, power electronics, high-temperature environments

    4. Plug-in nylon spacers:
      • Isolation for fixing screws
      • Snap closure for easy assembly
      • Available as standard and stackable versions
      • Material: Nylon 6/6
      • Typical applications: electronic housings, automotive assemblies, telecommunications equipment, control panels, production systems, robotics

    5. Flanged foot spacer:
      • More rigid type due to flanged foot
      • Support for heavy PCBs
      • Easier assembly because no separate nut is required
      • Max. operating temperature: 110°C
      • Material: Nylon 6/6
      • Typical applications: electronic housings, automotive assemblies, telecommunications equipment, industrial machines

  3. How to choose the right materials for your spacers:
    The material selection for spacers is another critical factor. The materials should be carefully selected in terms of electrical conductivity, thermal properties and environmental compatibility.

    For example, nylon spacers are non-conductive and lightweight, while ceramic spacers offer high temperature resistance. Choosing the right material can significantly affect the performance and durability of your electronic assembly.

    1. Plastics
      • Non-conductive, prevents short circuits
      • Good resistance to corrosive substances
      • Cost-effective for large series
      • Lightweight for weight-sensitive applications
      Plastics such as nylon 6/6, heat-resistant nylon 6/6, PVC, polyoxymethylene (POM) and polystyrene (PS) can be preferred for PCB spacers.
      Nylon offers good chemical resistance, but should not be used with moisture as it absorbs moisture. Heat-resistant nylon 6/6 improves thermal properties up to 125°C.
      PVC is good for electrical insulation and chemical resistance.
      POM has high heat resistance, stiffness and low friction.

    2. Metals
      For conductive applications, metal spacers made of nickel-plated brass, galvanized steel, stainless steel or aluminum can be used.
      • Ideal for constant electrical conductivity from e.g. the PCB to the housing
      • High tensile strength and impact resistance
      • Better heat resistance of high-temperature environments

    3. Ceramics
      Ceramic spacers offer excellent insulation properties and non-conductivity at extreme temperatures. They are more often used in industrial than in electronic applications.

Summary

Selecting the right PCB spacers requires careful consideration of various factors, including the importance of spacers, the different types and applications, and material selection. By following these three top tips, you can ensure that your electronic assemblies are reliable, functional and durable.

thanks to source, modified for MDI purpose:"How to choose PCB spacers" https://www.essentracomponents.com/en-gb/news/solutions/pcb-electronics/three-top-tips-for-selecting-pcb-spacers
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ECO-Design: Warum das Batteriedesign heute die Kreislaufwirtschaft berücksichtigen muss
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Konstruieren von mechatronischen Produkten mit Praxiswissen
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Wissen durch Projekte oder gezielte Weiterbildung? Viele Konstrukteure in der Elektromechanik/Mechatronik lernen projektgetrieben. Das dauert aber sehr lange, gefährdet Projektpläne und kann viel Geld kosten. Wichtig zu wissen: Der Konstrukteur muss kein Elektronik-Wissen erlernen. Er muss seinen Handlungsspielraum mit der Elektronik kennen und kann damit das Gehäuse robust auslegen.
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LEITERPLATTEN-VERBINDER: VERGLEICH ZWISCHEN LITZEN- UND FLEX-VERBINDUNG Der Artikel von John Brunt (Harwin Plc) beleuchtet die Unterschiede zwischen diskreten Drähten und flexiblen gedruckten Schaltungen (FPCs) und gibt wertvolle Hinweise zur Auswahl der geeigneten Lösung. **Wichtige Überlegungen:** - **Stromstärken**: FPCs sind aufgrund ihrer dünnen Kupferbahnen in der Strombelastbarkeit eingeschränkt, während diskrete Drähte höhere Ströme unterstützen können. - **Gewicht und Platz**: FPCs sind ideal für Anwendungen mit strengen Gewichtsbeschränkungen, wie z.B. UAVs (Unmanned Aerial Vehicel/Unbemanntes Luftfahrzeug), da sie weniger Platz benötigen und leichter sind. - **Biegung und Flexibilität**: FPCs ermöglichen engere Biegungen, sind jedoch nur in einer Richtung flexibel. Diskrete Drähte bieten mehr Bewegungsfreiheit und Haltbarkeit bei dynamischen Anwendungen. - **Umgebungsbedingungen**: Die Wahl des Materials ist entscheidend, insbesondere in harschen Umgebungen, um elektromagnetische Störungen zu mi
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