Prstencové kroužky pro desky plošných spojů: Pokyny pro návrh

Prstencové kroužky desek plošných spojů jsou měděné oblasti, které zůstávají kolem vyvrtaných otvorů. Jsou nezbytné pro pokovené průchozí otvory, propojky a vývody součástek, protože poskytují plochu pro elektrické připojení a tolerují běžné výrobní odchylky při vrtání a registraci.

Návrh prstencového kroužku by měl být založen na hotovém otvoru, geometrii plošky, registraci vrstev a výrobních možnostech dohodnutých pro danou zakázku.

Obsah

• Co je to prstencový kroužek na desce plošných spojů?
• Jak vypočítat prstenec
• Proč jsou prstencové kroužky důležité
• Běžné problémy s prstencovým prstencem
• IPC a výrobní tolerance
• Průchodky a otvory pro komponenty
• Kapkovité podložky a prstencové kroužky
• Kontroly DFM pro prstencové kroužky
• Inspekce a test
• Recenze návrhu prstencového kroužku s Highleap

Co je to prstencový kroužek na desce plošných spojů?

U pokoveného průchozího otvoru je prstenec radiální měděná plocha obklopující hotový otvor. Podporuje kontinuitu pokovení a poskytuje pájitelnou nebo spojitelnou plochu. Na vnitřních vrstvách je také nutné dostatečné zachycení pro udržení spolehlivého spojení válce po vrtání.

Požadovaný kroužek se liší podle třídy desky, typu vrstvy, hustoty prvků a toho, zda je otvor průchodkou, vývodem součástky, nástrojem nebo specializovanou strukturou.

Jak vypočítat prstenec

Jednoduchý nominální výpočet je prstencový kroužek = (průměr podložky – průměr hotového otvoru) / 2. Konstrukční hodnota musí také zohledňovat odchylku vrtáku, toleranci registrace, pokovování a jakékoli požadavky na přijetí zákazníkem.

Pokud se jedná o kontrolovanou výkresovou hodnotu, použijte ve výpočtu hotový otvor. Ověřte, zda zpracovatel potřebuje větší průměr vrtáku, aby dosáhl konečného výsledku po pokovení.

Proč jsou prstencové kroužky důležité

Poddimenzovaný kroužek zvyšuje riziko prolomení, sníženého zachycení pokovení, slabých pájených spojů a ztráty výtěžnosti. Dopad může být větší na hustých vícevrstvých deskách, kde tolerance registrace vnitřních vrstev spotřebovává větší část dostupné plochy.

Volba mírně větší destičky tam, kde to frézování umožňuje, může zlepšit výrobní rezervu a snížit zbytečné riziko.

Běžné problémy s prstencovým prstencem

Mezi typické problémy patří nesprávná registrace vrtáku a plošky, nedostatečné zachycení vnitřní vrstvy, zmenšené plošky v důsledku frézování nebo geometrie tepelného reliéfu a velikosti kontaktních plošek zkopírované z nekompatibilní sady konstrukčních pravidel. Nominálně správné pravidlo CAD může být stále nevhodné pro skutečnou strukturu a třídu desky.

Zvlášť zkontrolujte výjimky, jako jsou konektory, otvory pro zalisování, oblasti s velkým množstvím mědi a zóny s jemnou roztečí vodičů.

IPC a výrobní tolerance

Dokumenty IPC a specifikace zákazníka definují koncepty přijetí, ale cílová třída a smluvní požadavky musí být stanoveny pro každý produkt. Výrobní kapacita, velikost vrtáku, tloušťka desky, počet vrstev a registrace - to vše ovlivňuje praktické požadavky na pozemky.

Používejte konstrukční pravidla výrobce pro zamýšlený proces a zacházejte s nimi jako se součástí vydaného výrobního balíčku.

Průchodky a otvory pro komponenty

Propojovací otvory mohou používat menší kontaktní plošky pro zachování hustoty trasování, zatímco otvory pro součástky mohou vyžadovat větší kontaktní plošky pro pájení a mechanickou pevnost. U vysokoproudých nebo mechanicky zatížených spojů je třeba zvážit zvláštní velikost kontaktních plošek, velikost otvoru, pokovování a odlehčení tahu.

Nepoužívejte jednu hodnotu mezikruží naslepo na každý typ otvoru.

Kapkovité podložky a prstencové kroužky

Kapkovité struktury plynule rozšiřují spojení mezi vodičem a kontaktní ploškou. Mohou zlepšit retenci mědi v blízkosti vyvrtaného otvoru a zvýšit rezervu ve vybraných oblastech, ale nenahrazují správně dimenzovaný prstenec ani vhodnou toleranci vrtání.

Použijte je tam, kde odpovídají strategii trasování a výroby, a poté ověřte, zda je výsledná geometrie čistá a nevytváří porušení roztečí.

Kontroly DFM pro prstencové kroužky

Kontrola DFM by měla prozkoumat velikosti hotových otvorů, vrstvy plošek, vrtací soubory, registraci vrstev, výjimky mezikruží a vůli kolem každého typu otvoru. Kontrola je obzvláště cenná po změně knihovny obrázků, revizi vrstev nebo aktualizaci panelizace.

Korekce okrajových plošek před obráběním umožňuje zabránit nákladným opravám a může zlepšit výtěžnost prvního průchodu.

Inspekce a test

Kontrola výroby může zahrnovat automatizovanou optickou kontrolu, rentgenovou nebo mikroskopickou analýzu řezů, kde je to vhodné, a elektrické testování kontinuity a izolace. Metoda by měla být vybrána na základě kritérií rizika a přijatelnosti, spíše než aby byla použita jako náhrada za spolehlivá pravidla návrhu.

Zdokumentujte všechny kritické otvory nebo kupóny, které vyžadují dodatečné ověření.

Recenze návrhu prstencového kroužku s Highleap

Společnost Highleap Electronics dokáže před výrobou zkontrolovat pravidla pro mezikruží, data vrtání, uspořádání otvorů a požadavky na speciální otvory. Jasné informace o třídě produktu a kritických vlastnostech pomáhají zaměřit se na skutečná výrobní rizika.

Pro posouzení vyrobitelnosti si vyžádejte cenovou nabídku na desku plošných spojů se soubory Gerber, vrtacími soubory, výkresy a výrobními poznámkami.