Inele inelare PCB: Instrucțiuni de proiectare

Inelele inelare pentru PCB sunt zonele de cupru care rămân în jurul găurilor perforate. Sunt esențiale pentru găurile placate, via-urile și cablurile componentelor, deoarece oferă o zonă de conectare electrică și tolerează variațiile normale de fabricație în timpul găuririi și înregistrării.

Proiectarea inelului inelar trebuie să se bazeze pe gaura finită, geometria plăcuței, înregistrarea straturilor și capacitatea de fabricație convenită pentru lucrare.

Cuprins

• Ce este un inel inelar PCB?
• Cum se calculează inelul inelar
• De ce contează inelele inelare
• Probleme comune inelului anular
• IPC și toleranțe de fabricație
• Vias și găuri pentru componente
• Tampoane tip lacrimă și inele inelare
• Verificări DFM pentru inele inelare
• Inspecție și testare
• Recenzie a designului inelului inelar cu Highleap

Ce este un inel inelar PCB?

Pentru o gaură traversantă placată, inelul circular este zona radială de cupru care înconjoară gaura finisată. Acesta susține continuitatea placarii și oferă o zonă lipibilă sau conectabilă. Pe straturile interioare este necesară și o fixare adecvată pentru a menține o conexiune fiabilă a cilindrului după găurire.

Acceptarea inelului inelar este legată de controlul găuririi și al înregistrării , de geometria specificată a găurii și de toleranța de fabricație aprobată. Evaluați aceste dimensiuni împreună, în loc să utilizați diametrul plăcuței ca singură măsură a marjei de fabricație.

Inelul necesar diferă în funcție de clasa plăcii, tipul de strat, densitatea caracteristicilor și dacă gaura este o via, un conductor de componentă, o caracteristică de scule sau o structură specializată.

Cum se calculează inelul inelar

Un calcul nominal simplu este inelul inelar = (diametrul plăcuței – diametrul găurii finite) / 2. Valoarea de proiectare trebuie să ia în considerare și deviația burghiului, toleranța de înregistrare, placarea și orice cerință de acceptare a clientului.

Folosiți gaura finită în calcul atunci când aceasta este valoarea controlată a desenului. Confirmați dacă producătorul are nevoie de o dimensiune mai mare a burghiului pentru a obține rezultatul finit după placare.

De ce contează inelele inelare

Un inel subdimensionat crește riscul de rupere a firului, reducerea captării plăcilor, îmbinări slabe ale lipirii și pierderi de randament. Impactul poate fi mai mare pe plăcile multistrat dense, unde toleranța de înregistrare a stratului interior consumă o parte mai mare din suprafața disponibilă.

Alegerea unei plăcuțe puțin mai mari, acolo unde frezarea permite, poate îmbunătăți marja de fabricație și poate reduce riscurile inutile.

Probleme comune inelului anular

Problemele tipice includ înregistrarea greșită între găurire și placă, captura insuficientă a stratului interior, plăcuțe reduse prin frezare sau geometrie de relief termic și dimensiuni ale terenului copiate dintr-un set de reguli de proiectare incompatibil. O regulă CAD nominal corectă poate fi totuși nepotrivită pentru stivuirea reală și clasa plăcii.

Examinați separat zonele cu excepții, cum ar fi conectorii, găurile prin presare, regiunile de cupru greu și zonele de ruptură cu pas fin.

IPC și toleranțe de fabricație

Documentele IPC și specificațiile clientului definesc conceptele de acceptare, dar clasa țintă și cerințele contractuale trebuie stabilite pentru fiecare produs. Capacitatea de fabricație, dimensiunea burghiului, grosimea plăcii, numărul de straturi și înregistrarea influențează toate necesarul practic de teren.

Utilizați regulile de proiectare ale producătorului pentru procesul dorit și tratați-le ca parte a pachetului de fabricație lansat.

Vias și găuri pentru componente

Vias-urile pot utiliza pad-uri mai mici pentru a păstra densitatea de rutare, în timp ce găurile componentelor pot necesita suprafețe mai mari pentru lipire și rezistență mecanică. Conexiunile cu curenți mari sau încărcate mecanic necesită o atenție specială pentru dimensiunea pad-ului, dimensiunea găurii, placare și reducerea tensiunii.

Nu aplicați o singură valoare a inelului inelar în mod orb pentru fiecare tip de gaură.

Tampoane tip lacrimă și inele inelare

Picăturile de burghiu lărgesc ușor conexiunea dintre o urmă și o placă de găurit. Acestea pot îmbunătăți retenția cuprului în apropierea unei găuri forate și pot adăuga margine în anumite zone, dar nu înlocuiesc un inel circular de dimensiuni corecte sau o toleranță adecvată a burghiului.

Folosiți-le acolo unde se potrivesc strategiei de rutare și fabricație, apoi verificați dacă geometria rezultată este curată și nu creează încălcări ale spațierii.

Verificări DFM pentru inele inelare

O revizuire DFM ar trebui să examineze dimensiunile găurilor finite, stivele de plăcuțe, fișierele de găurit, înregistrarea straturilor, excepțiile inelului inelar și spațiul liber în jurul fiecărui tip de găură. Revizuirea este deosebit de valoroasă după o modificare a bibliotecii de amprente, o revizuire a stivuirii sau o actualizare a panourilor.

Corectarea plăcuțelor marginale înainte de prelucrarea sculelor evită refacerea costisitoare și poate îmbunătăți randamentul la prima trecere.

Inspecție și testare

Inspecția fabricației poate include inspecție optică automată, analiză cu raze X sau microsecție, acolo unde este cazul, și testare electrică pentru continuitate și izolație. Metoda ar trebui selectată pe baza criteriilor de risc și acceptare, mai degrabă decât utilizată ca un substitut pentru regulile de proiectare solide.

Documentați orice găuri sau cupoane critice care necesită verificări suplimentare.

Recenzie a designului inelului inelar cu Highleap

Highleap Electronics poate revizui regulile pentru inelele inelare, datele de găurire, cerințele de suprapunere și de găuri speciale înainte de fabricație. Informațiile clare despre clasa de produse și caracteristicile critice ajută la concentrarea revizuirii asupra riscurilor reale de fabricație.

Pentru o analiză a fabricabilității, solicitați o ofertă pentru PCB împreună cu fișierele Gerber, fișierele de găurire, desenele și notele de fabricație.