Кільцеві кільця для друкованих плат: рекомендації щодо проектування

Кільцеве кільце друкованої плати – це мідні ділянки, що залишаються навколо просвердлених отворів. Вони необхідні для наскрізних гальванічних отворів, перехідних отворів та виводів компонентів, оскільки забезпечують площу електричного з'єднання та допускають звичайні виробничі варіації під час свердління та суміщення.

Конструкція кільцевого кільця повинна базуватися на готовому отворі, геометрії площадки, суміщенні шарів та узгоджених для роботи виробничих можливостях.

Зміст

• Що таке кільцеве кільце для друкованої плати?
• Як розрахувати кільцеве кільце
• Чому кільцеподібні кільця важливі
• Поширені проблеми з кільцевим кільцем
• IPC та допуски на виготовлення
• Перехідні отвори та отвори для компонентів
• Краплеподібні прокладки та кільцеподібні кільця
• Перевірки DFM на наявність кільцевих кілець
• Перевірка та випробування
• Огляд дизайну кільцевого кільця за допомогою Highleap

Що таке кільцеве кільце для друкованої плати?

Для наскрізного отвору з гальванічним покриттям кільцеве кільце являє собою радіальну мідну фаску, що оточує готовий отвір. Воно підтримує безперервність покриття та забезпечує область, яку можна паяти або з'єднувати. На внутрішніх шарах також необхідне адекватне захоплення для підтримки надійного з'єднання ствола після свердління.

Необхідне кільце відрізняється залежно від класу плати, типу шару, щільності елементів, а також від того, чи є отвір переходним отвором, виводом компонента, елементом інструменту чи спеціалізованою структурою.

Як розрахувати кільцеве кільце

Простий номінальний розрахунок такий: кільцеве кільце = (діаметр площадки – діаметр готового отвору) / 2. Розрахункове значення також повинно враховувати відхилення свердла, допуск суміщення, покриття та будь-які вимоги замовника щодо прийняття.

Використовуйте готовий отвір у розрахунку, якщо це контрольоване значення креслення. Перевірте, чи потрібен виробнику більший розмір свердла для досягнення цього готового результату після нанесення покриття.

Чому кільцеподібні кільця важливі

Замале кільце збільшує ризик прориву, зниження захоплення покриття, слабких паяних з'єднань та втрати продуктивності. Вплив може бути більшим на щільних багатошарових платах, де допуск суміщення внутрішнього шару займає більшу частину доступної площі.

Вибір трохи більшої площадки там, де дозволяє фрезерування, може покращити запас продуктивності та зменшити непотрібний ризик.

Поширені проблеми з кільцевим кільцем

Типові проблеми включають неправильне суміщення свердла з контактними площадками, недостатнє захоплення внутрішнього шару, зменшення площі контактних площадок через трасування або геометрію теплового рельєфу, а також розміри контактних поверхонь, скопійовані з несумісного набору правил проектування. Номінально правильне правило САПР все ще може бути непридатним для фактичного стека та класу плати.

Окремо перегляньте виняткові області, такі як роз'єми, отвори для пресування, ділянки з великою кількістю міді та зони дрібного кроку роз'ємів.

IPC та допуски на виготовлення

Документи IPC та специфікації замовника визначають концепції приймання, але для кожного продукту необхідно встановити цільовий клас та договірні вимоги. Можливості виготовлення, розмір свердла, товщина плити, кількість шарів та реєстрація – все це впливає на практичні вимоги до землі.

Використовуйте правила проектування виробника для запланованого процесу та розглядайте їх як частину випущеного виробничого пакету.

Перехідні отвори та отвори для компонентів

Для перехідних отворів можуть використовуватися менші контактні площадки для збереження щільності трасування, тоді як для отворів компонентів можуть знадобитися більші контактні площадки для пайки та механічної міцності. Для з'єднань з високим струмом або механічним навантаженням потрібна особлива увага щодо розміру контактних площадок, розміру отвору, покриття та зняття натягу.

Не застосовуйте одне значення кільцевого кільця сліпо до кожного типу отвору.

Краплеподібні прокладки та кільцеподібні кільця

Краплі плавно розширюють з'єднання між доріжкою та контактною площадкою. Вони можуть покращити утримання міді поблизу просвердленого отвору та додати запас у вибраних ділянках, але вони не замінюють кільцеве кільце правильного розміру або відповідний допуск свердління.

Використовуйте їх там, де вони відповідають стратегії трасування та виробництва, а потім перевірте, чи отримана геометрія є чистою та не створює порушень інтервалів.

Перевірки DFM на наявність кільцевих кілець

Перевірка DFM повинна враховувати розміри готових отворів, стеки площадок, файли свердління, реєстрацію шарів, винятки кільцевих кілець та зазор навколо кожного типу отвору. Перевірка особливо цінна після зміни бібліотеки посадкових місць, перегляду стеку або оновлення панелізації.

Корекція крайових прокладок перед оснащенням дозволяє уникнути дорогої повторної обробки та може покращити вихід першого проходу.

Перевірка та випробування

Контроль виготовлення може включати автоматизований оптичний контроль, рентгенівський або мікрошліфний аналіз, де це доречно, а також електричні випробування на безперервність та ізоляцію. Метод слід вибирати на основі критеріїв ризику та прийнятності, а не використовувати як заміну правил надійного проектування.

Задокументуйте будь-які критичні отвори або купони, які потребують додаткової перевірки.

Огляд дизайну кільцевого кільця за допомогою Highleap

Highleap Electronics може переглянути правила кільцевих кілець, дані свердління, суміщення та вимоги до спеціальних отворів перед виготовленням. Чітка інформація про клас продукту та критичні характеристики допомагає зосередити огляд на реальних виробничих ризиках.

Для перевірки технологічності, запросіть цінову пропозицію на друковану плату з файлами Gerber, файлами для свердління, кресленнями та примітками щодо виготовлення.