V návrhu elektronických výrobků, od vytvoření schématu zapojení až po Rozložení PCB a směrování, může dojít k různým chybám v důsledku nedostatku zkušeností nebo znalostí, které mohou brzdit pokrok a v závažných případech učinit desku plošných spojů nepoužitelnou. Abychom těmto problémům předešli, je nezbytné zlepšit naše znalosti této oblasti a vyhnout se běžným chybám.
Tento článek se bude zabývat některými běžnými problémy během vrtání Návrh desky plošných spojů aby se zabránilo opakování stejných chyb. Vrtání lze rozdělit do tří typů: průchozí otvor, slepý otvor a zakopaný otvor. Mezi průchozí otvory patří pokovené průchozí otvory (PTH), nepokovené průchozí otvory (NPTH) a prostupy, které všechny slouží k zajištění elektrického propojení mezi vrstvami. Bez ohledu na typ mohou chybějící otvory vést k významným funkčním poruchám, takže správný návrh vrtání je zásadní.
Problém 1: Drážkové otvory umístěné na nesprávné vrstvě v Altium Design
- Popis problémuOtvor ve drážce nebyl propíchnut, takže výrobek byl nepoužitelný.
- Analýza příčin: Návrhář při návrhu pouzdra přehlédl vytvoření slotu pro USB komponentu. Při návrhu desky si problému všiml, ale pouzdro neupravil; místo toho přidal slot na vrstvu s otvory. I když se tento přístup může teoreticky zdát v pořádku, během výroby se vrtání provádí pomocí vrstev s vrtáním, což může způsobit, že drážka na jiných vrstvách bude přehlédnuta, což vede k vynechání otvoru a nefunkčnímu produktu.
- Jak se vyhnout úskalíKaždá vrstva v návrhu desky plošných spojů má specifickou funkci. Vrtané otvory a drážkované otvory musí být umístěny ve vrtané vrstvě, ne jen proto, že jsou v návrhu považovány za vyrobitelné.
Problém 2: Otvory s nulovým průměrem v Altium Designu
- Popis problémuChybějící průchodky, což má za následek otevřené obvody a nevodivost.
- Analýza příčinV tomto případě v návrhovém souboru chyběly propojovací otvory, které byly označeny během kontroly Design for Manufacturality (DFM). Po dalším zkoumání v Altiu bylo zjištěno, že průměr propojovacího otvoru byl nastaven na 0, takže v návrhovém souboru prakticky neexistoval.
- ZpůsobitTento problém vznikl kvůli chybě při umístění průchodu konstruktérem, což vedlo k průchodu s nulovým průměrem. Pokud problém není zjištěn během kontroly DFM, chybějící průchody by mohly zůstat bez povšimnutí, což by vedlo k elektrickým přerušením obvodů a selhání funkčnosti.
- Jak se vyhnout úskalíPo dokončení schématu zapojení vždy proveďte kontrolu DFM, abyste zajistili vyrobitelnost. Chybějící průchody je často těžké odhalit, ale kontrola DFM před výrobou pomůže takové problémy identifikovat.
Problém 3: Chybějící výstupy Via v návrhu PADS
- Popis problémuChybějící průchodky mají za následek otevřené obvody a nevodivost.
- Analýza příčinBěhem kontroly DFM v PADS bylo označeno mnoho chybějících propojení. Po prošetření bylo zjištěno, že jedna sada propojení byla omylem navržena jako polovodivé, což způsobilo, že PADS tyto propojení z výstupních souborů vynechal. V tomto případě návrh oboustranné desky plošných spojů neumožňoval polovodivé propojení a k chybě došlo, když inženýr propojení špatně nakonfiguroval jako polovodivé. Tato chyba zabránila výstupu propojení během procesu vrtání, což vedlo k chybějícím propojením.
- Jak se vyhnout úskalíTento typ chyby je obtížné odhalit bez analýzy DFM. Po dokončení návrhu vždy proveďte důkladnou kontrolu DFM, abyste se ujistili, že s výstupy průchodů nejsou žádné problémy, zejména u složitých návrhů s různými typy průchodů.
Problém 4: Chybějící slot v souborech Allegro Gerber
- Popis problémuChybějící otvory pro piny HDMI komponent, což má za následek nemožnost zasunutí pinů.
- Analýza příčinBěhem kontroly DFM byly chybějící drážkové otvory označeny. Po dalším zkoumání bylo zjištěno, že soubor Gerber neobsahoval vrstvu drážkových otvorů. K tomuto problému došlo, protože soubor pro vrtání byl vygenerován správně, ale vrstva drážkových otvorů byla vynechána, což vedlo k chybějícím slotem pro komponenty, jako jsou konektory HDMI. Pokud k tomu dojde, piny komponent nelze vložit a pokud je slot určen pro zemnící síť, pozdější vrtání by mohlo způsobit otevřenou zemní síť.
- Jak se vyhnout úskalíTento typ chyby je běžný mezi začátečníky, protože je snadné zapomenout na výstup vrstvy drážkových otvorů. Před odesláním návrhu do výroby vždy proveďte kontrolu DFM, abyste se ujistili, že všechny potřebné vrstvy, včetně drážkových otvorů, jsou zahrnuty v souborech Gerber.
Důležitost otvorů v návrhu desek plošných spojů
Otvory v návrhu desek plošných spojů jsou klíčové pro směrování, strukturální oporu a umístění součástek. Průchozí otvory, poziční otvory a otvory pro součástky, jako jsou DIP pouzdra, musí být správně navrženy a umístěny. Chybějící otvory nebo nesprávné umístění otvorů může vést k selhání návrhu. Zajištění správného návrhu otvorů a provedení důkladných kontrol DFM jsou zásadními kroky k zamezení nákladným chybám a k zajištění toho, aby konečný produkt fungoval podle očekávání.
