I design af elektroniske produkter, fra oprettelse af diagrammer til PCB-layout og routing, kan der opstå forskellige fejl på grund af manglende erfaring eller viden, hvilket kan hindre fremskridt og i alvorlige tilfælde gøre printkortet ubrugeligt. For at forhindre sådanne problemer er det vigtigt at forbedre vores forståelse af dette område og undgå almindelige fejl.
Denne artikel vil diskutere nogle almindelige boreproblemer under Printkortdesign for at hjælpe dig med at undgå at gentage de samme fejl. Boring kan kategoriseres i tre typer: gennemgående hul, bundhul og nedgravet hul. Gennemgående huller omfatter belagte gennemgående huller (PTH), ikke-belagte gennemgående huller (NPTH) og vias, som alle tjener til at skabe elektrisk forbindelse mellem lag. Uanset typen kan manglende huller føre til betydelige funktionelle fejl, hvilket gør korrekt boredesign afgørende.
Problem 1: Huller placeret på det forkerte lag i Altium-design
- Problem BeskrivelseHullet til slidsen manglede, hvilket gjorde produktet ubrugeligt.
- Årsag analyseDesigneren glemte at oprette USB-komponentens slot under design af pakken. Da de designede kortet, bemærkede de problemet, men ændrede ikke pakken; i stedet tilføjede de slot'en på hullaget. Selvom denne tilgang kan virke okay i teorien, udføres boringen under fremstillingen ved hjælp af borelagene, hvilket kan medføre, at slothullet på andre lag overses, hvilket fører til et overset hul og et ikke-funktionelt produkt.
- Sådan undgår du faldgrubenHvert lag i printkortdesignfilen har en specifik funktion. Borehuller og slidshuller skal placeres i borelaget, ikke blot antages at være fremstillingsbare, fordi de er i designet.
Problem 2: Huller med nul diameter i Altium-design
- Problem BeskrivelseManglende vias resulterer i åbne kredsløb og manglende ledningsevne.
- Årsag analyseI dette tilfælde manglede designfilen vias, som blev markeret under Design for Manufacturability (DFM)-kontrollen. Ved yderligere undersøgelse i Altium blev det konstateret, at viadiameteren var indstillet til 0, hvilket gjorde den reelt ikke-eksisterende i designfilen.
- ÅrsagDette problem opstod på grund af en fejl, da designeren placerede via'en, hvilket resulterede i en via med en diameter på nul. Hvis problemet ikke registreres under DFM-kontrollen, kan de manglende via'er gå ubemærket hen, hvilket kan føre til elektriske afbrydelser og funktionsfejl.
- Sådan undgår du faldgrubenEfter færdiggørelse af kredsløbsdiagrammet skal der altid udføres en DFM-kontrol for at sikre fremstillingsevne. Manglende vias er ofte svære at få øje på, men en DFM-kontrol før fremstilling vil hjælpe med at identificere sådanne problemer.
Problem 3: Manglende Via-udgange i PADS-design
- Problem BeskrivelseManglende vias resulterer i åbne kredsløb og manglende ledningsevne.
- Årsag analyseUnder en DFM-kontrol i PADS blev mange manglende vias markeret. Efter en undersøgelse blev det konstateret, at et sæt vias fejlagtigt var designet som halvledende vias, hvilket fik PADS til at udelade disse vias fra outputfilerne. I dette tilfælde tillod et dobbeltsidet PCB-design ikke halvledende vias, og fejlen opstod, da ingeniøren fejlkonfigurerede viasene som halvledende. Denne fejl forhindrede viasene i at blive outputtet under boreprocessen, hvilket førte til manglende vias.
- Sådan undgår du faldgrubenDenne type fejl er svær at opdage uden en DFM-analyse. Udfør altid en grundig DFM-kontrol efter færdiggørelse af designet for at sikre, at der ikke er problemer med via-output, især for komplekse designs med forskellige via-typer.
Problem 4: Manglende slot i Allegro Gerber-filer
- Problem BeskrivelseManglende huller til stikben til HDMI-komponenter, hvilket resulterer i, at stikkene ikke kan indsættes.
- Årsag analyseUnder en DFM-kontrol blev de manglende slothuller markeret. Efter yderligere undersøgelse blev det konstateret, at Gerber-filen ikke inkluderede slothullelaget. Dette problem opstod, fordi borefilen blev outputtet korrekt, men slothullelaget blev udeladt, hvilket førte til manglende slots til komponenter som HDMI-stik. Hvis dette sker, kan komponentbenene ikke indsættes, og hvis sloten er til et jordnetværk, kan senere boring af den forårsage et åbent jordnetværk.
- Sådan undgår du faldgrubenDenne type fejl er almindelig blandt begyndere, da det er nemt at glemme at udskrive slidshullelaget. Udfør altid en DFM-kontrol, før du sender designet til fremstilling, for at sikre, at alle nødvendige lag, inklusive slidshuller, er inkluderet i Gerber-filerne.
Betydningen af huller i PCB-design
Hullerne i printkortdesign er afgørende for routing, strukturel understøtning og placering af komponenter. Gennemgående huller, positioneringshuller og huller til komponenter såsom DIP-pakker skal alle designes og placeres korrekt. Manglende huller eller forkert hulplacering kan resultere i designfejl. At sikre korrekt huldesign og udføre grundige DFM-kontroller er vigtige skridt for at undgå dyre fejl og sikre, at det endelige produkt fungerer som tilsigtet.
