Comment éviter les pièges dans la conception des trous et des fentes des circuits imprimés

Dans la conception de produits électroniques, de la création du schéma à Circuit imprimé Lors de la conception et du routage, diverses erreurs peuvent survenir par manque d'expérience ou de connaissances, ce qui peut entraver la progression et, dans les cas les plus graves, rendre le circuit imprimé inutilisable. Pour prévenir ces problèmes, il est essentiel d'améliorer notre compréhension de ce domaine et d'éviter les erreurs courantes.

Cet article abordera certains problèmes de forage courants lors Conception de PCB Pour vous aider à éviter de répéter les mêmes erreurs, le perçage se divise en trois types : trou traversant, trou borgne et trou enterré. Les trous traversants comprennent les trous métallisés (PTH), les trous non métallisés (NPTH) et les vias, qui assurent tous la connectivité électrique entre les couches. Quel que soit le type, l'absence de trou peut entraîner des défaillances fonctionnelles importantes, d'où l'importance cruciale d'une conception de perçage correcte.

Problème 1 : Trous de fente placés sur la mauvaise couche dans Altium Design

  • Description du problème:Le trou de la fente a été manqué, rendant le produit inutilisable.
  • Analyse de cause: Le concepteur a oublié de créer l'emplacement du composant USB lors de la conception du boîtier. Lors de la conception de la carte, il a remarqué le problème, mais n'a pas modifié le boîtier ; il a plutôt ajouté l'emplacement sur la couche de perçage. Bien que cette approche puisse paraître acceptable en théorie, lors de la fabrication, le perçage est effectué à l'aide des couches de perçage, ce qui peut entraîner l'oubli du trou d'emplacement sur d'autres couches, ce qui entraîne un trou manquant et un produit non fonctionnel.
  • Comment éviter le piègeChaque couche du fichier de conception du circuit imprimé a une fonction spécifique. Les perçages et les encoches doivent être placés dans la couche de perçage, et non pas être considérés comme réalisables simplement parce qu'ils sont présents dans la conception.
Conception des trous et des fentes du PCB
Conception des trous et des fentes du PCB

Problème 2 : trous de diamètre nul dans la conception Altium

  • Description du problème: Vias manquants entraînant des circuits ouverts et une non-conductivité.
  • Analyse de causeDans ce cas, le fichier de conception comportait des vias manquants, signalés lors de la vérification de la conception pour la fabricabilité (DFM). Après une analyse plus approfondie dans Altium, il a été constaté que le diamètre du via était défini sur 0, le rendant ainsi inexistant dans le fichier de conception.
  • CausesCe problème est dû à une erreur lors du placement du via par le concepteur, ce qui a entraîné un via de diamètre nul. Si le problème n'est pas détecté lors du contrôle DFM, les vias manquants pourraient passer inaperçus, entraînant des circuits ouverts et une défaillance fonctionnelle.
  • Comment éviter le piègeAprès avoir réalisé le schéma de circuit, effectuez systématiquement un contrôle DFM pour garantir la fabricabilité. Les vias manquants sont souvent difficiles à repérer, mais un contrôle DFM avant la fabrication permettra d'identifier ces problèmes.
Conception de trous et de fentes pour PCB-1
Conception de trous et de fentes pour PCB-1
Conception de trous et de fentes pour PCB-2
Conception de trous et de fentes pour PCB-2

Problème 3 : Sorties Via manquantes dans la conception PADS

  • Description du problème:Les vias manquants entraînent des circuits ouverts et une non-conductivité.
  • Analyse de causeLors d'une vérification DFM dans PADS, de nombreux vias manquants ont été signalés. Après enquête, il a été découvert qu'un ensemble de vias avait été conçu par erreur comme semi-conducteur, ce qui a conduit PADS à les omettre des fichiers de sortie. Dans ce cas, la conception d'un circuit imprimé double face n'autorisait pas les vias semi-conducteurs, et l'erreur s'est produite lorsque l'ingénieur a mal configuré les vias comme semi-conducteurs. Cette erreur a empêché la sortie des vias pendant le processus de perçage, entraînant l'absence de vias.
  • Comment éviter le piègeCe type d'erreur est difficile à détecter sans analyse DFM. Effectuez toujours une vérification DFM approfondie après la conception afin de vous assurer qu'il n'y a aucun problème avec les sorties de vias, en particulier pour les conceptions complexes comportant différents types de vias.
Conception de trous et de fentes pour PCB-3
Conception de trous et de fentes pour PCB-3
Conception de trous et de fentes pour PCB-4
Conception de trous et de fentes pour PCB-4

Problème 4 : Emplacement manquant dans les fichiers Gerber d'Allegro

  • Description du problème: Trous d'épingle manquants pour les composants HDMI, ce qui entraîne une incapacité à insérer les broches.
  • Analyse de causeLors d'une vérification DFM, des trous de fente manquants ont été signalés. Après une enquête plus approfondie, il a été constaté que le fichier Gerber n'incluait pas la couche de trous de fente. Ce problème est survenu car le fichier de perçage a été généré correctement, mais la couche de trous de fente a été omise, ce qui a entraîné l'absence de fentes pour des composants tels que des connecteurs HDMI. Dans ce cas, les broches du composant ne peuvent pas être insérées et, si la fente est destinée à un réseau de masse, son perçage ultérieur pourrait entraîner une ouverture du réseau de masse.
  • Comment éviter le piègeCe type d'erreur est fréquent chez les débutants, car il est facile d'oublier de générer la couche des trous oblongs. Effectuez toujours une vérification DFM avant d'envoyer la conception en fabrication afin de vous assurer que toutes les couches nécessaires, y compris les trous oblongs, sont incluses dans les fichiers Gerber.
Conception de trous et de fentes pour PCB-5
Conception de trous et de fentes pour PCB-5
Conception de trous et de fentes pour PCB-6
Conception de trous et de fentes pour PCB-6

Importance des trous dans la conception des circuits imprimés

Les trous dans la conception des circuits imprimés sont essentiels au routage, au support structurel et au placement des composants. Les trous traversants, les trous de positionnement et les trous pour composants tels que les boîtiers DIP doivent tous être correctement conçus et positionnés. Des trous manquants ou mal positionnés peuvent entraîner un échec de conception. Une conception correcte des trous et des contrôles DFM approfondis sont essentiels pour éviter des erreurs coûteuses et garantir le bon fonctionnement du produit final.

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