W projektowaniu produktów elektronicznych, od tworzenia schematów po Układ PCB i trasowania, mogą wystąpić różne błędy z powodu braku doświadczenia lub wiedzy, które mogą utrudniać postęp, a w poważnych przypadkach sprawić, że płytka drukowana stanie się bezużyteczna. Aby zapobiec takim problemom, konieczne jest lepsze zrozumienie tego obszaru i unikanie typowych błędów.
W tym artykule omówione zostaną niektóre typowe problemy związane z wierceniem. Projekt PCB aby pomóc Ci uniknąć powtarzania tych samych błędów. Wiercenie można podzielić na trzy typy: otwory przelotowe, otwory nieprzelotowe i otwory zakopane. Otwory przelotowe obejmują otwory przelotowe platerowane (PTH), otwory przelotowe nieplaterowane (NPTH) i przelotki, które służą do zapewnienia łączności elektrycznej między warstwami. Niezależnie od typu, brakujące otwory mogą prowadzić do znacznych awarii funkcjonalnych, co sprawia, że prawidłowy projekt wiercenia ma kluczowe znaczenie.
Problem 1: Otwory szczelinowe umieszczone na złej warstwie w projekcie Altium
- Opis problemu:Otwór został pominięty, przez co produkt stał się bezużyteczny.
- Analiza przyczyn: Projektant pominął utworzenie gniazda komponentu USB podczas projektowania obudowy. Podczas projektowania płytki zauważyli problem, ale nie zmodyfikowali obudowy; zamiast tego dodali gniazdo na warstwie otworów. Podczas gdy podejście to może wydawać się w porządku w teorii, podczas produkcji wiercenie odbywa się przy użyciu warstw wiertniczych, co może spowodować, że otwór gniazda na innych warstwach zostanie pominięty, co doprowadzi do pominięcia otworu i niefunkcjonalnego produktu.
- Jak uniknąć pułapki: Każda warstwa w pliku projektu PCB ma określoną funkcję. Otwory wiertnicze i otwory szczelinowe muszą być umieszczone w warstwie wiercenia, a nie tylko zakładane jako możliwe do wytworzenia, ponieważ są w projekcie.
Problem 2: Otwory o zerowej średnicy w projekcie Altium
- Opis problemu:Brak otworów przelotowych powodujący przerwy w obwodzie i brak przewodzenia.
- Analiza przyczyn: W tym przypadku plik projektu zawierał brakujące przelotki, które zostały oznaczone podczas sprawdzania Design for Manufacturability (DFM). Po dalszym badaniu w Altium stwierdzono, że średnica przelotki została ustawiona na 0, co skutecznie uniemożliwiło jej istnienie w pliku projektu.
- Spowodować: Ten problem powstał z powodu błędu, gdy projektant umieścił przelotkę, co spowodowało przelotkę o zerowej średnicy. Jeśli problem nie zostanie wykryty podczas kontroli DFM, brakujące przelotki mogą pozostać niezauważone, co doprowadzi do przerwania obwodów elektrycznych i awarii funkcjonalności.
- Jak uniknąć pułapki: Po zakończeniu schematu obwodu zawsze wykonaj kontrolę DFM, aby upewnić się, że jest możliwa do wyprodukowania. Brakujące przelotki są często trudne do zauważenia, ale kontrola DFM przed produkcją pomoże zidentyfikować takie problemy.
Problem 3: Brak wyjść przez przelotkę w projekcie PADS
- Opis problemu:Brak otworów przelotowych powoduje przerwy w obwodzie i brak przewodzenia.
- Analiza przyczyn:Podczas kontroli DFM w PADS oznaczono wiele brakujących przelotek. Po zbadaniu sprawy okazało się, że jeden zestaw przelotek został błędnie zaprojektowany jako przelotki półprzewodzące, co spowodowało, że PADS pominął te przelotki w plikach wyjściowych. W tym przypadku projekt dwustronnej płytki PCB nie dopuszczał przelotek półprzewodzących, a błąd wystąpił, gdy inżynier błędnie skonfigurował przelotki jako półprzewodzące. Ten błąd uniemożliwił wyjście przelotek podczas procesu wiercenia, co doprowadziło do brakujących przelotek.
- Jak uniknąć pułapki:Ten typ błędu jest trudny do wykrycia bez analizy DFM. Zawsze wykonuj dokładną kontrolę DFM po zakończeniu projektowania, aby upewnić się, że nie ma problemów z wyjściami via, szczególnie w przypadku złożonych projektów z różnymi typami via.
Problem 4: Brakujący slot w plikach Gerber Allegro
- Opis problemu:Brak otworów na piny komponentów HDMI, uniemożliwiający włożenie pinów.
- Analiza przyczyn:Podczas kontroli DFM, brakujące otwory slotów zostały oznaczone. Po dalszym dochodzeniu, odkryto, że plik Gerber nie zawierał warstwy otworów slotów. Ten problem wystąpił, ponieważ plik wiercenia został poprawnie wyprowadzony, ale warstwa otworów slotów została pominięta, co doprowadziło do braku gniazd dla komponentów, takich jak złącza HDMI. Jeśli tak się stanie, pinów komponentów nie można włożyć, a jeśli gniazdo jest przeznaczone do sieci uziemiającej, późniejsze wiercenie może spowodować otwarcie sieci uziemiającej.
- Jak uniknąć pułapki: Ten typ błędu jest powszechny wśród początkujących, ponieważ łatwo zapomnieć o wyjściu warstwy otworów szczelinowych. Zawsze wykonuj kontrolę DFM przed wysłaniem projektu do produkcji, aby upewnić się, że wszystkie niezbędne warstwy, w tym otwory szczelinowe, są zawarte w plikach Gerber.
Znaczenie otworów w projektowaniu PCB
Otwory w projekcie PCB są kluczowe dla trasowania, wsparcia strukturalnego i rozmieszczenia komponentów. Otwory przelotowe, otwory pozycjonujące i otwory na komponenty, takie jak obudowy DIP, muszą być prawidłowo zaprojektowane i rozmieszczone. Brakujące otwory lub nieprawidłowe rozmieszczenie otworów może skutkować niepowodzeniem projektu. Zapewnienie prawidłowego projektu otworów i przeprowadzenie dokładnych kontroli DFM to kluczowe kroki w celu uniknięcia kosztownych błędów i zapewnienia, że produkt końcowy działa zgodnie z przeznaczeniem.
