Vialele sunt un aspect inevitabil al proiectării PCB-urilor. În timpul procesului de layout, evitarea tuturor liniilor de intersecție este adesea o provocare. Pentru a rezolva acest lucru, vialele sunt utilizate pentru a realiza conectivitatea între straturi, ceea ce duce la dezvoltarea PCB-urilor cu două fețe și multistrat. În consecință, vialele au devenit un element critic al proiectării PCB-urilor.
Din perspectiva designului, via-urile servesc la două scopuri principale: conexiune electrica și suport sau poziționare mecanicăAceste roluri îndeplinesc cerințe electrice sau nevoi fizice. Prin urmare, căile de acces sunt adesea clasificate în mai multe categorii: fire electrice și găuri de susținere mecanică, acesta din urmă fiind împărțit în găuri pentru plăcuțele de lipire (de obicei placat) și găuri de montare (adesea neplacat).
O via este alcătuită în principal din două părți:
- GăuriGaura centrală.
Zona tamponului: Zona din jurul găurii forate.
- Dimensiunile acestor două componente determină dimensiunea totală a via.
În proiectele de PCB de mare viteză și densitate mare, proiectanții urmăresc de obicei cele mai mici via-uri posibile pentru a maximiza spațiul de rutare și a minimiza capacitatea parazită, ceea ce le face mai potrivite pentru circuitele de mare viteză. Cu toate acestea, reducerea dimensiunii via-urilor crește costurile de fabricație și se confruntă cu constrângeri tehnice:
- Găurile mai mici necesită timpi de găurire mai lungi și sunt predispuse la nealinierea centrului.
- Când adâncimea găurii depășește de șase ori diametrul burghiului, placarea uniformă cu cupru pe pereții găurii devine dificilă.
Echilibrarea designului și producției implică numeroase considerații. În timp ce unele modele pot fi trimise direct în producție, altele necesită verificări tehnice suplimentare pentru a aborda potențialele probleme, evitând întârzierile, problemele de randament și preocupările legate de fiabilitate.
Având în vedere impactul semnificativ al deciziilor de proiectare asupra costurilor și termenelor generale, aceste provocări pot fi prevenite. În calitate de producător de PCB-uri multistrat de înaltă fiabilitate, Wonderful PCB se concentrează pe cercetarea și dezvoltarea și fabricarea de PCB-uri, oferind PCB-uri cu execuție rapidă și fiabilitate ridicată. Misiunea noastră, „Reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței pentru industria electronică”, subliniază importanța considerațiilor de proiectare în stadiu incipient. Mai jos sunt prezentate soluții de specialitate pentru optimizarea designului de găuri și fante bazate pe cazuri reale, pentru a susține o fabricație eficientă și rentabilă.
Cazuri de proiectare a găurilor
Cazul 1: Standardizarea designului PTH/NPTH
Probleme:
- Așa cum se arată în diagrama din stânga, plăcuțele sunt proiectate cu conexiuni electrice, dar sunt implementate ca găuri neplacate.
- Așa cum se arată în diagrama din dreapta, plăcuțele sunt proiectate fără conexiuni electrice, ci sunt implementate ca găuri placate.
Recomandări ale experților:
- Pentru găuri neplacateAsigurați-vă că nu există conexiuni electrice la plăcuțele corespunzătoare. Dimensiunea plăcuței și a orificiului trebuie să corespundă, altfel nu trebuie proiectată nicio plăcuță.
- Pentru găuri placateAsigurați conexiunile electrice la plăcuțele corespunzătoare, cu dimensiunea plăcuței cu aproximativ 5 mils mai mare decât diametrul găurii.
Evitați proiectarea găurilor placate fără plăcuțe, deoarece acest lucru necesită procese de placare pozitivă, care prelungesc timpii de execuție cu cel puțin o zi.
Design corect:
(Gaură stângă nemetalică, gaură dreaptă metalică)
- Furnizați un tabel cu găuri care să diferențieze clar găurile placate de cele neplacate pentru a reduce comunicarea privind egalizarea performanței (EQ) și potențialele neînțelegeri de proiectare.
Design corect:
Cazul 2: Diferențierea sloturilor metalice și nemetalice
Probleme:
- Un design include șapte fante, trei fiind concepute ca nemetalice și patru ca fante metalice. Cu toate acestea, toate fante sunt plasate în același loc. GDD strat, care implicit este setat la fante nemetalice. Pentru a preveni expunerea cuprului în timpul frezării, plăcuțele de placare sunt îndepărtate pentru fante nemetalice.
Recomandări ale experților:
- Separați fantele nemetalice în GDD or GM1 strat și fante metalice în DRL strat sau un strat dedicat Slot strat.
Design corect:
Cazul 3: Adnotări clare și consecvente ale găurilor
Probleme:
- Simbolurile pentru găuri prea mari îngreunează potrivirea găurilor cu simbolurile lor, ceea ce cauzează dificultăți în identificarea pozițiilor sau dimensiunilor găurilor nepotrivite.
- Sloturile sunt ascunse în adnotările din colțuri sau lipsesc din tabelul de găuri, crescând riscul de omisiune.
Recomandări ale experților:
- Folosiți simboluri pentru găuri de dimensiuni adecvate pentru o potrivire exactă cu găurile perforate.
- Includeți un tabel de găuri care marchează pozițiile și parametrii sloturilor sau integrați sloturile direct în DRL strat.
Design corect:
Cazul 4: Evitarea conflictelor dintre găuri și caneluri
Probleme:
- Aceeași poziție este utilizată atât pentru o gaură, cât și pentru o fantă, fără instrucțiuni clare.
Recomandări ale experților:
- Nu proiectați atât o gaură, cât și o fantă în aceeași locație.
- Furnizați un tabel de găuri care marchează pozițiile și parametrii sloturilor și plasați sloturile direct în DRL strat.
Design corect:
Cazul 5: Prevenirea blocării sloturilor în fișierele PCB
(imagine - Găuri și sloturi pentru fabricabilitatea PCB-9)
Probleme:
- Este posibil ca sloturile să fie „blocate” în timpul conversiei de la PCB la fișiere Gerber, ceea ce duce la lipsa designului sloturilor.
Recomandări ale experților:
- Pentru modele care utilizează Altium Designer 16 sau mai devreme, deblocați designurile sloturilor înainte de conversia fișierului pentru a vă asigura că datele sloturilor sunt incluse.
Design corect:
Cazul 6: Toleranța de umplere prin intermediul măștii de lipire nu trebuie să depășească 0.2 mm
Emisiune:
- Variațiile mari ale toleranței de umplere a măștii de lipire duc la umplutura insuficientă a viaelor mari sau la o depășire excesivă a măștii de lipire în viaele mici.
Recomandarea expertului:
- La proiectarea unor fire de contact cu mască de lipire, asigurați-vă că toleranța nu depășește 0.2 mm.
Design corect:
Tranziție (max) – Tranziție (min) ≤ 0.2 mm
Concluzie
Aceste șase cazuri ilustrează importanța aplicării celor mai bune practici și a respectării pașilor standard în faza de proiectare pentru a economisi timp, a preveni problemele și a asigura randamente mai mari și o producție mai rapidă.
Ca platformă de servicii digitale dedicată îmbunătățirii fluxurilor de lucru tradiționale din industria electronică, Wonderful PCB a rezolvat aceste cazuri din lumea reală în timpul interacțiunilor cu clienții. Prin furnizarea de produse de înaltă fiabilitate, experiențe de livrare transparente și servicii de încredere, ne menținem promisiunea față de clienții globali, îndeplinindu-ne misiunea: „Reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței pentru industria electronică”.
