Pri návrhu elektronických výrobkov, od vytvárania schémy až po rozloženie a smerovanie dosky plošných spojov, sa môžu vyskytnúť rôzne chyby v dôsledku nedostatku skúseností alebo znalostí, ktoré môžu brzdiť pokrok a v závažných prípadoch spôsobiť, že doska plošných spojov bude nepoužiteľná. Aby sa takýmto problémom predišlo, je nevyhnutné zlepšiť naše znalosti v tejto oblasti a vyhnúť sa bežným chybám.
Tento článok sa bude venovať niektorým bežným problémom s vŕtaním počas návrhu dosiek plošných spojov , aby ste sa vyhli opakovaniu rovnakých chýb. Vŕtanie možno rozdeliť do troch typov: priechodný otvor, slepý otvor a zakopaný otvor. Priechodné otvory zahŕňajú pokovované priechodné otvory (PTH), nepokovované priechodné otvory (NPTH) a prechodové otvory, ktoré všetky slúžia na zabezpečenie elektrického prepojenia medzi vrstvami. Bez ohľadu na typ môžu chýbajúce otvory viesť k významným funkčným poruchám, takže správny návrh vŕtania je kľúčový.
Problém 1: Drážkové otvory umiestnené na nesprávnej vrstve v Altium Design
- Popis problémuOtvor v drážke nebol prepichnutý, čím sa produkt stal nepoužiteľným.
- Príčina analýzyNávrhár pri návrhu puzdra prehliadol vytvorenie slotu pre USB komponent. Pri návrhu dosky si problém všimli, ale puzdro neupravili; namiesto toho pridali slot na vrstvu s otvormi. Hoci sa tento prístup môže teoreticky zdať v poriadku, počas výroby sa vŕtanie vykonáva pomocou vrstiev s otvormi, čo môže spôsobiť, že sa otvor na iných vrstvách prehliadne, čo vedie k vynechaniu otvoru a nefunkčnému produktu.
- Ako sa vyhnúť úskaliuKaždá vrstva v návrhu dosky plošných spojov má špecifickú funkciu. Vŕtané otvory a drážkové otvory musia byť umiestnené vo vrstve vŕtania, nie len preto, že sú v návrhu považované za vyrobiteľné.
Problém 2: Otvory s nulovým priemerom v dizajne Altium
- Popis problémuChýbajúce prechody majú za následok otvorené obvody a nevodivosť.
- Príčina analýzyV tomto prípade v súbore návrhu chýbali prechody, ktoré boli označené počas kontroly Design for Manufacturality (DFM). Po ďalšom skúmaní v Altiume sa zistilo, že priemer prechodu bol nastavený na 0, takže v súbore návrhu prakticky neexistoval.
- SpôsobiťTento problém vznikol kvôli chybe pri umiestnení prechodu projektantom, čo malo za následok prechod s nulovým priemerom. Ak sa problém nezistí počas kontroly DFM, chýbajúce prechody môžu zostať nepovšimnuté, čo môže viesť k elektrickým prerušeniam obvodov a poruche funkčnosti.
- Ako sa vyhnúť úskaliuPo dokončení schémy zapojenia vždy vykonajte kontrolu DFM, aby ste zabezpečili vyrobiteľnosť. Chýbajúce prechody je často ťažké odhaliť, ale kontrola DFM pred výrobou pomôže takéto problémy identifikovať.
Problém 3: Chýbajúce výstupy Via v návrhu PADS
- Popis problémuChýbajúce prechody majú za následok otvorené obvody a nevodivosť.
- Príčina analýzyPočas kontroly DFM v PADS bolo označených veľa chýbajúcich prechodov. Po prešetrení sa zistilo, že jedna sada prechodov bola omylom navrhnutá ako polovodivé prechody, čo spôsobilo, že PADS tieto prechody vynechal z výstupných súborov. V tomto prípade dvojstranný dizajn dosky plošných spojov neumožňoval polovodivé prechody a k chybe došlo, keď inžinier nesprávne nakonfiguroval prechody ako polovodivé. Táto chyba zabránila výstupu prechodov počas procesu vŕtania, čo viedlo k chýbajúcim prechodom.
- Ako sa vyhnúť úskaliuTento typ chyby je ťažké odhaliť bez analýzy DFM. Po dokončení návrhu vždy vykonajte dôkladnú kontrolu DFM, aby ste sa uistili, že s výstupmi prepojení nie sú žiadne problémy, najmä pri zložitých návrhoch s rôznymi typmi prepojení.
Problém 4: Chýbajúci slot v súboroch Allegro Gerber
- Popis problémuChýbajúce otvory pre kolíky HDMI komponentov, čo má za následok nemožnosť vložiť kolíky.
- Príčina analýzyPočas kontroly DFM boli chýbajúce drážkové otvory označené. Po ďalšom skúmaní sa zistilo, že súbor Gerber neobsahoval vrstvu drážkového otvoru. Tento problém sa vyskytol, pretože súbor s vŕtaním bol vygenerovaný správne, ale vrstva drážkového otvoru bola vynechaná, čo viedlo k chýbajúcim slotom pre komponenty, ako sú konektory HDMI. Ak sa to stane, piny komponentov sa nedajú vložiť a ak je slot určený pre uzemňovaciu sieť, jeho neskoršie vŕtanie by mohlo spôsobiť otvorenú uzemňovaciu sieť.
- Ako sa vyhnúť úskaliuTento typ chyby je bežný medzi začiatočníkmi, pretože je ľahké zabudnúť na výstup vrstvy s otvormi. Pred odoslaním návrhu do výroby vždy vykonajte kontrolu DFM, aby ste sa uistili, že všetky potrebné vrstvy vrátane otvorov sú zahrnuté v súboroch Gerber.
Dôležitosť otvorov v návrhu dosiek plošných spojov
Otvory v návrhu dosiek plošných spojov sú kľúčové pre smerovanie, štrukturálnu podopretie a umiestnenie súčiastok. Priechodné otvory, polohovacie otvory a otvory pre súčiastky, ako sú DIP puzdrá, musia byť všetky správne navrhnuté a umiestnené. Chýbajúce otvory alebo nesprávne umiestnenie otvorov môže viesť k zlyhaniu návrhu. Zabezpečenie správneho návrhu otvorov a vykonanie dôkladných kontrol DFM sú nevyhnutnými krokmi, aby sa predišlo nákladným chybám a aby sa zabezpečilo, že konečný produkt bude fungovať podľa očakávania.
