У проектуванні електронних виробів, від створення схеми до Розмітка друкованої плати та маршрутизації, через брак досвіду чи знань можуть виникати різні помилки, що може перешкоджати прогресу та, у важких випадках, зробити друковану плату непридатною для використання. Щоб запобігти таким проблемам, важливо покращити наше розуміння цієї галузі та уникати поширених помилок.
У цій статті буде розглянуто деякі поширені проблеми під час буріння Дизайн друкованої плати щоб допомогти вам уникнути повторення тих самих помилок. Свердління можна розділити на три типи: наскрізне, глухе та заглиблене. Наскрізні отвори включають наскрізні отвори з покриттям (PTH), наскрізні отвори без покриття (NPTH) та перехідні отвори, всі з яких служать для забезпечення електричного з'єднання між шарами. Незалежно від типу, відсутність отворів може призвести до значних функціональних збоїв, що робить правильне проектування свердління надзвичайно важливим.
Проблема 1: Розміщення отворів у щілинах на неправильному шарі в Altium Design
- опис проблеми: Отвір для щілини був пропущений, що зробило виріб непридатним для використання.
- Аналіз причинРозробник не врахував створення слота USB-компонента під час проектування корпусу. Під час проектування плати вони помітили проблему, але не змінили корпус; натомість вони додали слот на шарі отворів. Хоча такий підхід може здаватися прийнятним теоретично, під час виробництва свердління виконується за допомогою шарів свердління, що може призвести до того, що отвір на інших шарах буде пропущено, що призведе до пропуску отвору та нефункціонального продукту.
- Як уникнути пасткиКожен шар у файлі проекту друкованої плати має певну функцію. Отвори для свердління та пазові отвори повинні бути розміщені в шарі свердління, а не просто вважатися технологічно придатними, оскільки вони є в проекті.
Проблема 2: Отвори нульового діаметра в конструкції Altium
- опис проблемиВідсутність перехідних отворів призводить до розімкнених ланцюгів та непровідності.
- Аналіз причинУ цьому випадку у файлі проєкту відсутні переходні отвори, що було позначено під час перевірки Design for Manufacturability (DFM). Після подальшого дослідження в Altium було виявлено, що діаметр переходного отвору встановлено на 0, що фактично робить його відсутнім у файлі проєкту.
- ВикликатиЦя проблема виникла через помилку під час розміщення конструктором переходного отвору, що призвело до отримання переходного отвору з нульовим діаметром. Якщо проблему не виявити під час перевірки DFM, відсутні переходні отвори можуть залишитися непоміченими, що призведе до розриву електричних ланцюгів та збою в функціональності.
- Як уникнути пасткиПісля завершення побудови схеми завжди виконуйте перевірку DFM (факультативним методом обробки), щоб переконатися в технологічності. Відсутні перехідні отвори часто важко виявити, але перевірка DFM перед виробництвом допоможе виявити такі проблеми.
Проблема 3: Відсутність виходів перехідних отворів у конструкції PADS
- опис проблемиВідсутність перехідних отворів призводить до розімкнених ланцюгів та непровідності.
- Аналіз причинПід час перевірки DFM у PADS було позначено багато відсутніх переходних отворів. Після розслідування було виявлено, що один набір переходних отворів був помилково розроблений як напівпровідникові, через що PADS пропустив ці отвори у вихідних файлах. У цьому випадку двостороння конструкція друкованої плати не дозволяла використовувати напівпровідникові переходні отвори, і помилка сталася, коли інженер неправильно налаштував переходні отвори як напівпровідникові. Ця помилка запобігла виведенню переходних отворів під час процесу свердління, що призвело до відсутності переходних отворів.
- Як уникнути пасткиЦей тип помилки важко виявити без аналізу DFM. Завжди виконуйте ретельну перевірку DFM після завершення проєктування, щоб переконатися у відсутності проблем із виходами перехідних отворів, особливо для складних проєктів з різними типами перехідних отворів.
Проблема 4: Відсутній слот у файлах Allegro Gerber
- опис проблемиВідсутні отвори для контактів компонентів HDMI, що призводить до неможливості вставити контакти.
- Аналіз причинПід час перевірки DFM було позначено відсутні отвори для щілин. Після подальшого дослідження було виявлено, що файл Gerber не містив шар отворів для щілин. Ця проблема виникла через те, що файл свердління був виведений правильно, але шар отворів для щілин був пропущений, що призводило до відсутності слотів для компонентів, таких як роз'єми HDMI. Якщо це станеться, контакти компонента не можна буде вставити, а якщо слот призначений для заземлення, подальше свердління може призвести до розриву заземлення.
- Як уникнути пасткиЦей тип помилки поширений серед початківців, оскільки легко забути вивести шар щілинного отвору. Завжди виконуйте перевірку DFM перед надсиланням проекту на виробництво, щоб переконатися, що всі необхідні шари, включаючи щілинні отвори, включені до файлів Gerber.
Важливість отворів у дизайні друкованих плат
Отвори в конструкції друкованої плати мають вирішальне значення для трасування, структурної підтримки та розміщення компонентів. Наскрізні отвори, отвори для позиціонування та отвори для таких компонентів, як DIP-корпуси, повинні бути правильно спроектовані та розміщені. Відсутність отворів або неправильне розташування отворів може призвести до збою конструкції. Забезпечення правильного проектування отворів та проведення ретельних перевірок DFM є важливими кроками для уникнення дорогих помилок та забезпечення належної роботи кінцевого продукту.
