Tartalomjegyzék
Fontos része a PCB tervezés a PCB gyűrűs gyűrű, vagy gyűrűs gyűrű. Ez egy nagyon kritikus komponens a hatékony elektromos csatlakozások elérése érdekében, különösen a többrétegű PCB-kben, amelyeken a galvanizált átmenő lyukak (PTH).
Ebben a cikkben, ELEPCB feltárja a a jelentőségét a PCB gyűrűsgyűrű, hogyan kapcsolódik a via tervezés, valamint a lyuk-gyűrű arányának hatása a PCB minőség. Az átjárókat szembeállítjuk a gyűrűs gyűrűkkel, és válaszolunk a témával kapcsolatos gyakori kérdésekre.
Mi az a PCB gyűrűs gyűrű?
A fúrt lyukat vagy átvezetést körülvevő rézterület a PCB gyűrűs gyűrűként ismert. Ez biztosítja az elektromos és mechanikus stabilitás a rétegek közötti kapcsolatok megőrzése mellett. A betét külső széle és a fúrt lyuk széle közötti távolság a gyűrű szélessége. Kiváló elektromos kapcsolat a PCB rétegek egy jól megtervezett gyűrűs gyűrű teszi lehetővé. Lehetővé teszi a gyártás hibák, mint például kitörések, vékony gyűrűk, vagy rosszul illesztett lyukak előnyös.
Hagyományos gyűrűs terület képlet
Nem foglalkozik a nagy sűrűségű összeköttetések termomechanikai igénybevételével.
A réz CTE-je (16,8 ppm/℃) az IPC-6012E szabvány szerint 𝐾 = 1,12 kompenzációs tényezőt igényel. standard, amely a következőképpen számítja újra a minimális gyűrűszélességet:
Hogyan számítsuk ki a gyűrűgyűrűt?
A "gyűrűsgyűrű szélességének" képlete a következő:
Győződjön meg róla, hogy a via lyukat a betét közepén fúrja, hogy pontosan meghatározza a gyűrű szélességét, és tartsa a réz a pad szélének érintésétől.
A gyűrűsgyűrűk jelentősége a PCB-kben
- Elektromos integritás: A megfelelő gyűrűs gyűrű biztosítja a rétegek közötti következetes elektromos kapcsolatokat.
- A NYÁK-gyártó a fúrás a gyártási tűrésnek köszönhetően figyelembe veszi az eltolódást.
- Mechanikai szilárdság: Segít a következők biztosításában vias és elkerüli az olyan problémákat, mint pad emelés vagy törés.
- Biztonságos Forrasztás: Biztonságos ajánlatok forrasztás átvezetések és alkatrészvezetékek.
PCB gyűrűs gyűrű arány
A nyomtatott áramköri lap tervezésénél az egyik legfontosabb szempont a megfelelő furat-gyűrű arány megtalálása. A NYÁK mechanikai és elektromos integritását ez az arány garantálja.
Gyűrűsgyűrű arányú nyomtatvány
Arány(%) = (gyűrűsgyűrű mérete / gyűrűsgyűrűs betét mérete) × 100 %
A cél annak biztosítása, hogy a furat fala és a pad közötti rézréteg elég vastag legyen ahhoz, hogy elkerülhető legyen a törés vagy a törés. rövidzárlatok a fúrási eltérések miatt. Például, ha a furat átmérője 0,3 mm, a rézgyűrű szélességének legalább 0,1 mm és a lyuk-gyűrű arány ≥ 33%.
Kis lyuk-gyűrű arány
Ha a furat-gyűrű-gyűrű arány túl kicsi, a lehetséges problémák a következők:
- Gyenge kapcsolatok: Kisebb elektromos érintkezési felület.
- Gyártási hibák: A rosszul beállított fúrólyukak áthatolhatnak a gyűrűs gyűrűn.
- Magasabb meghibásodási arány: A NYÁK meghibásodása nagy valószínűséggel mechanikai feszültség vagy termikus kerékpározás.
Ajánlott gyűrűméretek
A különböző NYÁK-gyártóknak megvannak a saját tűréshatáraik, de a közös ajánlások a következők:
- Standard gyűrűs gyűrű: Mérete oldalanként legalább 0,1 mm (4 mil).
- Fejlett PCB-k: Megbízhatóságához legalább 0,15 mm (6 mil) méretre van szükség.
- Nagy sűrűségű összeköttetés (HDI) PCB-k: A rendszer akár 0,05 mm (2 mil) méretű gyűrűs gyűrűkkel ellátott mikro átvezetőket is alkalmazhat.
Tervezési és folyamatkövetelmények
Minimális rézgyűrű szélesség: Tipikusan ≥ 0,05 mm (a közös alkalmazások) vagy ≥ 0,075 mm (magas frekvencia/nagy megbízhatóságú forgatókönyvek).
Ellenőrzés: Az olyan tervezőszoftverek, mint az Altium, támogatják a furat-gyűrű arány ellenőrzését a következő módon 'vastagság' vagy 'arány', pl. a 20% minimális arány beállítása a megfeleléshez. DFM (Design for Manufacturing) ellenőrzés.
Via vs. gyűrűs gyűrű a PCB tervezésben
Számos nyomtatott áramköri tervező a via és a gyűrűs gyűrű fogalmát szinonimaként kezeli, de ezek különböző funkciót töltenek be.
A via egy átvezetett lyuk, amely lehetővé teszi az elektromos jelek átvitelét az egyik PCB réteg egy másiknak. Az átvezetők nem tartalmaznak alkatrészeket hanem összekötőelemként használják.
A gyűrűsgyűrűk és az átvezetők közötti kapcsolat
Az átjárókkal való biztonságos kommunikációhoz gyűrűs gyűrűre van szükség. A körgyűrű biztosítja a vezetőképességet a rézrétegek között mindenfajta átjáró esetében.A nyomtatott áramköri lapokon három fő átjárótípust használnak:
Átmenő lyukak Via: Minden A NYÁK rétegeket átfúrják.
Blind Via: Ez a módszer egy külső és belső réteg anélkül, hogy áthaladna a PCB összességében.
Eltemetve Via: Csak rétegeket köt össze a weboldalon belül.
Via tervezés és gyűrűsgyűrűs megfontolások
- A nagyobb gyűrűgyűrűk javítják a megbízhatóságot nagy vibrációs környezetben.
- A mikro átvezetők kisebb gyűrűs gyűrűket használnak, de pontos gyártási technikákat igényelnek.
- A fúrólyuk pontossága befolyásolja a gyűrűsgyűrű kialakulását, ezért a tervezőknek figyelembe kell venniük a gyártási tűréseket.
Legjobb gyakorlatok a PCB gyűrűs gyűrűk tervezéséhez
1. lépés:
Kövesse a gyártási irányelveket
2. lépés:
Győződjön meg róla, hogy a gyűrű a megfelelő méretű
3. lépés:
Fúrási tűrések figyelembe vétele
A tervezés befejezése előtt mindig ellenőrizze a gyártó által megadott minimális gyűrűsgyűrű paramétereket.
A szabványos kivitelek esetében, amelyek gyűrűszélessége legalább 0,1 mm (4 mil) elengedhetetlen.
PCB fúrók ±0,05 mm-t engedjen meg tolerancia, ezért a gyűrűs gyűrűket kissé szélesebbre kell tervezni, hogy figyelembe vegyék az eltolódást.
4. lépés:
Használja a Teardrop Pads a további erősséget
5. lépés:
Megakadályozza a kitöréseket
6. lépés:
Optimalizálás nagyfrekvenciás alkalmazásokhoz
A könnycsepp betétek megerősítik a gyűrűs gyűrűket, különösen a következő esetekben nagy igénybevételnek kitett minták.
A fúrólyuk nem lehet a pad szélének közelében mert ha igen, a gyűrű elszakadhat, és a kapcsolat meghibásodását okozhatja.
A oldalon. RF és nagysebességű NYÁK-ok, csökkentse a gyűrűméreteket a parazita kapacitások és induktivitások minimalizálása érdekében.
Esettanulmány: A tangenciától a katasztrófáig
A Tangencia dominóhatása
Ha a fúró vándorlása meghaladja ±25μm (IPC-7095D tűréshatár), a kitörés valószínűsége a 0.15mm gyűrűs gyűrűk ugrik 18.7%. Egy autóipari ECU esettanulmány kimutatta, hogy 63% a terepi meghibásodások a tangencia okozta mikrorepedésekből eredtek a BGA tappancsok.
Kémiai erózió a gyűrű alakú terekben
Az Atotech 2023-as adataiból kiderül, hogy a savas marószerek áramló >2m/s a gyűrűs tér oldalfalának érdességének növelése
a 120%, ami a bevonat hézagaihoz vezet. Alacsony gyűrűsgyűrűs kialakítás esetén (<0,1 mm) ez impulzus galvanizálást tesz szükségessé. 5μm vastag réz a megbízhatóság biztosítása érdekében.
Példa
A Siemens EDA parametrikus könnycsepp algoritmusa (US2024356721A1 szabadalom) 64%-vel csökkenti a mikrorepedéseket, ha a filé sugarát ≥0,3× nyomvonal szélessége. A Fujitsu termelési adatai szerint a lézeres/mechanikus hibrid fúrás növeli a gyűrűs tömítés szilárdságát. 22%, elérve 98.6% a 20 rétegű HDI lapok megbízhatósága.
Következtetés
PCB gyűrűsgyűrű fontos tervezési jellemző, amely közvetlen hatással van a NYÁK gyárthatóságára, elektromos teljesítményére és megbízhatóságára. Megfelelően tervezett gyűrűs gyűrű megbízható elektromos csatlakozást biztosít, lehetővé teszi a fúrást tolerancia, és elkerüli a gyártási hibákat.
A nyomtatott áramköri lap tervezése során mindig tartsa szem előtt a lyukak és a gyűrűsgyűrű arányát, kövesse a legjobb gyakorlatokat, és szorosan egyeztessen a gyártó hogy a gyűrűsgyűrűk megfeleljenek az ipari követelményeknek. Szóval, kapcsolatfelvétel ELEPCB a legjobb annlar gyűrűs NYÁK tervezéshez!
GYIK
A1: A NYÁK-gyártók által általában ajánlott minimális gyűrűgyűrű 0,1 mm (4 mils), de a nagy megbízhatóságú NYÁK-ok akár 0,15 mm (6 mils) vagy ennél magasabb is lehetnek.
A2: A kis gyűrűs gyűrű növeli a kockázatát annak, hogy kitörések, rossz kapcsolatok és összeszerelés hibák a fúró helytelen beállítása miatt.
A3: Igen, az átvezetéseknek gyűrűs gyűrűkkel kell rendelkezniük, hogy biztosítsák az elektromos összeköttetést a NYÁK rétegei között.
A4: Igen, a könnycseppbetéteket a gyűrűs gyűrűk megerősítésére és a mechanikai szilárdság növelésére használják nagy vibrációs körülmények között.
A5: A nagyobb viasoknak több gyűrűs gyűrűre van szükségük a megfelelő csatlakozáshoz, míg a mikroviasok kisebb gyűrűs gyűrűket használnak, mivel a lézeres fúrás rendkívül pontos.
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian