một trong những vấn đề lớn nhất mà nhiều nhà thiết kế pcb phải đối mặt. mặc dù bạn có thể chắc chắn 100% rằng bạn đã đặt một lỗ vào giữa đĩa hàn, nhưng vẫn có thể gắn bó và gãy. bài báo này là tất cả về các vòng tròn PCB.
nó giải quyết những thách thức trong thiết kế vòng tròn và giải pháp của nó, và tầm quan trọng của nóbảng mạch inkích thước đường gờ tròn. thông qua bài báo này, tôi hy vọng sẽ học được rất nhiều thứ. Từ đây, bạn sẽ thấy một sự đi sâuhướng dẫn thiết kế đường tròn pcbvâng. với tư cách là một độc giả, bạn sẽ hiểu được những thách thức mà vòng tròn pcb phải đối mặt. quan trọng hơn, bạn có thể giải quyết tốt hơn các vấn đề trong giai đoạn thiết kế.
(các hình ảnh pcb với hình khuyên)
1. PCB là gì?
một vòng tròn là một khu vực của một đĩa hợp bằng đồng được đặt xung quanh một lỗ khoan đã hoàn thành. Điểm chết ở đây là mạ đồng. xung quanh các lỗ thông qua, bạn cần có đủ đồng. có đủ đồng để tạo ra một kết nối đáng tin cậy giữa các lỗ và các đường xuất. điều này rất phổ biến, đặc biệt trong các bộ xử lý nhiều mức.
Do vậy, mục đích chính của một đường gờ tròn là thiết lập một kết nối tốt, đặc biệt là trong một PCB nhiều mức. nói cách khác, một đường gờ tròn đóng vai trò như một đường gờ cho bảng mạch in. đường kính nhỏ nhất của một đường tròn phụ thuộc vàokhả năngngười lắp ráp bảng mạch in. kích thước của các lỗi phụ thuộc vào các thuộc tính và nếu chúng được mạ. Vòng tròn nhỏ thực sự gây nguy hiểm cho Via. những vòng tròn nhỏ sẽ dẫn đến cái gọi là vòng tròn.
cấu trúc của vòng tròn pcb
Trong..Toán học, một khía cạnhlà một vật thể có vòng tròn. đây là một khu vực được bao quanh bởi hai vòng tròn đồng tâm. điều này cũng đúng khi nói đến bảng mạch in. Tương tự như vậy, một đường gờ tròn là sự khác biệt giữa hai đường tròn hoặc đĩa đồng tâm. trong hình thức tính từ, nó là một vòng tròn, giống như nhật thực.
trên bảng mạch in, các vòng tròn chủ yếu là hình tròn. đáng chú ý là, sự co lại của vòng tròn càng lớn, kết nối đồng xung quanh các lỗ khoan càng tốt. nếu bạn muốn tránh một đột phá, bạn phải tăng kích thước của vòng tròn.
(polychlorobenzene mô tả cấu trúc vòng tròn)
tầm quan trọng của vòng tròn pcb
Các vòng tròn PCB là quan trọng trong các mạch in, vì chúng cung cấp không gian cho các kết nối điện đáng tin cậy trên bảng mạch. không có vòng tròn, không có kết nối điện lý tưởngbảng mạch điện tửvâng. Trên các bảng mạch in, các vấn đề liên quan đến các vòng tròn có thể gây ra các vấn đề và có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính liên tục của đường đi. ngoài ra, nó có thể ảnh hưởng tiêu cực đến toàn bộ chức năng của bảng mạch.
thật không may, một số nhà thiết kế không coi trọng tầm quan trọng của vòng tròn. một sốThiết kế PCBvới những vòng tròn xấu xí. đây là một vấn đề lớn mà có thể ảnh hưởng tới các vấn đề liên quan đến sự tiếp tục theo vết. khi khoan một vòng tròn, độ chính xác là quan trọng, vì vậy khoan không nên đi ra khỏi đánh dấu. Nếu đó là trường hợp, tiếp tuyến theo hình khuyên sẽ xuất hiện.đường tiếp tuyến của hình khuyêncó ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng của bảng mạch.
(bảng mạch in và các cấu phần điện khác)
cách chúng ta tính toán vòng tròn pcb
Trong khi các nhà sản xuất PCB có trách nhiệm tạo ra các thiết kế chính xác, các nhà thiết kế cũng đóng một vai trò to lớn. các nhà thiết kế cần thiết để thiết kế một kích cỡ phù hợp. Nếu bạn không có kích thước vòng tròn đúng, tổng chức năng của bảng điều khiển sẽ gặp nguy hiểm. hãy chắc chắn rằng kích cỡ đúng của vòng tròn sẽ giúp bạn không đau tim sau này.
Tính toán một đường tròn PCBnó không khó như bạn nghĩ đâu. chiều rộng vòng tròn tốt nhất là sự khác nhau giữa đường kính của lỗ hộp hoàn thành và đường kính của đĩa hàn bằng bằng 2. giả sử đường kính của đĩa hàn là 22 mi và đường kính của lỗ là 10 mi. Nếu vậy, thì vòng tròn được tính toán như sau: (22-10) / 2 = 6 mi.
4. 1 xác định loại theo yêu cầu
PCB được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng do điểm sôi cao và đặc tính cách điện. chúng được sử dụng rộng rãi trong việc truyền nhiệt, điện và thủy lực. Gần đây, bạn có thể thấy PCB được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, thiết bị quân sự và y tế. Khi tính toán một đường gờ tròn cho một PCB, bạn cần xem xét mục đích của nó. kiểu đường tròn phụ thuộc vào yêu cầu của một pcb.
Nếu bạn có các yêu cầu đặc biệt cho bảng mạch in, bạn có thể cần một đường gờ tròn PCB chất lượng cao. hiệp hội bảng mạch in đã liệt kê ba loại PCB cơ bản. có 1, 2 và 3 sản phẩm pcb; các sản phẩm thứ ba được áp dụng hơn các sản phẩm thứ nhất và thứ hai. vì vậy, yêu cầu của các đường tròn 3 cấp khác nhau một chút. kích cỡ của chúng phải đủ lớn để phù hợp với đường kính của các lỗ.
4. 2 tiêu chuẩn thiết kế cho các đường tròn
Nếu bạn không có các tiêu chuẩn thiết kế được thiết kế cho một PCB Circular, bạn có thể kết thúc với một bảng mạch kém chức năng. nó sẽ rất hữu ích nếu bạn làm tất cả mọi thứ và làm cho thiết bị của bạn hoạt động như mong đợi.
trên lý thuyết, bạn có thể có một vòng tròn tốt nhất bằng cách khoan một lỗ chính xác ở trung tâm của đĩa hàn. trên thực tế, độ chính xác của khoan phụ thuộc vào thiết bị mà nhà sản xuất sử dụng.
Các nhà sản xuất bảng mạch in có các dung sai đặc biệt khi thiết kế các đường gờ tròn của một PCB. Hầu hết là khoảng 5 dặm. lý tưởng là, các nhà thiết kế muốn định vị một đường gờ tròn tại điểm chết của bảng mạch. lý do để làm điều này là để đảm bảo kết nối tốt giữa các lớp và các lỗ. trong quá trình thiết kế, bạn cần thiết lập thích hợp cho đường tròn.
đối với các thiết kế đặc biệt, kích thước đường tròn nhỏ là quan trọng. lý do là các lỗ hổng hoặc đĩa hàn sẽ chiếm rất ít không gian.
4. 3 tính toán công thức
Công thức tính toán của đĩa PCB không phức tạp như bạn nghĩ. thật không may, rất nhiều người không nhận ra sự tính toán này. vì lý do tạo ra các lỗ, điều đó có nghĩa là các lỗ khoan cần được bao quanh bởi đồng. vòng đồng là kích thước đường kính hoặc đường kính bên ngoài. Theo tiêu chuẩn IPC-2221A, kích thước vòng tròn PCB tối thiểu được tính toán như sau:
hình khuyên nhỏ nhất = (hình khung hình khuyên nhỏ nhất)* 2 + (dung dung sai) + (kích thước của lỗ)
vòng tròn pcb là (đĩa hàn-đường kính của các lỗ)/ 2. giả sử đường kính của đĩa hàn là 20 mi và đường kính của lỗ hổng là 10 mi. Do vậy, chiều rộng của đường gờ tròn là 20–10 = 5 mi.
nếu bạn biết rằng bạn có một đĩa hàn cụ thể có một vòng khuyên 8 dây, thì đường kính của đĩa là 8* 2. tương đương với 16 dặm. Như bạn có thể thấy, công thức tính toán cho đường gờ tròn của một PCB không phức tạp.
4.4 Vòng tròn nhỏ nhất
bạn cần phải chú ý đến độ rộng tối thiểu của chiếc nhẫn. Cần lưu ý rằng lớp bên trong và lớp bên ngoài của PCB có một vòng tròn nhỏ nhất. Hầu hết các nhà thiết kế đồng ý rằng một vòng tròn nhỏ nhất trong một PCB là 0,1 mm. Ngoài ra, hầu hết các nhà thiết kế PCB đều có một vòng tròn nhỏ nhất là 0,05 mm.
nếu bạn muốn đạt được vòng tròn tối thiểu tốt nhất và lý tưởng nhất, sau đó bạn cần phải cân nhắc một số điều. nhưng điều quan trọng nhất là bạn phải làm việc với các nhà thiết kế đánh giá cao tính khả thi thi thiết kế (dfm). với dfm, bạn sẽ có kích thước hình khuyên nhỏ nhất.
4.4.1 Vòng tròn nhỏ nhất là gì?
Đôi khi, dựa vào khoảng cách chặt của các cấu phần ở gần, các nhà thiết kế chọn tạo ra một đường gờ tròn PCB nhỏ. Điều đáng chú ý là một đường tròn nhỏ làm tăng cơ hội cho việc khoan một cái lỗ gần cạnh của đường tròn.
trong trường hợp xấu nhất, các lỗ khoan có thể rời khỏi vòng tròn. điều này có thể tương đương với việc kết nối đường dẫn. tồi tệ hơn, nó có thể dẫn đến mối quan hệ mong manh, ảnh hưởng đến chức năng của hội đồng quản trị. vòng tròn nhỏ nhất là-1 mil. thật không may, điều này không phải là lý tưởng, vì nó làm tăng cơ hội để đột phá.
4. 4. 2 cách tính toán vòng tròn nhỏ nhất
như đã nói, ước tính kích cỡ của vòng tròn không phải là một việc khó khăn. Tương tự, một đường tròn càng nhỏ thì càng tốt. về mặt tiết kiệm chi phí, các vòng tròn nhỏ là lựa chọn tốt nhất. Giống như việc tính toán đường gờ tròn tối đa, đường gần như là tính toán đường gờ tròn nhỏ nhất. để tính toán một vòng tròn nhỏ nhất, bạn muốn loại trừ đường kính của một cái khoan bằng kích thước của đồng hồ. anh nên chia con số này ra làm hai. Hầu hết các nhà thiết kế một PCB cho rằng một đường gờ tròn nhỏ nhất phải là 0,050 mm.
(đối với cùng một kích thước hình tròn)
5. PCB vòng tròn và thông qua lỗ là gì khác nhau
có một sự khác biệt đáng chú ý giữa một đường gờ tròn và một lỗ. khu vực giữa đĩa hàn và cạnh khoan là một vòng tròn. như đã nói, nếu bạn có một vòng tròn rộng hơn, tốt hơn. điều này có thể cung cấp một kết nối cho việc khoan. trên một bảng mạch in đặc biệt, kích thước của một vòng tròn gần giống nhau.
khi nói đến pcb, bạn sẽ nghe nói rất nhiều về thuật ngữ” qua lỗ”. Cũng được đánh vấn là” lỗ hổng thông qua” và có nghĩa là một phương pháp cài đặt phù hợp cho các linh kiện điện tử. nó liên quan đến việc sử dụng các đường gióng chỉ dẫn trên một linh kiện được chèn vào một đường gióng chỉ dẫn. đáng chú ý là, lỗ thông qua là một trong những công nghệ cổ xưa nhất. tuy nhiên, có một lý do chính đáng để sử dụng nó. ví dụ, lỗ thông qua là sự lựa chọn lý tưởng cho những người nghiệp dư. Nó mang lại một chút bất ngờ và một số tai nạn dẫn đến cây cầu sai sót.
(Cỗ máy khoan vòng PCB)
vòng tròn bên ngoài và vòng tròn bên trong
Một vòng ngoài (OAR) khác với một vòng trong (IAR), như được mô tả dưới đây. chúng khác nhau về thuật ngữ và phương pháp tính toán.
6. 1 Vòng ngoài được tạo ra từ cái gì
Vòng ngoài được làm từ một tấm đệm bằng đồng. đệm đồng là vật liệu cơ bản trong các vòng ngoài.
làm thế nào để tính toán
tính toán vòng ngoài là một quá trình đơn giản. vòng tròn bên ngoài là 1/ 2 (đường kính đệm bên ngoài). Dưới đây là một ví dụ rõ ràng về cách tính toán đường gờ tròn ngoài:
oar = (đường kính đĩa hàn-kích thước công cụ)/ 2. và đó là cách mà chúng tôi thực hiện các phép đo này. Kích thước công cụ = Kích thước đầu + 0.10mm lỗ thông + 0.00mm toàn bộ lỗ NPTH.
6.2 Vòng tròn bên trong là gì
Một vòng trong (IAR) là một khu vực nằm giữa một lỗ hàn và cạnh ngoài của một đĩa hàn. Đơn giản vậy thôi. Tốt hơn, tính toán vòng bên trong của một PCB không phải là một quá trình khó khăn. Tất cả những điều này được giải thích như sau:
làm thế nào để tính toán
vòng bên trong là 1/2 (đường kính lót bên trong -). để tính toán một vòng tròn bên trong, bạn muốn trừ các kích thước công cụ bằng đường kính của đĩa hàn. sau đó, bạn cần chia số đó cho hai. Kích thước công cụ = Kích thước đầu + 0,10 mm cho toàn bộ lỗ PTH + 0,00 mm cho toàn bộ lỗ NPTH.
Giả sử bạn muốn tính toán iAR cho một đĩa hợp bằng số 0,60 mm của một lỗ tròn có đường kính 0,25 mm. Do vậy, iAR sẽ xuất hiện như sau:
0, 60 mm-(0, 25 mm + 0, 10 mm)/ 2. Điều này tương đương với 0,60 mm–035 mm/ 2 = 0,250 mm/ 2. kết quả là 0, 125 mm
(các vòng tròn bên trong và bên ngoài bảng mạch in)
7. vòng tròn nước mắt là gì?
khi nói đến việc sản xuất pcb, bạn có thể gặp phải thuật ngữ” giọt nước mắt”. nó được đặt tên theo hình dạng của nó. nước mắt chủ yếu xảy ra trong quá trình khoan. trong quá trình khoan, khả năng các mũi khoan không đúng hướng là phổ biến. ở đây, các mũi khoan có thể loại bỏ một lượng lớn đồng từ các nối của một pcb.
điều này có thể dẫn đến kết nối bị ngắt hoặc kết nối kém. nhưng điều đáng chú ý là nước mắt đóng vai trò quan trọng trong bifenil. hầu hết các nhà thiết kế sử dụng chúng để ngăn chặn các vết nứt. phần lớn các vết nứt xảy ra ở điểm kết nối giữa tấm ván và đường ray. nhưng mục đích chính của nước mắt là đảm bảo tính toàn vẹn trong quá trình sản xuất pcb.
điều này là đúng, đặc biệt là khi các mũi khoan không được căn chỉnh trong quá trình khoan. có những lý do khác để các nhà thiết kế pcb sử dụng nước mắt. một số lý do quan trọng nhất bao gồm:
nó giảm thiểu rủi ro phá vỡ.
chúng cải thiện đáng kể khả năng chịu nhiệt của thiết bị.
nó có thể giảm thiểu hiệu ứng nhiệt và căng cơ khí, và giảm căng thẳng khi các đường đi kết nối với đĩa hàn.
nó có thể giúp mở rộng các dung sai của các nhà sản xuất pcb cho các lỗ hồ hàn. làm cho việc sản xuất bảng mạch thoải mái hơn.
nó làm giảm đáng kể khả năng bị vỡ.
giọt nước cũng làm cho bảng mạch cứng hơn về mặt cơ học.
các vấn đề thường gặp với các vòng tròn pcb
có rất nhiều vấn đề được chú ý về một đường ruy-băng. nhiều nhà thiết kế phải đối mặt với chúng gần như mỗi ngày. Những vấn đề này là phổ biến vì mỗi nhà sản xuất sử dụng các nguyên tử, lao động và chiến lược thiết kế khác nhau. tuy có nhiều vấn đề, nhưng một số câu hỏi thường gặp nhất bao gồm:
Đường gờ tròn không cần thiết
một hình khuyên không mong muốn là một vấn đề phổ biến của một máy tính bảng. nếu kích thước đĩa hàn nhỏ hơn, nó có thể bị lỗi. lý do là lỗ khoan sẽ chiếm rất nhiều không gian trên đĩa hàn. để tránh điều này, thiết kế nguyên mẫu là cần thiết.
nguyên mẫu đảm bảo tránh các vòng tròn không cần thiết trước khi sản xuất đầy đủ. với nguyên mẫu, bạn có thể phát hiện ra lỗi sớm trước khi sản xuất hàng loạt.
tiếp xúc
các đường tiếp tuyến đường nhiều bộ phận tử là một vấn đề phổ biến khác mà các nhà thiết kế các bộ phận tử thiết kế được gặp phải. khi các mũi khoan bỏ lỡ các đánh dấu mong muốn, các lỗ hổng được tạo ra sẽ gần với kích thước của đĩa. Khi đốm sáng chạm vào rìa của nơi đó, sẽ có một đường tiếp tuyến hình khuyên.
nếu khoan đi xa hơn, nó sẽ nguy hiểm. điều này dẫn đến việc vượt ngục. nếu bạn muốn tránh bị mắc kẹt, bạn phải đảm bảo rằng các lỗ khoan là hoàn hảo. bài tập của bạn sẽ đạt được mục tiêu của bạn. độ chính xác của khoan phải chính xác.
Trốn tù
việc đẩy ra cũng là một vấn đề thường gặp với một vòng tròn. khi các lỗ khoan không được bao quanh bởi các đĩa hàn, sẽ có sự phá vỡ vòng tròn. Trong nhiều trường hợp, việc ngắt dây sẽ xảy ra khi một phần nào đó của một PCB bị rời khỏi vị trí mà chúng phải được đặt.
bạn có muốn tránh một tình huống bay không? nếu thế, bạn cần đảm bảo rằng chiều rộng của đường tròn là lý tưởng. Như đã nói, chiều rộng của đường gờ tròn là đường kính của đường gờ tròn-đường kính của lỗ hổng/ 2.
(Dấu chấm phân đường vòng trên một PCB)
xác suất vẽ bởi vòng tròn
9. 1 vòng tròn bị vỡ là gì
có rất nhiều lý do có thể khiến một vòng tròn trên một bộ phim. trong hầu hết các trường hợp, đó là do sự lão hóa của bảng mạch. các bảng mạch điện tử cũ hoặc đã được sử dụng quá lâu có thể bị phá vỡ vòng tròn. khi bạn già đi, hãy yên tâm rằng các thành phần bị vỡ. thêm vào đó, các vòng tròn được làm ướt là một nguyên nhân khác.
sự ô nhiễm của các lỗ trong quá trình sản xuất là một nguyên nhân khác của sự vỡ vòng tròn. có những nguyên nhân khác đã được biết đến để làm vỡ vòng tròn. như chúng ta đã biết, quá nhiều căng thẳng cơ khí có thể làm cho vòng tròn bị nứt. Tuy nhiên, nó không mất tất cả, bởi vì có một cách để tránh các trường hợp đứt vòng tròn.
9.2 Làm thế nào để tránh
có một số cách để đảm bảo rằng bạn có thể tránh được tình huống với đường gờ tròn. đầu tiên, bạn cần đảm bảo rằng vật liệu bạn sử dụng là chất lượng cao nhất. ngoài ra, bạn cần phải làm việc với các nhà sản xuất có trình tự. Nếu bạn mua một PCB từ một nhà sản xuất có kinh nghiệm, bạn có thể chắc chắn rằng đường gờ tròn sẽ không bị phá vỡ.
Bạn cũng có thể cần phải thay thế PCB của bạn, đặc biệt nếu chúng quá cũ. đảm bảo rằng bạn không để bảng mạch in của bạn chịu quá nhiều áp lực cơ học. để đảm bảo an toàn, không có ô nhiễm lỗ. đảm bảo rằng quá trình sản xuất phải tuân theo tất cả các quy trình để tránh các tình huống như vậy.
kĩ năng điều chỉnh kích cỡ vòng tròn pcb
nếu kích thước của vòng tròn của bạn không phù hợp, có thể có nghĩa là bảng mạch của bạn bị lỗi. Một đường gờ tròn không phù hợp với kích thước được yêu cầu sẽ không hoạt động đúng. nếu khoan không chính xác, sẽ có vấn đề về kích cỡ của vòng tròn. nhưng thay đổi kích thước của một đường gờ tròn đòi hỏi một số kỹ thuật đặc biệt. rất dễ dàng, đặc biệt nếu bạn có các công cụ.
Các công cụ được cung cấp bởi Cadence là những công cụ tốt nhất, rất phù hợp với thiết kế và phân tích PCB. Nếu bạn sử dụng OrCAD PCB Designer, bạn có thể có kích thước đường gờ tròn mà bạn muốn. tất cả những gì bạn phải làm là gõ vào độ dài của đệm và lỗ mà bạn muốn. Bạn phải ởBố trí PCBthiết kế.
tóm tắt
các đường tròn là rất quan trọng trên một pcb. chúng hoạt động như các nút kết nối và làm việc giữa các mức khác nhau của một pcb. Nếu không có một vòng tròn, một PCB sẽ không làm việc đúng cách. Thật không may, nhiều nhà thiết kế PCB không hiểu rõ khi nói về một vòng tròn. Nhiều người không thể có được chiều rộng đúng, trong khi những người khác phải đối mặt với thách thức của việc phá vỡ vòng tròn.
Bạn có cần một PCB chất lượng cao với một vòng tròn tốt nhất? Nếu vậy, chỉ cần nhìn vào PCB của chúng tôi. được nuôi dưỡng tốtetạo ra một số bộ phim tốt nhất với chiều rộng hình tròn mong muốn. PCB của chúng ta hiện ít tiếp xúc và đâm thủng. cho bảng mạch in tốt nhất, hãy mua chúng tôi. Hãy đi với chúng tôieđể chúng ta có thể cùng nhau học về PCB.