Каковы риски наличия маленького кольцевого кольца?

Я хочу увеличить размер отверстий моих сигнальных переходных отверстий на моей печатной плате с 8 до 12 мил, так как это сэкономит мне около 100 долларов на производстве плат.

Я увеличил размер отверстия, но пока оставил диаметр переходного отверстия как есть (который составляет 16 мил). Общая практика, которой я следую, заключается в том, что диаметр переходного отверстия должен быть в 2 раза больше размера отверстия. Увеличение диаметра до 24 мил будет затруднено, так как потребуется некоторое дополнительное время для перемещения компонентов по плате.

Итак, мой вопрос: каковы риски, если диаметр переходного отверстия слишком близок к размеру сквозного отверстия?

введите описание изображения здесь

Судя по вашему изображению, вы используете переходные отверстия в контактных площадках (поищите на этом сайте «переходное отверстие в контактной площадке»). Это также может увеличить стоимость вашей печатной платы. Просто к сведению.

Ответы (5)

Способность производителя центрировать отверстия на медном шаблоне зависит от их оборудования и уровня квалификации, а также от компромиссов, которые они делают в своих процессах, чтобы получить производительность по сравнению с предельной точностью.

Вот типичная запись «возможностей» (Pcbway):

введите описание изображения здесь

И еще один (Солнечный камень), дано два, тот, что справа, вероятно, увеличит стоимость:

введите описание изображения здесь

И еще (Twisted Traces)

введите описание изображения здесь

И еще один (JLCpcb)

введите описание изображения здесь

Если вы разрешите 0,15 мм, то все производители, кроме одного, показанные здесь, могут справиться с работой без дополнительной платы (при условии, что 1 унция меди). Это означает, что минимальный диаметр колодки составляет около 24 мил.

Если вы подаете заявку, которая не соответствует заявленным возможностям, возможны несколько исходов:

  • Они попытаются изготовить доску (молча) и могут иметь некоторые контактные площадки, которые настолько далеко от центра, что пробивают край. Это, вероятно, наихудший результат, поскольку в одном заказе может быть все в порядке, а в другом нет, или некоторые платы могут быть в порядке, а некоторые нет. Их программное обеспечение для проверки правил проектирования должно отклонять файлы, но дешевый производитель прототипов не всегда может это сделать.

  • Они отклонят файлы и отправят их вам, чтобы вы их исправили.

  • Они назовут более высокую цену, чтобы попытаться изготовить платы из файлов, как они есть.

Я предлагаю просмотреть ваш список потенциальных поставщиков (обычно на их веб-сайтах есть информация) на предмет их минимальной возможности кольцевого кольца и установить это в вашем собственном правиле проектирования EDA по умолчанию. То же самое с минимальным размером сверла. Таким образом, вы случайно не потратите много времени на разработку платы, которую нелегко изготовить, или, наоборот, вы примете сознательное решение перейти к более дорогому процессу, чтобы все подошло. Правила при использовании HDI, естественно, намного жестче, всего 60 мю м кольцевое кольцо только возможно (по цене).

Но почему это проблема, если кольцо не замкнуто? Это не сильно изменится электрически, не так ли?
@tobalt Сверление происходит (очевидно) до того, как можно будет установить покрытие сквозного отверстия, поэтому всегда возможно, что небольшие кусочки меди могут оторваться во время операции сверления и, возможно, вызвать короткие замыкания.
@tobalt Самая большая проблема заключается в том, что сверло отклоняется в направлении, в котором идет след. Тогда он разорвет контакт между кольцевым кольцом и дорожкой.
@jpa В идеале сквозное покрытие снова восстановит соединение. В идеале.

ПРИМЕЧАНИЕ. 1 мил = 0,001 дюйма, что составляет 25,4 микрона.

Итак, у вас есть 16-миллиметровая прокладка с 12-миллиметровым отверстием. Это означает, что вокруг отверстия имеется медное кольцо толщиной 2 мил, ЕСЛИ отверстие идеально отцентрировано.

Если расположение отверстия смещено на 2 мила (по сравнению с контактной площадкой), у вас будет касание (край отверстия совпадает с краем контактной площадки).

Если расположение отверстия смещено более чем на 2 мила, у вас будет прорыв (отверстие выходит за пределы площадки).

Когда отверстие выходит за край контактной площадки или выходит за его пределы, это создает проблемы в процессе сверления и/или нанесения покрытия и может привести к образованию металлических осколков или коротких замыканий. Обычно производители плат этого не допустят.

Таким образом, возникает вопрос, насколько точно сказочный дом может просверлить отверстия? Если они выдерживают допуск +/- 1 мил, возможно, это нормально, потому что в этом случае у вас все еще будет 1 мил кольцевого кольца.

В конечном счете, правление должно быть в состоянии сказать вам, в порядке ли эти переходные отверстия. Я предполагаю, что вам нужно хотя бы немного увеличить площадку, но вопрос стоит задать.

Но почему это проблема, если кольцо не замкнуто? Это не сильно изменится электрически, не так ли?
@tobalt Им это не нравится. Я думаю, может быть, что-то плохое произойдет в процессе покрытия, если кольцо сломается. Но правление дома должно быть в состоянии ответить.
@tobalt Обшивку сквозных отверстий нужно прикрепить к чему-то с каждой стороны. Если там нет прокладки, покрытие будет в основном болтаться, и тогда у вас будет менее хорошее соединение - или, возможно, вообще не будет соединения, если оно захватит с собой остальную часть покрытия. Просто не ходи туда.

Проблема, с которой вы можете столкнуться, заключается в том, что дрель может перерезать дорожку, поскольку существует ограничение на точность.

введите описание изображения здесь

Возьмите это дело. Попадание сверла точно по центру, и травление такое же идеальное. Все выглядит хорошо

введите описание изображения здесь

Возьмем этот пример, когда центр сверла выключен. Он по-прежнему электрически подключен к трассе, но из-за этого могут быть изменения импеданса.

введите описание изображения здесь

В этом случае дорожка полностью обрывается. Теперь это можно смягчить с помощью капелек, чтобы увеличить площадь вокруг места соединения дорожки, но, по сути, если кольцевое кольцо ниже предела производителя, увеличивается вероятность проблем с изготовлением, и будут технические причины, по которым производитель устанавливает эти ограничения.

Есть три причины, по которым я стараюсь не доводить кольцевые кольца до предела.

  1. Размещение отверстий (регистрация сверления до верхнего металлического слоя), чтобы убедиться, что переходное отверстие точно отцентровано. В первую очередь это связано с надежностью, но может быть проблемой на высоких скоростях и по другим причинам.

  2. Обеспечение хорошего «обертывания» между переходным отверстием и верхним металлом. Это необходимо для надежного сквозного соединения после термоциклирования. В некоторых производственных процессах переходное отверстие и верхняя контактная площадка представляют собой один процесс осаждения металла. В других случаях верхняя накладка создается на отдельном этапе, создавая так называемое «стыковое соединение». Реальные требования зависят от многих факторов, таких как КТР диэлектриков, количество слоев, толщина металла и т. д. Но обычно требуется минимум 1 мил (после всех производственных допусков).

  3. Когда границы раздвигаются в одной области, сказочный дом должен обращать на это внимание и может не уделять столько внимания другим факторам, которые меня больше волнуют. Обычно я стараюсь проектировать до предела только там, где мне это действительно нужно.

Я пытаюсь использовать кольцевое кольцо диаметром 6 мил (как показано на рисунке) в своей печатной плате, но в некоторых случаях использую кольцо диаметром 4 мил (например, высокоскоростные линии 25 ГГц).

Вам нужно спроектировать достаточно большое кольцо вокруг отверстия, чтобы они могли получить отверстие внутри кольца, когда они просверливают отверстие, форма заказа с ценами скажет вам, насколько большим вы должны сделать кольцевое кольцо.

Но почему это проблема, если кольцо не замкнуто? Это не сильно изменится электрически, не так ли?
отверстия просверливаются и наносятся до того, как дорожки внешнего слоя протравлены, поэтому, если отверстие не закрыто, покрытие может вытравиться из отверстия.
Почему этого не происходит для обычных сквозных отверстий диаметром ~ 1 мм для сквозных деталей? В этих случаях etchstop покрывает все стенки сквозного отверстия?
если это жидкость, то да, если это пленка, то она натягивается на дыру.