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PCB技術

PCB技術 - サイズを通して正しいPCB基板を選ぶ方法

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PCB技術 - サイズを通して正しいPCB基板を選ぶ方法

サイズを通して正しいPCB基板を選ぶ方法

2021-10-23
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Author:Downs

ヴィアス, 金属化された穴とも呼ばれる, 両面PCBに必須である多層PCB基板.

同一のネットワークの配線又は平面を層間に接続するためには、異なる層間の配線又は銅箔面の交点でビアホールを掘削し、銅箔を電気メッキにより孔壁にメッキし、これを通して配線を通過させ、非常に有用と言える。

プラグイン構成要素のパッドと比較して、ビアはハンダ層を有しない。すなわち、ビアのパッドは通常絶縁性インクで覆われる。

もちろん、比較的粗いプロセスを有するいくつかの製造業者は、直接ビアパッドを露出させるので、部品がはんだ付けされた場合、特に自動SMT線においては、錫ビーズのような他の不純物が付着して短絡してしまう可能性がある。

多層板では、ビアは貫通孔だけでなく、盲目の穴および埋込み穴でありえる。

ビア、すなわちビアは、回路基板の全ての配線層を通過し、もちろん、すべての電気層の配線も接続することができる。

ブラインドビア、内側の層のトレースに表面にトレースを接続するビアは、一方側から見ることができますが、反対側には見られない。

埋込みビアは、内部層の間に配線層を接続するビアである。埋設ビアは、埋設ビアと呼ばれ、回路基板の内部に埋設される。この種の穴は、回路基板の表面には見えない。

スルーホールは、通常機械的にドリル加工され、ブラインド孔はしばしばパッド上でドリル加工される必要があるので、サイズは小さく、通常はレーザ穴あけ、埋込み穴は両方の形態を有することができる。

注意:多層基板ブラインド埋込みビアはPCB製造工程と積層設計を考慮する必要がある。ブラインド埋込みビアの異なる層によれば、それらはまた、一次、二次、多段ブラインド埋込みビアに分割される。段数が多くなればなるほど製造工程が増える。複雑さは、コストが大幅に増加する;したがって、回路基板がブラインドおよび埋込みビアを使用しなければならない場合は、設計する前に多層基板の製造プロセスを知らない場合は、適切な積層構造を選択するために最初にメーカーに連絡してください。

ビアホールの主なパラメータは、内径、すなわち穴の大きさであるパッドのサイズである外径;ホール壁の銅厚さ、すなわちホール内の電気メッキ銅の厚さ

それでは、回路基板の穴の大きさと銅箔の厚さに穴を開けるための適切なパラメータをどのように選ぶか?

業界にとって新しいレイアウトエンジニアの大部分は、彼らがPCB製造業のプロセス能力に基づいて選択されると言うかもしれません。

インターネットで検索して、最小の機械的なビアは0.2 mmであるので、私はサイズを通して私の0.2 mmを選びました。

一見して, 問題ありません. しかし, 別の観点から, みんな知っている PCBレイアウト 配線に関する非常に重要な規則, つのポイント間の最短配線. あなたは、あなたのデザインを批評するために、これに厳しく従いますか?


PCBボード

トレースが最短でないならば、なぜ、ビアは最も小さいですか?

工業旋盤のプロセス能力は最小2 mmの開口を達成できるが,多くの制限がある。例えば、ボードの厚さが1.0 mm未満であるならば、あなたの板は1.6 mmまたは2.0 mmさえ必要とします。また、0.2の開口を選択することができます。このような状況下では、生産はCNCドリルビットの損傷と深刻な無駄を引き起こし、歩留まりは低く、ビアはあまりにも小さく、あるいは製造できないので、製造コストは2倍になるかもしれない。

あなたのシートの厚さが要件を満たしても、生産ラインの実際の状況を見てみましょう。

回路基板の製造工程は、材料を開けて、ドリルして、次に、複数のプロセスの後に導電性膜を被覆することである。このように、孔には銅箔が均一に分布している。

内径0.2 mm、製造工程からビアを選択した場合は、導電膜と電気メッキ銅が空間の一部を占有するので、完成した穴径0.2 mmを達成するためには、0.2 mmより大きいCNCドリルビットを使用する必要があり、一般に0.25 mmのドリルビットサイズでは完成品サイズ0.2 mmを達成する。

ボード密度が比較的高い場合は、ビアの周りにトレースや銅箔があり、その間隔はCNCドリルビットのサイズよりも小さく、工場は穴をドリルするためにあなたのガーバーに必要な処理を行う必要がありますし、責任のある製造業者は、周囲の配線を削除するのに役立ちます。そして、直接銅を切断する責任を負っていない製造業者は、慎重に設計された配線経路、配線幅および配線間隔が製造によってすべて変更される可能性があり、結果として回路基板が設計に適合することはない。ハードウェアデバッグの結果はデザインの本来の意図に合わない。

結局、様々な不可解な問題は製品に現れます、そして、あなたはあなたが当たり前に受け取ったパラメータ選択のためであるということを知っています。

uh、これは伝説的な蝶の効果ですか?

PCBのレイアウトは本当にハードワークではない、ハードウェアエンジニアはハードワークの哲学者に強制されますが、何かですか?

したがって、PCBレイアウトパラメータ設定の観点から、PCB基板製品の歩留りおよび低コストを確保するためには、製造プロセスの限界に挑戦しないようにしてください。科学技術や社会開発の進展については、対応する機器メーカーの作業を完了することは良いことです。私たちの製品が製造されたときのデザイン要件を満たしている限り。

だから、どのように我々のビアパラメータを設定するには?

まず第一に、協力するサプライヤーに相談し、工場は適切な提案を与え、工場の提案に基づいて適切に0.1 - 0.2 mmを加え、プロセスの制限によって将来のコストを削減し、供給元を交換する必要がないようにする

第二に, プロジェクトの実際の状況に応じて, 高い板のためにPCBスペース密度, ボード層を増やしたい, ボード層とレイアウトを合理的に増やすことで、製品の電磁互換性(EMC)を向上させることができるからです。

第三に、大きな電流を通過する必要がある電源とGNDのビアのために、0.1 - 0.2 mm(主にビアの銅箔領域を拡張し、ビアトレースを広げることと等価である)によってサイズを大きくし、方法を接続するために複数のバイアを使用する。