Руководство для проектировщиков печатных плат по Разработке для производства (DFM). Часть 3. Глава 3.
Когда выбор материалов осуществлен, наступает время углубиться в особенные детали вашей схемы ПП. Хотя индивидуальные особенности работы проектировщика могут быть различными у каждого разработчика, определенный ряд первичных решений по разработке требует учесть точные
DFM требования к плате, чтобы она была на 100% готова к производству. В следующих главах вы изучите специфику разработки стратегии вашей схемы ПП, включая спецификации по поверхностному монтажу и сквозным отверстиями, документацию по шелкографии, применению паяльной маски и многое другое.
Выбор между сквозными отверстиями и поверхностным монтажом
Выбирая металлизированные компоненты, монтирующиеся через сквозные отверстия (PTH), или же поверхностный монтаж (SMT), мы оказываем прямое влияние на общие затраты и время производства. Рекомендуется ориентироваться на поверхностный монтаж для профессиональных разработок ПП, так как это ведет к более быстрому обороту плат и более высокой надежности.
Шелкография и идентификаторы компонентов
Все компоненты, указанные на вашей шелкографии, должны быть маркированы с указанием позиционного обозначения и индикаторами полярности (если это применимо).
Позиционное обозначение компонента
Обратитесь к IPC-261213-11 для перечня стандартных для отрасли позиционных обозначений.
Паяльная маска
Паяльная маска – это тонкий, похожий на лак слой, применяемый как финальное покрытие печатной платы для защиты различных характеристик, включая медные дорожки, панели земли, которые не должны быть подвержены пайке.
Отверстия
Отверстия – это критичная часть любой разработки ПП, и они ответственны за передачу электрического тока между слоями.
Требования по зазору между отверстиями
Стандартные отверстия должны иметь минимально допустимые зазоры от соседних проводников и эти зазоры сильно зависят от того, будет ли отверстие закрыто или открыто.
Размер отверстий
Если вы остановились на металлизированных отверстиях, рекомендуется выдерживать отношение 1:1 между диаметром отверстия и толщиной подложки.
Рис.5 показывает типичные стандартные размеры сверления.
Гарантийный поясок
Гарантийный поясок – это минимально допустимое расстояние между краем отверстия и краем соответствующей контактной площадки в самом узком месте, оставшееся после травления рисунка или разница между диаметром площадки и диаметром соответствующего отверстия. Рис.6 показывает, как легко рассчитать ширину гарантийного пояска:
Открытые отверстия
Открытые отверстия – это открытые электрические соединения, не покрытые паяльной маской.
Закрытые отверстия
Прикрытие отверстия закрывает само отверстие и гарантийный поясок паяльной маской и должен быть установлен, как метод по умолчания в вашем процессе разработки.
Отверстия-в-площадке и микроотверстия
Отверстия-в-площадке позволяют близко размещать развязывающие конденсаторы и делают трассировку более простой для BGA с любым шагом шариков, а также помогает с управлением температурным режимом и заземлением.
Слепые и заглубленные отверстия
Так же, как и сквозные отверстия, слепые и/или заглубленные отверстия (BBV) – это отверстия, которые соединяют один или более слоев. В этом процессе слепое отверстие соединяет внешний слой с одним или более внутренних слоев, но не два внешних слоя, а заглубленное отверстие соединяет один или более внутренних слоев, но не со внешним слоем.
См. Рис.7 для примеров использования слепых и заглубленных отверстий.
Покрытие соотношения сторон
Соотношение стороне (Aspect ratio) - это отношение толщины платы и размера просверленных отверстий (до покрытия). На Рис.8 изображен визуальный пример того, как определяется соотношение сторон на ПП.
Рис. 8 – Определение соотношения сторон для ПП.
Прокладка дорожек к контактным площадкам компонента
Если у вас есть вывод компонента, который может генерировать тепло, и он соединен с большой дорожкой, передача полученного тепла может привести к нарушению паяного соединения. В следующих разделах вы научитесь, как избавиться от этой проблемы.
Сужение дорожк
Главный принцип сужения поперечного сечения дорожки – это делать его не шире, чем 0.010", там, где она соединяется с площадкой, и сохранять ее по меньшей мере 0.010" до того момента, где она соединяется с большой дорожкой.
Соединение площадок с дорожками
Каждая площадка должна быть соединена со своей собственной дорожкой, и рекомендуется сделать трассировку либо от внешних краев, либо внутри краев площадок, если делать трассировку симметричной.
При прокладке поверхностно-монтируемых компонентов с содержанием свинца, рекомендуется лучше прокладывать дорожку туда и обратно, формируя конфигурацию буквы "U", чем формировать дорожки в форме буквы "H", идя прямо между площадками. См. Рис.10, где приведены примеры такой "U" конфигурации:
Источник: The Printed Circuit Designer’s Guide to... Design for Manufacturing (DFM),
David Marrakchi, 2017 BR Publishing, Inc.
