Piirilevysuunnittelussa käytetty rengas läpireiän hallintaan

Mikä on silmukka

Rengasrengas on tekninen termi läpimenevään reikään poratun reiän ja johtavan tyynyn reunan väliselle alueelle. Läpireiät toimivat liitäntäsolmuina eri kerrosten välillä PCB.

Ymmärtääksesi rengasmaisten renkaiden perusteet, sinun on tiedettävä, kuinka rakentaa läpimeneviä reikiä. Piirilevyjen valmistuksessa piirilevy syövytetään ja poistetaan tyynyillä, jotka on kohdistettu toisiinsa eri kerroksilla. Poraa reikiä reiän muodostamiseksi ja kerrosta kupari seinään galvanoimalla.

ipcb

Kun katsot piirilevyä ylhäältä, läpiporatut reiät näyttävät pyöreän kuvion. Niitä kutsutaan renkaiksi. Sormuksen koko on erilainen. Jotkut piirilevysuunnittelijat päättivät käyttää paksumpia silmukoita, kun taas toiset määrittelivät ohuempia silmukoita tilanrajoitusten vuoksi.

Sormuksen koko lasketaan seuraavalla kaavalla.

Renkaan koko = (tukilevyn halkaisija – poranterän halkaisija) / 2

Esimerkiksi 10 milin reiän poraaminen 25 milin tyynyyn tuottaa 7.5 milin renkaan.

Yleisiä ongelmia silmukoiden kanssa

Koska läpimenevät reiät ovat tärkeä osa piirilevyjen valmistusta, oletetaan usein, että silmukat ovat virheettömiä. Tämä on väärinkäsitys. Jos silmukassa on ongelma, se voi vaikuttaa jäljen jatkuvuuteen.

Teoriassa täydellinen rengas muodostetaan poraamalla reikä läpimenevän reiän tyynyn keskelle. Käytännössä porauksen tarkkuus riippuu piirilevyn valmistajan käyttämästä koneesta. Piirilevyjen valmistajilla on erityinen toleranssi renkaalle, yleensä noin 5 mil. Toisin sanoen porausreikä voi poiketa merkistä tietyllä alueella.

Kun terä ei ole linjassa merkin kanssa, tuloksena oleva reikä on tyynyn sivua päin. Rengasmaiset tangentit ilmestyvät, kun osa reiästä koskettaa tyynyn reunaa. Jos porareikä poikkeaa edelleen, voi tapahtua vuotoa. Vuoto on, kun osa reiästä ylittää täytetyn alueen.

Rengasmainen murtuma voi vaikuttaa läpimenevän reiän jatkuvuuteen. Kun liitäntäreiän ja tyynyn kuparipinta-ala on pieni, se vaikuttaa virtaan. Tämä ongelma tulee vieläkin ilmeisemmäksi, kun kyseisiä kanavia käytetään tuottamaan enemmän virtaa. Kun rengasrikko havaitaan, paljastetun alueen ympärille lisätään yleensä lisää kuparitäyteainetta sen pitämiseksi paikallaan.

Joissakin tapauksissa se voi aiheuttaa korjaamattomia ongelmia. Jos reikä on siirretty siten, että se lävistää viereisen johdotuksen, piirilevy vahingossa oikosuljetaan. Tätä ongelmaa on vaikea ratkaista, koska se sisältää fyysisen eristyksen reikien ja oikosulkujohdotuksen kautta.

Oikea rengaskoon säätö

Vaikka piirilevyjen valmistajilla on vastuu tuottaa tarkkoja silmukoita, suunnittelijat voivat osallistua suunnittelun oikeaan kokoon. Jätä enemmän tilaa valmistajan määrittämän toleranssialueen ulkopuolelle. Ylimääräisen 1 tuhannen miljoonan määrittäminen silmukan kokoon säästää ongelmia myöhemmin.