Как избежать ошибок при подготовке файла к производству?

В некоторых случаях разработчики печатных плат допускают ряд ошибок в проектах, которые затем ведут к дополнительным коррекциям, а иногда делают проект значительно дороже.

Есть правила, соблюдение которых упростят подготовку файла к производству и сделают Ваш продукт надежным.

Как сделать идеальный проект?

В первую очередь уделим внимание проектировке отверстий и пазов.

В 99% случаев печатные платы проектируются с отверстиями как при изготовлении обычных двухслойных, так и многослойных печатных плат.

Отверстия могут быть:

- сквозными металлизированными,

- неметаллизированными,

- глухими,

- слепыми,

- металлизированными пазами,

- неметаллизированными пазами,

- полуотверстиями.

1. Общие правила проектирования отверстий:

1.1 Старайтесь не делать переходные отверстия совсем мелкими при наличии свободного места на печатной плате.

Создание переходных отверстий - это один из самых сложных процессов в производстве печатных плат. При обработке файла инженером-конструктором

в первую очередь идет проверка сверл, заложенных в процесс производства согласно проекту печатной платы.

На этом этапе после визуального осмотра формируется понимание сложности печатной платы.

Если есть отверстия минимальных диаметров 0.15мм, 0.2мм, мы имеем дело с дорогой печатной платой повышенной сложности.

Иногда разработчик ставит такие отверстия на печатных платах, где место позволяет сделать переходные отверстия большим диаметром 0,3-0,4 мм.

Мы рекомендуем избегать совсем мелких отверстий при достаточно свободной печатной плате. Это сделает проект проще для производства и дешевле.

1.2 Толщина печатной платы и диаметр сверла.

Важно выдерживать правильное соотношение диаметра отверстия и толщины платы. Это влияет на качество и равномерность металлизации

переходного отверстия и может снизить его надежность. Максимальное соотношение сверла к толщине платы на нашем производстве 1/10.

1.3 Класс сложности и диаметр.

Отверстия с маленьким диаметром повышают класс сложности печатной платы, увеличивают время и стоимость обработки файла, а также самого производства печатной платы.

Поэтому, если место позволяет, сделайте переходные отверстия 0,3 мм и более с зазорами 200 мкн. Это упростит производство и снизит его стоимость.

1.4 Подготовка переходных отверстий к производству.

Возможно, некоторые разработчики не знают, что и паяемые, и переходные отверстия после всех процессов формирования металлизации уменьшаются в среднем на 100 мкн.

На производстве указанный диаметр принимается как эталонный. Это значит, что если в файле отверстия 0,7 мм, то при подготовке файла, согласно ГОСТу,

мы их увеличиваем на 100 мкм, закладывая дополнительное место для осаждения меди при металлизации.

После металлизации отверстия сужается, и на выходе мы получаем отверстия указанного Вами диаметра — 0,7 мм.

Во избежание путаницы, укажите в бланке заказа в пункте «Файл сверловки содержит диаметр» либо «СВЕРЛА», либо «Конечного отверстия».

Так инженеру-конструктору будет легче разобраться заложена металлизация в файле или нет.

2. Особенности проектирования переходных отверстий.

При проектировании переходных отверстий важно учитывать:

- Диаметр переходных отверстий формируется от общей загруженности печатной платы и мощности передаваемого потока электронов. Чем больше отверстие, тем качественней соединение.

- Нет смысла ставить переходные отверстия 0, 2 мм при зазорах больше 150 мкм. Это увеличит класс сложности и стоимость проекта.

- Чем толще печатная плата, тем проблематичнее делать мелкие отверстия, а значит, возрастает стоимость производства.

- Ободок переходного или паяемого отверстия должен быть достаточной ширины для того, чтобы сформировалась металлизация и для пропайки элементов.

3. Особенности проектирования металлизированных паяемых отверстий.

При проектировании паяемых отверстий важно учитывать:

- Металлизация в среднем отнимает 100 мкм от диаметра сверла. Поэтому все паяемые отверстия увеличиваются на 100 мкн.

Это должен учитывать разработчик при формировании площадки, потому как от диаметра площадки могут зависеть зазоры прилегающей к ним топологии.

- Совсем мелкие отверстия от 0.15 мм до 0.25 мм, повышают стоимость изготовления печатных плат. Ширина ободка должна остаться такой, чтобы можно было пропаять это отверстие.

- Диаметры сверл в «ЭЛЕКТРОконнект» от 0.2 мм до 5 мм. Остальные отверстия, превышающие диаметр 5 мм, делаются фрезой.

4. Особенности проектирования неметаллизированных отверстий.

При проектировании неметаллизированных отверстий важно знать что:

- нельзя проводить слишком близко от неметаллизированного отверстия топологию. Если медь будет слишком близко, то может произойти частичная

металлизация отверстия с возможным замыканием внутренних и внешних слоев. Поэтому желательный отвод меди на внешних слоях не менее 200 мкн и на внутренних слоях не менее 300 мкн.

5. Особенности проектирования металлизированных слотовых пазов.

- Для слотовых отверстий или пазов используются специальные слотовые сверла. Поверхность режущей части у нее зазубренная, чтобы на обработанную им поверхность лучше осаждалась медь.

- Слотовые сверла имеют ограниченный ряд размеров. В «ЭЛЕКТРОконнект» слотовые сверла от 0.6 мм до 2.0 мм. Когда слот слишком короткий, мы заменяем слотовые сверла на фрезу.

6. Особенности проектирования неметаллизированных пазов и обработка контура фрезой.

Как правило, внутренние пазы - это либо разрыв электрического мостика, либо пазы под какие-то крепления.

В «ЭЛЕКТРОконнект» используется диаметр фрез от 0.8 мм до 2.5 мм.

Фрезы от 0.8 мм до 1.0 мм достаточно хрупкие, поэтому их не желательно использовать в обработке контура и множественных вырезов внутри печатной платы.

Обработка контура производиться фрезой 2.5 мм. В редких случаях используется 2.0 мм. Более мелкие фрезы используются в контуре для обработки небольших прецезионных участков.

7. Особенности проектирования слепых отверстий (скрытых).

Основное ограничение для проектирования слепых отверстий - это диаметр не более 0,6 мкм. В целом производство печатных плат со слепыми отверстиями

включает в себя больше технологических операций, что влияет на стоимость проекта в сторону увеличения.

8. Особенности проектирования глухих отверстий (переходные отверстия с внешнего слоя на какой-либо из внутренних слоев.)

Наиболее частые ошибки разработчиков, когда отверстия, 0,2 мм или 0,3 мм диаметром используются, допустим, на переходе и с 1 на 2 слой, и с 1 на 4 слой.

Нужно понимать, что диаметр отверстия должен быть пропорционален толщине слоев, через которые оно проходит, и глубине сверления.

Существует «формула» расчета соотношения глубины отверстия к ее диаметру:

H/D ≤ 0,75

Проектирование печатной платы критически важно для надежной работы и производства электронного устройства.

Правильно подготовленный к производству файл повышает надежность конечного изделия и делает проект дешевле.