Qual a importância da forma no fabrico de PCB?

O papel crítico do design da forma da placa de circuito impresso

A geometria de um PCB&#8217 é muito mais do que cosmética - influencia fundamentalmente:

• Estabilidade mecânica: Resistência às vibrações e aos esforços de montagem
• Integridade do sinalQualidade de transmissão de alta frequência
• Capacidade de fabricoConformidade com as limitações de fabrico
• Eficiência de custosUtilização de materiais e otimização de painéis

1. Restrições do processo de fabrico

1.1 Armadilhas de custos de painelização

As formas complexas (corte em L, contornos irregulares) exigem um tratamento especial:

• Os painéis aninhados requerem amortecedores com espaçamento de 2 mm
• A vida útil da lâmina V-CUT diminui em 30% (trajectórias não lineares)
• Os processos de corte por saltos aumentam os custos em 15-20%

Estudo de caso: Um smartwatch’s em forma de L PCB Inicialmente, o rendimento era de apenas 65% devido à má conceção dos painéis.A mudança para placas rectangulares com recortes estratégicos aumentou o rendimento para 92%.

1.2 Normas de tolerância dimensional

Consultar um projetista profissional de PCB

2. Segredos de integridade do sinal

2.1 Regras de encaminhamento de alta frequência

• Cantos de 90°: Causa uma descontinuidade de impedância de 8% a 1GHz (degradação da perda de retorno de 3dB)
• Ângulos de 45°: Económica para 1-10GHz (15% mais tempo de processamento CAM)
• Traços curvos: Essencial para 10GHz+, reduz a radiação EMI em 40%

Dados de teste:A PCB de uma estação de base 5G melhorou a perda de sinal de 1,2dB/m para 0,7dB/m utilizando traços curvos.

2.2 Perigos dos sinais de painelização

• Nunca encaminhar pares diferenciais através de aberturas no painel
• Manter ≥1,2 mm entre as linhas de relógio e as ranhuras em V
• Os rebordos blindados podem melhorar a abertura do diagrama ocular em 15%

3. Estratégias de reforço mecânico

3.1 Soluções de tratamento das arestas

• Raio de filete: 1-5mm (reduz a concentração de tensões em 60%)
• Normas de conceção das ranhuras:
• Ranhuras de isolamento ≥1mm
• Matrizes de alívio térmico com espaçamento ≥2 mm
• Ranhuras de alívio de tensões (0,1 mm de profundidade absorve 30% da energia de deformação)

3.2 Matriz de seleção de materiais

4. Lista de controlo da conceção para fabrico (DFM)

4.1 Regras não negociáveis

• Zona de proteção de 5 mm nos bordos (para componentes com altura superior a 25 mm)
• Dimensão mínima do painel 50×50 mm (exceto PCB com núcleo metálico)
• Gama de processamento SMT: 50×50mm a 350×250mm

4.2 Fluxograma de decisão do engenheiro

Recomendações para a seleção da forma

1. Os projectos de alta frequência (>10GHz) exigem traços curvos + estruturas de stripline
2. As formas complexas podem aumentar os custos de penalização em 20%-avaliar precocemente
3. As PCB para automóveis preferem materiais de alta Tg com filetes de 3 mm
4. A integridade do sinal dá prioridade à continuidade da impedância em relação ao comprimento absoluto do traço

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