Основные функции и технические характеристики кольцевых цепей печатных плат
На сайте производство печатных плат (ПП), the кольцевое кольцо является фундаментальной структурой, обеспечивающей надежные электрические соединения. Эта круглая металлическая площадка фиксирует выводы компонентов через центральное отверстие, образуя стабильные электрические соединения с помощью пайки. Точность обработки кольцевых колец влияет не только на производительность отдельных плат, но и на выход продукции при массовом производстве.
Три морфологических состояния кольцевых колец
- Нормальное состояние
Просверленное отверстие идеально центрируется внутри колодки, образуя полное медное кольцо. Это идеальное условие обеспечивает оптимальную токопроводящую способность и механическую прочность, снижая сопротивление соединения за счет 15-20%.
- Состояние касательной
Когда сверло отклоняется от центра, медное кольцо соприкасается с краем отверстия с одной стороны, создавая касательную. Обычно при высокоскоростном сверлении это может снизить мощность тока на 30-40%. Современные заводы по производству печатных плат используют системы технического зрения для контроля касательных в режиме реального времени.
- Государство прорыва
Серьезный дефект, при котором медное кольцо полностью разрушено, что приводит к образованию разомкнутой цепи. Обычно это происходит, когда отклонение при сверлении превышает 0.1мм (0,1мм) и является основной причиной отбраковки ПХБ при контроле качества. Автоматизированный оптический контроль (AOI) системы эффективно обнаруживают такие дефекты.
Инженерные расчеты для размеров кольцевых колец
Формула внешнего кольцевого кольца (OAR):
Учет толщины покрытия:
- PTH (сквозное отверстие с покрытием): Добавить 0,10 мм припуск на покрытие
- NPTH (сквозное отверстие без покрытия): Без дополнительной надбавки
Пример расчета:
Для Прокладка 0,60 мм и Готовое отверстие 0,30 мм (PTH):
Внутреннее кольцевое кольцо (IAR):
Ключевые факторы для внутренних слоев:
- Компенсация смещения ламинации
- Изменения толщины внутреннего слоя меди
- Точность выравнивания в многослойных платах
Пример расчета:
Для Внутренняя прокладка 0,50 мм и Готовое отверстие 0,20 мм (PTH):
Промышленные стандарты и контроль процессов
На IPC-6012Требования к кольцевым кольцам зависят от типа печатной платы:
| Тип печатной платы | Мин. Внешнее кольцевое кольцо | Мин. Внутреннее кольцевое кольцо |
|---|
| Жесткий | ≥0,05 мм | ≥0,01 мм |
| Гибкий подход к работе | ≥0,075 мм | ≥0,025 мм |
| Rigid-Flex | ≥0,06 мм | ≥0,015 мм |
Рекомендации по разработке:
✔ Разрешить 0,02-0,03 мм технологическая маржа
✔ Увеличьте ширину кольца на 20% для высокочастотных цепей
✔ Проверка способности пропускать ток для мощных трасс
✔ Моделирование воздействия термических напряжений на кольцевые кольца
Арматура с разрывом: Инженерные преимущества
Капли повышают надежность кольцевых колец за счет:
- Механическая прочность: Увеличивает сопротивление тяге на 40%+
- Допуск на процесс: Компенсирует Грань 0.05mm отклонения при бурении
- Надежность и надежность: Уменьшает количество микротрещин, возникающих при термоциклировании
- Ремонтопригодность: Сглаживает слабые соединения от незначительных касательных
Руководство по внедрению:
- Длина капли = 1.5-2x ширина трассы
- Радиус перехода ≥ 0.1мм (0,1мм)
- Оптимизация формы для обеспечения непрерывности импеданса в высокоскоростных сигналах
- Используйте микрокапли (≤0,15 мм) в районах с высокой плотностью населения
Общие проблемы и решения
Предотвращение смещения сверла:
- Используйте высокоточное сверление с ЧПУ (≤0,025 мм точность)
- Оптимизируйте параметры сверла (число оборотов, скорость подачи).
- Внедрение систем выравнивания ПЗС
- Заменяйте сверла каждые 1500-2000 отверстия
Решение проблемы недостаточных кольцевых колец:
- Увеличить диаметр колодок (предпочтительное решение)
- Уменьшите размер отверстий (учитывайте выводы компонентов)
- Используйте асимметричные накладки
- Применение технологии via-in-pad (требует вторичного покрытия)
Контроль качества в массовом производстве:
- Полный контроль размеров первых изделий
- Пакетный отбор проб с анализом поперечного сечения
- Контроль положения буровой в режиме реального времени
- Составление контрольных карт SPC для ширины кольца
Благодаря систематическому проектированию и строгому контролю процесса кольцевые кольца для печатных плат могут отвечать требованиям высокой надежности, обеспечивая долговременную стабильность электронных изделий. Инженеры должны тесно сотрудничать с производителями на этапе проектирования, чтобы сбалансировать спецификации и производственные возможности.