Panduan Terlengkap yang Paling Anda Butuhkan Tentang PCB Annular Ring

Cincin PCB Annular adalah salah satu masalah terbesar yang dihadapi banyak desainer PCB. Meskipun Anda dapat 100% yakin bahwa Anda telah menempatkan via Anda di tengah pad, ada kemungkinan singgung dan breakout. Artikel ini adalah semua tentang cincin annular PCB.

Ini membahas tantangan dalam merancang cincin annular PCB dan solusinya dan, serta pentingnya ukuran cincin annular PCB. Dengan artikel ini, berharap untuk belajar banyak. Dari sini, Anda akan menemukan panduan desain cincin annular PCB yang mendalam. Sebagai pembaca, Anda akan memahami tantangan yang harus dilakukan dengan cincin annular PCB. Lebih dari itu, Anda akan berada dalam posisi yang lebih baik untuk memecahkan masalah yang dihadapi selama tahap desain.

(Gambar PCB dengan cincin melingkar)

1. Apa itu cincin annular PCB?

Cincin annular adalah area bantalan tembaga yang berada di sekitar lubang yang sudah jadi dan dibor. Titik mati di sini adalah bahwa pelapisan tembaga melalui lubang. Dalam semua ini melalui, perlu ada tembaga yang cukup. Tembaga yang cukup memungkinkan pembentukan koneksi yang andal antara via dan jejak tembaga. Hal ini biasa terjadi, terutama pada PCB multilayer.

Oleh karena itu, tujuan utama dari cincin annular adalah untuk membangun koneksi yang sangat baik, terutama pada PCB multilayer. Dengan kata lain, cincin annular berfungsi sebagai jangkar untuk papan sirkuit tercetak. Diameter minimum cincin annular tergantung pada kemampuan assembler PCB. Diameter lubang bervariasi sesuai dengan sifat dan apakah elektroplating. Lingkaran kecil memang berisiko. Cincin kecil menghasilkan apa yang dikenal sebagai jerawat annular.

2. Struktur cincin annular PCB

Dalam matematika, anulus adalah benda berbentuk cincin. Ini adalah wilayah yang dikelilingi oleh dua lingkaran konsentris. Hal yang sama berlaku untuk papan sirkuit tercetak. Demikian pula, cincin annular adalah perbedaan antara dua lingkaran atau piringan konsentris. Dalam bentuk kata sifat, ini adalah annular, dengan cara yang sama seperti gerhana annular.

Pada papan sirkuit tercetak, cincin berbentuk cincin sebagian besar berbentuk lingkaran. Penting untuk dicatat bahwa semakin besar ring annular layu, semakin baik koneksi tembaga di sekitar lubang bor. Jika Anda ingin menghindari kemungkinan berjerawat, Anda harus meningkatkan ukuran cincin annular.

(PCB yang menggambarkan struktur lingkaran cincin annular)

3. Pentingnya cincin annular PCB

Cincin annular PCB sangat penting pada sirkuit tercetak karena memberikan ruang untuk koneksi listrik yang andal pada papan sirkuit. Tanpa cincin annular, tidak akan ada sambungan listrik yang diinginkan pada papan sirkuit. Pada papan sirkuit tercetak, masalah yang berkaitan dengan cincin annular dapat menjadi masalah dan dapat sangat memengaruhi kontinuitas jejak. Selain itu, ini dapat berdampak negatif pada fungsionalitas seluruh papan.

Sayangnya, beberapa desainer tidak mempertimbangkan secara serius pentingnya cincin annular. Beberapa desain PCB dengan cincin berbentuk annular jelek. Melakukan hal itu adalah masalah besar yang dapat mempengaruhi hal-hal yang berkaitan dengan kesinambungan jejak. Saat mengebor cincin annular, akurasi sangat penting sehingga pengeboran tidak boleh melenceng. Jika demikian halnya, maka akan ada tangency ring annular. Tangensi cincin annular adalah masalah yang berdampak negatif pada fungsionalitas papan sirkuit.

(Cincin annular PCB dan komponen listrik lainnya)

4. Bagaimana cara menghitung cincin annular PCB

Meskipun benar bahwa pembuat PCB bertanggung jawab untuk membuat desain yang akurat, desainer juga memainkan peran besar. Desainer penting ketika datang dengan desain ukuran yang tepat. Tanpa ukuran cincin annular yang benar, maka fungsionalitas keseluruhan papan berisiko. Memastikan ukuran cincin annular yang benar akan menyelamatkan Anda dari sakit hati nantinya.

Menghitung cincin annular PCB tidak sesulit yang Anda bayangkan. Lebar cincin annular terbaik adalah perbedaan antara diameter lubang jadi dan bantalan tembaga dibagi dua. Mari kita asumsikan bahwa diameter pad adalah 22 mil, dan diameter lubang adalah sepuluh mil. Jika demikian, maka cincin annular dihitung dengan cara ini:(22 -10) /2 =6 mils.

4.1 Menentukan jenis sesuai kebutuhan

PCB, banyak digunakan dalam banyak aplikasi berdasarkan titik didihnya yang tinggi dan sifat isolasi listriknya. Mereka menemukan penggunaan berat dalam perpindahan panas, listrik, dan peralatan hidrolik. Akhir-akhir ini, Anda dapat menemukan penggunaan PCB di peralatan rumah tangga, militer, dan peralatan medis. Saat menghitung cincin annular PCB, Anda perlu mempertimbangkan di mana ia akan menemukan penggunaannya. Jenis cincin annular tergantung pada kebutuhan PCB Anda.

Jika papan sirkuit tercetak Anda memerlukan persyaratan khusus, maka mungkin memerlukan cincin annular PCB berkualitas tinggi. Papan Institute of Printed Circuit mencantumkan tiga kelas penting dari PCB. Ada produk PCB Kelas 1, 2, dan 3; yang level 3 menemukan penerapan yang berat alih-alih produk Kelas 1 dan Kelas 2. Untuk alasan ini, persyaratan cincin annular Kelas 3 sedikit berbeda. Ukuran pad mereka harus cukup signifikan untuk mengakomodasi diameter via.

4.2 Kriteria desain cincin annular PCB

Tanpa kriteria desain yang tepat untuk cincin annular PCB, Anda mungkin berakhir dengan papan dengan fungsionalitas yang buruk. Ini akan membantu jika Anda mendapatkan semuanya dengan benar sehingga peralatan Anda berfungsi seperti yang diinginkan.

Secara teoritis, annular terbaik dapat dicapai dengan mengebor dengan benar di tengah via pad. Dalam arti sebenarnya, akurasi pengeboran tergantung pada peralatan yang digunakan pabrikan.

Produsen papan sirkuit tercetak memiliki toleransi khusus untuk merancang cincin annular PCB. Sebagian besar, sekitar lima mil. Idealnya, desainer lebih suka menempatkan cincin melingkar di bagian tengah papan. Alasan untuk ini adalah untuk memastikan konektivitas yang sangat baik antara lapisan dan vias. Selama tahap desain, penting untuk memiliki beberapa pengaturan cincin annular yang tepat.

Untuk desain yang padat, maka sangat penting untuk memiliki ukuran cincin annular yang lebih kecil. Alasan untuk ini adalah bahwa melalui, atau pad akan mengkonsumsi ruang kecil.

4.3 Rumus perhitungan

Rumus perhitungan cincin annular PCB tidak serumit yang Anda bayangkan. Sayangnya, banyak orang tidak menyadari sampai pada perhitungan seperti itu. Untuk alasan pembuatan via, berarti lubang yang dibor membutuhkan sekeliling tembaga. Cincin tembaga adalah melalui ukuran atau diameter luar. Menurut standar IPC-2221A, perhitungan ukuran cincin annular PCB minimum adalah sebagai berikut:

Cincin Cincin Minimum =(Perbatasan Dering Minimum) * 2 + (Toleransi) + (Ukuran Lubang)

Cincin PCB annular adalah (diameter bantalan – lubang) /2. Asumsikan bahwa Anda memiliki diameter pad 20 mils dan diameter lubang 10 mils. Untuk alasan ini, lebar cincin annular akan menjadi 20 – 10 =5 mils.

Jika Anda tahu bahwa Anda memiliki bantalan tertentu dengan cincin melingkar 8 mil, maka diameter bantalan adalah 8*2. Itu akan sama dengan 16 mil. Seperti yang Anda lihat, rumus perhitungan cincin annular PCB bukanlah proses yang rumit.

4.4 Cincin annular minimum

Anda perlu memperhatikan lebar cincin minimum. Penting untuk dicatat bahwa ada cincin melingkar minimum pada lapisan dalam dan luar PCB. Sebagian besar desainer menyetujui cincin annular minimum 0,1 mm pada lapisan dalam PCB. Juga, sebagian besar desainer PCB menyetujui 0,05mm sebagai cincin annular minimum pada lapisan luar.

Jika Anda ingin mencapai cincin annular minimum terbaik dan paling diinginkan, maka Anda perlu mempertimbangkan beberapa hal. Tetapi yang paling penting adalah memastikan bahwa Anda bekerja dengan desainer yang menghargai Design for Manufacturability (DFM). Dengan DFM, Anda akan mendapatkan PCB dengan ukuran cincin annular minimum.

4.4.1 Apa cincin annular terkecil?

Terkadang, berdasarkan jarak ketat elemen terdekat, desainer memilih untuk membuat cincin annular PCB kecil. Penting untuk dicatat bahwa cincin annular kecil meningkatkan kemungkinan vias yang dibor menjadi dekat dengan tepi cincin annular.

Dalam kasus terburuk, via yang dibor dapat keluar dari cincin annular. Hal tersebut mungkin merupakan koneksi jejak yang terputus. Jauh lebih buruk, hal itu dapat mengakibatkan hubungan yang rapuh, mempengaruhi fungsi papan. Cincin annular terkecil adalah -1mil. Sayangnya, itu tidak ideal karena meningkatkan peluang terobosan.

4.4.2 Cara menghitung cincin cincin terkecil

Seperti disebutkan sebelumnya, memperkirakan ukuran cincin annular bukanlah hal yang sulit. Sekali lagi, semakin kecil cincin annular, semakin baik. Cincin annular kecil sangat baik dalam hal penghematan biaya. Seperti perhitungan cincin cincin maksimum, hal yang sama hampir persis menghitung cincin cincin terkecil. Untuk menghitung cincin annular terkecil, Anda perlu mengambil dimensi tembaga dan menguranginya dengan diameter bor. Angka Anda harus dibagi dua. Mayoritas desainer PCB setuju bahwa cincin annular terkecil harus 0,050mm.

(PCB dengan lebar ukuran cincin annular yang sama)

5. Apa perbedaan antara cincin annular PCB dan lubang tembus

Ada perbedaan antara cincin annular PCB dan lubang tembus yang perlu diperhatikan. Area antara bantalan tembaga dan tepi lubang bor adalah cincin melingkar. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, jika lebar cincin annular besar, maka semakin baik. Melakukannya dapat menyediakan koneksi untuk vias yang dibor. Pada papan sirkuit tercetak tertentu, cincin berbentuk lingkaran hampir berukuran sama.

Ketika berbicara tentang PCB, Anda akan sering mendengar istilah through-hole. Juga dieja sebagai "melalui lubang," seperti itu mengacu pada skema pemasangan yang berlaku untuk komponen elektronik. Ini melibatkan penggunaan timah pada elemen yang dimasukkan ke dalam lubang yang dibor di PCB. Penting untuk dicatat adalah bahwa lubang tembus adalah salah satu teknologi tertua. Namun, ada alasan yang sah untuk menggunakannya. Misalnya, lubang tembus sangat ideal untuk penghobi. Muncul dengan sedikit keributan dan beberapa kesalahan karena secara tidak sengaja membawa jembatan.

(Mesin bor cincin cincin PCB)

6. Cincin annular luar (OAR) dan cincin annular dalam (IAR)

Cincin Lingkar Luar (OAR) berbeda dengan Cincin Cincin Dalam (IAR), seperti yang dijelaskan di bawah ini. Keduanya berbeda dalam hal terminologi dan perhitungannya.

6.1 Apa yang membuat cincin annular luar

Cincin annular luar terdiri dari bantalan tembaga. Bantalan tembaga adalah bahan penting yang akan Anda temukan di cincin annular luar.

Cara menghitung

Menghitung Cincin Lingkar Luar adalah proses yang mudah. Cincin annular luar adalah 1/2 (Diameter bantalan luar). Berikut adalah contoh yang jelas tentang cara menghitung cincin annular luar:

OAR =(Diameter bantalan tembaga – UKURAN ALAT)/2. Begitulah cara mencapai pengukuran seperti itu. TOOLSIZE =END SIZE + 0.10mm untuk lubang PTH + 0.00mm untuk seluruh lubang NPTH.

6.2 Apa itu cincin annular bagian dalam

Inner Annular Ring (IAR) adalah area yang terletak di antara lubang solder dan tepi lapisan luar bantalan solder. Ini sesederhana itu. Jauh lebih baik, ini bukan proses yang sulit menghitung cincin annular bagian dalam dari PCB. Semuanya dijelaskan di bawah ini:

Cara menghitung

Cincin Annular Bagian Dalam adalah 1/2 (Diameter bantalan lapisan dalam – ). Untuk menghitung cincin annular bagian dalam, Anda perlu mengambil diameter bantalan tembaga, dikurangi TOOLSIZE. Setelah itu, Anda perlu membagi angka yang Anda dapatkan dengan 2. TOOLSIZE =END SIZE + 0.10mm untuk seluruh lubang PTH + 0.00mm untuk seluruh lubang NPTH.

Asumsikan bahwa Anda ingin menghitung IAR pada bantalan tembaga 0,60mm dengan lubang jadi yang terdiri dari diameter 0,25mm. Oleh karena itu, IAR akan menjadi sebagai berikut:

0.60mm – (0.25mm + 0.10mm) /2. Ini akan sama dengan 0.60mm – 035mm / 2 =0.250mm/2. Hasilnya adalah 0.125mm.

(Cincin annular dalam dan luar PCB)

7. Apa itu cincin annular tetesan air mata?

Ketika berbicara tentang pembuatan PCB, Anda mungkin menemukan istilah tetesan air mata. Nama itu datang berdasarkan bentuknya. Teardrops sebagian besar terjadi selama proses pengeboran. Selama pengeboran, kemungkinan ketidaksejajaran mata bor sering terjadi. Di sini, mata bor dapat menghilangkan banyak tembaga dari sambungan PCB.

Hal tersebut dapat menyebabkan koneksi jejak yang rusak atau koneksi yang tipis. Tetapi yang penting untuk dicatat adalah bahwa tetesan air mata memainkan peran penting dalam PCB. Mayoritas desainer menggunakannya untuk mencegah retakan mikro. Microcracks kebanyakan terjadi pada sambungan pad dan track. Tetapi tujuan utama dari tetesan air mata adalah untuk memastikan integritas selama produksi PCB.

Memang benar, terutama dalam kasus di mana mata bor tidak sejajar selama pengeboran. Ada alasan lain mengapa desainer PCB menggunakan tetesan air mata. Beberapa alasan terpenting adalah sebagai berikut:

• Ini meminimalkan risiko retak.
• Mereka secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap kejutan termal peralatan.
• Ini meminimalkan tekanan termal dan mekanis dan di tempat-tempat di mana jejak bergabung dengan pad.
• Membantu memperbesar toleransi pembuat PCB dari bor ke bantalan. Hal ini membuat produksi papan sirkuit menjadi lebih nyaman.
• Ini secara dramatis mengurangi kemungkinan retak.
• Air mata juga membuat papan sirkuit lebih kuat secara mekanis.

8. Masalah umum cincin annular PCB

Ada banyak masalah cincin annular PCB yang perlu diperhatikan. Banyak desainer menghadapinya hampir setiap hari. Masalah ini biasa terjadi karena setiap produsen menggunakan bahan baku, tenaga kerja, dan taktik desain yang berbeda. Meskipun ada banyak masalah, beberapa yang paling umum adalah sebagai berikut:

Cincin berbentuk lingkaran yang tidak diinginkan

Cincin annular yang tidak diinginkan adalah masalah PCB yang umum. Jika ukuran pad cenderung kecil, mungkin gagal. Alasan untuk ini adalah bahwa lubang bor akan menghabiskan banyak ruang pada bantalan. Untuk desainer untuk menghindari seperti itu, prototyping diperlukan.

Prototyping memastikan penghindaran cincin annular yang tidak diinginkan sebelum produksi penuh. Dengan prototipe, dimungkinkan untuk mendeteksi kesalahan lebih awal sebelum produksi massal.

Singgungan

Singgungan cincin PCB annular adalah masalah umum lainnya yang dihadapi desainer PCB. Saat bor meleset dari tanda yang diinginkan, lubang yang dihasilkan mengarah ke ukuran bantalan. Saat tempat itu menyentuh tepi tempat itu, itu menghasilkan tangensi cincin annular.

Jika pengeboran menyimpang lebih jauh, maka itu berbahaya. Hal tersebut menyebabkan munculnya jerawat. Jika Anda ingin menghindari singgung, Anda harus memastikan bahwa pengeborannya sempurna. Bor Anda harus tepat sasaran. Keakuratan pengeboran harus tepat sasaran.

Terobosan

Jerawat juga merupakan masalah umum dari cincin PCB annular. Jerawat annular terjadi saat lubang bor tidak mendapatkan lingkaran yang diinginkan oleh bantalan. Sebagian besar, breakout terjadi ketika proses laminasi menyebabkan bagian-bagian PCB menjauh dari tempat mereka harus duduk.

Apakah Anda ingin menghindari kasus penerbangan? Jika demikian, Anda perlu memastikan bahwa lebar cincin annular itu ideal. Seperti disebutkan sebelumnya, lebar cincin annular adalah diameter pad – diameter lubang / 2.

(Jedakan cincin melingkar pada PCB)

9. Probabilitas pecah yang ditarik oleh anulus

9.1 Apakah pecahnya cincin annular (penyebab)

Beberapa penyebab dapat membuat cincin annular pada PCB pecah. Dalam kebanyakan kasus, itu karena penuaan papan sirkuit. Papan yang sudah tua atau berkinerja terlalu lama rentan terhadap pecahnya cincin annular. Dengan bertambahnya usia, yakinlah bahwa komponen pecah. Selain itu, pembasahan cincin annular adalah alasan lain untuk putusnya.

Kontaminasi pada lubang selama proses pembuatan adalah alasan lain pecahnya cincin annular. Ada penyebab lain yang diketahui menyebabkan fraktur cincin annular. Tekanan mekanis yang berlebihan diketahui menyebabkan retakan pada cincin annular. Namun, semua tidak hilang karena ada cara untuk menghindari contoh putusnya cincin annular.

9.2 Bagaimana kita bisa menghindari

Ada beberapa cara untuk memastikan bahwa Anda menghindari kasus untuk melakukan pecahnya cincin annular. Pertama-tama, Anda perlu memastikan bahwa jenis bahan yang Anda gunakan adalah kualitas terbaik. Juga, Anda perlu memastikan bahwa Anda bekerja dengan produsen yang memenuhi syarat. Jika Anda mendapatkan PCB dari produsen yang berpengalaman, yakinlah tidak ada kemungkinan pengangkatan cincin annular.

Anda mungkin juga harus mengganti PCB Anda, terutama jika sudah tua. Pastikan Anda tidak membuat PCB Anda mengalami tekanan mekanis yang berlebihan. Agar aman, pastikan tidak ada kontaminasi lubang. Pastikan bahwa proses manufaktur mengikuti semua prosedur untuk menghindari kasus seperti itu.

10. Keterampilan penyesuaian ukuran cincin annular PCB

Jika ukuran cincin annular Anda tidak aktif, maka itu bisa berarti masalah di papan sirkuit Anda. Cincin annular yang tidak sesuai dengan ukuran yang diinginkan tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Masalah ukuran cincin terjadi jika pengeboran tidak akurat. Tetapi mengubah ukuran cincin annular PCB memerlukan beberapa keterampilan khusus. Seperti itu mudah mungkin, terutama jika Anda memiliki beberapa alat.

Alat terbaik adalah yang tersedia dari Cadence dan sangat baik untuk merancang PCB dan analisis. Jika Anda menggunakan desainer PCB OrCAD, Anda akan bisa mendapatkan ukuran cincin annular yang diinginkan. Yang harus Anda lakukan adalah memasukkan bantalan dan panjang lubang yang Anda inginkan. Anda harus melakukan ini selama desain tata letak PCB.

Ringkasan

Toroid sangat penting pada PCB. Mereka bertindak sebagai node interkoneksi, beroperasi di antara berbagai lapisan PCB. Tanpa cincin annular, PCB tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Sayangnya, banyak desainer PCB tidak melakukannya dengan benar dalam hal cincin annular. Banyak yang gagal mendapatkan lebar yang benar sementara yang lain berakhir dengan tantangan pecahnya cincin annular.

Apakah Anda memerlukan PCB berkualitas tinggi dengan cincin annular terbaik? Jika demikian, tidak terlihat lagi dari OurPCB. Kami memproduksi beberapa PCB terbaik dengan lebar cincin melingkar yang diinginkan. PCB kami jarang mengalami tangency dan breakout. Untuk PCB terbaik, dapatkan dari kami. Bersama kami, kami dapat mengatur pertukaran sehingga kami dapat mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan PCB bersama-sama.