Las barreras térmicas, lápidas y otras delicias de placas de circuito impreso Bashny.Net

Mientras que los diseñadores empinadas diseñar el vestido adecuado y compraron la producción ultramoderna en las plantas y los Estados Unidos de Europa, nos dirigimos a la experiencia de PCB posibilidades de diseño para la producción urgente de uno de los suburbios (en realidad Zelenograd - Distrito de Moscú) plantas con sótano instalación manual (en realidad a los instaladores de mano Se sientan a la derecha en el segundo piso y en el sótano de la línea se sitúa en 60, 000 componentes por hora).

El siguiente texto - la opinión personal del autor. Esta no es la verdad última, pero sólo una de las posibles secciones de la enorme cantidad de información que está disponible actualmente constructor normal. I>



Hable un poco sobre CAD. A pesar de que muchos de ellos, casi todos ellos poner a disposición del diseñador sobre la misma funcionalidad básica. La posesión de los conocimientos necesarios, puede y Sprint-Layout (sin ofender!) Para hacer dif.paru de alta velocidad que va a funcionar bien. La única pregunta es cuánto tiempo lleva la huella de la pareja.





Es posible nakosyachit en la misma forma PADS ("trabajar con el rastreo" con Electrónica repleta de ejemplos de diseños interesantes), que tendrán que desentrañar largo y tedioso:





Qué es esto? Y el hecho de que si un diseñador - un idiota, no CAD ultra-moderna no va a resolver el problema de diseño para él. Sí, va a comprobar todo tipo de reglas y mucho más. Pero considere absolutamente todo lo posible. Especialmente en términos de soldadura y montaje (aunque prueba de nivel consiguiendo poco mejor y mejor).
Desafortunadamente, el diseño de PP encuentra a menudo absolutamente párrafos son mutuamente excluyentes. Un ejemplo típico - capacitores de paso sobre la fuente de alimentación. Por un lado, es necesario colocarlos tan cerca de las astillas de aguja de alimentación.





Por otro lado, no coloque los componentes uno al lado del otro, si va a la instalación automática (nunca se sabe lo que las limitaciones de la máquina en particular, que se fijará componentes) y soldadura por reflujo (condensador pueden estar en la llamada "sombra" del alto componente y el calentamiento de la pasta sobre sus almohadillas fundidas como debería).
Y sin embargo, no hay que olvidarse de las frecuencias en las que todos trabajamos e inductancia caminos de \ al condensador afectan sus propiedades en un esquema particular (recomiendo encarecidamente la lectura de eto y aquí que para una mejor comprensión de la cuestión).

Pero volvamos a nuestras piedras y obstáculos. Si usted no sabe qué hacer, qué hacer? Lea la documentación, por supuesto! Y lo es, y mucho!
No tocará a nuestros huéspedes, algunas de las cuales no se han actualizado desde hace más de cuarenta años. Para ver los estándares de IPC, que han gozado de gran (opinión personal sin conexión a tierra del autor, porque no saben el número exacto) de los diseñadores de PCB en todo el mundo.





En el árbol, las normas se pueden ver que por encima de todo lo que puedas leer algo de 2220 y 7351.
Desde 2220, estamos interesados ​​principalmente en 2221 - Norma genérica sobre Impreso Junta Diseño . Por referencia a la versión anterior de la norma, ya que la corriente sólo por el dinero (bueno, sabemos que todo es posible si usted quiere encontrar).
En particular, las barreras térmicas escrito sobre en la Sección 9.1.3. Brevemente traducir lo que está escrito allí, todo se reduce al hecho de que si la salida por componentes (y 2221 se dedica exclusivamente componentes terminales), el Es deseable i> para hacer barreras térmicas, debido a que su presencia hace que sea más fácil de soldar.

Ahora vamos a ver lo que la barrera térmica:







Y ¿qué es lo ayuda?
Bueno, en primer lugar, con la ola de soldadura.





Este tipo de soldadura se utiliza principalmente en la producción de muy gran escala. En este caso, por una ola de soldadura tiene una serie de restricciones a la colocación de los componentes y un montón de consejos sobre lugares de aterrizaje para los componentes.
David, como siempre, simple y claramente explica qué es lo que:



Optimización, en una palabra, con el fin de reducir el número de matrimonios.

Proceso interesante:


El problema aquí es que no todas las máquinas tienen una zona de precalentamiento, y no siempre ayuda si grandes polígonos. Resulta que si la carga conducta calentó lentamente a más polígonos, las posibilidades de sobrecalentamiento componentes pequeños. Las barreras térmicas ayudan a resolver este problema. Pero el diablo está en los detalles, como siempre.

Antes de continuar, vamos a hablar un poco más acerca de manual, no una máquina de soldadura .

Imagine que tiene un tablero multicapa como kdpv en el principio, y es necesario para conectores de soldadura. Pero hay algún problema en ese tablero de seis capas, con cuatro capas de opaco tierra en todo el tablero. Y la mitad de conector - aterrizar. Puede, por supuesto, disfrutar de un precalentamiento a 100 a 110 grados y luego soldar. Pero esto no es siempre posible. Sí, y el tantalio, una vez más no quiero calentar (después primero fue soldado todas las cosas pequeñas, y los conectores en el menor). Barreras y ayuda Aquí térmicas. Soldador calienta sólo el conector de salida, metalización de vidrio y de contacto narices, no todos los polígonos en todas las capas.

Y aquí es donde empiezan los problemas.
Es evidente que la barrera térmica reduce el área total de cobre, a través del cual el componente de contacto y el vertedero. Es decir, el aumento de la resistencia de contacto físico. También aumenta las conexiones inductancia parásita.

Bastante búsqueda rápida mostró que existen al menos tres artículos en los que estudiamos el problema de la resistencia, inductancia, y la relación de todo esto.

Aquí están:
Un Estudio Desmitificando de Pads alivio térmico: equilibrio entre Fabricación y refrigeración li > Investigación sobre la eficiencia de las formas de alivio térmico de placas de circuito impreso Diferentes a href="https://lirias.kuleuven.be/bitstream/123456789/400645/2/Thermal_reliefs_final.pdf"> Modelado de la impedancia de baja y alta frecuencia de nodos térmicos IEEE abbr>, lo que sugiere que no hay delirio franco.
Una vez más, le recomiendo leer.

Las conclusiones de todos los artículos en pocas palabras: sí, barreras térmicas - que es genial y útil, pero debe utilizar sabiamente (quien dudarlo?). En caso de duda, es necesario al menos prosimulirovat. Básicamente, es el caso de los componentes para el montaje en superficie, debido a componentes terminales y así tener suficientes conclusiones inductancia parásita.
En cuanto a la resistencia, entonces sí, aumenta ligeramente en el punto de contacto. Acerca miliohms unidad. Si esto no es crítico, es posible utilizar. Y, por supuesto, hay que tener en cuenta la corriente que fluirá a través de la conexión. Si lo es, que se está calentando, debería ver lo que es más importante: algunos sobrecalentamiento local o la facilidad de instalación
.
En cuanto a mí, me trajo esta regla. En maquetas se puede utilizar con seguridad las barreras térmicas como modelos todavía soldados en su mayoría de forma manual. En los productos de serie deben consultar con una producción especial, que serán montados a bordo (que no es útil para hacer, en el sentido de que consulte con la producción), ya que la tecnología es mejor que usted sabe que su línea de montaje y sus capacidades.

Pero todo llegó a componentes terminales. Y la forma de ser de montaje en superficie? Pero hay todavía más complicado. La norma 7351 - Requisitos genéricos para montaje en superficie Diseño y Land Pattern Standard barreras térmicas no se mencionan
. Hay interesante documento , en la que el autor aconseja no usar barreras térmicas debido a la mayor conexión de impedancia. De hecho, esto tiene sentido:. El diseño de fuentes de alimentación y otros circuitos de potencia

Divagar un poco.
Espero que parece componentes Placer, muchos son.
Si no es así, entonces aquí es una buena ilustración del proceso:



Después de empacar la junta que va en un transportador de horno de soldadura por reflujo.
Se ve algo como esto:



Por desgracia, a veces puede tener los siguientes efectos:



Sus causas pueden ser varias (se puede ver la base, por ejemplo, тут).
Uno de ellos - la curva термопрофиль soldadura. Además hay (no en orden de importancia):. Vencidos (o incorrectamente almacenada) pasta, plantilla mal para transferir errores pegar torcidos proyectadas lugares de aterrizaje componentes Placer
Si perfil térmico, pasta, Placer y, a veces la plantilla - una producción dolor de cabeza, las curvas del sitio -. Es un diseñador jamba directa
La idea principal es que el sitio debe ser la misma geometría que surgió durante la difusión pegar las mismas fuerzas de tensión superficial. Después de componente de elevación surge debido a las diferentes fuerzas de tensión superficial que actúan sobre el elemento planar. También puede ocurrir que el sitio es muy grande en sí mismo (conexión al plano de tierra, por ejemplo), la barrera térmica no está presente, y la almohadilla de termo torcida calienta más lentamente que el otro terminal. Como resultado de ello, la pasta no se derretirá en el área poligonal, y el componente puede elevarse.

Una buena ilustración y сопутствующая Artículo :


¿Por qué componente de rosa? Debido a que incluso si el recorte en la plantilla era la misma pasta para ambos sitios, entonces el proceso de fusión de la pasta con el fin O, donde la mayoría del área abierta de la máscara de soldadura, no sólo de calor es más lenta y la propagación pasta sobre un área más grande, que es generalmente degradar seriamente el rendimiento de las conexiones soldadas (cantidad insuficiente de material de soldadura) y puede conducir a una componente de rotación con relación a la pista de aterrizaje.
Uno afueras de Moscú, en el sentido de Moscú, la oficina ofrece en este caso una solución de compromiso:




Si hay una necesidad en la gama grande al aire libre de las máscaras, para evitar la propagación de la pasta en rango, puede hacer una máscara de la pequeña anchura del puente de bloqueo, lo que evitará la propagación de la soldadura en fusión.

Todo lo anterior es principalmente de los componentes de la luz con un tamaño inferior a 0603 (en pulgadas), aunque hay excepciones.

¿Cuál es el fondo?
Las barreras térmicas, por supuesto, necesario. Utilice dondequiera que necesita y no es necesario - no vale la pena. Esto es especialmente cierto de la tecnología de microondas. En diseño sencillo proyectos de microcontrolador cotidiana, en mi opinión, lo hacen más bien que mal. Pero mucho depende de la tecnología de soldadura y la consiguiente necesidad de productos de mantenimiento.
Al soldar en el horno debe ser consciente de la posibilidad de los componentes de elevación debido a un diseño inadecuado del tecnólogo línea que sirve lugares de desembarque y bajíos.

En cualquier caso, enrutamiento, operan principalmente y analizar cerebro!

Gracias por leer!

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Fuente: habrahabr.ru/post/246937/