1588
Термобар’єри, надгробки та інші шармії друкованих плат
У той час як круті дизайнери створюють правильні дошки і замовляють виробництво на ультрасучасних американських-європейських рослинах, ми переходимо на досвід розробки друкованих плат для можливості термінового виробництва однієї з московських дачних (актуально Зеленоград – Московський р-н) рослин з ручною установкою підвалу (по суті, ручні установки сідають на другому поверсі, а в підвалі є лінія для 60 000 компонентів на годину).
Наступним текстом є персональна думка автора. Це не кінцева правда, але тільки одна з можливих скибочок величезного шару інформації, яка в даний час доступна звичайним дизайнером.
Поговоримо трохи про САД. Незважаючи на те, що є досить багато з них, майже всі вони надають дизайнеру приблизно однакову базову функціональність. Ви можете зробити швидкісний диф.pair в Sprint-Layout (без зайвих зусиль!), який буде працювати нормально. Єдине питання про те, як довго буде слідувати цій парі.
У той же час, ви можете зануритися в той же PADS, так що ("ми працюємо з кальмарами" з електронікою, повною з прикладами цікавих конструкцій", щоб вам доведеться пропустити довгий і нудний час:
Що таке? І той факт, що якщо дизайнер є ідіотом, то не супер-сучасний САД не вирішує проблеми дизайну для нього. Так, буде перевірка всіх сортів правил і багато іншого. Але неможливо врахувати все. Це особливо вірно про паяльство та інсталяція (хоча перевірка розміщення було краще і краще останнім часом).
На жаль, при проектуванні ПП часто зустрічаються абсолютно взаємовигідні абзаци. Типовий приклад блокує конденсатори живлення. З одного боку необхідно розмістити їх якомога ближче до виходу потужності чіпа.
З іншого боку, ви не можете ставити компоненти з одного боку, якщо ви плануєте автоматичну інсталяцію (незалежно від того, що обмеження конкретної машини, яка буде розміщувати компоненти) і пропалюється плавленням (конденсатор може бути в так званому «шадові» від високої складової, а при нагріванні пасти на її контактних платформах не буде розплавати, як це повинно).
І ми не повинні забувати про частоти, на яких все працює, і як індуктивність треків від / до конденсатора буде впливати на його властивості в певному контурі (Я сильно рекомендую читати це і це для кращого розуміння проблеми).
Але повернемося до наших каменів і бар’єрів. Якщо ви не знаєте, що робити, що робити? Читати документацію, звичайно ж! І є, і багато!
Ми не будемо торкнутися до наших ГОСТів, деякі з яких не були оновлені протягом більш ніж сорок років. Звертаємо вашу увагу на стандарти IPC, які використовуються великою частиною дизайнерів PP у всьому світі.
У стандартному дереві можна прочитати щось схоже 2220 і 7351.
З 2,220 ми в першу чергу зацікавлені в, 2221 - Генетичний стандарт на друкованій платі. Посилання - це минула версія стандарту, так як поточний тільки для грошей (навіть, ми знаємо, що все можна знайти, якщо ви хочете).
Термобар'єри описані в розділі 9.1.3. Якщо ми коротко переводимо те, що написано там, то все відварюється до того, що якщо вихідний компонент (і 2221 присвячений виключно вихідним компонентам), бажано зробити теплові бар'єри, так як їх присутність полегшує паяльство.
Давайте подивимося на те, що таке тепловий бар'єр:
р.І що він робить?
Ну, перш за все, при пайки хвилі.
Цей тип пайки в основному використовується в дуже масштабному виробництві. При цьому для паяльної хвилі існує низка обмежень щодо розміщення компонентів і пучка рекомендацій по посадці сайтів для компонентів.
Дайв, як завжди, просто і чітко пояснює, що це таке:
Оптимізація, коротко, для зменшення кількості шлюбів.
Цікавий процес:
Проблема в тому, що не всі автомобілі мають зону прогріву, і вона не завжди допомагає, якщо полігони великі. Виявляється, якщо ви заряджаєте більш повільно, щоб великі полігони зігрілися, то є великий шанс перегріву невеликих компонентів. Термобар'єри допомагають вирішити цю проблему. Але девіл знаходиться в деталях, як завжди.
До того, як ми переїжджаємо, поговоримо трохи більше про ручну паяльню, не машинне паяльство.
Уявіть, що у вас є багатошарова дошка, як CDPV на початку статті, і вам потрібно ущільнювати роз'єми в неї. Але деякі проблеми полягає в тому, що плата шестишарова, з чотирма шарами кам'яної землі на всій дошці. І половина контактів в роз'ємах землі. Ви можете, звичайно, використовувати до 100-110 градусів, а потім паяльник. Але це не завжди можливо. Так, і tantalum знову не хочу розігріти (після того, як всі трифлі були пропалені першими, і роз'єми останні). Це де допомагають термобар'єри. Паяльна праска прогріває тільки вихід роз'єму, склянки металізації і контактних патчів, а не всі полігони в усіх шарах.
І ось де починаються проблеми.
Очевидно, що термобар'єр зменшує загальну площу міді, через яку відбувається контакт компонента і полігону. Це підвищує фізичну стійкість контакту. Також збільшується паразитна індуктивність сполуки.
Досить курсорний пошук показав, що є принаймні три статті, які досліджують питання опору, індуктивності та взаємозв'язку всіх це.
Ось вони:
- Визначте вивчення теплових запобіжників: торгівля між виробництвом та охолодженням
- Дослідження ефективності термозбіжних форм на різних друкованих платах
- Моделювання низької та високої ефективності теплових водовідведення
Я дуже рекомендую знайомитися.
Висновок всіх статей, коротко: так, термобар'єри круті і корисні, але потрібно використовувати його мудро (який сумнівається, так?). Якщо у вас виникли сумніви, ви повинні принаймні промульгати. В основному це все про компоненти для кріплення поверхні, так як компоненти виходу вже мають достатню паразитичну індуктивність висновків.
Що стосується опору, так, він трохи збільшується в точці контакту. Про одну тисячу. Якщо він не критичний, його можна використовувати. І, звичайно, необхідно врахувати струм, який протікає через це з'єднання. Якщо це таке, що воно буде нагрівати, то слід звернути увагу на те, що важливіше: деякі локальні перегріви або легкість монтажу.
Я зробив це правило для себе. У моделях можна сміливо використовувати термобар'єри, так як будь-який час макети в основному продаються вручну. На серійних продуктах слід проконсультуватися з конкретним виробництвом, де будуть монтуватися дошки (це як правило, корисно зробити це, в розумінні консалтингу з виробництвом), так як технолог знає свою лінію складання і її можливості краще, ніж вам.
Але це все про вихідні компоненти. Що про монтаж поверхні? Але ще трохи складніше. 7351 Генетичні вимоги до дизайну та шаблону поверхні Стандарт не згадує теплових бар’єрів.
Є цікавий документ, в якому автор радить не використовувати термальні бар'єри через збільшення імпедансу сполуки. Дійсно, це має сенс: при проектуванні живлення та інших силових ланцюгів.
Трохи відволікаючи.
Сподіваю, як виглядає плащ, багато хто уявляв.
Якщо ні, то це гарна ілюстрація процесу:
Після заповнення плати вона йде вздовж конвеєра на паяльну плиту шляхом розтоплення.
Це виглядає так:
На жаль, іноді цей ефект можливо:
Причини її виникнення можуть бути кілька (ви можете бачити основні, наприклад, тут).
Однією з них є крива теплопрофіля пайки. Далі є (не для того, щоб значення): розсіяна (або неналежно збережена) паста, неправильний трафарет для пасування, вигнуті компоненти посадкових колодок, помилки плаценти.
Якщо термопрофіль, паста, плащ і іноді трафарет - це головний біль у виробництві, то вигнуті сайти - прямий суглоб дизайнера.
Основна ідея полягає в тому, що сайти повинні бути однаковою геометрією, щоб ті ж поверхневі сили натягували, коли паста розширюється. Після того, як ліфтинг компонента відбувається точно через різні поверхневі сили натягу, які діють на планарний компонент. Також буває, що дуже великий сайт по собі (з'єднання до земляного полігону, наприклад), немає термічного бар'єру, а з вигнутим термопрофілем сайт зігрітий більш повільно, ніж інший вихід. В результаті паста розтопиться швидше на неполігоновому сайті, а компонент може підходити.
Хороша ілюстрація та супроводження статті:
Чому компонент? Тому що навіть якщо виріз в трафареті для пасти була однаковою на обох ділянках, то в процесі розплавлення пасти на виході, де великий відкритий від паяльної зони маски, не тільки тепло сповільнюється, але паста поширюється на більшу площу, яка в цілому значно погіршує характеристики паяльного суглоба (недостатня кількість пайки) і може привести до обертання компонента відносно місця посадки.
Одна московська передмістя, в розумінні Москви, пропонує в цьому випадку компромісний варіант:
р.Якщо існує потреба у великій відкритій з маски полігон так, щоб паста не поширилася по всій полігоні, можна зробити запірний міст з маски невеликої ширини, що дозволить запобігти паяльці від поширення під час плавлення.
Все вище, в основному, стосується легких компонентів з розмірами менше 0603 (у дюймах), хоча є винятки.
Що в лівовері?
Термобар'єри обов'язково потрібні. Застосувати їх, де необхідно і не варто. Особливо це стосується мікрохвильової техніки. У щоденному дизайні простих мікроконтролерівських проектів, на мій погляд, вони роблять більше користі. Але багато залежить від технології паяльництва і подальшої необхідності ремонту виробу.
При пайки в печі слід пам'ятати про можливість підйому складових через неправильний дизайн посадкових колодок і лопатей технолога, що подається лінії.
У будь-якому випадку, при калькуванні друкованої плати, в першу чергу, поверніть на мозок і проаналізуйте!
Дякую за читання!
Я запитаю вас, щоб повідомити будь-які помилки, які ви бачите. Ви хочете продовжити письмо про залізо? Не дивлячись на те, що я не бачив очей. 478 осіб проголосували. 70 р. Тільки зареєстровані користувачі можуть брати участь у опитуванні. Приходьте, будь ласка,
Джерело: habrahabr.ru/post/246937/
