Pierścień pierścieniowy-Jako początkujący projektant PCB możesz być ciekawy, czym jest pierścień pierścieniowy. Ponadto, możesz być zainteresowany stworzeniem pierścienia podczas procesu produkcji PCB. Jest to ważne, szczególnie jeśli tworzysz lub modyfikujesz swoją własną płytkę PCB i planujesz umieścić na niej jakiekolwiek elementy przelotowe.

W tym poradniku omówimy czym jest pierścień pierścieniowy i jak obliczyć jego rozmiar. Ponadto dowiemy się dlaczego jego wielkość ma znaczenie i jak się ma do innych otworów w PCB. Bez dalszych ceregieli...

Pierścień pierścieniowy-Co to jest pierścień rombowy?

Kiedy wiercisz otwór w miedzianej płytce PCB, powstająca miedź otaczająca otwór jest tym, co znamy jako pierścień pierścieniowy. Zasadniczo działa on jako ściana wywierconej przelotki. Rozmiar pierścienia pierścieniowego zależy od rozmiaru przelotki i rozmiaru miedzianej podkładki.

Ale jaki jest cel pierścieni pierścieniowych? Jak możesz wiedzieć lub nie, płytki drukowane są wielowarstwowe. Twoje ślady na płytce drukowanej będą musiały łączyć się z różnymi warstwami PCB. Zazwyczaj osiągają to poprzez dotarcie do padu, który kieruje je do innej warstwy poprzez przelotkę.

Pierścień otaczający przelotkę ułatwia połączenie pomiędzy śladem a przelotką. Oznacza to, że im grubszy pierścień, tym mocniejsze połączenie. Ale jak gruby powinien być pierścień i jak to obliczyć?

Jak zmierzyć i obliczyć pierścień pierścieniowy?

Aby znaleźć szerokość pierścienia pierścieniowego, należy skorzystać z poniższego wzoru: (średnica podkładki - średnica przelotki) ÷ 2.

Jeśli średnica podkładki wynosi 25 milsów (0.50mm), a otwór/przejście 15 milsów (0.38mm) to Twoje równanie będzie wyglądało tak:
(25 - 15) ÷ 2 = 5 milsów (0,50 - 0,38) ÷ 2 = 0,06mm.

Przyjrzyjmy się kolejnym przykładom ze świata rzeczywistego. Obejmą one szerokość pierścienia dla standardowych przelotek, mikroprzelotek i otworów komponentów.

Pierścień pierścieniowy-Standardowa przelotka

Generalnie, standardowa przelotka będzie miała otwór o średnicy 0.20mm (7.87 milsów). Na podkładce o średnicy 0,40 mm (15,74 mil) ostateczne równania będą wyglądały następująco:
(0,40mm - 0,20mm) ÷ 2 = 0,10mm (15,74 mils - 7,87 mils) ÷ 2 = 3,93 mils

Pierścień pierścieniowy-Mikropiasy

Mikro przelotki są zazwyczaj mniejsze niż standardowe otwory. Ich średnica wynosi 0,10 mm (3,93 milsa). Na podkładce o średnicy 0.30mm(11.82mm), Twoje równanie będzie wyglądać tak:
(0,30mm - 0,10mm) ÷ 2 = 0,10mm (11,82 mils - 3,93 mils) ÷ 2 = 3,93 mils

Otwór w komponencie

Jak już mówiliśmy wcześniej, otwory komponentów mają tendencję do bycia większymi niż przeciętne przelotki. Na podkładce o średnicy 1.20mm (47.24 mils) i otworze 0.80mm (31.50 mils), twoje równanie będzie wyglądać tak:
(1,20mm - 0,80mm) ÷ 2 = 0,20mm (47,24 mils - 31,50 mils) ÷ 2 = 7,87 mils

Pierścień pierścieniowy-Dlaczego szerokość pierścienia ma znaczenie?

Jak wspomniano wcześniej w przewodniku, pierścień pierścieniowy łączy się ze ścieżkami i różnymi warstwami płytki drukowanej. Dlatego powinien być wystarczająco duży, aby zapewnić niezawodne połączenie. Im grubszy pierścień, tym mocniejsze będzie połączenie wokół przelotki. Jeśli pierścień nie jest wystarczająco gruby, może to spowodować problemy z połączeniem lub przerwy.

Być może słyszałeś wcześniej termin "teardrop annular ring". Pady teardrop posiadają dodatkową miedź w pobliżu skrzyżowania pierścienia pierścieniowego, który łączy się ze ścieżkami PCB. Pomagają one w tworzeniu bardziej bezpiecznego połączenia, które może być bardziej odporne na stres.

Pomysł jest prosty. Im więcej miedzi jest wokół otworu, tym grubszy jest pierścień, tym silniejszy jest sygnał przesyłany między liniami przejściowymi

Pierścień pierścieniowy-Poprzez umieszczenie w pierścieniu

Nie tylko twój pierścień musi być wystarczająco duży, ale musisz również właściwie zlokalizować dziurę Jeśli otwór zostanie umieszczony zbyt blisko krawędzi wypukłości, może to spowodować styczność Ponadto, jeśli pierścień jest zbyt cienki, może wystąpić styczny zwrot

Ale kiedy wiercisz, musisz przebić się przez środek miedzianej poduszki To daje ci najbardziej efektywny pierścień konstrukcyjny Otwór zbyt blisko krawędzi płyty spawanej daje kompromis lub zły otwór przejściowy, który skutecznie kończy się na stycznym płycie

Wiertarka za daleko od środka wiertła może spowodować zawalenie się Jest to spowodowane odsunięciem otworu i uszkodzeniem ciągłości obwiedni wykończenia, co powoduje niekompletną strukturę pierścienia

Konstrukcja pierścienia zależy w dużej mierze od miejsca, w którym otworzyłeś i umieściłeś ją Pomoże to uniknąć przerwania i styczności podczas montażu płyty PCB Ale to jest związek między przejściem a pierścieniem

Zalecany wymiar kołowy PCB

Ogólnie rzecz biorąc, twój pierścień musi być tak duży jak twój najcięższy część lub te części, które będą pod dużym ciśnieniem Na przykład, twój przełącznik Zazwyczaj najlepszym punktem średnicy pierścienia jest 0,25 milimetra Jeśli nie jesteś pewien, jak duży jest otwór, możesz polegać na tym rozmiarze

Jednak firmy PCB zazwyczaj określają minimalny rozmiar przejścia lub pierścienia Twoje pierścienie powinny mieć przynajmniej ten rozmiar lub większy Pierścienie mniejsze niż określony rozmiar mogą spowodować brak miejsca lub połączeń w składnikach

W zależności od tego, czy namiot, wtyczka i/ lub wypełnienie korytarza, należy zastanowić się, ile miejsca na płycie drukowanej masz Ponadto należy wziąć pod uwagę obecną pojemność płyty głównej Jeśli myślicie o wielkości wiertła, to są te, które trzeba ocenić

Nie uszkodzi miedzianej podkładki, a następnie spróbuje sprawić, by średnica otworu była co najmniej połowa rozmiaru miedzianej podkładki

Na koniec

Jeśli przeczytałeś tę część podręcznika, powinieneś zrozumieć podstawowe zasady pierścienia W powyższym przewodniku omówiliśmy, co to jest pierścień i jak obliczyć jego wielkość Ponadto omówiliśmy związek pomiędzy otworem przelotowym a pierścieniem i dlaczego wielkość każdego otworu przelotowego jest ważna Jak zwykle, mamy nadzieję, że ten podręcznik będzie pomocny Dziękujemy za przeczytanie