Direkte Antwort
PCB-Ring ist der Kupferrand, der ein Bohrloch umgibt. Das ist wichtig, weil das Bohren nie perfekt zentriert ist. Das Pad muss groß genug sein, dass das fertige Loch immer noch im Kupfer landet, nachdem Herstellungstoleranzen, Beschichtung und Ausrichtungsabweichungen berücksichtigt wurden.
Die kürzeste technische Regel lautet: Machen Sie das Pad groß genug für die elektrische Aufgabe und den Herstellungsprozess, nicht nur groß genug, um CAD DRC zu bestehen. Für eine toleranzbewusste Pad-Prüfung verwenden Sie den PCB Annular Ring Calculator. Für den Kontext von Via-Strom und Seitenverhältnis verwenden Sie den PCB-Via-Größenrechner und bestätigen Sie dann die endgültigen Abmessungen anhand der PCB-Fertigungsmöglichkeiten.
Formel und Arbeitsbeispiel
Verwenden Sie diese Nominalformel während des Layouts:
„Ringring = (Pad-Durchmesser – fertiger Lochdurchmesser) / 2“.
Wenn ein plattiertes Durchgangsloch eine 0,60-mm-Auflage und ein 0,30-mm-Endloch hat, beträgt der nominale Ringdurchmesser 0,15 mm. Dieser Wert ist nicht die vollständige Antwort. Der Hersteller hat weiterhin Bohrpositionstoleranzen, Beschichtungstoleranzen, Bildregistrierungstoleranzen und Materialbewegungen während der Laminierung. Wenn diese Prozessvariationen zu viel Ring beanspruchen, steigt das Risiko eines Ausbruchs.
Bei einer Durchkontaktierung kann ein kleiner Ausbruch in risikoärmeren Designs akzeptabel sein, wenn der Hersteller und die Spezifikation dies zulassen. Bei Bauteilleitungen, Einpressstiften, Hochstrompfaden oder Produkten mit hoher Zuverlässigkeit kann derselbe Ausbruch nicht akzeptabel sein, da Lötbarkeit und mechanische Festigkeit wichtiger sind.
Vergleichstabelle
| Lochtyp | Primary job | Annular ring concern | Design guidance |
|---|---|---|---|
| Signal über | Electrical layer transition | Open circuit or weak plating | Use standard drill and pad sizes where possible |
| Component plated hole | Lead soldering and mechanical support | Poor solder fillet or reduced strength | Give more pad margin than a small signal via |
| Hochstrom-Via | Current sharing and thermal path | Heating from reduced copper area | Use multiple vias or larger pads |
| Einpressloch | Mechanical retention | Barrel damage and insertion stress | Follow connector supplier and fabricator limits |
Warum es zu einem Ausbruch kommt
Ein Ausbruch tritt auf, wenn sich das Bohrloch so weit verschiebt, dass es in die Pad-Kante hineinschneidet oder darüber hinausgeht. Die unmittelbare Ursache ist ein Registrierungsfehler, die Hauptursache ist jedoch häufig der Designspielraum. Ein Layout, das das kleinstmögliche Pad verwendet, kann DRC bestehen und dennoch zu wenig Raum für echte Fertigungsvariationen lassen.
Die Anzahl der Ebenen erschwert das Problem. Mehrschichtplatten sammeln Materialbewegungen durch Laminierung. Nach dem Pressen und Aushärten des Stapels müssen die Innenlagenpolster mit den Bohrlöchern übereinstimmen. HDI- und dichte BGA-Designs bringen weitere Einschränkungen mit sich, da die Pad-Größe direkt mit dem Routing-Platz konkurriert. Wenn die Dichte dazu führt, dass der Ring unter der Standardkapazität des Herstellers liegt, prüfen Sie, ob via-in-pad oder eine andere Fanout-Strategie tatsächlich sauberer ist.
DFM-Checkliste
Überprüfen Sie die fertige Lochgröße, die Bohrergröße, den Pad-Durchmesser, den Kupfer-zu-Kupfer-Abstand und den Kupfer-zu-Platinenkanten-Abstand gemeinsam. Ein größeres Pad kann den ringförmigen Ring lösen, führt aber zu einer Abstandsverletzung zum benachbarten Kupfer. Ein kleinerer Bohrer kann den Ring verbessern, aber er kann das Aspektverhältnis und das Beschichtungsrisiko erhöhen. DFM ist der Kompromiss zwischen all diesen Einschränkungen.
Für plattierte Durchgangslöcher sollte die Fertigungszeichnung die Größe des fertigen Lochs, die Toleranz, die Anforderungen an die Beschichtung sowie etwaige Klassen- oder Zuverlässigkeitsanforderungen angeben. Überprüfen Sie bei der Montage, ob die Padgröße die erwartete Lötkehle unterstützt. Ein ringförmiger Ring ist nicht nur ein Herstellungsproblem; Dies kann die Inspektion der Lötstelle und die langfristige mechanische Festigkeit beeinträchtigen.
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