Respuesta directa
El anillo anular de PCB es el margen de cobre que rodea un orificio perforado. Es importante porque la perforación nunca está perfectamente centrada. La almohadilla debe ser lo suficientemente grande como para que el orificio terminado aún quede dentro del cobre después de que se incluyan las tolerancias de fabricación, el enchapado y la variación de registro.
La regla de ingeniería más corta es esta: hacer que la plataforma sea lo suficientemente grande para el trabajo eléctrico y el proceso de fabricación, no solo lo suficientemente grande para pasar CAD DRC. Para comprobar la almohadilla teniendo en cuenta la tolerancia, utilice la Calculadora de anillo anular de PCB. Para el contexto actual y de relación de aspecto, utilice la PCB Via Size Calculator, luego confirme las dimensiones finales con las capacidades de fabricación de PCB.
Fórmula y ejemplo resuelto
Utilice esta fórmula nominal durante el diseño:
anillo anular = (diámetro de la almohadilla - diámetro del orificio terminado) / 2
Si un orificio pasante chapado tiene una almohadilla de 0,60 mm y un orificio terminado de 0,30 mm, el anillo anular nominal es de 0,15 mm. Ese valor no es la respuesta completa. El fabricante todavía tiene tolerancia de posición de perforación, tolerancia de enchapado, tolerancia de registro de imagen y movimiento del material durante la laminación. Si esas variaciones del proceso consumen demasiado anillo, aumenta el riesgo de ruptura.
Para una vía, una pequeña ruptura puede ser aceptable en diseños de menor riesgo si el fabricante y las especificaciones lo permiten. Para cables de componentes, pasadores de ajuste a presión, rutas de alta corriente o productos de alta confiabilidad, la misma ruptura puede ser inaceptable porque la soldabilidad y la resistencia mecánica son más importantes.
Tabla de comparación
| Tipo de agujero | Primary job | Annular ring concern | Design guidance |
|---|---|---|---|
| Señal vía | 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 |
| Alta corriente vía | Current sharing and thermal path | Heating from reduced copper area | Use multiple vias or larger pads |
| Orificio de ajuste a presión | Mechanical retention | Barrel damage and insertion stress | Follow connector supplier and fabricator limits |
Por qué ocurre la fuga
La ruptura ocurre cuando el orificio perforado se desplaza lo suficiente como para cortar dentro o más allá del borde de la almohadilla. La causa inmediata es un error de registro, pero la causa fundamental suele ser el margen de diseño. Un diseño que utiliza la plataforma más pequeña posible puede pasar la DRC y aun así dejar muy poco espacio para una variación real de la fabricación.
El recuento de capas complica el problema. Los tableros multicapa acumulan el movimiento del material a través de la laminación. Las almohadillas de la capa interna deben coincidir con los orificios perforados después de que la pila haya sido prensada y curada. Los diseños HDI y BGA denso añaden más limitaciones porque el tamaño de la almohadilla compite directamente con el espacio de enrutamiento. Si la densidad hace que el anillo anular esté por debajo de la capacidad estándar del fabricante, revise si via-in-pad o una estrategia de distribución diferente es realmente más limpia.
Lista de verificación de DFM
Verifique juntos el tamaño del orificio terminado, el tamaño de la broca, el diámetro de la almohadilla, el espacio entre el cobre y el cobre y el espacio entre el borde del cobre y la placa. Una almohadilla más grande puede resolver el anillo anular pero crear una violación del espacio libre para el cobre cercano. Una broca más pequeña puede mejorar el anillo, pero puede aumentar la relación de aspecto y el riesgo de enchapado. DFM es la compensación entre todas estas limitaciones.
Para orificios pasantes enchapados, el plano de fabricación debe indicar el tamaño del orificio terminado, la tolerancia, los requisitos de enchapado y cualquier clase o requisito de confiabilidad. Para el ensamblaje, verifique si el tamaño de la almohadilla admite el filete de soldadura esperado. El anillo anular no es sólo una cuestión de fabricación; puede afectar la inspección de las juntas de soldadura y la resistencia mecánica a largo plazo.
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