Réponse directe
L'anneau annulaire PCB est la marge en cuivre entourant un trou percé. C’est important car le forage n’est jamais parfaitement centré. Le tampon doit être suffisamment grand pour que le trou fini atterrisse toujours à l'intérieur du cuivre après avoir inclus les tolérances de fabrication, le placage et la variation d'enregistrement.
La règle d'ingénierie la plus courte est la suivante : rendre le support suffisamment grand pour le travail électrique et le processus de fabrication, pas seulement assez grand pour réussir la CAO DRC. Pour une vérification des tampons tenant compte des tolérances, utilisez le calculateur d'anneau annulaire PCB. Pour le contexte de courant via et de rapport hauteur/largeur, utilisez le PCB Via Size Calculator, puis confirmez les dimensions finales par rapport aux capacités de fabrication de PCB.
Formule et exemple concret
Utilisez cette formule nominale lors de la mise en page :
bague annulaire = (diamètre du patin - diamètre du trou fini) / 2
Si un trou traversant métallisé a une pastille de 0,60 mm et un trou fini de 0,30 mm, la bague annulaire nominale est de 0,15 mm. Cette valeur n’est pas la réponse complète. Le fabricant dispose toujours d'une tolérance de position de perçage, d'une tolérance de placage, d'une tolérance d'enregistrement d'image et de mouvement du matériau pendant le laminage. Si ces variations de processus consomment trop d’anneau, le risque de rupture augmente.
Pour un via, une petite rupture peut être acceptable dans les conceptions à faible risque si le fabricant et les spécifications le permettent. Pour les câbles de composants, les broches à ajustement serré, les chemins à courant élevé ou les produits à haute fiabilité, la même rupture peut être inacceptable car la soudabilité et la résistance mécanique sont plus importantes.
Tableau de comparaison
| Type de trou | Primary job | Annular ring concern | Design guidance |
|---|---|---|---|
| Signaler via | 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 |
| Courant élevé via | Current sharing and thermal path | Heating from reduced copper area | Use multiple vias or larger pads |
| Trou d'ajustement à la presse | Mechanical retention | Barrel damage and insertion stress | Follow connector supplier and fabricator limits |
Pourquoi une évasion se produit
L'éclatement se produit lorsque le trou percé se déplace suffisamment loin pour couper le bord du tampon ou au-delà. La cause immédiate est une erreur de repérage, mais la cause première est souvent la marge de conception. Une configuration qui utilise le plus petit pad possible peut passer le DRC tout en laissant trop peu de place à une réelle variation de fabrication.
Le nombre de couches rend le problème plus difficile. Les panneaux multicouches accumulent le mouvement des matériaux grâce au laminage. Les tampons de la couche intérieure doivent correspondre aux trous percés une fois que la pile a été pressée et durcie. Les conceptions HDI et BGA denses ajoutent plus de contraintes car la taille des pads entre en concurrence directe avec l'espace de routage. Si la densité entraîne l'anneau annulaire en dessous de la capacité standard du fabricant, vérifiez si via-in-pad ou une stratégie de sortance différente est réellement plus propre.
Liste de contrôle DFM
Vérifiez ensemble la taille du trou fini, la taille du foret, le diamètre du tampon, l'espacement cuivre-cuivre et l'espacement cuivre-bord de la carte. Un tampon plus grand peut résoudre l'anneau annulaire mais créer une violation du jeu avec le cuivre voisin. Un foret plus petit peut améliorer l'anneau, mais il peut augmenter le rapport hauteur/largeur et le risque de placage. DFM est le compromis entre toutes ces contraintes.
Pour les trous métallisés traversants, le dessin de fabrication doit indiquer la taille du trou fini, la tolérance, les exigences de placage et toute exigence de classe ou de fiabilité. Pour l'assemblage, vérifiez si la taille du plot prend en charge le filet de soudure attendu. L'anneau annulaire n'est pas seulement un problème de fabrication ; cela peut affecter l’inspection des joints de soudure et la résistance mécanique à long terme.
Notes d'ingénierie Omini associées
- Problèmes DFM courants et comment les éviter dans la conception de PCB
- Fabrication de PCB bon marché : erreurs courantes qui tuent votre budget
- Défauts courants des PCB et comment les identifier