第3节- PCB设计:PCB轮廓(板和面板)
这是第三个部分在返校系列PCB设计师和那些可能想要了解更多的人。
内容
PCB概述:板和面板
在将虚拟组件放置到单板上之前，需要有虚拟板。除了描述PCB的外部限制外，轮廓图还将涵盖几件事。期望连接器放置，安装孔，热管和射频屏蔽等机械硬件的保护。
当你得到一个新的大纲图时，做一个彻底的评估是值得的。可能存在PCB过度受限的区域。你等得越久才表达你的担忧，就越不可能有回旋的余地。一旦馈送板的互连起草，它可能是太迟了，以旋转连接器或移动安装孔。
超越容忍问题
如果轮廓图包括任何高精度的位置公差、厚度、平面度或单边公差，则有必要将所有这些公差都经过制造供应商。许多组件供应商在他们的数据表上写了不切实际的公差。机械工程师或图书管理员会倾向于将这些公差传递下去。
作为专家，由你来确认在批量生产中是否能满足严格的公差要求。根据我的经验，最常见的不能满足的要求是关于PCB厚度．由陶瓷材料制成的两层PCB有机会保持严格的厚度公差。由玻璃、树脂铜以及各种电镀和涂层制成的多层板通常保持在公称厚度的10%。
一厢情愿的产品设计希望有一个更好的处理这个变量。控制z堆叠会很好，但PCB不像一块铝。电介质像海绵一样吸进水分。它随温度膨胀和收缩。即使供应商通过丢弃所有不符合公差的面板来“检查”厚度，也不能保证它不会进入改变状态。
在某种程度上，这也适用于翘曲。虽然我对这个说法很有信心，但机械工程师可能不愿意相信。你自己可能也走了这条路。我们要做的是引入最终仲裁员。只要打个电话或发封电子邮件就能到工厂。你仍然可能会从销售团队那里得到一个“应声虫”的回答，所以你可以问问计划人员或CAM工程师。如果你不认识他们，就要求参观工厂，了解他们。如果他们离你太遥远，你可能需要做一些人际关系来获得不加修饰的真相。
装配分面板-制造空间
当您就新的大纲标准与供应商联系时，这将是一个提出装配子面板主题的好时机。边缘连接器必须考虑到子面板中，以便它们可以在不拆分单个板的情况下放置。允许拆卸组件的断开标签可能会稍微侵入电路板。知道他们会去哪里，你就能适应他们。对于本来可以更早解决的细节问题，谈判的最后阶段可能是最糟糕的时机。惊喜越少越好。
对于最简单的板轮廓，可能有可能自己设计组装子面板。其中一种情况可能是轮廓是矩形或正方形。这些通常是没有轮廓图或其他机械工程支持的。使用V-score凹槽消除了计算多少断开标签就足够的需要。
图1所示。图片来源:作者-一个矩形PCB，用V-score槽镶板，这样就可以用手拆卸，因为不需要的部分可以直接折断。
为了在内部设计子面板，您需要知道组装机器的上下限尺寸限制。有一些流行的尺寸的工具孔，你会想要使用。支撑单板的导轨具有最小宽度。我不愿给出这些特性的具体数字，因为没有两个装配厂是相同的，而且它们通常会随着时间的推移而变得更好。
根据大纲图的格式，您可能需要解释一些内容。在第一天，很少能看到一幅完整的画。更有可能的输入是一个您可以导入的文件，或者是PCB在其原生栖息地的屏幕截图。
研究生院区
用于数据传输的层并不总是有意义的。例如，组件保持区域通常用于指示连接器等特性的位置。除了该去那里的部分，其他部分都不去那里!这是你想要与实体设计师完成的循环。他们的软件支持一组特定的层，这些层可能不是最佳的，特别是对于需要考虑额外层的柔性电路。
从PCB边缘到铜特征的距离是一个重要的因素。典型的回缩是200到250微米。我在一个PCB设计会议上走了一圈，问了每个工厂，最激进的电路板边缘到铜的间隙是什么。先进厂商给出的普遍答案是127微米。
我需要更极端的东西。没有多少制造商愿意使用激光来形成pcb的边缘。那些能坚持PCB厚度不超过400微米的人。有一个常见的问题是边缘有碳沉积。这是一些棘手的问题，也是一个巨大的成本驱动因素。这款旗舰产品之所以标价7万美元，部分原因是必须用激光切割出大量电路板。
图2。对于制造商来说，轮廓可能是最具挑战性的方面。如果没有这些小凹槽，这个六层板的价格就会减半。
金属和板边缘之间的间隙可以通过两种方式减少到零。最明显的是将镀层包裹在边缘。另一种是所谓的城堡式通孔。castellation的用法和样例:castellation的用法和样例:castellation的用法和样例:castellation的用法和样例:castellation的用法和样例:castellation的用法和样例:剩下的是一个半通孔，可以用来连接内层和外层。
图3。子面板对于形状奇怪的pcb和任何时候组件接近板边缘都是必要的。
相关文件:
- 使用标准面板尺寸选择印刷配线板尺寸的指南