Thiết kế PCB đột phá

Tôi đang nhắm đến một thiết kế PCB đột phá cho một loạt nhỏ trong đó một ngăn không cần thiết có thể bị phá vỡ. (Xem hình dưới đây)

Tôi đã thấy điều này ví dụ trên các bảng Nucleo STM32, nơi nó được sử dụng để tắt giao diện flash sau khi bạn hoàn thành nó. Vì vậy, tôi đoán nó không phải là một vấn đề liên quan đến dấu vết PCB lơ lửng trên lớp trên cùng và dưới cùng.

Nhưng những gì về lớp bên trong?
- Có vấn đề gì khi có một lớp cung và mặt đất đi qua điểm phá vỡ định trước?
- Làm như vậy có ổn không khi tôi đảm bảo không có dấu vết nào trong tất cả các lớp?
- Có phải nó được coi là thực hành xấu để làm một cái gì đó như thế này?

Nhưng để giảm căng thẳng cơ học cho sự căng thẳng quá mức đối với người dùng có trẻ em và phích cắm USB bị rách, thì thật tuyệt vời.

Bảng mạch chính có giá đỡ lỗ vít 3 điểm tốt để loại bỏ ứng suất xoắn trên các bộ phận gốm dễ vỡ và sự phá vỡ cho phép nhiều ứng suất uốn bảng xảy ra ở khe hở mà không gây căng thẳng cho các mảnh gốm. Có nghĩa là OK để sử dụng bảng mở với ứng suất uốn trên cổng USB và không có lỗ gắn cho khu vực USB bị giới hạn bởi các lỗ gắn trường hợp cho đầu nối USB.

http://ett.co.th/prod2014/NUCLEO-F401RE/NUCLEO-F401RE_3re.jpg

Sự định hướng của nắp SMD gần chỗ vỡ cho tôi biết nó không bao giờ có ý định ly khai, thay vào đó là khớp giảm căng thẳng với đầu cắm USB bên ngoài.

Đảo ngược video tăng cường diện tích liên kết ở trên:

Phần kết luận

Good mechanical design
Bad Breakaway panel design. * false assumption *
C12 , C13 could crack with normal attempts to snap or shear the break.

• Thiết kế này sẽ thất bại DFM cho các quy tắc thiết kế ly khai.

Nhưng vì tôi kết luận đó là một giả định sai lầm, nên là một sự phá cách, nó là một thiết kế tốt để giảm căng thẳng.

Phá vỡ khu vực này sẽ yêu cầu một bộ định tuyến siêu nhỏ với công cụ dọn dẹp Drillac® theo dõi đồng.

Tham khảo: 40 năm kinh nghiệm trong R & D và hợp đồng Sản xuất và nhiều lỗi thiết kế đột phá từ các nhà khai thác và lỗi thiết kế.

• ví dụ. Khi tôi là Eng Mgr của một hợp đồng Mfg, C-MAC ở Winnipeg, một khách hàng, bộ phận Avionics của Honeywell ở Phoenix, đã thiết kế một tấm ván mà chúng tôi sản xuất với số lượng lớn, một bảng điều khiển động cơ phản lực, thỉnh thoảng bị vỡ Vcc tách rời chip gốm trong một chiếc bánh quy bo mạch chủ lớn. Chúng tôi đã sửa lỗi bằng cách huấn luyện các nhà khai thác để cắt các tấm ván cẩn thận hơn, để hạn chế sự cong vênh của bảng và không tạo ra các vết nứt vô hình trong mũ 10uF gốm HUGE. Honeywell đã cải tiến thiết kế trong Rev Rev.

Định hướng và khoảng cách gần vỡ bánh quy là các tính năng thiết kế quan trọng trong số các loại khác với bánh quy được ưu tiên điểm V hoặc bánh quy có nhiều lỗ cách nhau ở giữa bù vào PCB bên trong cạnh.

THÊM

Nếu bạn có ý định tách và tái sử dụng bảng nhỏ; sử dụng bất kỳ phương pháp nào sau đây

• cắt bằng lưỡi cưa kim loại (không cần tay cầm) hoặc bộ định tuyến tay hoặc dao chính xác sâu trước khi chụp cẩn thận điểm v

Bạn có thể sử dụng các lỗ đục (các lỗ cách đều nhau) để cho phép phá vỡ một phần của bảng PC sau khi sản xuất. Tuy nhiên, đây không phải là một ý tưởng tốt khi có bất kỳ dấu vết nào chạy qua giờ nghỉ. Đồng sẽ không bị vỡ gọn gàng, và để lại các cạnh sắc nét và lộ ra.

Lý do chính cho các bộ phận của bảng là để mọi thứ có thể được sản xuất cùng một lúc. Sau đó khác nhau nhưng bảng liên quan tách ra sau.

Tôi đã sử dụng kỹ thuật này chỉ một lần cho đến nay. Thiết bị có một bảng mạch chính và một bảng nhỏ khác chứa các máy thu hồng ngoại. Đây phải là một định hướng khó xử cho bảng chính. Chúng tôi xử lý vấn đề đó bằng cách làm cho bo mạch cho các máy thu IR nhỏ và kết nối nó với bo mạch chính bằng cáp băng.

Để dễ sản xuất, tất cả được chế tạo dưới dạng một bảng, bao gồm cả cáp ruy băng. Bảng thu IR sau đó đã bị hỏng khi bộ bảng được lắp đặt trong trường hợp của nó trong quá trình sản xuất. Điều đó đã lưu một số bước và làm cho nó dễ dàng hơn để cài đặt cáp băng.

Tuy nhiên, không có dấu vết đồng chạy giữa các bảng. Các bảng mạch có một chút lởm chởm trong các lỗ, nhưng điều đó không thành vấn đề vì chúng được gắn trong một bao vây nơi mà người dùng cuối không được phép.

Nhưng những gì về lớp bên trong? - Có vấn đề gì khi có một lớp cung và mặt đất đi qua điểm phá vỡ định trước?

Nó không phải là một vấn đề nhất định để rời khỏi một lớp bên trong và một đường ray điện đi qua một sự phá vỡ, nhưng bạn không thể kiểm soát sự phá vỡ và để cho mình mở ra khả năng hai máy bay bị rút ngắn. Có ba lựa chọn

• Không chạy bất kỳ đồng nào trong thời gian nghỉ (không có nguy cơ bị thiếu PCB)
• Chạy nguồn, tín hiệu và tiếp đất trong suốt thời gian nghỉ (rủi ro nhỏ nhưng chưa biết với sự cố PCB)
• Không chạy nguồn, tín hiệu và nối đất với nhau (giao nhau) khi nghỉ (không có nguy cơ bị chập khi bị đứt PCB)

Ở tùy chọn cuối cùng, nếu bạn có một vài điểm ly khai và bạn lo lắng về việc rút ngắn, bạn có thể chạy trên một tab ly khai và nguồn và tín hiệu khác.

Tôi cũng sẽ nghĩ rằng rủi ro thấp hơn nhiều đối với thiết kế hai lớp so với thiết kế bốn lớp vì khoảng cách phân tách lớn hơn nhiều.

• Nó có ổn không khi làm điều này khi tôi chắc chắn rằng không có dấu vết nào trong tất cả các lớp?

Từ những gì tôi đã thấy với sự phá vỡ, vấn đề là các mặt phẳng được đặt cạnh nhau về mặt vật lý có nhiều khả năng để ngắn lại với nhau. Bạn càng đặt chúng cách xa nhau, bạn càng có lợi.

• Có được coi là thực hành xấu để làm một cái gì đó như thế này?

Đây là một vấn đề quan điểm, đối với một số ngành công nghiệp không có rủi ro nào có thể chấp nhận được và thiết kế của họ phản ánh điều này. Trong một sở thích thiết lập nhiều rủi ro là chấp nhận được, phụ thuộc vào thị trường của bạn cũng là gì.

Rủi ro trong vấn đề này rất khó để định lượng nếu không có thử nghiệm, vì vậy tôi chỉ có thể nói từ những gì tôi đã thấy với PCB ly khai. Rủi ro lớn nhất là một mặt phẳng năng lượng bị chập xuống đất hoặc một kế hoạch tín hiệu bị chập xuống đất, có thể thiết kế một PCB ly khai với rất ít hoặc không có rủi ro nào của máy bay hoặc tín hiệu vượt qua sự ly khai khỏi sự rút ngắn.

Tôi đồng ý với "không làm điều này" của người khác nếu nó dành cho người dùng khác. Nhưng nếu chỉ có bạn, thì tôi sẽ làm. Dấu vết lớp trên cùng dễ dàng được cắt bằng dao cạo sắc. Các mặt phẳng bên trong thì không nhưng bảng nhỏ đó có công suất thấp nên không cần các mặt phẳng bên trong cho công suất / gnd. Nếu bạn muốn làm điều này, bạn chỉ có thể có dấu vết lớp bên ngoài, bao gồm cả sức mạnh và mặt đất. Sau đó cắt chúng bằng dao cạo ở mỗi đầu của ly khai. Trên bảng chính thiên vị cắt về phía bảng chính. Tính toàn vẹn tín hiệu của bạn sẽ bị ảnh hưởng do không có mặt phẳng GND, nhưng đó là một vấn đề riêng biệt.

Kinh nghiệm: Bằng EE. Hơn 15 năm thiết kế bảng / đưa lên / gỡ lỗi cũng như một nhà để xe "DIY của riêng bạn". Tôi đã làm điều này chính xác.

Dưới đây là một ví dụ từ vblog của Dave Jones cho thấy một yêu cầu tương tự với bạn - chuyển một vài dây dẫn qua một bit snap-off trên một bộ PCB được điều khiển.

Tôi không phải là một fan hâm mộ lớn của điều này nói chung bởi vì các dây dẫn có thể lột qua một số chiều dài không kiểm soát được (tôi muốn có các miếng thử nghiệm riêng lẻ hoặc một đầu nối trên mỗi bảng) nhưng anh ấy đã làm một công việc tốt trên cái này - có chiều dài dấu vết dư thừa để cho phép bóc vỏ trở lại, và dù sao anh ta cũng cần phải hoàn thành các góc để khiến chúng khớp với vỏ máy để họ có được sự chú ý của con người mà họ cần để đảm bảo không có gì bị lọt ra ngoài hoặc gặp rắc rối. Họ cũng được tách ra tốt. Tất nhiên, phần bên ngoài các bảng bị loại bỏ sau khi khử chất, vì vậy chúng ta không cần phải lo lắng về điều đó.

Trong trường hợp này, quá trình khử cực được thực hiện với một cặp kềm được sử dụng ở mỗi góc. Yêu cầu ở đây là panen với các cạnh càng mịn càng tốt vì vậy đây là một cách tiếp cận thỏa hiệp.

Một cách tiếp cận sản xuất lớn có thể là sử dụng bảng đẩy lùi hoặc đồ đạc tùy chỉnh, sẽ loại bỏ tất cả các phần hoàn thiện sau nhưng sẽ không tương thích với thiết lập đầu nối thử nghiệm ở trên.

Để tránh các vấn đề cơ học đã được đề cập, tôi sẽ sử dụng máy cưa và chà nhám để loại bỏ bất kỳ đồng nào nhô ra. Tuy nhiên, vấn đề thực sự tôi thấy là các dấu vết đồng còn lại trở thành "ăng ten" cho các mạch điện còn lại! Các mạch còn lại sẽ trở nên rất dễ bị nhiễu điện từ (đặc biệt ở tần số cao).