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Calculadora Padstack & Annular Ring

Calcule el diámetro mínimo de la almohadilla y el anillo anular según el IPC-6012 para las vías de orificio pasante y las almohadillas de componentes.

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Fórmula

Dpad=Ddrill+2⋅ARmin+FAD_{pad} = D_{drill} + 2 \cdot AR_{min} + FA
D_pad— Minimum pad diameter (mm)
D_drill— Drill diameter (mm)
AR_min— Minimum annular ring (IPC-6012) (mm)
FA— Fabrication allowance for drill wander (mm)

Cómo Funciona

El anillo anular es el ancho radial de la almohadilla de cobre que queda alrededor de un orificio perforado después del chapado. Es el parámetro fundamental que garantiza la integridad mecánica de la conexión via-almohadilla y la fiabilidad de las uniones de soldadura. El IPC-6012 Rev E define los requisitos mínimos de anillos anulares por clase de producto.

La clase 2 (electrónica de servicio especializada, de consumo, industrial) permite la rotura tangencial en las capas internas con un anillo anular mínimo de 0,025 mm en el interior y 0,050 mm en el exterior. La clase 3 (alta fiabilidad: aeroespacial, médica, militar) no requiere ningún tipo de ruptura, con un mínimo de 0,050 mm en todas las capas.

El margen de fabricación tiene en cuenta la precisión posicional de la broca (inclinación de la broca). Las brocas CNC modernas alcanzan una precisión posicional de ±0,025—0,050 mm. Al añadir este margen al diámetro mínimo de la almohadilla, se garantiza el cumplimiento del requisito del anillo anular, incluso en el peor de los casos, al registrar una broca. La relación de aspecto (grosor de la plancha/diámetro de la broca) también es limitada (la clase 2 permite hasta 10:1, la clase 3 hasta 12:1) para garantizar un revestimiento de cobre fiable a través del cañón.

Ejemplo Resuelto

Dado: Diámetro de la broca = 0,3 mm, grosor del revestimiento = 25 µm, clase 2 del IPC, margen de fabricación = 0,05 mm, grosor de la placa = 1,6 mm Paso 1: diámetro del orificio terminado Dterminado=Dtaladro−2 timestchapado=0.3−2 times0.025=0.25D_ {terminado} = D_ {taladro} - 2\ times t_ {chapado} = 0.3 - 2\ times 0.025 = 0.25 mm Paso 2: anillos anulares mínimos según el IPC-6012
  • Capas externas: ARext=0,050AR_ {ext} = 0,050 mm (clases 2 y 3)
  • Capas internas: ARint=0,025AR_ {int} = 0,025 mm (la clase 2 permite la rotura)
Paso 3: Diámetro mínimo de la almohadilla (externa) Dpad,ext=Ddrill+2 timesARext+FA=0.3+2 times0.05+0.05=0.45D_ {pad, ext} = D_ {drill} + 2\ times AR_ {ext} + FA = 0.3 + 2\ times 0.05 + 0.05 = 0.45 mm Paso 4: Diámetro mínimo de la almohadilla (interno) Dpad,int=Ddrill+2 timesARint+FA=0.3+2 times0.025+0.05=0.40D_ {pad, int} = D_ {drill} + 2\ times AR_ {int} + FA = 0.3 + 2\ times 0.025 + 0.05 = 0.40 mm Paso 5: comprobación de la relación de aspecto

$AR = T/ D_ {drill} = 1,6/ 0,3 = 5. 33:1 $ ✓ (por debajo de la clase 2, máximo de 10:1)

Resultado: Almohadilla externa ≥ 0,45 mm, almohadilla interna ≥ 0,40 mm.

Consejos Prácticos

  • ✓Añada un margen de fabricación de 0,05 mm como mínimo; para los procesos HDI con taladrado láser, este límite se puede reducir a 0,025 mm
  • ✓Para los BGA que se encuentran en la plataforma, se sigue aplicando el requisito del anillo anular: asegúrese de que la plataforma de tierra BGA sea lo suficientemente grande como para contener la vía más el anillo anular
  • ✓Verifique las especificaciones de precisión de la broca de su fabricante: algunas fábricas económicas tienen una inclinación de ± 0,075 mm, lo que requiere un margen mayor
  • ✓Usa la clase 2 de IPC de forma predeterminada para los productos comerciales; especifica la clase 3 solo cuando sea obligatorio por contrato (añade entre un 15 y un 30% al costo del embarque)
  • ✓Para las microvías (perforadas con láser, < 0,15 mm), el IPC-6012 de clase 2 permite un anillo anular de 0,0 mm (tangencial), pero compruébelo con su fabricante

Errores Comunes

  • ✗Utilice el diámetro del orificio terminado en lugar del diámetro de la broca al calcular el tamaño de la almohadilla: la almohadilla debe cubrir el golpe de la broca, no el orificio chapado
  • ✗Olvídese del margen de fabricación: el mínimo del anillo anular por sí solo no es suficiente; el taladro puede desplazar el orificio fuera del centro
  • ✗Aplicar las reglas de clase 3 a los productos de consumo: especificar en exceso el área de la junta de residuos y reducir la densidad de rutas
  • ✗Ignorar los límites de relación de aspecto: las relaciones de aspecto altas impiden un revestimiento uniforme en el cilindro de la vía, lo que provoca huecos

Preguntas Frecuentes

Según IPC-6012 de clase 2:0,050 mm en las capas externas, 0,025 mm en las capas internas (con rotura tangencial permitida). La clase 3 requiere 0,050 mm en todas las capas sin que se rompa.
El grosor del revestimiento determina el diámetro del orificio acabado (taladro menos 2 veces el revestimiento), pero no afecta directamente al anillo anular requerido. Sin embargo, un revestimiento más grueso reduce el tamaño del orificio terminado, por lo que puede requerir una broca más grande si se especifica un diámetro mínimo del orificio.
El IPC-6012 limita la relación de aspecto (grosor de la placa/diámetro de la broca) a 10:1 para la clase 2 y a 12:1 para la clase 3. Las proporciones más altas dificultan la obtención de un revestimiento uniforme de cobre no electrolítico en el cañón, con el riesgo de que se produzcan huecos y se produzcan fallos de fiabilidad.
Las vías ciegas y enterradas suelen tener una tolerancia posicional más estricta (perforación láser) y una longitud de cañón más corta, lo que permite utilizar almohadillas más pequeñas. Sin embargo, el requisito del anillo anular del IPC sigue siendo válido en función de la clase de vía.
Los orificios de ajuste a presión necesitan un ajuste por interferencia; por lo general, taladra = diagonal del pasador + 0,05 mm. La almohadilla debe ser lo suficientemente grande para que quepa el anillo anular, además de tener en cuenta la fuerza de inserción de la prensa sin que la almohadilla se delamine. Consulte la hoja de datos del conector para conocer los tamaños recomendados de orificios y almohadillas.

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