Anel anular: por que a almofada é maior do que você desenhou

O buraco que você tem não é o buraco que você pediu

Você especifica uma broca de 0,3 mm. O fabricante perfura 0,3 mm e, em seguida, placa o cano com 25 µm de cobre. Esse cobre fica em todas as paredes, então ele consome 25 µm de cada lado do diâmetro.

Diâmetro do furo acabado: $0.3 - 2 \times 0.025 = 0.25$ mm.

Isso pega as pessoas constantemente. Se o cabo de um componente precisar de 0,3 mm de folga, você deverá especificar um orifício acabado de 0,3 mm e deixar a fábrica escolher a broca, ou especifique você mesmo uma furadeira de 0,35 mm. As folhas de dados para conectores e cabeçalhos indicam o tamanho do furo acabado; as ferramentas CAD geralmente armazenam o tamanho da broca. Eles não são o mesmo número.

Para que serve realmente o anel anular

O anel anular é o cobre entre a borda do furo e a borda da almofada. Seu trabalho é sobreviver ao registro incorreto.

Três coisas movem o orifício em relação à almofada:

• Drill Wander. A broca se desvia ao entrar na pilha, mais em tábuas grossas e brocas pequenas.
• Registro de camada a camada. As camadas internas são fotografadas separadamente e laminadas. Eles não pousam perfeitamente.
• Movimento do material. O laminado encolhe e se estica durante a laminação, e não uniformemente em um painel grande.

O IPC-6012 não solicita que você os modele. Ele solicita um anel mínimo que sobreviva a elas e define números diferentes para camadas externas e internas porque as camadas internas acumulam mais erros de registro.

Para a Classe 2, isso é 0,05 mm externo e 0,025 mm interno. A classe 3 o aperta e adiciona um requisito de não rompimento. A Classe 1 permite a fuga total.

Trabalhando até o fim

Comece pelo orifício acabado e adicione anéis nos dois lados:

Para a broca de 0,3 mm acima, Classe 2, com uma margem de fabricação de 0,05 mm:

• Furo acabado: 0,25 mm
• Almofada externa mínima: 0,45 mm
• Almofada interna mínima: 0,40 mm

Portanto, uma broca de 0,3 mm precisa de uma almofada de 0,45 mm nas camadas externas. Desenhe uma almofada de 0,4 mm — que parece generosa ao lado de uma broca de 0,3 mm — e você já estará abaixo do mínimo externo.

Vale a pena internalizar a assimetria entre externo e interno: as almofadas internas precisam de um anel menor por especificação, mas enfrentam erros de registro maiores na prática. A especificação explica isso também ao exigir menos deles — camadas internas podem se romper na Classe 2, camadas externas não.

A proporção é a outra restrição

A mesma pilha tem uma restrição de revestimento que não tem nada a ver com a almofada:

Uma broca de 0,3 mm em uma placa de 1,6 mm é 5,33:1. A fabricação padrão é de 10:1, e a maioria das lojas a cita sem comentários. Acima disso, você gosta de pulsação e de uma conversa sobre habilidades.

A proporção é o motivo pelo qual placas grossas forçam brocas maiores. Em um painel traseiro de 3,2 mm, essa mesma broca de 0,3 mm é de 10,7:1 — além do limite padrão — e você passaria para 0,4 mm para voltar abaixo dela. O que, por sua vez, aumenta a almofada, que por sua vez come o canal de roteamento.

Onde o custo realmente está

A classe 3 não é uniformemente mais cara. O que impulsiona o custo é a combinação:

• Brocas pequenas aumentam a proporção e a oscilação. Abaixo de 0,2 mm, você deixa a perfuração mecânica para laser, e a faixa de preço é real.
• Anéis apertados em painéis grandes levantam resíduos, porque o erro de registro varia de acordo com o tamanho do painel. O mesmo design em um painel pequeno produz melhor.
• Requisitos de não rompimento nas camadas internas forçam um controle de registro mais rígido em todo o painel, não apenas naquele cadeado.

Um design que permaneça em brocas de 0,3 mm com almofadas de 0,45 mm e Classe 2 será citado por qualquer pessoa. Pressione qualquer um desses três e você restringe sua lista de fornecedores.

Orientação prática

Especifique o tamanho do furo acabado, não o tamanho da broca para qualquer coisa pela qual um cabo ou pino passe. Deixe a fábrica calcular novamente a broca. Não encolha as almofadas para obter o canal de roteamento sem verificar o anel anular. O bloco não é decoração — é o orçamento de registro incorreto. Se você precisar do canal, use uma broca menor e aceite a proporção ou vá para uma camada diferente. Verifique o interior e o exterior separadamente. Um cadeado que passa pela camada 1 pode falhar na camada 4, e as ferramentas CAD geralmente aplicam um tamanho de bloco a todas as camadas. Pergunte antes de assumir a Classe 3. A maioria dos hardwares comerciais é da Classe 2. A classe 3 existe para equipamentos em que a falha de campo é inaceitável e custa dinheiro e densidade de roteamento.

A calculadora de padstack e anel anular funciona com orifício acabado, almofada mínima para camadas externas e internas, área de terreno e proporção em relação à sua classe IPC em uma única passagem.