Los anillos anulares se consideran la parte central de la placa PCB, una estructura circular hecha de cobre y perforada en la placa. El tamaño y las dimensiones de estos orificios son importantes para el diseño de las placas PCB, ya que ayudan a... Evitar cualquier mal funcionamiento de la placa. Las pilas multicapa se utilizan para diseñar circuitos complejos. La conexión de las pistas de las capas se realiza perforando pequeños orificios llamados vías. Este anillo ayuda a establecer buenas conexiones eléctricas entre dos capas diferentes mediante pistas de cobre. En esta página, explicaremos cómo se fabrican estos anillos y su importancia para la placa PCB. Comencemos.
¿Qué es un anillo anular?
Las placas PCB se presentan en diferentes tipos según las capas configuradas, incluyendo capas simples, dobles y múltiples. En la placa, se aplican capas o pistas de cobre donde se conectan los diferentes componentes para crear proyectos y circuitos.
En las placas multicapa, las diferentes capas se conectan mediante pequeños orificios llamados vías. Estas vías son importantes para la conductividad de las diferentes capas y para una conductividad precisa. Se aplica cobre alrededor de los orificios, lo que se conoce como anillo anular.
Las dimensiones mínimas de los anillos anulares son de una milésima de pulgada. Sin embargo, pueden tener diferentes valores de ancho según las dimensiones de la placa. Para una conexión eléctrica correcta y estable en la placa, se deben considerar las características de diseño y fabricación de los anillos anulares.
Estructura de los anillos anulares
Anillo anular exterior (OAR)
Se ubican en la capa externa de la placa PCB y son fácilmente visibles. Facilitan el montaje de los componentes y conectan sus terminales con las pistas de la placa. Presentan buenas características de soldadura y ofrecen buenas conexiones eléctricas y soporte mecánico.
· El ancho mínimo para los anillos anulares en las capas externas del tablero es de 0.05 mm.
· Esta fórmula se utiliza para mediciones del anillo anular exterior:
Anillo anular de la capa exterior = (diámetro de la almohadilla de la capa exterior – diámetro del orificio revestido)/2
Anillo anular de la capa interna (IAR)
Estos anillos anulares se encuentran en las capas internas de las placas multicapa. Facilitan la conexión de diferentes capas mediante vías. Para una correcta conexión de las capas internas, ¿se realiza una alineación precisa?
Anillo anular de la capa interna = (Diámetro de la almohadilla de la capa interna – Diámetro del orificio chapado)/2
Anillo anular terminado (FAR)
El área entre el borde exterior de la almohadilla de soldadura y el orificio se denomina anillo anular terminado. Debido a los orificios perforados desde anillos anulares más o menos descentrados, estos pueden romperse. Esto se basa en el diámetro exterior de la almohadilla de soldadura sobre el diámetro del orificio.
Anillo anular en forma de lágrima
Este tipo de anillo anular tiene forma de lágrima. Para conectar los bordes externos, se añadió cobre adicional en lugar de formar un círculo completo. El uso de cobre adicional aumenta la resistencia del anillo.
· La característica principal de estos anillos anulares es que si la broca pasa ligeramente desviada al momento de perforar, puede tener la posibilidad de remover cobre y afectar la conexión.
· Este tipo de anillo anular también minimiza el agrietamiento en el cobre delgado.
· También controla el estrés mecánico o térmico y evita desalineaciones en el agujero de perforación.
Tamaño del anillo anular
El tamaño del anillo anular es fundamental para realizar conexiones eléctricas precisas en las placas y garantizar la estabilidad del diseño. Un anillo anular adecuado es fundamental para realizar uniones soldadas correctamente, evitar fallos al taladrar y reducir el riesgo de levantamiento de la almohadilla. El tamaño del anillo anular influye directamente en el funcionamiento de la unión soldada, la conductividad y la resistencia de la placa, especialmente en las vías pasantes.
El tamaño adecuado de los anillos proporciona una cobertura de recubrimiento uniforme y controla diferentes problemas, como huecos o capas delgadas de cobre.
Algunos parámetros utilizados para los anillos anulares son
· Diámetro exterior: Es el diámetro total de la almohadilla con anillo anular y orificio.
· Diámetro del orificio perforado: Este diámetro es un agujero perforado a bordo.
· Ancho del anillo anular (W): Es la distancia radial entre el borde del agujero perforado y el borde exterior de la almohadilla.
Cómo calcular el tamaño anular
El tamaño del anillo anular se refiere al ancho del anillo formado desde un punto externo de la vía. Los anillos anulares se extienden hacia afuera desde la vía y tienen un ancho específico según la placa. Esta fórmula se utiliza para medir el tamaño del anillo anular:
Anillo anular = (diámetro de la almohadilla – diámetro del orificio terminado) / 2
El diámetro de la almohadilla se basa en el nivel de la placa según la norma IPC-2221. Es decir: Nivel A: 24 mil, Nivel B: 20 mil, Nivel C:16 mil.
El diámetro del agujero terminado es el tamaño de la vía o su diámetro.
El tamaño del anillo anular es la mitad de la diferencia entre 2 diámetros.
El tamaño mínimo del anillo anular para una placa de una sola capa es de 0.05 mm.
El anillo anular del tablero multicapa para las capas internas es de 0.1 mm y para las capas externas es de 0.05 mm.
Problemas comunes con las placas de circuito impreso de anillo anular
tangencia
Esto ocurre cuando, por error, perforamos un orificio que se aleja del centro. Si hay un orificio descentrado que conecta el borde de la pastilla, significa que hay un problema de tangente. Otra causa es que el diámetro del anillo anular no coincide con el del orificio.
Fugarse
Se trata de un tipo de tangente más alta que ocurre cuando se perfora un orificio que sobresale del anillo anular. Por lo tanto, el anillo anular se corta y se produce una ruptura. Para solucionar este problema, reajuste la máquina.
Ruptura
Debido al uso intensivo o al perforar, los anillos anulares se dañan, lo que se conoce como rotura. Para evitar este problema, utilice materias primas de calidad y almohadillas de cobre gruesas.
Levantamiento de almohadillas
Si la almohadilla a lo largo del anillo anular se desconecta del sustrato de la PCB, se produce un problema de levantamiento de la almohadilla. Esto se debe a los ciclos térmicos y la tensión mecánica. Para solucionar este problema, utilice materiales y procesos que proporcionen adhesión y eviten la generación de calor excesivo durante la fabricación de la placa.
Mejores prácticas en el diseño de anillos anulares de PCB
1. Consideraciones de diseño
El ancho del anillo anular debe ajustarse con precisión al diseño. Normalmente, el grosor es de 0.15 mm para usos estándar, pero puede ajustarse según la capa y el grosor del tablero.
La almohadilla debe tener un diámetro mayor que el del orificio. Normalmente, 1.5 veces el tamaño de la broca.
2. Precisión de perforación
Es necesario un tamaño de broca adecuado según los parámetros del anillo anular. Para evitar la formación de rebabas, utilice brocas de alta calidad. Esto contribuye a mantener el ancho adecuado del anillo anular.
Conclusión
Los anillos anulares son el factor principal en el diseño de la placa PCB, lo que proporciona conexiones eléctricas y mecánicas precisas para los diferentes componentes conectados. El diseño preciso de estos anillos es óptimo para el correcto funcionamiento de la placa, y su diseño permite que la fabricación de placas cumpla con las diferentes normas de la industria para garantizar la calidad de la placa. La configuración precisa de estos anillos ayuda a proporcionar una placa de alta resistencia fabricada con tecnología de orificio pasante. Para el diseño de circuitos de alta velocidad, son importantes para la adaptación de impedancia y proporcionan señales de alta calidad.
