Trous fraisés dans les circuits imprimés

Chaque paramètre de conception d'un circuit imprimé est crucial pour la précision du produit. L'un de ces paramètres est le trou fraisé. Ce dernier est essentiel pour le montage d'un composant sur un circuit imprimé. Il s'agit d'un trou conique utilisé pour fixer les connecteurs sur un circuit imprimé. Il améliore la stabilité mécanique et la fiabilité des circuits imprimés. L'utilisation de trous fraisés dans la conception d'un circuit imprimé améliore les performances du composant, contribuant ainsi à sa durée de vie.  

Cet article vous permet de comprendre les principes fondamentaux des fraisures, leurs utilisations et leur intégration dans la conception de circuits imprimés. Les fraisures ressemblent également aux fraisures, mais leur fonction est unique sur le circuit imprimé. Comprendre leurs différences est essentiel pour que les concepteurs puissent prendre des décisions éclairées. À la fin de cet article, je vous présenterai également les différences fondamentales entre les trous fraisés et les trous lamés.

Qu'est-ce qu'un fraisage dans un PCB ?

Un fraisage est un trou pratiqué dans la surface d'un circuit imprimé, permettant à la vis de s'adapter à la surface de la carte. De forme conique, il est plus large que le trou lui-même. Les fraisages peuvent être réalisés avec différents angles, comme 82°, 90°, 100° ou 120°. Les angles les plus courants sont 82° et 90°. Les fraisages sont métallisés ou non. Il est important de noter que les fraisages sont des caractéristiques mécaniques distinctes des vias de circuit imprimé. L'application la plus courante d'un fraisage est l'utilisation d'un boulon à tête fraisée. L'avantage de l'utilisation d'un fraisages dans le PCBs c'est qu'il élimine les bavures restantes après le processus de perçage.

Pourquoi utiliser des fraises dans la conception d'un circuit imprimé

Les trous fraisés sont couramment utilisés dans la conception de circuits imprimés, car ils offrent une surface lisse et régulière et empêchent les vis de dépasser. Cela permet de maintenir la surface du circuit imprimé lisse et d'éviter que les têtes de vis ne dépassent. Il existe de nombreuses raisons d'utiliser des trous fraisés dans la conception de vos circuits imprimés.

1. Réduire les collisions de surface : L'espace est une préoccupation majeure dans la conception des circuits imprimés de la plupart des applications, comme la défense et les appareils électroniques médicaux. Les trous fraisés éliminent les aspérités dues aux fixations, offrant ainsi un espace suffisant entre les circuits imprimés empilés les uns sur les autres.

2. Finition esthétique : Dans la plupart des applications, l'esthétique est primordiale, comme pour l'électronique grand public, les smartphones et autres appareils compacts. Le fraisage confère au produit un aspect esthétique et épuré qui le rend attrayant.

3. Meilleur support mécanique : Le fraisage permet de répartir uniformément la force, ce qui améliore le support mécanique sur toute la surface et l'alignement des vis.

4. Facilité d'installation du système : Les trous fraisés offrent un résultat lisse et polied Surface plus grande que les trous de vis conventionnels. Cela permet au circuit imprimé de s'insérer facilement dans le corps mécanique du produit.

Comment les fraisures sont-elles ajoutées à un PCB ?

Les fraisures sur les circuits imprimés sont réalisées à l'aide d'outils spécialisés et d'un processus complet, incluant le perçage, la conformité aux normes industrielles et son impact sur la stabilité mécanique de la carte. Cette section vous présente les étapes importantes de l'ajout de fraisures à votre conception de circuit imprimé.

Il s'agit de la première étape de l'intégration des fraisures à la conception du circuit imprimé. Dans votre logiciel de conception de circuits imprimés, comme Eagle ou Altium Designer, définissez les fraisures en incluant tous les détails mécaniques (angle, profondeur, diamètre). Indiquez également les détails de la couche mécanique et les symboles de perçage (plaqué ou non). Cette étape permet également de déterminer si la fraisure sera située sur une ou deux faces du circuit imprimé. Une fois la conception finalisée, des fichiers Gerber sont générés pour la fabrication, afin de lancer le processus.

Le matériau de conception du PCB est également un paramètre important à prendre en compte avant toute décision concernant le trou fraisé. Par exemple, les PCB en fibre de verre et en plastique présentent des propriétés matérielles totalement différentes. Par conséquent, le choix du trou fraisé doit être effectué en conséquence. L'ingénieur concepteur du PCB devra peut-être discuter du choix du trou fraisé avec le fabricant afin de s'assurer qu'il est conforme aux propriétés du matériau.

Avant de percer le trou fraisé dans le circuit imprimé, il est important de s'assurer que la taille du trou fraisé et celle de la tête de vis correspondent parfaitement. La taille, l'angle et la profondeur du trou fraisé doivent correspondre à la tête de vis pour garantir un positionnement facile et précis.

Les fichiers Gerber sont envoyés au fabricant du circuit imprimé. Les trous fraisés définis dans votre conception sont ensuite percés physiquement par usinage CNC. Généralement, pour percer un trou fraisé, on utilise un foret spécifique, comme un foret conique. à ajoutez le trou fraisé pour assurer l'exactitude et la précision.

Bien que les trous fraisés soient connus pour leur précision et leur exactitude, le processus de perçage CNC peut laisser des bavures qui doivent être nettoyées pour éviter toute conséquence.

Une fois les trous fraisés ajoutés à votre circuit imprimé, différents équipements de contrôle qualité, tels que l'inspection optique automatisée, les machines d'inspection par rayons X et les outils d'inspection mécanique, sont utilisés pour garantir la conformité du trou fraisé aux normes de qualité et identifier les défauts.

Considérations relatives à la conception des fraises de circuits imprimés

Les trous fraisés sont utilisés dans la conception des circuits imprimés pour garantir précision et exactitude. Cependant, leur conception nécessite une attention particulière. Voici quelques points importants à prendre en compte lors de la conception des trous fraisés.

Taille du trou fraisé : Les trous fraisés peuvent être percés selon différents angles, comme 60°, 82°, 90°, 100°, 110° ou 120°. L'angle de la fraise doit être vérifié pour garantir son ajustement.s La profondeur exacte de la tête de vis. La méthode courante pour calculer la profondeur du trou fraisé est la suivante :

Où D2 est le diamètre du trou percé et D1 celui de la fraisure. θ représente l'angle de la fraisure, par exemple 82°, 90°.

Espace libre approprié par rapport aux composants : Un autre point important à prendre en compte lors de la conception des fraisures est d'éviter de placer les composants électroniques à proximité des fraisures. Placer des composants à proximité des fraisures est dangereux, car le perçage peut endommager le composant, entraînant une défaillance du dispositif ou une dégradation des fonctionnalités du circuit imprimé.

Exigences du conseil d'administration : L'épaisseur du circuit imprimé joue un rôle essentiel dans la réalisation des trous fraisés. Une épaisseur de circuit imprimé trop fine ou inadaptée peut entraîner une instabilité mécanique ou une rupture du circuit imprimé. En effet, si l'épaisseur du circuit imprimé n'est pas compatible, le perçage peut l'endommager.

Différence entre fraisage et lamage

Il existe généralement deux types de techniques utilisées pour percer des trous sur des circuits imprimés : les trous fraisés et les trous lamés. Bien que ces deux techniques aient des objectifs spécifiques, il est essentiel que les ingénieurs comprennent leurs différences pour prendre des décisions éclairées.

Conclusion

En résumé, les trous fraisés sont utilisés dans les circuits imprimés pour garantir précision et efficacité. Leur utilisation sur les circuits imprimés assure non seulement précision, mais aussi esthétique, un atout majeur pour de nombreuses applications, notamment l'électronique grand public et l'automobile. De plus, le fraisage assure la stabilité mécanique et un espace suffisant entre les empilements de circuits imprimés. Comprendre le principe de la fraisure, ses utilisations et la différence entre fraisure et lamage est essentiel pour permettre aux ingénieurs concepteurs de circuits imprimés et aux ingénieurs mécaniciens de prendre des décisions éclairées.