Ayrılabilir PCB Tasarımı


17

Gereksiz bir bölmenin kırılabileceği küçük bir seri için ayrı bir PCB tasarımı hedefliyorum. (Aşağıdaki resme bakın)

Bunu, örneğin, bitirdikten sonra flash arayüzünü çıkarmak için kullanılan STM32 Nucleo kartlarında gördüm. Bu yüzden sanırım üst ve alt tabakadaki sarkan PCB izleriyle ilgili bir sorun olmamalı.

Peki ya iç katmanlar?
- Önceden belirlenmiş kırılma noktası boyunca bir besleme ve toprak tabakasının olması sorunlu mu?
- Tüm katmanlar boyunca hiç iz bırakmadığından emin olduğumda bunu yapmak uygun olur mu?
- Böyle bir şey yapmak kötü bir uygulama olarak değerlendirildi mi?

Ayrılıkçı PCB


5
Kullanıcılarınız şortları tespit edip çıkarabilir mi? Yoksa sisteminiz onlara karşı toleranslı mı? (şort, kullanıcılar değil: D)
Wesley Lee

@WesleyLee Muhtemelen tek kullanıcı olduğumdan, umarım ... Neyse, 3.3V toleranslı kontrolör girişinde
24V'ye

Kötü uygulama. Ayrık uçları kısaltmaya özen göstermeden bazı uygulamaların izlerini kırmayı planladığınız anlaşılıyor. Ancak, alt panellerin farklı müşterilerle yüksek hacimli kullanımı ve başkaları için birleştirilmiş olması ve tüm pistlerde açık ve potansiyel kısalarla ilgilenmeniz mümkün olabilir. Ayrıca 2 harika yöntem bakır kolay kırmak olmaz biliyorum ve sever bir karışıklık olacak. Genellikle bisküvi sekmelerinde 3 lazer veya en küçük delikler vardır.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@ TonyStewart.EEsince'75 Ama bana göre bu, ST'nin Nucleo Board'larında yaptıklarından farklı görünmüyor ( ett.co.th/prod2014/NUCLEO-F401RE/NUCLEO-F401RE_3re.jpg ) Geçiş izlerini açıkça görebilirsiniz bitmiş. Burada bir şey mi özlüyorum? Lütfen açıkla.
mxcd

Yanıtlar:


17

Ancak, çocuklar ve USB fişleri yırtılan kullanıcılar üzerinde aşırı stres için mekanik bir gerilim azaltma için mükemmeldir.

resim açıklamasını buraya girin

Ana kart, kırılgan seramik parçalar üzerindeki burulma stresini ortadan kaldırmak için iyi bir 3 noktalı vida deliği montajına sahiptir ve kırılma, seramik talaşları üzerinde stres olmadan boşlukta daha fazla tahta eğilme stresinin oluşmasına izin verir. Anlamı USB bağlantı noktasında eğilme baskısı olan ve USB konektörü için kasa montaj delikleri ile sınırlanan gerginlikli USB alanı için montaj delikleri olmayan açık kart kullanımı için TAMAM.

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

SMD kapağının kırılmaya yakın yönelimi bana bunun asla bir kırılma için tasarlanmadığını, bunun yerine harici bir USB fişi olan bir stres giderme eklemi için tasarlanmadığını söylüyor.

Yukarıdaki videonun genişletilmiş ters bağlantı alanı:

resim açıklamasını buraya girin

Sonuç

Good mechanical design
Bad Breakaway panel design. * false assumption *
C12 , C13 could crack with normal attempts to snap or shear the break.
  • Bu tasarım ayrılıkçı tasarım kuralları için DFM'de başarısız olacaktır.

Ama bunun yanlış bir varsayım olduğu için, ayrılıkçı olmak, stres gidermek için iyi bir tasarım.

Bu alanı kırmak için bakır iz Dremel® temizleme özelliğine sahip bir mikro yönlendirici gerekir.

Referans: Ar-Ge ve sözleşme imalatında 40 yıllık deneyim ve operatörlerden ve tasarım kusurlarından birçok ayrılıkçı tasarım hatası.

  • Örneğin. Winnipeg'deki C-MAC, Phoenix'teki Honeywell'in Aviyonik bölümü müşterisi olan Mfg, Mfg sözleşmesi Eng iken, hacminde yaptığımız bir tahta, bir bisküvi içinde zaman zaman kırık Vcc ayırma Seramik yongaları yaşayan bir jet motoru kontrol panosu tasarladı panelli büyük anakart. Tahta çözgüsünü sınırlamak ve BÜYÜK seramik 10 uF kapaklarda görünmez çatlaklar yapmamak için, operatörleri tarafından panoları daha dikkatli bir şekilde kesmek için kusuru düzelttik. Honeywell tasarımı daha sonraki Rev'lerde geliştirdi.

Bisküvi molalarına yakın yönlendirme ve yakınlık, V-skoru tercih edilen diğerleri arasında önemli tasarım özellikleridir veya kenarın içine doğru PCB'ye doğru ofset arasında birçok aralıklı delik bulunan bisküvilerdir.

KATMA

Küçük kartı ayırmak ve yeniden kullanmak istiyorsanız; aşağıdaki yöntemlerden herhangi birini kullanın

  • v-skoru dikkatlice oturtmadan önce metal tipi hack testere bıçağı (sapa gerek yok) veya el yönlendirici veya exacto bıçağı ile derin kesin

5
Bileşen yerleştirme sırasında mekanik kaygılar dünyasına genç ve tecrübesiz gözlerimi açtığınız için teşekkürler Efendim. Bir SMD bileşenini mekanik (eğilme sırasında levha gerilimi) nedenleriyle döndürmeyi hiç düşünmemiştim.
mxcd

2
Sabah kahvesi ve hamur işi dahil bahşişler kabul edilir. Mekanik, fizik ve stres / gerinim ve termal hususlar dahil eğitiminizi asla ihmal etmeyin. En iyi Enerji Verimliliği Mekanik, kimyasal ve diğer yöntemlerde uzmandır. çok.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

3
Sen mükemmel noktalara dikkat, ancak bu panoları inanıyoruz amaçlanan tasarım mükemmel olmayabilir bile uzak kırılması.
John U

3
İçin Accord st.com/resource/en/user_manual/dm00105823.pdf "STM32 Nucleo kurulu iki bölüme ayrılmıştır: ST-LINK parçası ve hedef STM32 parçası PCB ST-LINK parçası azaltmak için dışarı kesilebilir. tahta boyutu. " bu yüzden tahta IS iki parçaya bölünmüş gibi görünüyor ama kırmak yerine keserek.
Peter Green

2
Küçük tahtaya potansiyel olarak çatlamış kapaklarla
atılmadıkça

6

Üretimden sonra PC kartının bir bölümünü kırmak için delikler (yakın aralıklı delikler) kullanabilirsiniz. Ancak, mola boyunca izler olduğunda bu iyi bir fikir değildir. Bakır düzgün bir şekilde kırılmaz ve keskin ve açık kenarlar bırakır.

Levhaların parçalarının ayrılmasının ana nedeni, her şeyin aynı anda üretilebilmesidir. Sonra farklı fakat ilgili kurullar daha sonra ayrıldı.

Bu tekniği şimdiye kadar sadece bir kez kullandım. Ünitede bir ana devre kartı ve IR alıcılarını tutan başka bir küçük kart vardı. Bunlar ana panoya garip bir yönde olmalıydı. Bunu, IR alıcıları için kartı küçük hale getirerek ele aldık ve bir şerit kablo ile ana panele bağladık.

Üretim kolaylığı için, bunların hepsi şerit kablo dahil olmak üzere tek bir kart olarak inşa edildi. IR alıcı kartı, daha sonra kart seti imalat sırasında kutusuna takıldığında kırıldı. Bu, bazı adımları kaydetti ve şerit kabloyu takmayı kolaylaştırdı.

Ancak levhalar arasında bakır izi kalmamıştır. Tahta tahtaları deliklerde biraz pürüzlü, ancak son kullanıcıların olması gerekmediği bir kasaya monte edildikleri için bu önemli değildi.


Bisküvi konektörleri, temiz bir çıtçıt oluşturmak için köprüleri zayıflatmak için birçok delik gerektirir. Bakır ve kalın köprü burada bunu engelleyecektir, bu nedenle bir depanelizasyon tasarımı olsaydı bir DFM ihlalidir. Ama göründüğü gibi değil. Cevabımı gör.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1
Aslında delikler arasında (mousebitlerin bir kısmı) uzanan izlerin, temiz bir şekilde ayrılmalarına yardımcı olmak için kırılma noktasında sağa doğru çekildiği bazı tasarımlar gördüm. Kendim yapmamış olmama rağmen gayet iyi çalışıyor gibi görünüyordu
DerStrom8

4

Peki ya iç katmanlar? - Önceden belirlenmiş kırılma noktası boyunca bir besleme ve toprak tabakasının olması sorunlu mu?

Bir iç katmanı ve bir güç rayını bir molada bırakmak için kesin bir sorun değil, ancak molayı kontrol edemez ve kendinizi iki düzlemin kısa devre yapma olasılığına açık bırakamazsınız. Üç seçenek var

  • Mola boyunca bakır geçirmeyin (PCB molası ile kısa devre riski yoktur)
  • Kesim boyunca güç, sinyal ve topraklama yapın (PCB kesilmesiyle küçük fakat bilinmeyen risk)
  • Bir ara boyunca güç, sinyal ve topraklamayı birlikte (kesişme) çalıştırmayın (PCB kırılması ile kısa devre riski yoktur)

Son seçenekte, birkaç ayrılık noktanız varsa ve kısa devre konusunda endişe duyuyorsanız, bir ayrılıkçı sekmede zemin, diğerinde güç ve sinyal çalıştırabilirsiniz.

Ayrıca, ayırma mesafesi çok daha büyük olduğundan, iki katmanlı bir tasarımda riskin dört katmanlı bir tasarıma göre çok daha düşük olduğunu düşünürüm.

  • Tüm katmanlar boyunca hiç iz bırakmadığından emin olduğumda bunu yapmak iyi olur mu?

Kırılma ile gördüğümden, sorun fiziksel olarak yan yana bulunan uçakların birlikte kısa devre yapmaya daha yatkın olmasıdır. Onları ne kadar fazla ayırırsanız o kadar iyi olursunuz.

  • Böyle bir şey yapmak kötü bir uygulama mıdır?

Bu bir görüş meselesidir, bazı endüstriler için hiçbir risk tolere edilemez ve tasarımları bunu yansıtır. Bir hobici ortamda, pazarınızın ne olduğuna bağlı olarak daha fazla risk tolere edilebilir.

Bu problemin riskini deneme yapmadan ölçmek zordur, bu yüzden sadece ayrı PCB'lerle gördüğüm şeyden konuşabilirim. En büyük risk, toprağa kısa devre olan bir güç düzlemi veya toprağa kısa devre olan bir sinyal planıdır, düzlemde çok az veya hiç risk bulunmayan veya ayrılıktan kısa devre geçmeye işaret eden sinyal içeren bir ayrılabilir PCB tasarlamak mümkündür.


4

Diğer kullanıcılar içinse diğerlerinin "bunu yapma" fikrine katılıyorum. Ama sadece sen olsaydın ben de yaparım. Üst tabaka izleri keskin bir ustura ile kolayca kesilir. İç düzlemler değil, bu küçük tahta düşük güçtür, bu nedenle güç / gnd iç düzlemlerine gerek yoktur. Bunu yapmak istiyorsanız, güç ve toprak dahil sadece dış katman izlerine sahip olabilirsiniz. Sonra ayrılıkçı her iki ucunda bir jilet ile kesin. Ana kart tarafında kesimi ana karta doğru eğin. Sinyal bütünlüğünüz GND düzlemi olmadığından zarar görecektir, ancak bu ayrı bir konudur.

Deneyim: EE derecesi. 15+ yıl kurulu tasarım / getirmek / hata ayıklama yanı sıra "kendi rulo" garaj PCB DIYer. Tam olarak bu şeyi yaptım.


2

İşte Dave Jones'un vblog'undan benzer bir gereksinimi gösteren bir örnek, bir grup panelli PCB üzerindeki bir geçmeli bit boyunca birkaç iletkeni geçirmeniz .

resim açıklamasını buraya girin

Genel olarak bunun büyük bir hayranı değilim çünkü iletkenler kontrolsüz bir uzunluktan soyulabilir (her bir kartta bireysel test pedleri veya bir konektör olmasını tercih ederim) ama bu konuda iyi bir iş çıkardı- bir miktar soyulmasına izin vermek için fazla iz uzunluğu ve köşeleri bitirmesi gerekiyor, böylece kasaya sığdırmak için köşeleri bitirmesi gerekiyor, böylece hiçbir şeyin kısa süreliğine yapışmamasını veya başka bir şekilde sorun yaşamamasını sağlamak için ihtiyaç duydukları insan dikkatini çekecekler. Ayrıca iyi ayrılırlar. Tablonun dışındaki kısım, depanelizasyondan sonra atılır, elbette, bunun için endişelenmemize gerek yok.

Bu durumda depanelizasyon, her köşede bir çift pense ile yapılır. Buradaki gereklilik, mümkün olduğunca pürüzsüz kenarlarla panelize edilmesidir, bu da bir uzlaşma yaklaşımıdır.

Büyük bir üretim yaklaşımı, tüm son işlemleri ortadan kaldıracak, ancak yukarıdaki test konektörü kurulumuyla uyumlu olmayacak bir geri itme kartı veya özel armatürler kullanmak olabilir.


Ayrıca: Dave, levhaları bükmektense yan kesiciler kullanarak panelden kesmeyi sevdiğini gösterdi. Bu yüzden uCurrent'in köşelerinde tırnaklara sahiptir - yan tarafların kesme tahtası ile aynı hizada kesilmesi, minimum ekstra bitirme çabası ile köşeye sığması için köşeleri otomatik olarak eğer. Oldukça temiz.
Mels

0

Daha önce bahsedilen mekanik problemlerden kaçınmak için, çıkıntı yapan herhangi bir bakırdan kurtulmak için bir demir testeresi ve zımpara kullanırım. Ancak, gördüğüm asıl sorun, kalan devre için "anten" haline gelen bakır izleridir! Kalan devre elektromanyetik gürültüye (özellikle yüksek frekansta) çok duyarlı hale gelecektir .

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.