Когда разработчик открывает CAD-пакет и начинает разводку многослойной печатной платы, он реализует не только электрическую схему, но и технологическую судьбу изделия. От того, на каких слоях будут проложены сигналы, размещены полигоны питания и «земли», зависит не только помехоустойчивость, но и то, насколько легко плату будет изготовить, проконтролировать и, если потребуется, отремонтировать после пайки.

На нашем производстве мы регулярно сталкиваемся с проектами, где внешние и внутренние слои используются неоптимально. Например, силовые цепи пытаются спрятать внутрь, забывая про теплоотвод, или, наоборот, критичные высокочастотные линии выводят наружу, получая недопустимые наводки. Разберём принципиальные различия между внешними и внутренними слоями — с точки зрения технологии, электрики и эксплуатации.

Внешние слои. Верх и низ (Top и Bottom)

Верхний и нижний слои — это «лицо» печатной платы. Как правило, они покрыты паяльной маской, имеют контактные площадки для компонентов и непосредственно взаимодействуют с окружающей средой. Их трассировка имеет ряд характерных черт.

Технология изготовления

Рассказ технолога о том, как делают сложные платы и почему там все не как в двухслойках.

Мы уже много говорили про проектирование отверстий, про разницу между высокоскоростными и высокочастотными платами. Но сегодня заберемся в самую глубину — буквально. Поговорим о многослойных печатных платах.

Однослойные и двухслойные платы — это классика, с нее все начинали. Но когда устройство становится сложным, миниатюрным и быстрым, без многослойки не обойтись. Четыре, шесть, восемь и больше слоев — это уже не просто «еще одна плата», это совсем другой уровень проектирования и производства.

Почему многослойка — это отдельный мир?

Внешне четырехслойная плата может выглядеть как двухслойная — ну подумаешь, толщина чуть больше, а иногда такая же. Но внутри это пирог, в котором каждый слой живет своей жизнью:

Каждый день я открываю десятки проектов, и первое, на что смотрю это  файл сверловки. Можно сразу сказать, где разработчик понимал, чтоделает, а где просто «нарисовал как в прошлый раз». Самое обидное, когда ошибки в проектировании отверстий всплывают уже на производстве: плату приходится переделывать, сроки горят, бюджет летит в трубу.

Давайте на пальцах разберем, какие ошибки в проектировании отверстий встречаются чаще всего и как их избежать, чтобы не переплачивать и получать надежные платы с первого раза.

Прежде чем начнем: какие вообще бывают отверстия?

Для начала договоримся о терминах. Отверстия в печатных платах бывают:

Одна из частых и важных тем, которую мы обсуждаем с заказчиками — как будет разделяться готовый блок плат на отдельные изделия. Казалось бы, мелочь, но неправильный выбор метода может испортить идеальную плату на самом финише, добавить или усложнить монтаж. Давайте разберем два основных способа — фрезерование и скрайбирование (V-Cut) — простыми словами и с практическими выводами.

Способ 1: Фрезерование — универсальный «скульптор»

Как это работает?

Представьте станок с ЧПУ и тонкую фрезу (диаметром 0.8–2.5 мм), которая, как карандаш, вырисовывает контур вашей платы, прорезая материал насквозь. Платы в блоке изначально скреплены небольшими перемычками, которые фреза аккуратно перерезает.

Сегодня поговорим об одной из тех коварных проблем, которую не увидишь невооруженным глазом, но которая способна тихо и методично «убивать» вашу печатную плату уже после производства. Речь пойдет о кислотных ловушках (acid traps). Это не брак оборудования, а прямое следствие некоторых решений на этапе проектирования. Давайте разберемся, что это, почему возникает и как этого легко избежать.

Ко мне часто обращаются с вопросом: «У нас высокочастотная плата, помогите выбрать материал!» А начинаешь разбираться — и оказывается, что плата-то не высокочастотная, а высокоскоростная. Путаница в этих терминах — частая история, но она может дорого обойтись: заказать плату из дорогущего радиочастотного материала для цифрового интерфейса — это как отправиться в магазин за хлебом на спортивном Ferrari.

Давайте на пальцах разберем, в чем принципиальная разница и почему это важно для вашего проекта, кошелька и нервов.

Каждый день я сталкиваюсь с вопросом от дизайнеров: «Какое финишное покрытие выбрать для проекта?» Выбор между иммерсионным золотом (ENIG), серебром (IAg) и оловом (ImmSn) — это всегда компромисс между стоимостью, надежностью и задачами платы. Давайте разберемся по-простому, как это вижу я на практике.

Привет, Хабр!

В отделе инженеров - конструкторов мы часто сталкиваемся с тем, что разработчик присылает не Gerber файлы проекта, а сам проект, с расчетом на то, что мы Gerber файлы извлечем. Мы можем это сделать, но по опыт подсказывает: если хочешь получить плату ровно такой, как спроектировал, лучше выдать Gerber со своего проекта, со своей программы и своего ПК.

Почему?

На каждом компьютере в каждой программе есть свои настройки по умолчанию, например: открытие закрытие переходных отверстий, шаг сетки, шрифт маркировки. При извлечении Greber файла у нас могут быть другие настройки и, соответственно, проект рискует получится на выходе другим.

Не все умеют извлекать Gerber файлы, а нужно отметить, что gerber файл нужен на каждый слой меди, маркировку, маску, сверловку и так далее.
Делимся как это можно сделать на примере популярной программы Sprint Layout 6.0 .
Надеемся Вам будет полезно. Ждем от вас обратную связь полезна ли была инструкция. Если да, мы продолжим.

Итак, у вас готова печатная плата в программе Sprint Layout версии 6.0 и вам необходимо сделать ее заказ у производителя. Для этого понадобятся два типа файлов - Gerber файлы и файлы сверловки Excellon. Файлы типа Gerber - это файлы, содержащие описание платы для её создания на производстве. Простым языком это двухмерное изображение слоя платы с строгими привязками к координатам. Этот тип файлов описывает все, что мы можем видеть в двухмерном пространстве, то есть это линии, дуги, контактные площадки, изгибы полигонов и т.д. Но этот тип файлов не даёт понятия о переходных отверстиях. Для этого необходимы файлы типа Excellon. Файлы типа Excellon описывают все, что связано с отверстиями на плате - диаметр отверстия, расположение, наличие металлизации, диаметр металлизации. Начнём со способа экспорта файлов типа Gerber. Для экспорта Gerber файлов необходимо зайти в меню Файл → Экспорт → Формат Gerber

Работая в «ЭЛЕКТРОконнект» более 30 лет , я ежедневно вижу десятки самых разных проектов и успел заметить, что многие ошибки у начинающих (и не только!) инженеров — одни и те же. Поэтому решил собрать свой личный Топ-10 ошибок при проектировании печатных плат, с которыми мы сталкиваемся чаще всего. Надеюсь, мой опыт поможет вам сэкономить нервы, время и бюджет.

1. «Волосок» вместо надежного соединения

Я постоянно вижу, как проводник еле-еле «царапает» контактную площадку. DRC такую ошибку не найдет — контакт-то есть! Но на деле это мина замедленного действия: дорожка может перегореть от тока, для которого не рассчитана, или испортить целостность сигнала. Мой совет: в том же Altium Designer настройте правило Unrouted Net → Check for incomplete connections. Оно отловит эти «волоски».

Контроль импеданса - это основа проектирования современных высокоскоростных цифровых и высокочастотных аналоговых схем.

1. Что такое контроль импеданса?

Контроль импеданса (ImpedanceControl) – это совокупность мер при проектировании и производстве печатных плат (ПП), направленных на то, чтобы волновое сопротивление (импеданс) проводников на печатной плате имело строго заданное значение.

Проще говоря, это технология, которая заставляет дорожку на печатной плате вести себя не как простой провод, а как предсказуемый коаксиальный кабель или волновод.

Зачем это нужно?

Тенденция создавать максимально компактные электронные устройства актуализирует использование переходных отверстий печатной платы в целях миниатюризации. Плотность расположения компонентов на плате настолько большая, что диаметр отверстий в печатной плате достигает минимально-возможных значений, 0.3, 0.2 мм.

Это предъявляет высокие требования к производству печатных плат и особенно к процессу сверления.

Подробнее об этом в нашей статье.

Свёрла для печатных плат – это высокоточный инструмент, который сильно отличается от обычных свёрл по металлу или дереву. Их особенности обусловлены материалами печатной платы (стеклотекстолит – абразивный материал, состоящий из эпоксидной смолы и стекловолокна) и требованиями к качеству отверстий.

Вот ключевые особенности свёрл для печатных плат:

1. Маленький диаметр.

Это самая очевидная особенность. Диаметры свёрл для печатных плат обычно находятся в диапазоне от 0.2 мм до 5.0 мм. Наиболее распространены свёрла диаметром 0.8 мм, 1.0 мм, 1.2 мм для сквозных отверстий под компоненты. Для микросхем в корпусах BGA и переходных отверстий (vias) используются свёрла диаметром 0.2-0.3 мм.
В «ЭЛЕКТРОконнект» используется ряд свёрл от 0.2 до 1.0 с шагом 0.05 мм и от 1.0 до 5.0 с шагом 0.1 мм.

2. Высокая точность и класс допуска.

Из-за маленьких диаметров к свёрлам предъявляются жёсткие требования по точности:

· Биение (runout) должно быть минимальным (обычно в пределах 2-5 микрон). Большое биение приводит к поломке сверла и браку.

· Калибровка диаметра очень строгая. Сверло диаметром 1,0 мм должно быть именно 1,0 мм, а не 0,98 или 1,02.

Для печатных плат с компонентами BGA (Ball Grid Array) наиболее предпочтительными покрытиями являются гальванические металлы, обеспечивающие ровную плоскую поверхность, а также высокую надёжность пайки.

Подробнее об этом в нашей статье.

Одной из важнейших задач при проектировании высокочастотных и высокоскоростных цифровых схем является борьба с паразитными ёмкостями на печатной плате.
Паразитная ёмкость на печатной плате — это непреднамеренная ёмкость, которая возникает между проводящими частями печатной платы, разделёнными изолирующим материалом. Это может относиться к ёмкости между дорожками, выводами, компонентами или между дорожкой и плоскостью заземления. Паразитная емкость препятствует работе схемы, может вызывать перекрёстные наводки, задержки сигналов, искажения фронтов и даже нестабильность работы схемы.

Выбор типа полигона для проектировщиков всегда спорный вопрос, поскольку у каждого типа есть свои преимущества и недостатки. Какие факторы нужно учесть при выборе, и почему современные практики предпочитают сплошной (Solid) полигон?

Рассмотрим каждый тип полигона подробнее.

Мы написали эту статью в помощь российским производителям электроники, которые планируют участвовать в госзакупках, планируют внести свою продукцию в реестр и хотят претендовать на льготные условия и поддержку государства. Надеемся, что поможем Вам разобраться в процедурах, возможностях, а также документальной стороне вопроса.

Постановление Правительства РФ № 719 от 17 июля 2015 сегодня как никогда актуально. Санкции на ввоз в Россию зарубежной продукции, потребность в промышленном суверенитете страны — условия, требующие развития Российской промышленности. Для этого необходима поддержка отечественных производителей. Постановление Правительства РФ № 719 устанавливает требования к «российской промышленной продукции» для соблюдения национального режима в закупках и дает значительные преимущества производителям при ведении бизнеса в России, госзакупках, реализации программ импортозамещения, в конкуренции с продукцией зарубежных производителей на внутреннем рынке, в том числе в рамках механизма запретов и ограничений по Постановлению Правительства № 1875.

Постановление Правительства № 1875 — новые единые правила предоставления национального режима в государственных закупках, ряд запретов и ограничений на закупку иностранной продукции, чтобы поддержать российских производителей и снизить зависимость от импорта.

Делая проект, разработчик не всегда понимает, что толщина стеклотекстолита не равна финальной толщине печатной платы. В этой статье мы решили разъяснить из чего формируется финальная толщина печатной платы и как правильно ее рассчитать.

Финальная толщина печатной платы формируется из нескольких основных компонентов.

При определении разрыва цепи однозначными критерием служит отсутствие меди на определенном участке, а в случае короткого замыкания между цепями, наоборот, наличие меди там, где ее не должно быть. Однако, существуют скрытые дефекты, при которых есть нарушение работы печатной платы, но для ее обнаружения нужно сверхчувствительное оборудование. О классификации таких дефектов и их обнаружении пойдет речь в этой статье.

Скрытые дефекты опасны тем, что могут привести к отказам оборудования в самый неподходящий момент. Здесь перечислены виды срытых дефектов:

Отдел технического контроля (ОТК) играет ключевую роль в производстве печатных плат так как даже незначительные дефекты могут привести к отказу электронных устройств. ОТК на производстве гарантирует качество, надежность и соответствие продукции требованиям стандарта ГОСТ. В этой статье делимся, как это происходит у нас, в «ЭЛЕКТРОконнект». Мы со всей ответственностью относиться к качеству продукции и постоянно совершенствуется.

Каким образом организован процесс технического контроля на производстве «ЭЛЕКТРОконнект»?

В процессе производства на заводе осуществляются 3 этапа проверки качества печатных плат:

• Автоматическая оптическая инспекция (AOI).

• Электроконтроль на тестерах с летающими щупами (FPT).

• Визуальный ручной контроль (MVI).

Автоматизированный оптический контроль (AOI) 

Иммерсионное олово (Immersion Tin, ImSn) — альтернатива HASL-процессам. Популярность ImmSn растёт за счёт обеспечения хорошей смачиваемости припоем и демонстрирует беспроблемную и лучшую паяемость, чем иммерсионное золото ENIG (Electroless Nickel / Immersion Gold).

После статьи об электромагнитной совместимости, у наших читателей возник вопрос, что такое соединения земли на печатной плате в виде «звезды».

Давайте подробнее рассмотрим некоторые аспекты.

Это одна из тех тем, где теория встречается с практикой, и правильное понимание критически важно для проектирования качественных электронных устройств.