سماحات تصنيع PCB تحدد مقدار الاختلاف المقبول بين ملف التصميم واللوحة النهائية. لا توجد عملية تصنيع دقيقة بنسبة 100%، لذلك توجد حدود عملية لسماكة اللوحة، وحجم الثقوب، وأبعاد الحدود، وعرض النحاس، وsolder mask، والطلاء المعدني.
فهم السماحات قبل تصنيع PCB يساعد على تجنب مشاكل التجميع، ومشاكل تركيب اللوحة داخل العلبة، ومخاطر التيار العالي، وتأخير الإنتاج. كما يساعد المهندسين على تحديد الأبعاد الحرجة فعلا.
لماذا سماحات PCB مهمة؟
قد تنجح PCB في الاختبار الكهربائي لكنها تسبب مشاكل إذا لم تكن السماحات الميكانيكية أو التصنيعية مناسبة. قد لا تتطابق ثقوب التثبيت مع العلبة، أو لا يركب connector بشكل صحيح، أو تكون مسارات النحاس قريبة جدا من حدود قدرة التصنيع.
لهذا السبب يجب أن تكون مراجعة السماحات جزءا من فحص PCB DFM. الهدف ليس جعل كل الأبعاد ضيقة جدا، بل تحديد السماحات الصحيحة في الأماكن المهمة فقط.
سماحة سماكة اللوحة
تؤثر سماكة اللوحة على التركيب الميكانيكي، وتلامس connectors، والمعاوقة، والصلابة، والسلوك الحراري. قد يكون للوحة 1.6 mm الاسمية سماحة عملية حسب المادة، وسماكة النحاس، وعدد الطبقات، وعملية lamination.
إذا كانت PCB تدخل في card edge connector، أو علبة ضيقة، أو تصميم controlled impedance، فيجب تحديد السماكة بوضوح. في اللوحات القياسية تكون السماحة العادية غالبا كافية، لكن المنتجات ذات المتطلبات الميكانيكية تحتاج إلى مراجعة إضافية.
حجم الثقوب وسماحة الحفر
يتأثر حجم الثقب النهائي بقطر الحفر، وسماكة الطلاء، وتغيرات العملية. عادة يتم حفر plated through holes بحجم أكبر قبل الطلاء بالنحاس حتى يصل الثقب النهائي إلى الحجم المطلوب.
بالنسبة للموصلات، وpress-fit pins، وثقوب التثبيت، وثقوب المحاذاة، تكون سماحة الثقب النهائي مهمة. إذا كان المشروع يستخدم أنواع vias في PCB مختلفة، فيجب أيضا فحص حجم via وannular ring وaspect ratio قبل الإنتاج.
حدود اللوحة وسماحة التفريز
تؤثر سماحة حدود PCB على ملاءمة اللوحة داخل المنتج النهائي. الحواف المفرزة، وخطوط V-score، والفتحات، والقصات، والأشكال غير المنتظمة لها كلها حدود تصنيع.
إذا كانت اللوحة يجب أن تدخل في علبة بلاستيكية أو معدنية أو rail أو connector، أضف رسومات ميكانيكية واضحة. ملفات Gerber وحدها قد لا توضح كل متطلبات التركيب الحرجة. يوضح دليل فحص ملفات Gerber الملفات التي يجب مراجعتها قبل الطلب.
عرض النحاس والمسافات وسماكة النحاس
مسارات النحاس والمسافات بينها لها سماحات تصنيع أيضا. المسارات الرفيعة جدا، والمسافات الصغيرة، وheavy copper، وتصاميم التيار العالي تحتاج إلى مراجعة أدق من لوحات الإشارة القياسية.
تؤثر سماكة النحاس على تحمل التيار، وسلوك الحفر الكيميائي، ودقة المسارات. إذا كان التصميم يستخدم 2 oz copper أو heavy copper، راجع دليل سماكة النحاس في PCB. النحاس الأكثر سماكة قد يتطلب قواعد أكبر لعرض المسارات والمسافات.
Solder Mask و Silkscreen
تسجيل solder mask له سماحة خاصة به. إذا كانت فتحة solder mask قريبة جدا من حافة pad، فقد تغطي جزءا من pad أو تكشف نحاسا إضافيا. تحتاج pads الخاصة بـ fine-pitch SMT إلى اهتمام خاص.
كما يحتاج silkscreen إلى مسافة آمنة من pads المكشوفة. يجب أن تبقى النصوص، وعلامات القطبية، وreference designators واضحة دون التداخل مع مناطق قابلة للحام.
متى يجب تحديد سماحات ضيقة؟
- عندما يجب أن تدخل PCB في علبة ضيقة.
- عندما تعتمد connectors أو card edges أو press-fit parts على أبعاد دقيقة.
- عندما تعتمد controlled impedance على stack-up وسماكة العازل.
- عندما تكون مسارات التيار العالي أو heavy copper أو المسافات الصغيرة قريبة من حدود التصنيع.
- عندما تستخدم ثقوب التثبيت أو slots للمحاذاة الميكانيكية.
- عندما يكون الإنتاج الكمي بحاجة إلى تكرارية عالية.
المعايير ومراقبة الجودة
تساعد المعايير على توحيد التوقعات بين المصممين والمصنعين وفرق التجميع. تستخدم معايير IPC على نطاق واسع في تصنيع PCB، ويعتبر ISO 9001:2015 مرجعا شائعا لإدارة الجودة لدى موردي الإنتاج.
في طلبات الإنتاج، يجب مراجعة متطلبات السماحات مع خطة الفحص، ومعايير القبول، ووثائق مراقبة الجودة.
أكد السماحات الحرجة قبل الإنتاج
أفضل طريقة هي تحديد السماحات الضيقة فقط للأبعاد الحرجة فعلا، وترك باقي الخصائص ضمن قدرة التصنيع القياسية. هذا يحمي وظيفة المنتج ويساعد على التحكم في التكلفة.
تدعم EazyPCB مشاريع النماذج الأولية والإنتاج مع مراجعة هندسية وقدرات تصنيع PCB. إذا كان تصميمك يحتوي على متطلبات حرجة لسماكة اللوحة أو حجم الثقوب أو الحدود أو النحاس أو سماحات التجميع، يمكنك التواصل مع فريقنا الهندسي قبل الإنتاج.
