Tout sur les trous d'outillage des PCB : Ce qu'ils sont et où ils se placent

De nombreux concepteurs aiment se concentrer sur le PCB, mais si un design doit un jour être transformé en un produit réel, vous devrez prendre en compte le côté mécanique et de fabrication du design. Les trous d'outillage du PCB sont une caractéristique mécanique importante qui vous aide à faire passer votre conception à travers la fabrication. Les trous d'outillage ne sont pas les mêmes que les trous de montage, et ils sont nécessaires pour fixer une carte à une table de travail pendant la fabrication.

Bien que les trous d'outillage soient probablement la caractéristique la plus simple sur un PCB, il existe quelques directives de base qui doivent être suivies lors de la détermination de l'emplacement des trous d'outillage. Une fois que vous avez consulté votre fabricant sur leurs exigences en matière de panneau et d'outillage, ou si vous avez décidé de fabriquer votre propre panneau, les trous d'outillage peuvent être placés avec les fonctionnalités standard de pad et de trou dans votre logiciel de conception de PCB. Voici comment cela fonctionne et quelques meilleures pratiques pour les trous d'outillage dans votre conception.

Travailler avec les trous d'outillage de PCB

Les trous d'outillage seront probablement l'une des caractéristiques les plus simples de votre PCB, mais ils sont critiques pour la fabrication et l'assemblage. Il y a trois points principaux à considérer lors de la détermination de l'emplacement et de la manière de placer les trous d'outillage dans votre PCB :

• Placement lors de la panelisation
• Taille et placage
• Placement avec des fiduciaux

Circuits imprimés ou panneaux ?

La première question qui peut sembler évidente est : où placer les trous d'outillage ? Les trous d'outillage sont placés dans le panneau plutôt que sur une carte de circuit imprimé, particulièrement lors du placement des cartes en tableau. Il faut noter que les fabricants produisent réellement des panneaux, et non des cartes individuelles ; les trous d'outillage PCB sont utilisés pour aider à la fabrication, donc ils doivent être placés dans le panneau. L'image ci-dessous montre comment les trous d'outillage doivent être placés sur un rail détachable dans un panneau PCB.

Si vous concevez votre propre panneau et rails détachables, vous pouvez placer les trous d'outillage PCB dans la zone du rail ou dans les coins du panneau. Les fabricants avec lesquels je travaille accepteront un panneau client tant qu'il correspond à leur taille, mais ils ne vous demandent pas de soumettre un panneau avec vos fichiers de conception. Généralement, ils créeront eux-mêmes le panneau, y compris les trous d'outillage PCB, et cela sera inclus dans leurs coûts NRE. Si vous souhaitez créer votre propre panneau, assurez-vous d'inclure des trous d'outillage. Même s'ils sont initialement placés au mauvais endroit, votre fabricant peut toujours réparer le panneau afin que votre carte puisse passer à travers la fabrication.

Je tiens à souligner que j'ai vu des recommandations pour placer des trous d'outillage directement sur le PCB fini, y compris de la part d'un fabricant. Je ne suis pas sûr s'ils voulaient dire « trou de montage » car ils faisaient clairement référence à un seul PCB, et non à un panneau. La majorité des directives, y compris celles des usines de fabrication et d'assemblage, indiqueront clairement de mettre les trous d'outillage dans le panneau de PCB. Avec cela à l'esprit, examinons les différences entre les trous d'outillage de PCB et les trous de montage.

Trous d'outillage vs. Trous de montage

Certains guides diront que les trous d'outillage et les trous de montage sont la même chose, mais ce n'est pas nécessairement vrai. La principale différence est le placage : les trous d'outillage de PCB sont des trous traversants non plaqués, tandis que les trous de montage sont généralement plaqués. L'autre différence est la taille : les trous d'outillage de PCB auront généralement des tailles standard impériales ou métriques, et votre fabricant peut recommander des tailles spécifiques de trous d'outillage de PCB pour que votre carte puisse être intégrée dans leur processus sans modifications. Les tailles de trous de montage sont uniquement standardisées selon le matériel de montage utilisé pour fixer la carte à son boîtier.

Lors de l'utilisation de trous de montage avec du matériel métallique, le trou doit être mis à la terre, soit en se connectant à une trace mise à la terre soit à un plan de masse/couche de cuivre. Le trou traversant plaqué doit également avoir un pad exposé pour fournir une connexion électrique à faible résistance à un support métallique. L'effet de base de placer un conducteur supplémentaire mis à la terre sur la carte est de fournir un blindage supplémentaire et d'éviter la capacitance parasite de tout conducteur flottant. Je préfère mettre à la terre à une grande région de couche de cuivre ou à un plan car un grand support métallique peut également agir comme un dissipateur thermique et retirer de la chaleur supplémentaire de la carte et dans le boîtier.

Fiduciaux

Un autre point important concerne les fiduciaux, qui sont utilisés pour garantir qu'une machine d'impression de pochoirs, une machine de placement et une machine d'inspection optique automatisée (AOI) peuvent déterminer l'orientation de votre PCB. Les fiduciaux doivent être placés dans 3 coins de la disposition du PCB afin que l'orientation du PCB nu soit claire. Cependant, ils doivent également être placés sur le panneau afin que les coins puissent être identifiés. Pour simplifier, placez simplement les fiduciaux dans les coins en décalé par rapport aux trous d'outillage du PCB, et suivez les recommandations de taille de votre assembleur.

Placement d'un trou d'outillage PCB

Placer des trous d'outillage est simple : utilisez simplement la fonction « placer un pad » ou « placer un trou » dans votre logiciel de conception. De bons outils CAO pour PCB vous permettront de définir des trous spécifiques comme plaqués ou non plaqués ; il suffit de régler le trou sur non plaqué et de définir le diamètre requis, et vous avez terminé avec la conception du trou d'outillage. Des logiciels de conception de PCB comme Altium Designer rendent cela facile avec un ensemble complet d'outils CAO pour la conception et la disposition de PCB.

Peu importe les types de trous d'outillage pour PCB ou d'autres fonctionnalités que vous devez inclure dans la disposition de votre carte de circuit imprimé, vous pouvez créer des conceptions de haute qualité et préparer votre PCB pour la fabrication avec les outils de conception de PCB dans Altium Designer. Lorsque vous avez terminé votre conception et que vous souhaitez envoyer les fichiers à votre fabricant, la plateforme Altium 365™ facilite la collaboration et le partage de vos projets.

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