¿Por qué hay lágrimas en las almohadillas de PCB?

¿Cuál es el uso de las formas de lágrima alrededor de algunas almohadillas de PCB?

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Buena pregunta. Nunca los he usado y veo que las lágrimas a veces son opcionales en las suites EDA.
¿Es posible mostrar una imagen de lo que quieres decir?
@Dean: agregó una imagen (creo que necesita una repetición mínima para hacerlo)
Voy a adivinar para mejorar la conectividad entre la pista y el pad.

Respuestas (7)

Hay principalmente dos razones para usar lágrimas:

  1. Evita un bolsillo (donde el rastro se encuentra con la almohadilla) que podría acumular ácido del proceso de grabado de PCB que luego haría cosas malas.
  2. Reduce el estrés mecánico y térmico, lo que da como resultado menos grietas finas en el rastro.

Dicho esto, rara vez se necesitan lágrimas de PCB fabricadas profesionalmente. Es casi más una cosa estética que una solución a un problema real. He hecho muchas tablas con y sin lágrimas y aún no he notado la diferencia. En mi opinión, son más problemas de lo que valen.

Veo cómo podrían ser de poca utilidad; pero ¿cómo son problemas? (como en "más problemas de lo que valen").
@Javier Realmente depende de cómo los maneje su software CAD. Lo que no quiere es tener que dibujar las lágrimas manualmente para cada pad/vía. Hace años usé Protel que haría bonitas gotas de lágrimas, pero tenía algunos errores que causaban problemas en la salida de gerber cuando se usaban lágrimas. Ahora uso Cadence Allegro, que tiene muchos problemas. Como mínimo, las lágrimas simplemente tardan más en dibujarse y hacen que la edición de la PCB sea más engorrosa (suponiendo que, para empezar, tenga una PCB súper compleja).
He visto una cantidad de PCB con almohadillas rotas que se agrietaron en el punto donde la lágrima toca el rastro.
Vale la pena señalar que las almohadillas en forma de lágrima son necesarias en algunas situaciones especiales, a saber, flex-pcb . Las lágrimas en los diseños de PCB flexibles sirven para reducir el cuello de botella de tensión donde el rastro se une a la almohadilla.
También podría haber problemas con la electromigración. La electromigración es el transporte de material causado por el movimiento gradual de los iones en un conductor debido a la transferencia de cantidad de movimiento entre los electrones conductores y los átomos metálicos que se difunden.

La lágrima es para ayudar al proceso de perforación. Previene la ruptura de la perforación donde la traza se une a la vía o al orificio pasante. A veces no es necesario hacerlo porque el fabricante puede hacerlo por ti.

Donde trabajo, nuestro departamento de reparación recomienda que lo hagamos porque aumenta el fortalecimiento de las conexiones entre las almohadillas y las orugas.

Podría ayudar en el proceso de perforación, pero he visto muchos en pads SMT.
Que yo sepa, nunca hemos tenido ningún problema con las almohadillas que se levantan al perforar después del grabado.
@Kellenjb: no es que las almohadillas se levanten, es que el taladro puede desalinearse una distancia mayor y aún así no crear un circuito abierto al perforar a través de la pista estrecha.

Si observa la imagen que publicó Ben Jackson en respuesta a una pregunta sobre la expansión de la máscara de soldadura , verá que los orificios perforados pueden estar significativamente descentrados de los centros de las almohadillas.

En casos extremos, podría terminar con orificios que dejan muy poco o ningún anillo para hacer la conexión con los rastros salientes. La lágrima asegura que quede suficiente material de la almohadilla para tener una conexión sólida con la almohadilla.

Entiendo que el agujero no siempre está muerto en el centro, pero si está tan lejos que se sale de la almohadilla, creo que iría a buscar otro fabricante.
Podría ser una compensación de costo-calidad. Tal vez el objetivo principal sea juntar un producto de manera económica; es posible que estén dispuestos a optar por una fábrica de menor precisión y diseñar la placa para adaptarse a esa elección. También podría ser que solo haya un pequeño puñado de piezas que necesiten PTH extra densamente colocados que no justifiquen pagar por una fábrica de mayor precisión para el otro 99 % de la placa. La lágrima podría ser la solución de "compromiso" para esos casos.
@stevenvh, la mayoría de las fábricas que he usado brindan una especificación de anillo anular mínima que permite una ruptura del orificio del 20% (que se derivan de sus capacidades de registro de cobre y orificios). Si realmente quiere que nunca se salga un agujero de la almohadilla, solo necesita usar un tamaño de almohadilla más grande que el que le dieron como mínimo.
Los agujeros taladrados pueden estar un poco descentrados, pero no necesariamente en la dirección de las lágrimas. Las lágrimas están orientadas en la dirección de la pista y esto puede ser diferente para cada pad. Pero si hay una desalineación entre los orificios perforados y las almohadillas, la dirección de la desalineación puede ser la misma para todas o la mayoría de las almohadillas. Si quiere estar seguro de obtener un espacio anular mínimo en todos los casos, solo tiene que usar almohadillas más grandes.
Un fabricante de giro rápido que uso dice que la única forma de usar un anillo de 18 mil con un orificio de 8 mil de forma segura, para evitar la ruptura, es usar lágrimas. En esta situación son una verdadera ventaja en tablas estrechas.
El propósito del anular es conectar el cilindro de vía a la pista con imprecisión en el centro de perforación. Hay tanto compensación para todos los hoyos en un tablero dado como también desviación, variación de un hoyo a otro. Las especificaciones de IPC permiten que una parte del cilindro de la vía se "salga" de la almohadilla. Esta cantidad "permitida" puede ser suficiente para cortar el rastro del anillo cuando está en la posición correcta (no permitido). Las lágrimas previenen esto para anillos más pequeños También mitigan la "atrapamiento de ácido", que puede que ya no sea un problema. Nunca he visto evidencia de que se trate de un problema de diseño y no de control de calidad.

Se utilizan principalmente en tableros de una sola cara, para aumentar la fiabilidad. A menudo los uso en mis PCB caseros.

¿Es porque es de un solo lado o (con todo respeto) porque no es profesional (bricolaje)? En otras palabras, ¿también son útiles si sus PCB se producen en un taller?
Se debe principalmente a que las placas de un solo lado no tienen PTH.
esa iba a ser mi respuesta... La parte de que no tiene orificios enchapados, lo que hace que la almohadilla se pueda levantar mucho más fácilmente o moverse con golpes, lo que resulta en roturas con el tiempo.
En mi diccionario PTH = Pin Through Hole, pero supongo que te refieres a Plated Through Hole. :-)

La respuesta simple es para Strain Relief.

Al igual que un enchufe con un cable delgado, necesita un soporte graduado para evitar las fuerzas de cizallamiento de la expansión térmica al desoldar un componente o cuando interviene una fuerza de interfaz humana (p. ej., un conector de micrófono o una pieza pesada en una placa).

Donde no hay tensión o estrés térmico o mecánico en la aplicación, es innecesario. Pero he visto docenas de veces que esto habría evitado una falla en la vía que era difícil de ver a simple vista. Un ejemplo fue un monitor vertical Mac de $ 2K con el transformador flyback en la placa principal... Creó una microfisura imposible de ver, pero cada vez que el CRT se quedó en blanco, un golpe en el costado de la caja lo solucionó. Lo cual duró unos días, hasta que la secretaria gritó... ayuda... así que vine al rescate con un soldador. y me dije a mí mismo... Desearía que el diseñador de la placa supiera acerca de las almohadillas con forma de lágrima.

Si es para aliviar la tensión, ¿no puede simplemente usar una almohadilla más grande? Mucho más fácil y efectivo, ya que da toda la vuelta al pasador.
Absolutamente no. Es la pista la que necesita ser ampliada, o más bien la interfaz del trackpad... Cuando pones lágrimas en la biblioteca estándar para dispositivos de interfaz no es difícil. No es necesario para todas las vías.

Pensé que tenía que ver con IPS-6012C para placa rígida. Específicamente relacionado con la sección 3.4.2 Rotura del anillo anular. Por ejemplo, la Clase 2 permite que un anillo anular se rompa (falte) en 90 grados. Esto se debe a la desalineación del taladro. En vías grandes o agujeros pasantes enchapados, esto no es probable que suceda en las instalaciones fabriles modernas. Cuando se trata de perforaciones terminadas de 10 mil y almohadillas de 20 mil, esto es mucho más probable. Si la ruptura ocurre en el lado del trazo que sale de la plataforma, la Clase 2 establece que puede reducir el trazo a 50 um y seguir siendo aceptable. Si hubiera una lágrima (o un filete), el taladro no cortaría la traza.

Una vía de lágrima facilita la eliminación de resistencias integradas cuando se usa la lógica ECL. Esto fue hecho por Harris Computer Systems alrededor de 1987 para facilitar la reparación de PCA de memoria que costaban más de $ 15,000 (o más) en sus sistemas h1000 y h1200. Para quitar la resistencia incrustada que estaba conectada a la vía, todo lo que se necesitaba era un tornillo de banco y luego perforar un agujero en el punto de la lágrima. Luego agregue un cable a una resistencia integrada de repuesto o agregue una resistencia externa. Recuerdo haber construido la caja de luz para ver la lágrima.