¿Deberían añadirse lágrimas al diseñar los PCB?

Esta pregunta puede suscitar un largo debate entre los ingenieros nuevos y experimentados de la industria electrónica: algunos insisten en que las lágrimas deben añadirse a toda la placa,llamándolo una "operación de salvamento de vidas" para mejorar la fiabilidadOtros se oponen enérgicamente, quejándose de que añadirlos a las placas de alta frecuencia causa directamente fallas de señal.Aún más confuso es que los ingenieros experimentados tienen enfoques completamente opuestos.

En realidad, no hay una respuesta estándar "debe agregarse" o "absolutamente no agregarse". La clave es entender su verdadera función y encontrar los escenarios de aplicación correctos.Vamos a explicar la lógica básica de las lágrimas de PCB en términos simples¡Así que nunca más tendrás que preocuparte por esto!

Primero, entiendan esto: las lágrimas no son "decorativas", sino una colección de 5 funciones prácticas.

Las lágrimas son las áreas de cobre de transición en forma de lágrima o en forma de arco entre las huellas de PCB y las almohadillas o vías.

1- Fortaleciendo la conexión:
Al igual que las tiras de refuerzo en las costuras de la ropa, las lágrimas aumentan el área de contacto entre el rastro y la almohadilla, dispersando fuerzas externas.enchufe y descarga durante el uso, o posterior mantenimiento y eliminación de conectores, evita que la almohadilla y el rastro se desgarren, duplicando directamente la resistencia mecánica.

2. Protección de las almohadillas de "fallo":
Durante múltiples ciclos de soldadura, las almohadillas soportan repetidamente la expansión térmica y la tensión de contracción, lo que conduce fácilmente a la deformación y descascaramiento;El grabado desigual durante la producción y la desalineación también pueden causar grietas en las almohadillasLas lágrimas actúan como un amortiguador, absorbiendo el estrés térmico y reduciendo estos riesgos de fallo.

3. Asegurar una transmisión de señal sin problemas:
Cuando la anchura de la pista y de la plataforma cambia abruptamente, las señales son propensas a la reflexión y atenuación.El objetivo de este programa es facilitar la transmisión de señales y evitar los atascos de tráfico.."

4Mejorar el rendimiento de la producción:
Las brocas tienen inevitablemente ligeras desviaciones durante la perforación.También reduce los problemas de sobre-grabar durante el proceso de grabado, dando a las fábricas una mayor tolerancia a errores durante la producción.

5Un "bonus" estético:
En comparación con las conexiones rígidas de ángulo recto, las lágrimas hacen que la transición entre las huellas y las almohadillas sea más natural, mejorando la apariencia general de la PCB.La junta parece más organizada y profesional., y el efecto visual se actualiza directamente.

En estos escenarios, las lágrimas son una "necesidad", y omitirlas inevitablemente conducirá a problemas.

Basándose en los escenarios de aplicación reales, se recomienda dar prioridad a la adición de lágrimas en las siguientes 4 situaciones para reducir significativamente el riesgo de fallo del producto:

1Entornos con alto esfuerzo mecánico: Adición obligatoria
Los productos tales como la electrónica automotriz, los controladores industriales y las interfaces de conectores con frecuencia enchufadas/desenchufadas están sujetos a vibraciones, colisiones o enchufadas/desenchufadas frecuentes.La conexión entre las huellas y las almohadillas es un "punto débil" donde se concentra la tensiónSe recomienda elegir lágrimas redondeadas o en forma de muñeco de nieve, que pueden dispersar eficazmente el estrés y prevenir fracturas durante el uso.

2. Escenarios de señal de alta frecuencia/alta velocidad: añadir con precaución
Los circuitos de alta frecuencia y alta velocidad, como los módulos de comunicación 5G y las interfaces de memoria de alta velocidad, tienen requisitos extremadamente altos para la integridad de la señal.muy suave, las lágrimas curvas deben tener prioridad y la compatibilidad de la impedancia debe verificarse mediante simulación para evitar la distorsión de la señal causada por las lágrimas.

3- PCB de alta densidad: adición selectiva
Las placas de alta densidad, como las placas base de teléfonos móviles y los dispositivos portátiles, tienen un espacio de enrutamiento extremadamente limitado.Agregar lágrimas a toda la tabla ocupará espacio extra y afectará la densidad de enrutamientoSe recomienda añadirlos únicamente a las plataformas y vías críticas y omitirlos en las áreas no críticas para equilibrar la fiabilidad y la eficiencia de la ruta.

4. Escenarios de optimización de la producción en masa: ajustar según sea necesario
Para los productos electrónicos de consumo de bajo coste, si las capacidades de proceso del fabricante de PCB son promedio (por ejemplo, baja precisión de perforación),el área de cobertura de lágrimas se puede aumentar adecuadamente para compensar las deficiencias del proceso y mejorar el rendimiento de la producción en masaSi el proceso del fabricante es maduro, se puede utilizar el tamaño convencional para evitar el desperdicio de espacio.

Añadir lágrimas en estos 3 lugares es equivalente a...

No todos los escenarios son adecuados para añadir lágrimas. Añadirlas ciegamente en las siguientes situaciones sólo será contraproducente:

1Áreas sensibles a la impedancia:
Para las zonas con requisitos de impedancia extremadamente elevados, como las antenas y los pares diferenciales, debe realizarse la verificación de la impedancia antes de añadir lágrimas.Si las lágrimas causan una incompatibilidad de impedancia, afectará directamente al rendimiento del producto, lo que lo hará peor que no añadirlos en absoluto.

2. Placas de densidad ultra alta:
Para productos como sensores en miniatura y placas base de teléfonos móviles extremadamente compactas, donde la densidad de cableado ya está maximizada, las lágrimas comprimirán aún más el espacio de enrutamiento,potencialmente conducente a dificultades de ruta o incluso riesgos de cortocircuitoSe requiere una evaluación cuidadosa antes de decidir si añadirlos.

3Circuitos de baja complejidad:
En el caso de las placas de control simples y de los aparatos electrónicos de consumo ordinarios, que tienen requisitos más bajos de resistencia mecánica e integridad de la señal, los beneficios de añadir lágrimas son limitados,y sólo aumentará el tiempo de diseñoPara simplificar el proceso y mejorar la eficiencia, se puede omitir el diseño de lágrimas.

Resumen: El principio básico de las lágrimas es "adaptarse según sea necesario".

Las lágrimas de PCB son esencialmente un diseño de optimización de "congelación en el pastel", no un elemento central que determina la función del circuito.

• Cuando se persigue la fiabilidad y se trata de entornos complejos, son un "escudo protector" para reducir los riesgos;
• Cuando se enfrentan a señales de alta densidad de enrutamiento y de alta frecuencia/alta velocidad, son un "detalle" que necesita un control cuidadoso;
• En circuitos simples y productos producidos en masa con procesos maduros, son una "opción de optimización" que se puede elegir de manera flexible.

El diseño excelente de PCB nunca se trata de acumular ciegamente características, sino más bien de adaptarse con precisión a las necesidades del producto.El dominio de los escenarios y técnicas de diseño aplicables de las lágrimas es esencial para encontrar el mejor equilibrio entre la fiabilidad, rendimiento y eficiencia.