Diseño de PCB separable

Mi objetivo es un diseño de PCB separatista para una serie pequeña donde se puede romper un compartimento innecesario. (Ver imagen a continuación)

Vi esto, por ejemplo, en las placas STM32 Nucleo, donde se utiliza para quitar la interfaz flash una vez que haya terminado con ella. Así que supongo que no debería ser un problema con respecto a los rastros colgantes de PCB en la capa superior e inferior.

¿Pero qué hay de las capas internas?
- ¿Es problemático tener un suministro y una capa de tierra atravesando el punto de ruptura predeterminado?
- ¿Estaría bien hacer esto cuando me asegure de no tener trazas que interaccionen en todas las capas?
- ¿Se considera una mala práctica hacer algo como esto?

Pero para un alivio de tensión mecánico por sobreesfuerzo en usuarios con niños y enchufes USB, es excelente.

La placa principal tiene un buen montaje de orificio de tornillo de 3 puntos para eliminar la tensión de torsión en piezas de cerámica frágiles y la separación permite que se produzca más tensión de flexión de la placa en el espacio sin tensión en las virutas de cerámica. Significado correcto para el uso de placa abierta con tensión de flexión en el puerto USB y sin orificios de montaje para el área USB con tensión limitada por los orificios de montaje de la caja para el conector USB.

http://ett.co.th/prod2014/NUCLEO-F401RE/NUCLEO-F401RE_3re.jpg

La orientación de la tapa SMD cerca de la ruptura me dice que nunca fue diseñada para una ruptura, sino más bien una unión de alivio de tensión con un enchufe USB externo.

Video inverso mejorado área ampliada del enlace de arriba:

Conclusión

Good mechanical design
Bad Breakaway panel design. * false assumption *
C12 , C13 could crack with normal attempts to snap or shear the break.

• Este diseño fallaría a DFM por las reglas de diseño separatistas.

Pero como concluyo que es una suposición falsa, ser una escapada, es un buen diseño para aliviar el estrés.

Romper en esta área requeriría un micro enrutador con limpieza de Dremel® de vía de cobre.

Referencia: 40 años de experiencia en I + D y fabricación por contrato y muchos defectos de diseño separatistas de operadores y defectos de diseño.

• p.ej. Cuando era Ing. Mgr de un Mfg por contrato, C-MAC en Winnipeg, un cliente de la división de aviónica de Honeywell en Phoenix, diseñó una placa que fabricamos en volumen, una placa de control de motor a reacción, que experimentó ocasionalmente grietas de desacoplamiento Vcc de chips de cerámica en una galleta. placa madre grande panelizada. Arreglamos la falla al capacitar a los operadores para que cortaran las tablas de presión con más cuidado, a fin de limitar la deformación de la tabla y no hacer grietas invisibles en las ENORMES tapas de cerámica de 10uF. Honeywell mejoró el diseño en posteriores Rev's.

La orientación y la proximidad cerca de los cortes de galletas son características de diseño cruciales, entre otras, con puntaje en V preferido o galletas con muchos agujeros espaciados entre el desplazamiento hacia el borde interior de la PCB.

ADICIONAL

Si tiene la intención de separar y reutilizar la placa pequeña; use cualquiera de los siguientes métodos

• corte con una hoja de sierra de metal (sin mango) o un enrutador manual o un cuchillo exacto profundo antes de ajustar cuidadosamente la puntuación v

Puede usar perforaciones (agujeros muy espaciados) para permitir romper una sección de la placa de PC después de la fabricación. Sin embargo, esta no es una buena idea cuando hay rastros que se ejecutan durante el descanso. El cobre no se romperá perfectamente y dejará bordes afilados y expuestos.

La razón principal de las partes desprendibles de los tableros es para que todo se pueda fabricar a la vez. Luego, diferentes pero relacionadas juntas se separaron más tarde.

Utilicé esta técnica solo una vez hasta ahora. La unidad tenía una placa de circuito principal y otra placa pequeña que contenía receptores IR. Estos tenían que estar en una orientación incómoda a la placa principal. Nos ocupamos de eso haciendo que la placa para los receptores IR fuera pequeña y la conectamos a la placa principal con un cable plano.

Para facilitar la fabricación, todo esto se construyó como una sola placa, incluido el cable plano. La placa del receptor de IR se rompió cuando el conjunto de la placa se instaló en su estuche durante la fabricación. Eso ahorró algunos pasos y facilitó la instalación del cable plano.

Sin embargo, no había rastros de cobre entre los tableros. Los tableros estaban un poco irregulares por las perforaciones, pero eso no importaba ya que estaban montados en un recinto donde se suponía que los usuarios finales no estaban.

¿Pero qué hay de las capas internas? - ¿Es problemático tener un suministro y una capa de tierra atravesando el punto de ruptura predeterminado?

No es un problema definitivo dejar una capa interna y un riel de potencia atravesando una ruptura, pero no puedes controlar la ruptura y quedarte abierto a la posibilidad de que los dos aviones se cortocircuiten. Hay tres opciones

• No corra ningún cobre a través de la ruptura (sin riesgo de cortocircuito con ruptura de PCB)
• Ejecute la alimentación, la señal y la conexión a tierra a través del corte (riesgo pequeño pero desconocido con el corte de PCB)
• No conecte la alimentación, la señal y la conexión a tierra (intersección) a través de un corte (sin riesgo de cortocircuito con el corte de PCB)

En la última opción, si tiene varios puntos de ruptura y está preocupado por el cortocircuito, podría correr a tierra en una pestaña de ruptura y potencia y señal en la otra.

También pensaría que el riesgo es mucho menor en un diseño de dos capas que en un diseño de cuatro capas, ya que la distancia de separación es mucho mayor.

• ¿Estaría bien hacer esto cuando me asegure de no tener trazas que interaccionen en todas las capas?

Por lo que he visto con la ruptura, el problema es que los planos ubicados físicamente uno al lado del otro son más propensos a cortocircuitarse. Cuanto más los separe, mejor estará.

• ¿Se considera una mala práctica hacer algo como esto?

Esto es una cuestión de opinión, para algunas industrias no hay riesgo tolerable y sus diseños reflejan esto. En un entorno de aficionado, es más tolerable el riesgo, depende de cuál sea su mercado también.

El riesgo en este problema es difícil de cuantificar sin experimentación, por lo que solo puedo hablar de lo que he visto con PCB separatistas. El mayor riesgo es un cortocircuito a tierra del avión de potencia o un cortocircuito a tierra del plan de señal, es posible diseñar una PCB de ruptura con poco o ningún riesgo de que el avión o la señal crucen la ruptura del cortocircuito.

Estoy de acuerdo con el "no hagas esto" de los demás si es para otros usuarios. Pero si solo eres tú, entonces lo haría. Los rastros de la capa superior se cortan fácilmente con una cuchilla afilada. Los planos internos no lo son, pero esa pequeña placa es de baja potencia, por lo que no necesita planos internos para poder / gnd. Si desea hacer esto, solo puede tener rastros de la capa externa, incluso para el poder y el suelo. Luego córtelos con una navaja de afeitar en cada extremo de la escapada. En el lado de la placa principal, sesgue el corte hacia la placa principal. La integridad de su señal se verá afectada debido a que no hay plano GND, pero ese es un problema separado.

Experiencia: grado EE. Más de 15 años de diseño / actualización / depuración de tableros, así como una máquina de bricolaje PCB "roll your own". He hecho esto exactamente.

Aquí hay un ejemplo del vblog de Dave Jones que muestra un requisito similar al suyo: pasar un par de conductores a través de un bit de desconexión en un conjunto de PCBs panelizados.

No soy un gran admirador de esto en general porque los conductores pueden despegarse en una longitud incontrolada (prefiero tener almohadillas de prueba individuales o un conector en cada placa), pero él ha hecho un buen trabajo en esta, hay longitud de traza excesiva para permitir que se despegue un poco, y él necesita terminar las esquinas de todos modos para que encajen en el estuche para que reciban la atención humana que necesitan para asegurarse de que nada se quede corto o se meta en problemas. También están bien separados. La parte fuera de los tableros se descarta después de la despanelización, por supuesto, por lo que no debemos preocuparnos por eso.

En este caso, la despanelización se realiza con un par de pinzas en cada esquina. El requisito aquí es panelizar con los bordes más suaves posibles, por lo que este es un enfoque de compromiso.

Un enfoque de producción grande podría ser usar una placa de empuje o accesorios personalizados, lo que eliminaría todo el acabado posterior pero sería incompatible con la configuración del conector de prueba anterior.

Para evitar los problemas mecánicos ya mencionados, usaría una sierra para metales y un lijado para eliminar cualquier cobre que sobresalga. Sin embargo, el verdadero problema que veo es que las huellas de cobre que quedan se convierten en "antenas" para los circuitos restantes. Los circuitos restantes serán muy susceptibles al ruido electromagnético (especialmente a alta frecuencia).