Veel voorkomende problemen met PCB-ontwerp

De meest elementaire vorm van ontwerp voor fabricage zoals deze van toepassing is op PCB's, zijn de gebruiksontwerpregels en ontwerpregelcontrole in PCB-ontwerpsoftware. Ontwerpregelcontrole (DRC) is het proces waarbij naar een ontwerp wordt gekeken om te zien of het voldoet aan de productiemogelijkheden van een PCB-fabrikant. Doorgaans krijgt de ontwerper de hoogste toleranties die een PCB-fabrikant ondersteunt van de fabrikant, laadt deze toleranties in hun ontwerpprogramma en voert vervolgens een ontwerpregeltest uit op hun toekomstige ontwerp. Ontwerpregelcontroles worden gewoonlijk geïntegreerd in PCB-ontwerpsoftware en worden doorgaans niet beschouwd als een aanvullende service. Er is ook geavanceerdere analysesoftware voor ontwerp voor fabricage beschikbaar om te zoeken naar complexere en minder voor de hand liggende ontwerpfouten. Doorgaans wordt DFM-softwarecontrole door PCB-fabrikanten als extra service aan klanten aangeboden. De reden voor dit onderscheid is vanwege de extra kosten van hoogwaardige DFM-software en de aanvullende training die nodig is voor het gebruik ervan.

1. Uitgehongerde thermiek

Uitgehongerde thermiek treedt op wanneer de thermische reliëfsporen die op een pad zijn aangesloten, niet goed zijn aangesloten op het bijbehorende koperen vlak. Heel vaak zal de afstand tussen via's een basiscontrole van de ontwerpregel doorstaan, maar de bijgevoegde thermische reliëfsporen zullen worden onderbroken en de getroffen via's zullen op ongepaste wijze worden geïsoleerd van hun toegewezen koperstromen. Dit probleem treedt meestal op wanneer meerdere via's dicht bij elkaar worden geplaatst.

2. Zuurvangers

Wanneer twee sporen onder een zeer scherpe hoek worden samengevoegd, is het mogelijk dat de etsoplossing die wordt gebruikt om koper van het blanco bord te verwijderen, op deze kruispunten "vastloopt". Deze val wordt gewoonlijk een zuurvanger genoemd. Zuurvallen kunnen ervoor zorgen dat sporen losraken van hun toegewezen netten en deze sporen open laten staan. Het probleem van zuurvallen is de afgelopen jaren verminderd doordat fabrikanten zijn overgestapt op het gebruik van foto-geactiveerde etsoplossingen. Dus hoewel het nog steeds een goed idee is om ervoor te zorgen dat uw sporen geen scherpe hoeken hebben, is het probleem minder zorgwekkend dan in het verleden.

3. Zilveren

Als zeer kleine delen van een koperen gietstuk alleen zijn verbonden met grotere delen van hetzelfde koperen gietstuk door een smal spoor, is het mogelijk dat ze tijdens de fabricage afbreken, naar andere delen van het bord "zweven" en onbedoelde kortsluiting veroorzaken. De problemen van zilver zijn de afgelopen jaren verminderd door fabrikanten die zijn overgestapt op het gebruik van foto-geactiveerde etsoplossingen. Dus hoewel zilver nog steeds moet worden vermeden in ontwerpen, zijn ze niet zo'n overheersend probleem als in het verleden.

4. Onvoldoende ringvormige ring

Via's worden gemaakt door aan weerszijden van een bord door pads te boren en de wanden van deze gaten te plateren om de twee zijden van het bord met elkaar te verbinden. Als de padmaat die in het ontwerp wordt genoemd, te klein is, kan de via mislukken doordat het boorgat een te groot deel van de pads in beslag neemt. Minimale ringvormige ringmaat maakt gewoonlijk deel uit van het DRC-proces. Dit probleem wordt hier genoemd vanwege het niet ongebruikelijke voorkomen van gemiste boorhits in prototypeborden.

5. Via in Pads

Af en toe kan het handig zijn om het ontwerp via te plaatsen in een PCB-pad. Via in-pads kunnen echter problemen veroorzaken wanneer het tijd is om het bord te monteren. Via trekt soldeer weg van de pad en zorgt ervoor dat het onderdeel dat bij de pad hoort niet goed wordt gemonteerd.

De afbeelding hieronder laat het verschil zien tussen via in pad PCB en normale PCB.

6. Koper te dicht bij boordrand

Normaal gesproken wordt dit opgevangen tijdens het controleren van de ontwerpregels en kan het plaatsen van koperlagen te dicht bij de rand van een bord ervoor zorgen dat die lagen kortsluiten wanneer het bord op maat wordt gesneden tijdens het fabricageproces. Hoewel dit soort fouten moeten worden ontdekt met behulp van DRC-functies die doorgaans beschikbaar zijn in PCB-ontwerpsoftware, zal een PCB-fabrikant die een DFM-controle uitvoert dit probleem ook opvangen.

7. Ontbrekend soldeermasker tussen pads

In zeer dicht bij elkaar geplaatste, kleine pin-pitch-apparaten is het vrij gebruikelijk dat er geen soldeermasker tussen de pinnen is vanwege standaard ontwerpinstellingen. Het weglaten van genoemd soldeermasker kan ertoe leiden dat soldeerbruggen gemakkelijker worden gevormd wanneer het component met fijne pin-pitch tijdens de montage op de printplaat wordt bevestigd.

We bieden al jaren professionele PCB-assemblagediensten, we zijn in staat om geen soldeermasker tussen pads te missen. De afbeelding hieronder toont ons zeer nauwkeurige soldeermasker tussen QFN-pads van 0,4 pitch.

8. Grafstenen

Wanneer kleine passieve componenten voor oppervlaktemontage worden gesoldeerd aan een PCB-assemblage met behulp van een reflow-proces, is het gebruikelijk dat ze aan één uiteinde worden opgetild en "grafsteen" vormen. Tombstoning kan de PCB-opbrengst sterk beïnvloeden en de productiekosten snel opdrijven. De bron van tombstones kan onjuiste landingspatronen en onevenwichtige thermische verlichting van de pads van het apparaat zijn. Tombstones kan effectief worden beperkt door het gebruik van DFM-controles.

Onderstaande afbeelding is een voorbeeld van een grafsteen en het bijbehorende schema.

Heb je een PCB-ontwerpbestand in handen? PCBCart kan voor uw PCB-fabricage zorgen!

PCBCart maakt al meer dan tien jaar custom PCB's. We hebben een rijke ervaring in het omgaan met alle soorten PCB-productie-eisen. Of u nu op zoek bent naar kale planken of afgewerkte producten met componenten erop, wij kunnen u helpen. Klik op de volgende knoppen om een ​​snelle PCB-prijs te krijgen!

Handige bronnen:
• Vereisten voor PCB-ontwerpbestand voor snelle offerte en productie van PCB-assemblage
• PCBCart biedt volledige PCB-fabricageservice
• Behalve PCB-fabricage biedt PCBCart ook geavanceerde kant-en-klare PCB-assemblageservice
• Soldeermasker en zijn ontwerptips
• Relatie tussen kopergewicht, spoorbreedte en huidige draagkracht