Часто встречающиеся проблемы проектирования печатных плат

Наиболее простой формой проектирования для производства применительно к печатным платам является использование правил проектирования и проверка правил проектирования в программном обеспечении для проектирования печатных плат. Проверка правил проектирования (DRC) — это процесс проверки конструкции на предмет ее соответствия производственным возможностям производителя печатных плат. Как правило, разработчик получает от производителя самые высокие допуски, которые поддерживает производитель печатных плат, загружает эти допуски в свою программу проектирования, а затем запускает тест правил проектирования на своей предполагаемой конструкции. Проверка правил проектирования обычно интегрируется в программное обеспечение для проектирования печатных плат и обычно не рассматривается как дополнительная услуга. Также доступно более продвинутое программное обеспечение для анализа производства, позволяющее искать более сложные и менее очевидные недостатки конструкции. Как правило, производители печатных плат предлагают клиентам проверку программного обеспечения DFM в качестве дополнительной услуги. Причина такого различия заключается в высокой стоимости программного обеспечения DFM высокого класса и необходимости дополнительного обучения для его использования.

1. Истощенные термики

Недостающие термики возникают, когда дорожки терморазгрузки, соединенные с контактной площадкой, неправильно соединены с соответствующей медной плоскостью. Довольно часто расстояние между переходными отверстиями проходит базовую проверку по правилам проектирования, но прикрепленные дорожки теплового рельефа прерываются, а затронутые переходные отверстия ненадлежащим образом изолируются от назначенных им медных заливок. Эта проблема чаще всего возникает, когда несколько переходных отверстий расположены рядом друг с другом.

2. Кислотные ловушки

Когда две дорожки соединяются под очень острым углом, возможно, что раствор для травления, используемый для удаления меди с платы-заготовки, «застрянет» в этих местах соединения. Эту ловушку обычно называют кислотной ловушкой. Кислотные ловушки могут привести к отключению трасс от назначенных им цепей и оставить эти трассы разомкнутыми. В последние годы проблема кислотных ловушек была уменьшена благодаря тому, что производители перешли на использование фотоактивируемых растворов для травления. Таким образом, хотя по-прежнему рекомендуется следить за тем, чтобы ваши трассы не пересекались с острыми углами, проблема вызывает меньше беспокойства, чем раньше.

3. Серебро

Если очень маленькие части медной заливки соединены только с большими частями той же медной заливки через узкую дорожку, они могут оторваться во время изготовления, «поплыть» к другим частям платы и вызвать непреднамеренные короткие замыкания. Проблемы, связанные с серебром, в последние годы были уменьшены за счет того, что производители перешли на использование фотоактивируемых растворов для травления. Поэтому, несмотря на то, что серебра по-прежнему следует избегать в дизайне, оно уже не является преобладающей проблемой, как раньше.

4. Недостаточное кольцевое кольцо

Переходные отверстия изготавливаются путем просверливания прокладок на обеих сторонах платы и покрытия стенок этих отверстий для соединения двух сторон платы. Если размер контактной площадки, указанный в проекте, слишком мал, переходное отверстие может выйти из строя из-за того, что просверленное отверстие занимает слишком большую часть контактной площадки. Минимальный размер кольцевого кольца обычно является частью процесса DRC. Эта проблема упоминается здесь из-за того, что нередко случаются пропущенные сверления на макетных платах.

5. Через пэды

Иногда может быть удобно спроектировать переходное отверстие, чтобы оно располагалось внутри площадки для печатной платы. Однако контактные площадки могут вызвать проблемы, когда придет время собирать плату. Via оттянет припой от контактной площадки и приведет к неправильной установке компонента, связанного с контактной площадкой.

На изображении ниже показана разница между переходными отверстиями на плате контактной площадки и обычной платой.

6. Медь слишком близко к краю платы

Обычно обнаруживаемое во время проверки правил проектирования, размещение медных слоев слишком близко к краю платы может привести к короткому замыканию этих слоев, когда плата обрезается по размеру в процессе изготовления. Хотя такого рода ошибки должны быть обнаружены с помощью функций DRC, обычно доступных в программном обеспечении для проектирования печатных плат, производитель печатных плат, который выполняет проверку DFM, также обнаружит эту проблему.

7. Отсутствует паяльная маска между контактными площадками

В очень близко расположенных устройствах с малым шагом выводов паяльная маска между выводами довольно часто отсутствует из-за стандартных настроек конструкции. Отсутствие указанной паяльной маски может привести к более легкому формированию паяных перемычек, когда компонент с мелким шагом контактов прикрепляется к печатной плате во время сборки.

Мы предоставляем профессиональные услуги по сборке печатных плат в течение многих лет, мы способны воздержаться от отсутствия паяльной маски между контактными площадками. На изображении ниже показана наша высокоточная паяльная маска между контактными площадками QFN с шагом 0,4.

8. Надгробие

Когда небольшие пассивные компоненты для поверхностного монтажа припаиваются к сборке печатной платы с использованием процесса оплавления, они обычно приподнимаются на одном конце и образуют «надгробие». Надгробие может сильно повлиять на выход печатных плат и быстро увеличить производственные затраты. Источником надгробий могут быть неправильные посадочные паттерны и несбалансированная терморазгрузка на контактные площадки устройства. Захоронение можно эффективно уменьшить с помощью проверок DFM.

На изображении ниже представлен образец надгробия и его схема.

У вас есть файл с проектом печатной платы? PCBCart позаботится об изготовлении вашей печатной платы!

PCBCart занимается изготовлением печатных плат на заказ уже более десяти лет. У нас есть богатый опыт работы с любыми требованиями производства печатных плат. Ищете ли вы голые платы или готовые изделия с установленными на них компонентами, мы можем помочь. Нажмите следующие кнопки, чтобы быстро узнать цену на печатную плату!

Полезные ресурсы:
• Требования к файлу проекта печатной платы для расчета стоимости и производства быстрой сборки печатных плат
• PCBCart предоставляет полнофункциональные услуги по изготовлению печатных плат
• Помимо изготовления печатных плат, PCBCart также предлагает расширенные услуги по сборке печатных плат под ключ
• Паяльная маска и советы по ее проектированию
• Связь между весом меди, шириной дорожки и пропускной способностью по току