VANLIGE FEIL VED DESIGN AV KRETSKORT
KOPPERMØNSTER
Vi ser på vanlige feil i Cad-filer for kretskort. For å gjøre produksjonen av kretskort effektiv og tidsbesparende anbefaler vi løsningene nedenfor for å unngå disse feilene. Kobbermønsterfeil er det første temaet i vår serie om vanlige designfeil.
Problembeskrivelse:
Problemer med samme nettavstand oppstår ofte ved at oppsettet i CAD-systemene har andre (lavere) verdier for samme nettavstand enn avstanden mellom ulike nett. Dette kan føre til problemer med for lav isolasjon i de samme nettene, noe som kan resultere i sliverproblemer og/eller at åpninger i loddemasken eksponerer kobber i nærheten.
Løsning:
For å unngå slike problemer. Det kan anbefales å bruke de samme innstillingene for "samme nettavstand" som for "forskjellig nettavstand".
Problembeskrivelse:
På plater med belagt kobber og if som standard bores alle hull sammen for å oppnå best mulig toleranse for hullposisjon. I noen design ligger kobberelementene for nærme ikke-belagte hull, eller kobberelementene dekker over ikke-belagte hull. Hvis kobberelementene ligger for nær ikke-belagte hull, vil det etter toleransene føre til at kobberelementene blir skadet, noe som kan føre til ødelagte spor og elektroder, eller det kan oppstå rester av kobberbelegg i den ikke-belagte hullveggen. Avhengig av produksjonsprosessene i fabrikken kan det også være umulig å produsere et slikt design, da det vil føre til sprukket tørrfilm i kretskortproduksjonen. Og en slik sprukket tørrfilm kan løsne og føre til filmrester på kretskortet og feil på kretskortet. Eller hvis kobberfunksjonene helt dekker ikke-belagte hull, vil det føre til at ikke-belagte hull endres til belagte hull.
Løsning A:
I kretskortproduksjon er det å foretrekke at alle hullene bores sammen i samme boreprosess for å oppnå best mulig hullposisjonstoleranse, så for å bore alle hullene sammen og unngå de ovennevnte problemene og for å bevare de ikke-belagte hullene som ikke-belagte, anbefales det å designe kobberelementer med minst 250 µm avstand fra ikke-belagte hullkanter (gjelder for 35 µm endelig kobbertykkelse). For tykkere kobber brukes andre verdier (for eksempel for 70 µm ferdig kobber anbefales 300 µm avstand fra kobberelementene til ikke-belagte hullkanter).
Løsning B:
Hvis kobberelementene er for nærme de ikke-belagte hullkantene, eller hvis kobberelementene dekker de ikke-belagte hullene helt, er det en mindre egnet løsning, ettersom det er mulig å gjennomføre en ny boreprosess for slike ikke-belagte hull. Ulempen med den andre boreprosessen er imidlertid at den kan resultere i eksponert kobber og eventuelle grader ved ikke-belagte hullkanter, ettersom de andre borede hullene etter toleranser kan skjære inn i kobberelementene som ligger for nær. Det kan også føre til dårligere toleranser enn standard hullposisjonstoleranser , noe som er en annen grunn til om mulig å unngå denne løsningen. Det eksponerte kobberet ved ikke-belagte hullkanter kan også føre til mangel etter kundens monteringsprosess. (For eksempel hvis det samme ikke-belagte hullet forårsaker eksponert kobber på flere kobberlag med forskjellige nett). Så hvis denne løsning B brukes, må kunden også være sikker på at det ikke er noen risiko for et eventuelt mangelproblem.
Problembeskrivelse:
En kobberfunksjon i ett nett for nær et annet nett med pletterte hullkanter - kan føre til mangel mellom ulike nett.
Løsning:
Det anbefales å holde en avstand på minst 300 µm mellom en nettkobberfunksjon og en annen nettbelagt komponents hullkanter (minst 250 µm fra standard via-hullkanter) for å unngå risikoen for mangel. Større avstand er selvsagt enda bedre (gjelder for 35 µm endelig kobbertykkelse). For tykkere kobber brukes andre verdier. (Eksempel: Hvis 70 µm ferdig kobber, anbefales det minst 350 µm avstand fra en nettokobberfunksjonskant til en annen nettobelagt komponenthullkant). (minst 300 µm fra standard via-hullkanter). Større avstand er selvsagt enda bedre.
Problembeskrivelse:
En slik utforming kan føre til ujevn tykkelse på kobberbelegget. Og på lag med kobberbelegg der "bow & twist" ikke kan oppfylle den anbefalte standarden.
Løsning:
For å unngå slike problemer bør kobberet være så jevnt fordelt som mulig på samme lag. Og også så symmetrisk/balansert som mulig mellom ulike kobberlag.
Problembeskrivelse:
For liten "Flooding spacing" mot de fleste deler av mønstrene gjør produksjonen vanskeligere enn den trenger å være. Dette kan i neste omgang påvirke prisen.
Løsning:
I de fleste tilfeller er det ingen grunn til å ha for liten "Flooding spacing". En god verdi er å bruke en verdi på 150-250 µm mellom oversvømmelses- og platefunksjonene.
Problembeskrivelse:
Kobberavstanden er for liten mot kortets omriss. (og/eller mot ikke-belagte spor). Dette kan føre til eksponert kobber og grader langs kortets omriss (eller langs ikke-belagte spor). Eventuelle forskjeller i netto eksponert kobber ved kortkanter eller ikke-belagte spor kan også føre til mangler etter kundens monteringsprosess. (For eksempel hvis det er eksponert kobber på flere kobberlag med forskjellige nett). I mange tilfeller må konstruktørene også ta hensyn til at monteringsprosessen ofte krever en eller annen form for array med v-kutt (scoring) eller ruting med bruddfliker. Det er derfor lurt å planlegge designet for dette og gjøre plass til break tabs og/eller v-cut.
Løsning:
For å unngå grader og eksponert kobber ved konturene (og ved ikke-belagte spor). En god regel for design er å holde kobberelementene minst 0,25 mm fra de freste konturene og fra ikke-belagte sporskanter. (Gjelder for 35 µm endelig kobbertykkelse). For tykkere kobber brukes andre (flere) verdier. Hvis det er freste konturer, bør du også vurdere å ha egnede kobberfrie områder sammen med konturene for bruddfliker (og for hull i bruddfliker). På slike steder skal kobberet være minst 0,7 mm fra konturene, og de kobberfrie områdene skal være omtrent 5 mm lange. Ved v-snitt skal det være minst 0,45 mm avstand mellom kobber og v-snittkonturer (gjelder for 35 µm endelig kobbertykkelse). For tykkere kobber brukes andre (større) verdier. Vær også oppmerksom på at for v-cut-plater som er tykkere enn 1,6 mm, må avstanden mellom kobber og kontur økes ytterligere.
Problembeskrivelse:
For små tekster/tall i kobber - kan føre til utydelige tekster på ferdige kretskort. Problemer i kretskortproduksjonen, da for små tekster/numre ofte har deler med svært små isoleringer (små spalter i kobberet) som kan løsne i produksjonen og føre til kortslutninger, åpninger og problemer med loddbarheten.
Løsning A:
Som førstevalg anbefales det å utforme alle tekster/numre kun i silketrykk. Den anbefalte tekstlinjebredden er 0,13 mm eller mer og med en teksthøyde på minst 0,8 mm. Silketrykket bør utformes slik at man unngår åpne områder i loddemasken og hull. Bruk kun nødvendige tall (tekst) i kobber (f.eks. lagnummer), og da selvfølgelig med riktig størrelse (se annen løsning).
Løsning B:
For å unngå slike tekstproblemer og hvis den andre løsningen (silketrykk) ikke er mulig, anbefales det å bruke en kobberlinjebredde på 0,2 mm eller mer med en tekst-/nummerhøyde på 2 mm eller mer (større er bedre). Det er også viktig at det er nok klaring mellom tekstlinjene i kobber.