TYPOWE BŁĘDY W PROJEKTOWANIU PŁYTEK DRUKOWANYCH
WZÓR MIEDZI
Przyglądamy się typowym błędom płytek drukowanych w plikach Cad. Aby produkcja PCB była wydajna i oszczędzała czas, zalecamy poniższe rozwiązania w celu uniknięcia tych błędów. Błędy wzoru miedzi są pierwszym tematem w naszej serii typowych błędów projektowych.
Opis problemu:
Problemy z odstępami między tymi samymi sieciami są często spotykane, ponieważ konfiguracja w systemach CAD ma inne (niższe) wartości dla odstępów między tymi samymi sieciami niż odstępy między różnymi sieciami. Może to powodować problemy ze zbyt niską izolacją w tych samych sieciach, co skutkuje problemami ze sliverami i/lub otworami w masce lutowniczej odsłaniającymi pobliską miedź.
Rozwiązanie:
Aby uniknąć takich problemów. Zaleca się użycie tych samych ustawień dla "tych samych odstępów między sieciami", co dla "różnych odstępów między sieciami".
Opis problemu:
W przypadku płytek z miedzią platerowaną i w standardzie wszystkie otwory są wiercone razem, aby zapewnić najlepszą tolerancję położenia otworów. W niektórych projektach elementy miedziane znajdują się zbyt blisko nieplaterowanych otworów lub elementy miedziane zakrywają nieplaterowane otwory. W przypadku elementów miedzianych znajdujących się zbyt blisko nieplaterowanych otworów, po uzyskaniu tolerancji może to skutkować uszkodzeniem elementów miedzianych jako uszkodzonych ścieżek i padów lub może skutkować pozostałościami miedziowania w nieplaterowanej ścianie otworu. Ponadto, w zależności od procesów produkcyjnych w fabryce, produkcja takiego projektu może być niemożliwa, ponieważ spowodowałoby to pęknięcie suchej warstwy w produkcji PCB. A taka popękana sucha folia może się odklejać, powodując zadrapania folii na płytce i wadę płytki. Lub jeśli miedziane elementy całkowicie pokryją nieplaterowane otwory, spowoduje to zmianę nieplaterowanych otworów w platerowane.
Rozwiązanie A:
W produkcji PCB preferuje się, aby wszystkie otwory były wiercone razem w tym samym procesie wiercenia w celu uzyskania najlepszych tolerancji położenia otworów, więc aby wywiercić wszystkie otwory razem i uniknąć powyższych problemów oraz zachować nieplaterowane otwory jako nieplaterowane, zaleca się zaprojektowanie elementów miedzianych w odległości co najmniej 250 µm od nieplaterowanych krawędzi otworów (dotyczy końcowej grubości miedzi 35 µm). W przypadku grubszej miedzi stosuje się inne wartości (na przykład dla miedzi o grubości 70 µm zaleca się odległość 300 µm od elementów miedzianych do nieplaterowanych krawędzi otworów).
Rozwiązanie B:
Jeśli elementy miedziane znajdują się zbyt blisko nieplaterowanych krawędzi otworów lub jeśli elementy miedziane całkowicie zakrywają nieplaterowane otwory, wówczas istnieje mniej odpowiednie rozwiązanie, ponieważ dla takich nieplaterowanych otworów możliwy jest drugi proces wiercenia. Wadą drugiego procesu wiercenia jest jednak to, że może on skutkować odsłoniętą miedzią i ewentualnymi zadziorami na nieplaterowanych krawędziach otworów, ponieważ po tolerancjach drugie wywiercone otwory mogą przecinać zbyt blisko położone elementy miedziane. Ponadto drugie wiercenie nieplaterowanych otworów może skutkować gorszymi niż standardowe tolerancjami położenia otworów, co jest kolejnym powodem, dla którego w miarę możliwości należy unikać tego rozwiązania. Odsłonięta miedź na krawędziach nieplaterowanych otworów może również powodować braki po procesie montażu u klienta. (Na przykład, jeśli ten sam nieplaterowany otwór spowoduje odsłonięcie miedzi na kilku warstwach miedzi z różnymi siatkami). Jeśli więc stosowane jest rozwiązanie B, klient musi mieć pewność, że nie ma ryzyka wystąpienia ewentualnych braków.
Opis problemu:
Jeden miedziany element siatki zbyt blisko krawędzi otworu w innej siatce - może powodować braki między różnymi siatkami.
Rozwiązanie:
Zaleca się zachowanie odległości co najmniej 300 µm między jedną siatką miedzianą a krawędziami otworów w innym siatkowanym komponencie (co najmniej 250 µm od standardowych krawędzi otworów przelotowych), aby uniknąć ryzyka niedoboru. Oczywiście większa odległość jest jeszcze lepsza (dotyczy końcowej grubości miedzi 35 µm). W przypadku grubszej miedzi stosowane są inne wartości. (Przykładowo, jeśli końcowa grubość miedzi wynosi 70 µm, zalecana jest odległość co najmniej 350 µm od jednej krawędzi elementu miedzianego do drugiej krawędzi otworu w elemencie powlekanym). (co najmniej 300 µm od standardowych krawędzi otworów przelotek). Oczywiście większa odległość jest jeszcze lepsza.
Opis problemu:
Taka konstrukcja może powodować nierównomierną grubość miedziowania. A na warstwach z miedziowaniem, gdzie "łuk i skręt" nie może wtedy spełniać zalecanego standardu.
Rozwiązanie:
Aby uniknąć takich problemów, miedź powinna być jak najbardziej równomiernie rozłożona na tej samej warstwie. A także jak najbardziej symetryczna/zrównoważona pomiędzy różnymi warstwami miedzi.
Opis problemu:
Zbyt małe "odstępy zalewania" w większości wzorów sprawiają, że produkcja jest trudniejsza niż powinna. Może to następnie wpłynąć na cenę.
Rozwiązanie:
W większości przypadków nie ma powodu, aby mieć zbyt małe "odstępy zalewania". Dobrą wartością jest więc użycie wartości 150-250 µm między elementami zalewania i płytką.
Opis problemu:
Prześwity miedzi są zbyt małe w stosunku do obrysu płyty. (i/lub w kierunku nieplaterowanych slotów). Może to powodować odsłonięcie miedzi i zadziory wzdłuż obrysu płytki (lub wzdłuż nieplaterowanych gniazd). Ewentualna różna ilość odsłoniętej miedzi na krawędziach płytki lub nieplaterowanych gniazdach może również powodować braki po procesie montażu u klienta. (Na przykład, jeśli odsłonięta miedź na kilku warstwach miedzi z różnymi sieciami). Ponadto w wielu przypadkach projektanci muszą wziąć pod uwagę, że proces montażu często wymaga pewnego rodzaju tablicy z cięciem w kształcie litery V (punktowanie) lub trasowania z zakładkami łamiącymi. Dlatego dobrze jest zaplanować projekt pod tym kątem i zrobić miejsce na break tabs i/lub v-cut.
Rozwiązanie:
Aby uniknąć zadziorów i odsłoniętej miedzi na konturach (i nieplaterowanych szczelinach). Dobrą zasadą przy projektowaniu jest utrzymywanie elementów miedzianych w odległości co najmniej 0,25 mm od trasowanych konturów i od nieplaterowanych krawędzi szczelin. (Dotyczy końcowej grubości miedzi 35 µm). W przypadku grubszej miedzi stosuje się inne (większe) wartości. Jeśli kontury są trasowane, należy również rozważyć posiadanie odpowiednich obszarów wolnych od miedzi wraz z konturami dla zakładek (i otworów na zakładki). W takich miejscach miedź powinna znajdować się co najmniej 0,7 mm od konturów, a obszary wolne od miedzi powinny mieć około 5 mm długości. W przypadku v-cut należy zachować co najmniej 0,45 mm odległości między miedzią a konturami v-cut (dotyczy końcowej grubości miedzi 35 µm). W przypadku grubszej miedzi stosowane są inne (większe) wartości. Należy również pamiętać, że w przypadku płyt v-cut o grubości większej niż 1,6 mm należy dodatkowo zwiększyć odstęp między miedzią a konturami.
Opis problemu:
Zbyt małe teksty/liczby w miedzi - mogą skutkować niewyraźnymi tekstami na gotowych płytkach. Problemy w produkcji PCB, ponieważ zbyt małe teksty/liczby często mają części z bardzo małymi izolacjami (małe paski w miedzi), które mogą odklejać się podczas produkcji, powodując zwarcia, przerwy i problemy z lutownością.
Rozwiązanie A:
Jako pierwszy wybór zaleca się projektowanie wszystkich tekstów/numerów tylko w warstwie (warstwach) sitodruku. Zalecana szerokość linii tekstu wynosi 0,13 mm lub więcej, a wysokość tekstu co najmniej 0,8 mm. Sitodruk powinien być zaprojektowany tak, aby uniknąć otwartych obszarów maski lutowniczej i dziur. Należy używać tylko niezbędnych numerów (tekstu) w miedzi (na przykład numerów warstw) i oczywiście w odpowiednich rozmiarach (patrz inne rozwiązanie).
Rozwiązanie B:
Aby uniknąć takich problemów z tekstem i jeśli inne rozwiązanie (sitodruk) nie jest możliwe, zaleca się stosowanie miedzianych linii o szerokości 0,2 mm lub większej i wysokości tekstu/numeru 2 mm lub większej (większa jest lepsza). Ważne jest również zachowanie wystarczającego odstępu między miedzianymi liniami tekstu.