7 Tips Esensial untuk Keberhasilan Manufaktur PCB

Jika Anda tidak tahu, setengah dari semua PCB yang dirancang (secara global) cacat. Mereka tidak pernah melewati fase pembuatan PCB. Dan 30% dari yang memasuki pasar gagal setelah dirilis.

Mengapa begitu banyak PCB gagal dalam produksi mereka?

Ada detail kecil dan sederhana yang kita abaikan selama proses pembuatan papan sirkuit. Ketidakpedulian ini terhadap informasi lebih banyak ternyata terlalu mahal.

Kesalahan Miliaran Dolar

Lima tahun yang lalu, General Motors melakukan kesalahan senilai $4,1 miliar. Salah satu model mobil mereka, kunci kontak memiliki desain PCB yang terlewatkan oleh insinyurnya.

Berkat kesalahan PCB ini, General Motors harus mencabut semua model mobilnya dan mengkompensasi pembelinya menggunakan beberapa miliar dolar. Mereka juga harus mempekerjakan beberapa pengacara kelas atas untuk menangani berbagai tuntutan hukum.

Pikirkanlah: di sini ada mobil bernilai jutaan dolar yang sempurna fungsional, ditinggalkan oleh kunci kontaknya! Hanya kunci kontak! Gulp. Sia-sia sekali?

Apakah GM adalah kasus terisolasi? Tidak. Beberapa tahun kemudian, Samsung melakukan kesalahan desain PCB senilai $5,3 miliar yang terkenal. Diikuti oleh McDonald’s dengan kekalahan desain PCB perangkat kebugaran mereka yang membiayai mereka $33 juta.

Dalam edisi ini, kita akan melihat tujuh area umum yang perlu diperhatikan selama pembuatan PCB.

Perhatikan Thermals yang Kurang

Thermals adalah jejak kecil di sekitar pad yang menghubungkan pad dengan bidang. Seperti namanya, peran sentralnya berputar di sekitar sirkulasi panas. Tujuan desain utamanya adalah untuk memungkinkan heat sink untuk secara efisien menerapkan panas dari heat sink ke heat sink. Thermals juga kritikal selama soldering karena jumlah panas yang tinggi yang digunakan dalam soldering.

Lagi pula, beberapa orang tertarik pada pad selama WellPCB. Kami akan menyediakan layanan one-stop dan produk berkualitas tinggi. Anda dapat mengirim dokumen yang Anda butuhkan untuk dibuat dan mendapatkan penawaran segera! Apa yang kita tunggu? Kami memiliki sepuluh tahun pembuatan PCB. Akibatnya, Anda mungkin (kadang-kadang) mengabaikan signifikansi interkoneksi thermal. Dengan melakukan ini, Anda akan menciptakan celah di antara pad dan bidang. Kehampaatan tersebut menciptakan interkoneksi thermal yang tidak lengkap.

Kami menyebut kesalahan semacam ini sebagai interkoneksi “kurang termal”.

Kekurangan termal adalah penyebab utama komplikasi terkait panas dalam sebagian besar PCB. Ini menurunkan tingkat transfer panas ketika sirkuit Anda di bawah stres panas atau selama soldering.

Akibatnya pengurangan sirkulasi panas, pad thermal dapat solder aneh atau membutuhkan waktu lebih lama untuk reflow. Penundaan yang tidak perlu ini pada akhirnya akan menurunkan proses rangkaian atau menghasilkan perangkat yang berisiko terlalu panas selama operasi.

Kekurangan termal dapat timbul selama desain PCB atau fase WellPCB. Kami akan menyediakan layanan one-stop dan produk berkualitas tinggi. Anda dapat mengirim dokumen yang Anda butuhkan untuk dibuat dan mendapatkan penawaran segera! Apa yang kita tunggu? Kami memiliki sepuluh tahun pembuatan PCB fase.

Alat desain PCB biasa tidak akan mengidentifikasi thermals yang kurang. Namun, penyedia layanan PCB yang berpengalaman. Untungnya, ada berbagai perusahaan pembuatan PCB yang dapat membantu Anda mengidentifikasi dan memperbaiki kesalahan semacam ini.

Acid Traps Dapat Dihindari

“Acid trap” adalah istilah yang kita gunakan untuk merujuk pada sudut lancip dalam desain sirkuit. Kami menggunakan istilah ini karena sudut-sudut ini menangkap asid yang berlebihan secara tidak perlu selama proses etching. Asid yang terperangkap menumpuk dan tetap di tepi lengkungan untuk periode yang lebih lama dari yang diperlukan.

Asid yang stagnan ini dapat memakan material yang membentuk sirkuit lebih dari yang diperlukan. Akibatnya korosi asid, bagian dari koneksi PCB Anda akan akhirnya menjadi lemah atau cacat. Kesalahan semacam ini dapat menjadi fatal pada perangkat yang mendukung kehidupan.

Sebagian besar acid trap terjadi selama manufaktur. Sebagai perancang PCB, acid trap sering kali bukan kesalahan Anda. Anda tidak membuatnya, kecuali Anda memang merancangnya. Dan itu harus membuat Anda khawatir karena meskipun Anda tidak secara langsung bertanggung jawab, Anda memiliki kekuatan lebih untuk meminimalkan kemunculannya.

PCB Anda adalah bisnis Anda. Oleh karena itu, sebagian besar perancang PCB dilatih untuk menghindari acid trap. Namun, Anda mungkin, pada kadang-kadang, membuat kesalahan. Terutama saat menggunakan aplikasi desain PCB sederhana dengan kemampuan “auto-generate”.

Jika Anda selalu memeriksa desain PCB Anda lagi, Anda mungkin akan menghilangkan acid trap. Namun jika Anda melewatkan untuk memperbaiki mereka, kami dapat membantu Anda dengan bantuan alat DFM kami sebelum kita memproduksikannya untuk Anda.

Silvers

Silvers adalah cuwisan tipis tembaga atau solder mask yang dihasilkan selama proses etching pembuatan PCB. Biasanya, silvers terjadi ketika strip panjang dan tipis tembaga atau solder di-etch dan dikirim sebelum mereka larut sepenuhnya.

Silvers yang dikirim ini dapat larut ke dalam bak kimia dan kemudian ditambahkan secara tidak sengaja ke papan yang berbeda. Tindakan ini dapat menghasilkan penciptaan koneksi yang tidak disengaja.

Kadang-kadang, silvers dapat timbul dari pemotongan bagian PCB terlalu sempit atau terlalu intens. Meskipun dimaksudkan untuk tetap pada papan, silvers semacam ini rentan untuk melepas sedikit atau sepenuhnya. Kejadian semacam ini menciptakan jeda sirkuit yang tidak disengaja yang dapat membuat seluruh sirkuit menjadi tidak berguna. Silvers juga sulit diidentifikasi dan diperbaiki.

Anda dapat menghindari silvers selama desain PCB dengan merancang PCB dengan lebar minimum.

Desain dengan Jarak Plate-to-Edge yang Cukup

Tembaga adalah logam konduktor PCB yang paling banyak digunakan. Ia dipilih daripada logam lain karena konduktivitas yang tinggi dan kemampuannya untuk tetap inersa saat terpapar sebagian besar reaktan. Di sisi lain, tembaga cukup lunak dan korosif. Kami plating tembaga dengan bahan isolasi selama pembuatan PCB untuk meminimalkan risiko korosi.

Meskipun demikian, saat memotong PCB, terkadang lapisan tembaga yang menonjol dan koneksi yang dekat dengan permukaan dapat terekspos. Pengejaran ini dapat menyebabkan risiko besar terhadap stabilitas PCB Anda.

Pertama, koneksi tembaga yang terekspos dapat secara tidak sengaja terhubung dengan komponen yang berbeda pada papan yang sama, menyebabkan short-circuit komponen papan Anda. Atau, bagian tembaga yang terekspos berisiko terkorosi. Pada kemungkinan kedua gagal, maka ujung tembaga yang terekspos membahayakan pengendali PCB Anda dari menerima kejutan listrik.

Penting untuk merancang PCB Anda sambil mempertahankan jarak yang tepat antara plate tembaga dan tepi papan untuk menghindari kesalahan semacam ini. Jarak ini kadang-kadang dikenal sebagai “copper-to-edge” atau “plate-to-edge.” Inspeksi DFM untuk standar sebelum manufaktur dapat mengidentifikasi kekurangan desain semacam ini.

Void saat Plating

Selama proses pembuatan via, perlu untuk menciptakan ruang untuk through-hole vias — lubang ini membantu menghubungkan satu sisi PCB ke sisi lainnya.

Saat membuat through-hole vias, pembuat membor lubang dengan memotong melalui semua bagian PCB — untuk film plating tembaga lubang yang terpisah. Tindakan ini menyetorkan lapisan tipis material tembaga non-konduktif dalam proses yang dikenal sebagai deposition. Beberapa lapisan tembaga lagi ditambahkan untuk melengkapi sirkulasi.

Kadang-kadang, proses deposition cacat. Dengan demikian mungkin untuk plating voids atau gelembung udara. Tindakan ini menghasilkan jeda sirkuit yang tidak terduga yang internal dan sulit terdeteksi atau diperbaiki.

Masalah semacam ini timbul selama manufaktur. Mereka kemudian akan meruncing ke tahap manufaktur. Oleh karena itu, penting untuk memilih produsen PCB yang berdiri lama dengan alat dan personil yang memadai untuk mendeteksi cacat semacam ini.

Komplikasi Elektromagnetik

Electromagnetic Compatibility (EMC) dan Electromagnetic Interference (EMI) adalah dua tantangan utama untuk produksi PCB yang terpercaya. EMC berkaitan dengan generasi, propagasi, dan penerimaan energi elektromagnetik, sementara EMI berkaitan dengan efek samping EMC.

EMI yang tidak terkontrol dapat mengakibatkan PCB cacat. Untuk pemula perancang PCB, membedakan antara keduanya dapat menjadi tugas yang menakutkan. Namun ada beberapa pertimbangan desain umum yang dapat Anda terapkan, seperti meminimalkan penempatan sudut 90 derajat untuk komponen dan meningkatkan area ground. Jika Anda tidak yakin, disarankan untuk menggunakan kabel yang dilapisi untuk mengurangi EMI.

Menghindari DFM

DFM atau “Design for Manufacturability” adalah istilah yang kita gunakan untuk menunjukkan proses memeriksa papan sirkuit untuk kepatuhan standar. Selama proses DFM, kita menganalisis desain PCB untuk komplikasi yang mungkin selama desain atau rangkaian. Ini terutama menguji apakah PCB akan mencapai tujuannya.

Selain menguji fungsionalitas, DFM juga menguji bagaimana PCB akan pecah. DFM menilai PCB dari kemungkinan terburuk. Ini dapat mengevaluasi topologi PCB dan mengidentifikasi sebagian besar kekurangan desain yang biasanya diabaikan oleh aplikasi perangkat lunak CAD standar. Ini memeriksa dan membandingkan kekurangan desain dengan database lain yang ditarik dari kumpulan besar pertimbangan PCB. Pemeriksaan DFM adalah pemeriksaan akhir sebelum produksi massal PCB.

Perhatikan

Saat Anda terus mengubah produsen PCB, prototipe PCB Anda mungkin tidak berfungsi seperti produksi akhir Anda.

Produsen PCB memainkan peran signifikan dalam menentukan kualitas PCB yang dihasilkan. Produsen mungkin mengubah desain PCB asli Anda untuk sesuai dengan standar sebelum memproduksikannya. Perubahan ini akan tetap berada di produsen Anda.

Oleh karena itu, saat Anda mengubah produsen Anda, perubahan ini hilang. Oleh karena itu, disarankan untuk memesan PCB dari satu perusahaan pembuatan PCB yang terpercaya.

Ringkasan

Jika Anda sedang berada di ambang produksi PCB, kami dapat membantu Anda melakukannya dengan sempurna. Tim profesional kami selalu bersedia merespons pertanyaan Anda ketika Anda terjebak. Sebagai produsen terkemuka, kami telah berinvestasi dalam teknologi terkini saat melakukan pemeriksaan DFM untuk memastikan produksi berkualitas PCB kami.

Silakan hubungi kami hari ini, dan kami dapat membantu Anda menyelesaikannya.