Tantangan Umum Desain PCB dan Cara Menghindarinya

Bentuk paling dasar dari desain untuk manufaktur sebagaimana diterapkan pada PCB adalah penggunaan aturan desain dan pemeriksaan aturan desain dalam perangkat lunak desain PCB. Pemeriksaan aturan desain (DRC) adalah proses melihat desain untuk melihat apakah itu sesuai dengan kemampuan manufaktur pembuat PCB. Biasanya desainer akan mendapatkan toleransi tertinggi yang didukung oleh pembuat PCB dari pembuat, memuat toleransi ini ke dalam program desain mereka dan kemudian menjalankan tes aturan desain pada desain calon mereka. Pemeriksaan aturan desain biasanya terintegrasi dalam perangkat lunak desain PCB dan tidak biasanya dianggap sebagai layanan tambahan. Perangkat lunak analisis desain untuk manufaktur yang lebih canggih juga tersedia untuk mencari kelemahan desain yang lebih kompleks dan tidak jelas. Biasanya, pemeriksaan perangkat lunak DFM ditawarkan oleh pembuat PCB kepada pelanggan sebagai layanan tambahan. Alasan untuk perbedaan ini adalah karena biaya tambah dari perangkat lunak DFM kelas atas dan pelatihan tambahan yang diperlukan untuk menggunakannya.

1. Starved thermals

Starved thermals terjadi ketika jejak thermal relief yang terhubung ke pad tidak terhubung dengan benar ke copper plane yang terkait. Cukup sering, jarak antara via akan lulus pemeriksaan aturan desain dasar, tetapi jejak thermal relief yang terpasang akan terganggu dan via yang terkena akan secara tidak tepat terisolasi dari copper pour yang ditetapkan. Masalah ini paling sering dilihat ketika beberapa via ditempatkan di dekat satu sama lain.

2. Acid traps

Ketika dua jejak bergabung pada sudut sangat runcing mungkin solusi etching yang digunakan untuk menghapus logam dari papan kosong akan "terjebak" di simpang ini. Jebakan ini biasanya disebut sebagai acid trap. Acid traps dapat menyebabkan jejak terputus dari jaringan yang ditetapkan dan meninggalkan jejak tersebut dalam keadaan open circuit. Masalah Acid traps telah berkurang dalam beberapa tahun terakhir oleh pembuat pabrik yang beralih ke penggunaan solusi etching yang diaktifkan foto. Jadi, sementara masih ide bagus untuk memastikan bahwa jejak Anda tidak bertemu sudut runcing, masalah ini kurang menjadi kekhawatiran daripada yang telah terjadi di masa lalu.

3. Silvers

Jika bagian yang sangat kecil dari copper pour hanya terhubung ke bagian yang lebih besar dari copper pour yang sama melalui jejak sempit, mungkin mereka akan terlepas selama fabrikasi, "mengapung" ke bagian lain dari papan dan menyebabkan kortslusi yang tidak disengajakan. Masalah yang disajikan oleh silvers telah berkurang dalam beberapa tahun terakhir oleh pembuat pabrik yang beralih ke penggunaan solusi etching yang diaktifkan foto. Jadi sementara silvers masih harus dihindari dalam desain, mereka tidak lagi menjadi masalah yang mendominat seperti di masa lalu.

4. Insufficient annular ring

Via dibuat dengan membor melalui pad di kedua sisi papan dan plating dinding lubang ini untuk menghubungkan kedua sisi papan. Jika ukuran pad yang disebutkan dalam desain terlalu kecil, via mungkin gagal karena lubang bor mengambil bagian yang terlalu besar dari pad. Ukuran minimum annular ring biasanya merupakan bagian dari proses DRC. Masalah ini disebut di sini karena tidak asingnya terjadi missed drill hits dalam papan prototipe.

5. Via in Pads

Sesekali mungkin nyaman untuk merancang via untuk ditempatkan dalam pad PCB. Namun, via in pads dapat menyebabkan masalah saat tiba waktu untuk papan di-assemble. Via akan menarik solder dari pad dan menyebabkan komponen yang terkait dengan pad untuk tidak dipasang dengan benar.

Gambar di bawah ini menunjukkan perbedaan antara via in pad PCB dan PCB normal.

6. Copper terlalu dekat dengan tepi papan

Biasanya tertangkap selama pemeriksaan aturan desain, menempatkan lapisan logam terlalu dekat dengan tepi papan dapat menyebabkan lapisan-lapisan tersebut kortslusi saat papan dipotong ke ukuran selama proses fabrikasi. Sementara jenis kesalahan ini harus tertangkap menggunakan fitur DRC yang biasanya tersedia dalam perangkat lunak desain PCB, pembuat pabrik yang melakukan DFM check juga akan menangkap masalah ini.

7. Missing solder mask between pads

Dalam perangkat dengan pin pitch yang sangat sempit dan kecil, cukup umum untuk tidak ada solder mask di antara pin karena pengaturan desain standar. Pengecualian dari solder mask ini dapat menyebabkan solder bridges terbentuk lebih mudah saat komponen dengan pin pitch yang halus dipasang pada PCB selama assembly.

Kami telah menyediakan layanan assembly PCB profesional selama bertahun-tahun, kami mampu untuk mencegah missing solder mask between pads. Gambar di bawah ini menunjukkan solder mask yang sangat presisi kami antara pad QFN 0.4 pitch.

8. Tombstoning

Saat komponen permukaan pasif kecil di-solder ke assembly PCB menggunakan proses reflow, biasanya mereka akan terangkat di satu uci "tomb stone". Tombstoning sangat mempengaruhi yield PCB dan dengan cepat meningkatkan biaya produksi. Sumber tombstoning bisa landing patterns yang salah dan thermal relief yang tidak seimbang ke pad perangkat. Tombstoning dapat dengan efektif diurangi dengan penggunaan DFM checks.

Gambar di bawah ini adalah contoh tombstoning dan skematisnya.

Have PCB Design file in Hands? PCBCart Can Take Care of Your PCB Fabrication!

PCBCart telah memproduksi PCB kustom selama lebih dari sepuluh tahun. Kami memiliki pengalaman yang kaya dalam menangani segala jenis kebutuhan produksi PCB. Apakah Anda mencari papan polos atau produk selesai dengan komponen yang dipasang, kami dapat membantu. Klik tombol berikut untuk mendapatkan harga PCB cepat!

Sumber yang Membantu:
• PCB Design File Requirements for Quick PCB Assembly Quote and Production
• PCBCart Provides Full Feature PCB Fabrication Service
• Except for PCB Fabrication, PCBCart Also Offers Advanced Turnkey PCB Assembly Service
• Solder Mask and Its Design Tips
• Relationship between Copper Weight, Trace Width and Current Carrying Capacity