پس از بررسی هزاران فایل طراحی PCB، تیم مهندسی ما اشتباهات مشابهی را به‌طور مکرر مشاهده کرده‌اند - از نمونه‌های اولیه راه‌اندازی گرفته تا بازبینی‌های هیئت مدیره تولید در شرکت‌های معتبر. اکثر این خطاها در ابزارهای EDA نامرئی هستند و DRC را به طور تمیز عبور می دهند، اما باعث خرابی های واقعی در طبقه تولید یا در میدان می شوند.

این یک راهنمای میدانی برای هفت اشتباه موثر در طراحی PCB است، با قوانین مشخصی که می توانید امروز اعمال کنید.

اشتباه 1: ماسک لحیم کاری بین لنت های مجاور بریده می شود

هنگامی که دو پد نزدیک به هم هستند، دهانه ماسک لحیم بین آنها می تواند برای چاپ قابل اطمینان بسیار باریک باشد. یک برش ماسک لحیم باریکتر از 0.1 میلی متر (4 میل) ممکن است در حین جریان مجدد لحیم کنده شود و باعث پل زدن شود. هندسه پد در ابزار EDA شما درست به نظر می رسد - DRC پاس می دهد - اما برد با شورت برمی گردد.

قانون: همیشه حداقل بعد وب ماسک لحیم کاری فاب خود را قبل از نهایی کردن هندسه بالشتک روی اجزای ریز گام درخواست کنید.

اشتباه 2: فاصله مسی به لبه نادرست

مس خیلی نزدیک به لبه برد در حین جداسازی (مسیریابی یا V-scoring) آسیب می بیند. حداقل استاندارد برای تخته های روت شده 0.3 میلی متر و برای تخته های V-scored 0.5 میلی متر است. ردپایی که این را نقض می‌کند در بینندگان Gerber خوب به نظر می‌رسد، اما توسط بیت مسیریابی تحت تأثیر قرار می‌گیرد و باعث باز شدن متناوب در میدان می‌شود - بدترین نوع شکست زیرا می‌تواند محیطی باشد (ارتعاشات ایجاد شده).

برای تخته‌های کاستلی (پی‌سی‌بی‌های روی لبه)، این محدودیت معکوس می‌شود - مس باید عمداً تا لبه برد گسترش یابد. حفره‌های castellated را به صراحت در یادداشت‌های fab خود مشخص کنید و پشتیبانی Fab خود را از این ویژگی تأیید کنید.

اشتباه 3: نادیده گرفتن الزامات via-in-pad

قرار دادن vias در داخل پدهای SMT (از طریق-in-pad) یک تکنیک HDI عالی برای شکست BGA است. اشتباه در مشخص کردن آن بدون درخواست از طریق fill است. یک لحیم پر نشده، یک تله لحیم ایجاد می کند - لحیم مذاب به جای ایجاد اتصال مناسب با قطعه، به داخل بشکه جریان می یابد. نتیجه یک اتصال لحیم کاری ضعیف یا باز است که تشخیص آن بدون اشعه ایکس غیرممکن است.

اگر از via-in-pad استفاده می کنید، همیشه مشخص کنید:پر شده و از طریق درپوش(پر از مس و همسطح با سطح پد). این یک مرحله ساخت خاص است که هزینه را افزایش می دهد - اما جایگزین آن اتصالات غیرقابل اعتماد در مهم ترین رابط های اجزای شما است.

اشتباه 4: تعیین امپدانس بدون تعریف stackup

فراخوانی امپدانس کنترل‌شده در طراحی فاب شما بدون مشخصات stackup کامل، عملاً بی‌معنی است. سازنده باید ثابت دی الکتریک هر ماده، ضخامت لایه، و اینکه کدام لایه ها با امپدانس کنترل می شوند را بداند – برای محاسبه عرض ردیابی که به هدف شما می رسد.

اشتباه 5: تسکین حرارتی در مسیرهای با جریان بالا

ابزارهای EDA به طور پیش‌فرض اتصالات تسکین حرارتی را به همه پدهای سوراخ‌دار در پوره‌های مسی اعمال می‌کنند. برای پدهای سیگنال، تسکین حرارتی مطلوب است - از نفوذ گرمای پد به داخل هواپیما در طول لحیم کاری جلوگیری می کند. برای مسیرهای با جریان بالا (کانکتورهای برق، درایورهای موتور، کنتاکت‌های باتری)، تسکین حرارتی یک اشتباه است: مقاومت را افزایش می‌دهد و یک گلوگاه فعلی در اتصال پد ایجاد می‌کند.

هر پد سوراخ عبوری را در مسیرهای با جریان بالا بررسی کنید و تسکین حرارتی را به یک اتصال ریزش جامد تغییر دهید. همچنین اطمینان حاصل کنید که عرض ردیاب حامل جریان کافی است: به عنوان یک قانون عملی، حداقل 1 میلی متر عرض ردیابی در هر آمپر برای لایه های داخلی و 0.8 میلی متر بر آمپر برای لایه های خارجی در شرایط هوای آزاد استفاده کنید. از یک ماشین حساب اختصاصی (Saturn PCB Toolkit، Polar SI9000) برای هر چیزی بالاتر از 3 A استفاده کنید.

اشتباه 6: نشانگرهای قطبیت از دست رفته یا مبهم روی صفحه ابریشمی

این یک خطای اسمبلی است که DRC هرگز آن را نمی گیرد. اگر صفحه ابریشمی شما به وضوح قطبیت دیودها، خازن‌های تانتالیوم، خازن‌های الکترولیتی پلاریزه و کانکتورها را نشان نمی‌دهد، مونتاژکننده‌ها به برگه اطلاعات اجزا و چرخش فایل انتخاب و جابه‌جا تکیه می‌کنند - و مغایرت‌هایی رخ می‌دهد.

بهترین روش: هر جزء پلاریزه شده را با علامت "+" یا "1" روی صفحه ابریشمی علامت گذاری کنید، به طوری که پس از قرار دادن قطعه قابل مشاهده باشد. فقط به علامت باند کاتد متکی نباشید - آن را به صراحت نمایش دهید. در تخته‌های متراکم که صفحه ابریشمی زیر قطعه قرار نمی‌گیرد، نشانگر را در مجاورت مرز جزء اضافه کنید.

اشتباه 7: با فرض اینکه فایل های طراحی شما سازگار هستند

سیستمی ترین اشتباه: در نظر گرفتن فایل Gerber، BOM و pick-and-place به عنوان سه سند مستقل و تولید آنها در مراحل مختلف طراحی.

• ریسکBOM شامل یک مؤلفه است که در یک بازبینی دیرهنگام از شماتیک حذف شده است - به طور غیرضروری سفارش داده می شود و روی برد قرار می گیرد.
• ریسکفایل Pick-and-place دارای یک شماره تعیین کننده مرجع است که با نقشه مونتاژ مطابقت ندارد - جزء اشتباه در مکان اشتباه.
• ریسکگربرها قبل از پاکسازی نهایی DRC صادر شدند - اثری که در شماتیک حذف شده بود هنوز در مس گربر وجود دارد.

رفع کنیدتمام فایل های خروجی را از یک ویرایش طراحی قفل شده در همان جلسه EDA ایجاد کنید. ویرایش را در کنترل نسخه خود تگ کنید. هرگز Gerbers را به صورت دستی وصله نکنید.

نتیجه گیری

هیچ یک از این اشتباهات حاشیه های عجیب و غریب نیستند - آنها هر هفته در طرح های مهندسین با تجربه ظاهر می شوند. موضوع رایج این است که ابزارهای EDA برای صحت الکتریکی بهینه شده اند، نه برای زمینه تولید. محدودیت‌های تولید در اسناد قابلیت فرآیند سازنده شما وجود دارد، نه در مجموعه قوانین DRC.

سریع‌ترین راه برای از بین بردن این شکاف، بررسی DFM قبل از عرضه به fab است. در DUXPCB، هر سفارش شامل بررسی رایگان مهندسی DFM است - ما قبل از اجرای یک پانل به این مشکلات پی می‌بریم، بنابراین اولین ساخت شما بهترین ساخت شما است.