7 consejos que requieren atención especial en la fabricación de PCB

En caso de que no lo supiera, aproximadamente la mitad de todas las PCB diseñadas (a nivel mundial) están defectuosas. Nunca superan la fase de fabricación de PCB. Y el 30% de los que entran en el mercado fracasan tras su lanzamiento.

¿Por qué tantos PCB fallan en su producción?

Hay detalles simples y minuciosos que ignoramos durante el proceso de fabricación de la placa de circuito. Este desconocimiento de más información resulta demasiado costoso.

Un error de mil millones de dólares

Hace unos cinco años, General Motors cometió un error de 4.100 millones de dólares. Uno de sus autos modelo es la llave de contacto que tenía una falla en el diseño de la placa de circuito impreso que sus ingenieros pasaron por alto.

Gracias al error de PCB, General Motors tuvo que retirar todos sus modelos de automóviles y compensar a sus compradores con unos pocos miles de millones de dólares. También tuvo que contratar algunos abogados de alto nivel para manejar numerosas demandas.

Piénselo:aquí había un automóvil de un millón de dólares perfectamente funcional, ¡decepcionado por su llave de contacto! ¡Solo una llave de contacto! Trago. ¿Qué desperdicio?

¿El GM es un caso aislado? No. Unos años más tarde, Samsung cometió su histórico error de diseño de PCB por valor de $ 5.3 mil millones. Le siguió McDonald's con la falla en el diseño de PCB de su dispositivo de fitness que les costó 33 millones de dólares.

En esta edición, analizaremos las siete áreas comunes a tener en cuenta durante la fabricación de PCB.

Toma nota de las térmicas hambrientas

Las térmicas son pequeños rastros alrededor de las almohadillas que interconectan las almohadillas con el avión. Como sugiere su nombre, su papel central gira en torno a la circulación del calor. Su principal propósito de diseño es permitir que el disipador de calor disipe eficientemente el calor del disipador de calor al disipador de calor. Los térmicos también son críticos durante la soldadura debido a la gran cantidad de calor que se utiliza en la soldadura.

Por otra parte, algunas personas tienen interés en las almohadillas durante WellPCB. Le proporcionaremos un servicio integral y productos de alta calidad. ¡Puede enviarnos los documentos que necesita hacer y obtener una cotización de inmediato! ¿Qué estamos esperando? Tenemos diez años de fabricación de PCB. Como resultado, puede (a veces) ignorar la importancia de las interconexiones térmicas. Al hacerlo, creará un vacío entre las almohadillas y el avión. El vacío crea entonces una interconexión térmica incompleta.

Nos referimos a tales fallas como interconexiones "termalmente hambrientas".

El hambre térmica es la causa raíz de las complicaciones relacionadas con el calor en la mayoría de los PCB. Disminuye la tasa de transferencia de calor cuando su circuito está bajo estrés por calor o durante la soldadura.

Como resultado de la reducción de la circulación de calor, una almohadilla térmica podría soldarse de forma extraña o tardar más en volver a fluir. Esta demora innecesaria eventualmente reducirá el proceso de ensamblaje o producirá dispositivos que corren peligro de sobrecalentarse durante la operación.

La inanición térmica puede surgir durante el diseño de PCB o el WellPCB. Le proporcionaremos un servicio integral y productos de alta calidad. ¡Puede enviarnos los documentos que necesita hacer y obtener una cotización de inmediato! ¿Qué estamos esperando? Tenemos diez años de fase de fabricación de PCB.

Las herramientas habituales de diseño de PCB no identificarán las térmicas hambrientas. Sin embargo, un proveedor de servicios de PCB correcto con experiencia. Afortunadamente, hay varias empresas de fabricación de PCB que pueden ayudarlo a identificar y corregir tales fallas.

Las trampas de ácido se pueden evitar

Una "trampa de ácido" es un término que usamos para referirnos a los ángulos agudos en el diseño de un circuito. Usamos este término porque estos ángulos atrapan innecesariamente el exceso de ácido durante el proceso de grabado. El ácido atrapado se acumula y permanece en el borde de la curva durante más tiempo del necesario.

Este ácido estancado puede consumir el material que hace el circuito de lo que se requiere. Como resultado de la corrosión ácida, partes de las conexiones de su PCB terminarían siendo débiles o defectuosas. Tal falla podría volverse fatal en los dispositivos de soporte vital.

La mayoría de las trampas de ácido ocurren durante la fabricación. Como diseñador de PCB, las trampas de ácido a menudo no son su culpa. No los creas, excepto que los diseñas. Y eso debería preocuparte porque, aunque no eres directamente responsable, tienes un poder superior para minimizar su ocurrencia.

Su PCB es su negocio. Por lo tanto, la mayoría de los diseñadores de PCB están capacitados para evitar las trampas de ácido. Sin embargo, a veces puede cometer un error garrafal. Especialmente cuando se utilizan esas sencillas aplicaciones de diseño de PCB con capacidades de "generación automática".

Si siempre verifica dos veces el diseño de su PCB, posiblemente eliminará las trampas de ácido. Pero en caso de que no los solucione, podemos ayudarlo con la ayuda de nuestras  herramientas DFM antes de que los fabriquemos para usted.

Platas

Las platas son cuñas delgadas de cobre o máscara de soldadura producidas durante el proceso de grabado de la fabricación de PCB. Por lo general, la plata se produce cuando se graban tiras largas y delgadas de cobre o soldadura antes de que se disuelvan por completo.

Estas platas enviadas podrían disolverse en un baño químico y luego agregarse involuntariamente a una placa diferente. Este acto podría resultar en la creación de conexiones no deseadas.

A veces, los plateados pueden surgir al cortar una sección de PCB demasiado estrecha o demasiado intensamente. A pesar de que están destinados a permanecer en el tablero, estos plateados son propensos a desprenderse leve o completamente. Dichos incidentes crean cortes de circuito no deseados que podrían inutilizar un circuito completo. Los plateados también son difíciles de identificar y rectificar.

Puede evitar los plateados durante el diseño de PCB diseñando PCB con anchos mínimos.

Diseño con suficiente espacio entre la placa y el borde

El cobre es el metal progresivo conductor de PCB más utilizado. Se prefiere a otros metales debido a su alta conductividad y su capacidad para permanecer inerte cuando se expone a la mayoría de los reactivos. Por otro lado, el cobre es razonablemente blando y corrosivo. Recubrimos el cobre con otros materiales aislantes durante la fabricación de PCB para minimizar el riesgo de corrosión.

Aun así, al recortar PCB, a veces las capas de cobre que sobresalen y las conexiones cercanas a la superficie pueden quedar expuestas. Esta exposición puede causar un riesgo considerable para la estabilidad de su PCB.

Primero, la conexión de cobre expuesta puede conectarse accidentalmente con un componente diferente en la misma placa, provocando un cortocircuito en los componentes de su placa. Alternativamente, la sección de cobre expuesta corre el riesgo de corroerse. En caso de que los dos fallen, entonces el cobre expuesto pone en peligro a los manipuladores de su PCB de recibir una descarga eléctrica.

Es necesario diseñar su PCB manteniendo la distancia adecuada entre la placa de cobre y el borde de la placa para evitar tales errores. Esta distancia a veces se conoce como "cobre a borde" o "placa a borde". Una inspección DFM de los estándares antes de la fabricación puede establecer dichos defectos de diseño.

Vacíos al enchapar

Durante el proceso de creación de vías, es necesario dejar espacio para las vías de orificio pasante:estos orificios ayudan a interconectar un lado de una PCB con el otro.

Al crear vías de orificios pasantes, el fabricante perfora los orificios cortando todas las secciones de una PCB, para separar los orificios de la película de cobreado. Este acto deposita una capa delgada de material de cobre no conductor en un proceso conocido como deposición. Se agregan algunas capas de cobre más para completar la circulación.

A veces, el proceso de deposición es defectuoso. Por tanto, es posible chapar huecos o burbujas de aire. Este acto da como resultado rupturas de circuito inesperadas que son internas y difíciles de detectar o reparar.

Tales problemas surgen durante la fabricación. Luego pasarán a la etapa de fabricación. Por lo tanto, es necesario elegir un fabricante de PCB establecido con las herramientas y el personal adecuados para detectar dichos defectos.

Complicaciones electromagnéticas

Compatibilidad electromagnética (EMC) y interferencia electromagnética (EMI) son dos desafíos principales para la producción confiable de PCB. EMC se ocupa de la generación, propagación y recepción de energía electromagnética, mientras que EMI se ocupa de los efectos secundarios de EMC.

La EMI no controlada puede provocar PCB defectuosas. Para los diseñadores de PCB novatos, distinguir entre los dos puede ser una tarea abrumadora. Pero hay algunas consideraciones de diseño comunes que puede emplear, como minimizar la colocación de ángulos de 90 grados para los componentes y aumentar el área del suelo. Si no está seguro, se recomienda utilizar cables blindados para reducir la EMI.

Evitar DFM

DFM o “Diseño para la Manufacturabilidad ” es un término que usamos para denotar un proceso de inspección de tableros de circuitos para el cumplimiento de los estándares. Durante el proceso de DFM, analizamos el diseño de PCB para detectar posibles complicaciones durante el diseño o el montaje. Principalmente prueba si el PCB alcanzará sus objetivos establecidos.

Además de probar la funcionalidad, DFM también prueba para ver cómo se romperá una PCB. DFM evalúa un PCB de la peor ocurrencia posible. Puede evaluar la topología de la PCB e identificar la mayoría de los defectos de diseño que las aplicaciones típicas de software CAD suelen ignorar. Comprueba y compara los defectos de diseño con otras comprobaciones de bases de datos existentes extraídas de un amplio conjunto de consideraciones de PCB. Las comprobaciones DFM son las comprobaciones finales antes de la producción masiva de PCB.

Toma nota

Si sigue cambiando de fabricante de PCB, es posible que su prototipo de PCB no funcione como su producción final.

Los fabricantes de PCB juegan un papel importante en la determinación de la calidad de la PCB producida. El fabricante puede alterar su diseño de PCB original para cumplir con un estándar antes de fabricarlo. Estos cambios permanecerán con su fabricante.

Por lo tanto, cuando cambias de fabricante, estos cambios desaparecen. Por lo tanto, es recomendable pedir sus PCB a una única empresa de fabricación de PCB de confianza.

Resumen

Si está a punto de producir PCB, podemos ayudarlo a lograrlo sin problemas. Nuestro equipo de profesionales siempre está dispuesto a responder a sus consultas cuando está atascado. Como fabricantes de renombre, hemos invertido en tener tecnología de punta al realizar controles DFM para garantizar la producción de calidad de nuestras PCB.

No dude en comunicarse con nosotros hoy y podemos ayudarlo a hacerlo.