La forma más básica de diseño para manufactura, tal como se aplica a las PCB, es el uso de reglas de diseño y la verificación de reglas de diseño en el software de diseño de PCB. La verificación de reglas de diseño (DRC) es el proceso de examinar un diseño para ver si se ajusta a las capacidades de fabricación de unFabricante de PCB. Normalmente, el diseñador obtendrá del fabricante las tolerancias más amplias que un fabricante de PCB admite, cargará estas tolerancias en su programa de diseño y luego ejecutará una prueba de reglas de diseño en su diseño previsto. Las verificaciones de reglas de diseño suelen estar integradas en el software de diseño de PCB y normalmente no se consideran un servicio adicional. También se dispone de software de análisis de diseño para fabricación más avanzado para buscar defectos de diseño más complejos y menos obvios. Normalmente,Comprobación de software DFMes ofrecido por los fabricantes de PCB a los clientes como un servicio adicional. La razón de esta distinción es el costo adicional del software DFM de alta gama y la capacitación adicional requerida para su uso.
1. Térmicas hambrientas
Las conexiones térmicas insuficientes se producen cuando las pistas de alivio térmico conectadas a una almohadilla no están correctamente unidas al plano de cobre asociado. Muy a menudo, el espaciado entre las vías cumple una verificación básica de reglas de diseño, pero las pistas de alivio térmico conectadas se interrumpen y las vías afectadas quedan aisladas de forma inapropiada de sus áreas de cobre asignadas. Este problema se observa con mayor frecuencia cuando se colocan múltiples vías en proximidad entre sí.
2. Trampas de ácido
Cuando dos pistas se unen en un ángulo muy agudo, es posible que la solución de grabado utilizada para eliminar el cobre de la placa virgen quede “atrapada” en estas uniones. A este atrapamiento se le conoce comúnmente como trampa de ácido. Las trampas de ácido pueden provocar que las pistas se desconecten de sus redes asignadas y queden en circuito abierto. El problema de las trampas de ácido se ha reducido en los últimos años gracias a que los fabricantes han pasado a utilizar soluciones de grabado fotoactivadas. Por lo tanto, aunque sigue siendo una buena idea asegurarse de que las pistas no se unan formando ángulos agudos, este problema es menos preocupante que en el pasado.
3. Platas
Si porciones muy pequeñas de un vertido de cobre solo están conectadas a porciones más grandes del mismo vertido de cobre a través de una pista estrecha, es posible que se desprendan durante la fabricación, “floten” hacia otras partes de la placa y causen cortocircuitos no deseados. Los problemas que presentan las “silvers” se han reducido en los últimos años gracias a que los fabricantes han pasado a utilizar soluciones de grabado fotoactivadas. Así que, aunque las “silvers” siguen siendo algo que debe evitarse en los diseños, ya no son un problema tan predominante como en el pasado.
4. Anillo anular insuficiente
Los orificios de paso (vias) se realizan perforando a través de las almohadillas en ambos lados de una placa y metalizando las paredes de estos orificios para conectar los dos lados de la placa. Si el tamaño de la almohadilla especificado en el diseño es demasiado pequeño, la vía puede fallar debido a que el orificio de perforación ocupa una porción demasiado grande de las almohadillas. El tamaño mínimo del anillo anular suele formar parte del proceso DRC. Este problema se menciona aquí debido a la no infrecuente aparición de impactos de perforación perdidos enplacas de prototipado.
5. Vía en pads
En ocasiones puede ser conveniente diseñar una vía para que se sitúe dentro de una almohadilla de PCB. Sin embargo, las vías en las almohadillas pueden causar problemas cuando llega el momento de ensamblar la placa. La vía atraerá la soldadura fuera de la almohadilla y hará que el componente asociado con la almohadilla quede montado de forma incorrecta.
La imagen de abajo muestra la diferencia entrevía en almohadillaPCB y PCB normal.
6. Cobre demasiado cerca del borde de la placa
Normalmente detectado durante las comprobaciones de reglas de diseño, colocar las capas de cobre demasiado cerca del borde de una placa puede hacer que esas capas se cortocircuiten cuando la placa se recorta a su tamaño durante el proceso de fabricación. Aunque este tipo de error debería detectarse utilizando las funciones de DRC que suelen estar disponibles ensoftware de diseño de PCB, un fabricante de PCB que realiza una verificación DFM también detectará este problema.
7. Falta de máscara de soldadura entre las almohadillas
En dispositivos con paso de pines muy reducido y espaciado muy estrecho, es bastante común que no haya máscara de soldadura entre los pines debido a los ajustes estándar de diseño. La omisión de dicha máscara de soldadura puede provocar que se formen puentes de soldadura con mayor facilidad cuando el componente de paso fino se monta en la PCB durante el ensamblaje.
Hemos estado proporcionandoservicios profesionales de ensamblaje de PCBDurante años, hemos sido capaces de evitar la ausencia de máscara de soldadura entre las almohadillas. La imagen de abajo muestra nuestra máscara de soldadura de alta precisión entre las almohadillas QFN de paso 0,4.
8. Tombstoning
Cuando pequeños componentes pasivos de montaje superficial se sueldan a un ensamblaje de PCB mediante un proceso de refusión, es común que se levanten por un extremo y formen una “lápida” (tombstoning). El tombstoning puede afectar en gran medida el rendimiento de las PCB y aumentar rápidamente los costos de producción. La causa del tombstoning puede ser patrones de aterrizaje incorrectos y un alivio térmico desequilibrado hacia las almohadillas del dispositivo. El tombstoning puede mitigarse de manera efectiva mediante el uso de verificaciones DFM.
La imagen siguiente es una muestra de efecto “tombstoning” y su esquema.
¿Tienes el archivo de diseño PCB en tus manos? ¡PCBCart puede encargarse de la fabricación de tu PCB!
