Tränen verbessern die Qualität und Ausbeute Ihrer Leiterplatte

Erfahren Sie, wie Sie die Qualität und Ausbeute Ihrer PCB während der Herstellung mit Tränen verbessern können.

Wenn Sie bereits ein Leiterplattendesign erstellt haben, sind Sie wahrscheinlich auf unerwartete Probleme gestoßen, die während des Fertigungs- oder Herstellungsprozesses entdeckt wurden. Herstellungsprobleme können durch fehljustierte Löcher verursacht werden oder unerwünschte Bohrausbrüche zur Folge haben. Selbst wenn sie nicht dazu führen, dass die Platine abgelehnt wird, können sie im Laufe der Zeit zu Problemen mit der Trennung von Leiterbahnen führen. Tränen sind eine Methode, um mit Vias und Pads umzugehen, die zu einer erhöhten Qualität und Ausbeute führen kann, wenn die PCB-Designsoftware umrissen und hergestellt wird. Dieses Papier wird Ihnen zeigen, wie die Verwendung von Tränen zur Verbesserung der PCB-Qualität in Ihren eigenen Designs helfen kann.

PCB-HERSTELLUNG

Die Art und Weise, wie Leiterplatten-PCB-Designs gefertigt werden, kann sich von Fabrik zu Fabrik unterscheiden. Es gibt jedoch einige grundlegende Schlüsselschritte, die im Prozess der Leiterplattenherstellung PCB-Fertigung standardmäßig sind, wie die Vorbereitung von Fotofilmen, die Vorbereitung von Substraten, Laminierung, Ätzen, Bohren, das Auftragen von Lötstopplack und Oberflächenveredelung.

Die Schichten werden typischerweise mit Laserdruckern gedruckt, und jede Schicht muss mit äußerster Präzision ausgerichtet werden. Das Layout muss dann zugeschnitten, platziert und durch Anwendung von Hitze auf kupferkaschiertes Material befestigt werden. Das Ätzen wird durchgeführt, um das ungenutzte Kupfer aus dem PCB-Layout zu entfernen, und dann werden Löcher in die Platine gebohrt.

Es gibt verschiedene Techniken für das Bohren, und gerade dieser Prozess erfordert Präzision, um die exakte Bohrposition sicherzustellen. Einige der letzten Schritte des Prozesses sind das Hinzufügen einer Lötstopplackierung und dann die Oberflächenveredelung. All diese Schritte, die je nach Hersteller variieren können, erfordern eine genaue Ausrichtung, lassen aber auch Raum für Fehler, selbst wenn sie sorgfältig ausgeführt werden.

AUSRICHTUNG UND REGISTRIERUNG

Zwei Dinge können Probleme beim Bohren des PCB-Designs verursachen: eine leichte Fehlausrichtung des Lochs von seiner spezifizierten Position oder die Bohrregistrierung ist leicht verschoben. Darüber hinaus können sich die Schichten während der Laminierung sehr leicht verschieben, was zu einer Fehlausrichtung von nicht sichtbaren Pads führt.

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Neben potenziellen Problemen beim Bohren kann mechanischer Stress ein PCB-Design beeinträchtigen, insbesondere wenn es sich um ein starres Flex-Substrat handelt. Mit der Zeit kann die Integrität der Kupferverbindungen bei einem flexiblen Design beeinträchtigt werden. Der zusätzliche mechanische und thermische Stress, der bei einem starren-flexiblen Design zu erwarten ist, kann — und wird — zu weiteren Produktiterationen führen, wenn er nicht angegangen wird. Es ist wichtig, dass die Flexions- und thermischen Belastungen, denen eine Kupferverbindung zu einem flexiblen Schaltkreis begegnet, im Designprozess berücksichtigt werden. Werden diese Bedenken nicht angesprochen oder das gedruckte Schaltbrett nicht mit diesen Überlegungen im Hinterkopf entworfen, können sie die Produktionsausbeute negativ beeinflussen.

TRÄNEN TROPFEN VERBESSERN DIE PCB-QUALITÄT UND -AUSBEUTE

Stärkere Verbindungen von Leiterbahn zu Pad, Leiterbahn zu Via und Leiterbahn zu Leiterbahn erhöhen die Zuverlässigkeit der Bohrregistrierung sowie bieten mehr Kupferunterstützung um das gebohrte Loch. Tränen Tropfen in Ihr nächstes Design einzubeziehen, ist ein wichtiger Schritt für die Fertigungsgerechte Gestaltung.

Abbildung 1: Das Tränen Tropfen-Dialogfeld in Altium Designer erleichtert die Erstellung schnell und einfach

Tränen sind in Altium^® Designer einfach zu erstellen und zu verwenden. Tränen können in jedem Design global gesteuert werden. Sie können zu Vias, Durchgangsloch-Pads, Oberflächenmontage-Pads, Leiterbahnen und T-Verbindungen hinzugefügt werden. Typischerweise werden Tränen am Ende eines abgeschlossenen Designs hinzugefügt.

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Mit Altium Designer geben Sie einfach die Tränenparameter an. Das Hinzufügen oder Entfernen der Kupfermerkmale kann schnell über ein Dialogfeld gesteuert werden (siehe Abbildung 1). Die globale Natur und Kontrolle dieser Funktion kann beim Feintuning der PCB für die Fertigung sehr hilfreich sein.

Die folgenden zwei Bilder zeigen die Ergebnisse vor und nach dem Anwenden von Tränen auf ein Via, ein Durchgangsloch-Pad, ein Oberflächenmontage-Pad, eine Leiterbahn und eine T-Verbindung.

Abbildung 2: Vor Tränen: Leiterbahnen gehen direkt in die Pads

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Abbildung 3: Nach Tränen: Leiterbahneingang zu den Pads ist abgeschrägt

Zusätzliche Stilvariationen für Tränen können angewendet werden, wie die Abbildungen 4 und 5 zeigen, die jeweils gestrichelte und gekrümmte Tränenstile darstellen.

Abbildung 4: Gestrichelter Tränenstil, angewendet auf Via und Pad

Abbildung 5: Gekrümmter Tränenstil, angewendet auf Via und Pad

SCHLUSSFOLGERUNG

Das Design für die Fertigbarkeit verbessert nicht nur Qualität und Ausbeute, sondern wird bald ein gewohnter Teil des Designprozesses. Die Verwendung von Tränenformen auf der Leiterplatte, um die Bedenken hinsichtlich des Pad-Ausbruchs anzugehen, sollte ein einbezogener Prozessschritt am Ende der Designfertigstellung sein. Diese Tränenformen mit Altium Designer einzuschließen, ist schnell und einfach, und der Nutzen lohnt sich definitiv.

REFERENZEN

Video Fortgeschrittene Tränenform-Kontrolle

ZUSÄTZLICHE ERKUNDUNGEN DIESES THEMAS

PCB-Herstellung

PCB-Fertigungsprozess von Sierra Assembly