Десять самых распространенных заблуждений при заказе печатных плат

Рассмотрим десять наиболее распространенных заблуждений, касающихся изготовления печатных плат. В течение долгого времени некоторые из этих заблуждений по прежнему остаются широко распространены среди заказчиков. Это лишь небольшая часть спорных вопросов, с которыми производители печатных плат сталкиваются постоянно.

Заблуждение I. Нет необходимости указывать волновое сопротивление, если назвать тип базового материала, указать диэлектрики и структуру слоев.

Это не так. Даже если производитель использует тот же тип материала, выдерживает последовательность препрегов и ламинатов, гарантии получить предварительно рассчитанное волновое сопротивление нет. Производители имеют дело с уникальными параметрами прессования, условиями окружающей среды, которые влияют на диэлектрики и, соответственно, на волновое сопротивление, особенно для дорожек 100 мкм и менее. Всегда согласовывайте этот вопрос с производителем перед разработкой структуры слоев либо запрашивайте у производителя рекомендуемую структуру и расчет сопротивления.

Заблуждение II. На готовой плате финишная толщина меди на внешних слоях будет составлять 35 мкм (1 oz).

Опять же, очень распространенное заблуждение, и, к тому же, существенная ошибка при контроле волнового сопротивления для дорожек/зазоров 100 мкм и менее. Согласно стандартам IPC для обеспечения целостности требуется минимум 2 мкм электролитически осажденной меди. Производители же обычно осаждают медь с шагом порядка 30-35 мкм (1 oz), т.е. для начальной толщины меди в 18 мкм (0.5 oz) финишная толщина составит порядка 53 мкм (1.5 oz). Даже если взять фольгу толщиной 9 мкм (0,25 oz) для внешних слоев, финишная толщина будет 44 мкм (1.25 oz). Для ширины дорожек менее 100 мкм эта  разница в предполагаемой финишной толщине меди приведет к отклонению волнового сопротивления более чем на 10%.

Заблуждение III. Задание диаметра контактной площадки металлизированного отверстия без учета производственных допусков.

Другая распространенная ошибка. Обычно производитель сверлит отверстие на 100-120 мкм больше, принимая во внимание толщину осаждаемой меди и типовую погрешность сверловки в 76 мкм. Для того, чтобы иметь как минимум 50 мкм гарантийный поясок отверстия, диаметр контактной площадки металлизированного отверстия должен быть, по крайней мере, на 250 мкм больше требуемого финишного диаметра отверстия.

Заблуждение IV. Передача Gerber-файлов производителю без предварительного просмотра.

Довольно часто случается так, что проект выглядит по-разному на разных этапах проектирования. Например, можно работать с платой при выключенной прорисовке линий и с не залитыми полигонами и не заметить, что имеются изолированные подключения на плэйнах (разделенные плэйны), вследствие того что изолирующие барьеры подходят слишком близко к зазорам контактных площадок неподключенных сквозных переходных отверстий, либо зазоры определены слишком большими для образования корректного подключения.  Также, многие проектировщики до сих пор используют  автоматическую трассировку для несложных задач. Часто программы автоматической трассировки создают острые углы либо даже пересекающиеся дорожки, что приводит к образованию «кислотных ловушек» - участков создающих потенциальные проблемы для правильного травления. К тому же, такие вещи ,как незавершенные медные полигоны либо изолированные контактные площадки, могут быть выявлены если внимательно просмотреть Gerber-файлы перед передачей файлов на производство, предпочтительно с помощью программного пакета, отличного от того, в котором создавался проект.

Заблуждение V. Расхождение в списках цепей проекта и извлеченного из выходных Gerber-файлов.

Наиболее распространенной причиной этого являются неметализированные крепежные отверстия, имеющие подключения на внутренних слоях, либо полигоны меди на внешних слоях, подключение которых выполняется в процессе монтажа, например, крепежным винтом, подводящим провода питания. Часто верификация списка цепей показывает в этом случае ошибки, такие как оторванные, либо потерянные цепи, так как в проекте список цепей учитывает соединения монтажными элементами, а Gerber-формат нет.

Заблуждение VI. Ложное понимание сравнения списка цепей и сравнения Gerber-файлов с файлами проекта.

Часто заказчик просит производителя выполнить сравнение списка цепей, полученного из Gerber-файлов со списком цепей проекта, имея на самом деле в виду, что необходимо провести сравнение производственных файлов с файлами проекта, дабы убедится в том, что производитель не внес изменений в электрические параметры платы вследствие подготовительных операций с Gerber-файлами, как например, компенсация кислотных ловушек, которая может привести к образованию ошибочных соединений. Даже если производитель выполнит генерацию списка цепей из Gerber-файлов, неважно обнаружатся ли расхождения с цепями проекта или нет, идея сравнения списка цепей ошибочна. В действительности, правильная подход заключается в сравнения производственных файлов с проектом в целом.

Заблуждение VII. Выбор материала производителем.

Очень часто заказчик просит изготовить печатную плату из материала, предложенного производителем. Так часто происходит, когда запрашиваемого специфического материала нет на складе либо производитель не работает с этим материалом. В этом случае, вывод о применимости предложенного материала и анализ его параметров становится целиком задачей заказчика. Производитель в действительности не знает всех требований и особенностей применения печатной платы, как, например, он не догадывается о количестве температурных циклов при монтаже изготовленной платы на автоматической линии,  так же, как и других деталей о конечном изделии. Производителю так же не известны величины напряжений и протекающих токов на печатной плате, частоты сигналов, требования к электромагнитной совместимости изделия и т.д. Такая информация может быть получена только при анализе всего проекта, и никто, кроме самого заказчика, не знает деталей проекта. Поэтому, всегда запрашивайте параметры предложенного материала перед принятием решения о запуске производства печатной платы.

Заблуждение VIII. Определение площадки отверстия типа“donut” с внутренним диаметром равным диаметру отверстия.

Одна из старейших ошибок. С точки зрения производства, гораздо более предпочтительно делать внутренний диаметр площадки больше диаметра отверстия и, кроме того, определять такие площадки с помощью цельных фигур типа круг или эллипс.

Заблуждение IX. Использование одной и той же ширины линии для проводников с контролем волнового сопротивления и без него.

Так же очень часто встречаемая практика. Если действительно необходимо использовать одну и ту же ширину проводника для дорожек с контролем волнового сопротивления и без него, последние лучше сделать на 0.01 мм больше. Например, если ширина проводника с контролем волнового сопротивления равна 0.1 мм то другие проводники следует определять как 0.11 мм. Это необходимо чтобы производитель отличал проводники, которые необходимо контролировать, в случае, когда  для обеспечения требуемого сопротивления их ширину придется немного откорректировать с учетом технологии производства.

Заблуждение X. Нанесение шелкографии поверх контактных площадок.

Еще одна часто распространенная ошибка дизайнеров, помещающих позиционные обозначения компонентов поверх контактных площадок вследствие нехватки места. Следует помнить, что обычно производители используют слой маски для отсечения маркировки поверх контактных площадок, что в ряде случаев приводит к полной нечитаемости текста.