Diseño de circuitos FPC - Problemas comunes
- El solapamiento de pastillas (excepto pastillas SMD) significa solapamiento de orificios.
Cuando los orificios se superponen, el taladro puede perforar el mismo punto muchas veces. La broca puede romperse. El agujero puede dañarse. Esto provoca desechos o retrabajos. - En las placas multicapa pueden solaparse dos orificios.
Por ejemplo, un orificio es una pastilla de aislamiento. El otro agujero es una pastilla de conexión con radios térmicos (alivio térmico). Después de trazar la lámina, el resultado puede mostrar sólo la pastilla de aislamiento. La pieza puede desecharse.
I. Superposición de almohadillas
- La superposición de pastillas (excepto las de montaje en superficie) significa superposición de orificios.
Al taladrar, el taladro perforará un lugar muchas veces. La broca puede romperse. El agujero se dañará. - En las placas multicapa pueden solaparse dos orificios.
Por ejemplo, un orificio es una pastilla de aislamiento. Otro agujero es una almohadilla de conexión, por ejemplo una almohadilla de alivio térmico. Una vez realizada la película, la imagen puede mostrar una pastilla de aislamiento. Esto provocará el descarte.
II. Uso indebido de las capas gráficas
- Algunas capas gráficas tienen trazos inútiles. Una placa de cuatro capas puede dibujarse con trazos como si fuera de cinco capas. Esto causa confusión.
- Para ahorrar tiempo, algunos diseñadores utilizan la capa Tablero en Protel para las líneas de muchas capas. También dibujan líneas de anotación en la capa Tablero. Cuando se realizan los datos fotográficos, es posible que no seleccionen la capa Placa. Entonces se pierden algunas trazas y el circuito queda abierto. O pueden elegir la anotación de la capa Board y hacer un cortocircuito. Así que mantenga las capas gráficas completas y claras cuando diseñe.
- Romper la práctica normal. Por ejemplo, colocar el lado del componente en la capa inferior y el lado de la soldadura en la capa superior. Esto dificulta el montaje y la soldadura.
III. Colocación aleatoria del texto serigrafiado
- El texto puede cubrir almohadillas o tierras SMD. Esto dificulta las pruebas eléctricas y la soldadura de componentes.
- Si el texto es demasiado pequeño, la impresión en seda es difícil. Si el texto es demasiado grande las letras se superponen y son difíciles de leer.
IV. Ajuste del tamaño del orificio para almohadillas de una cara
- Las almohadillas de una cara no suelen necesitar agujeros. Si se necesita un orificio, márquelo claramente. El tamaño del agujero debe ser cero si no es necesario. Si se establece un valor numérico, los datos de perforación incluirán la coordenada del agujero y causarán un problema.
- Si una almohadilla de una cara necesita un orificio, márquelo especialmente.
V. Uso de áreas rellenas para dibujar almohadillas
- Si dibuja pads con áreas rellenas, el diseño puede pasar la DRC. Pero la fabricación no puede utilizar estos pads. Estos pseudo-pads no pueden generar datos correctos de máscara de soldadura. Durante la aplicación de la máscara de soldadura, el área rellena será cubierta por la máscara de soldadura. Esto dificulta la soldadura de componentes.
VI. Zonas de potencia o de tierra que son a la vez almohadillas térmicas y trazas
- Si un área de potencia o tierra se dibuja como almohadillas de alivio térmico, la imagen en la placa real será la opuesta a la del diseño. Todas las trazas son trazas de aislamiento. Los diseñadores deben tenerlo claro.
- Cuando trace varios grupos de aislamiento de potencia o tierra, tenga cuidado. No deje un hueco que provoque un cortocircuito entre dos grupos de potencia. No bloquee la zona que necesita conexión y divida una zona de potencia.
VII. Definición poco clara de la pila de fabricación y del orden de las capas
- Si se diseña una placa de un solo lado sólo en la capa SUPERIOR y no se añade ninguna nota, no queda claro qué lado es frontal o posterior. La placa hecha puede ser difícil de soldar después de colocar las piezas.
- Por ejemplo, una placa de cuatro capas puede diseñarse como TOP, MID1, MID2, BOTTOM. Si el fabricante no apila las capas en el mismo orden, se producirán problemas. Por lo tanto, añada notas claras sobre el orden de las capas.
VIII. Demasiadas zonas de relleno o zonas de relleno rellenas con líneas muy finas
- Los datos de Photoplot pueden estar incompletos y los datos pueden perderse.
- Las áreas de relleno en Photoplot se dibujan como muchas líneas. Esto crea un conjunto de datos muy grande. El gran volumen de datos dificulta su procesamiento.
IX. Almohadillas SMD demasiado cortas
- Esto afecta a la prueba de continuidad eléctrica. En caso de SMD partes la separación entre pastillas es pequeña y la anchura de las pastillas es fina. Las clavijas de prueba deben escalonarse hacia arriba y hacia abajo o hacia la izquierda y la derecha. Si la almohadilla es demasiado corta, es posible que las clavijas de prueba no se coloquen. Esto dificulta la prueba aunque la pieza pueda colocarse.
X. La malla para grandes superficies de cobre tiene un paso demasiado pequeño
- Para una rejilla de cobre grande, la línea de borde a borde puede ser demasiado pequeña (menos de 0,3 mm). Durante la fabricación de la placa, después del revelado, muchos trozos pequeños de película pueden pegarse en la placa. Esto puede causar líneas abiertas.
XI. Gran superficie de cobre demasiado cerca del contorno de la placa
- El área de cobre grande debe mantenerse al menos a 0,2 mm del contorno de la placa. Si el fresado o enrutamiento corta en el área de cobre, el cobre puede levantarse. Esto puede hacer que la máscara de soldadura se despegue.
XII. Diseño poco claro del tablero
- Algunos clientes dibujan los contornos de la placa en la capa Keep, en la capa Board y en la capa Top Overlay, y estos contornos no coinciden. Esto hace que sea difícil para el fabricante de PCB saber qué contorno utilizar.
XIII. Diseño gráfico irregular
- Durante la galvanoplastia, los patrones desiguales provocan un chapado desigual. Esto afecta a la calidad.
XIV. Cuando las coladas de cobre son grandes, utilice mallas para evitar huecos SMT
- Cuando el área de vertido de cobre es grande, utilice un patrón de malla. Esto reduce la posibilidad de burbujas o delaminación durante el reflujo SMT.
Defectos superficiales de la placa FPC y soluciones
A continuación enumero los defectos superficiales más comunes en Placas flexibles FPC y dar causas y soluciones claras.
1. Burbujas entre pistas o en una pista después del desarrollo
Causa principal: Las burbujas entre pistas o en una sola pista suelen producirse cuando la separación entre pistas es demasiado estrecha y la altura de las pistas demasiado alta. Durante la serigrafía, la máscara de soldadura no puede alcanzar el material base entre las pistas altas. El aire o la humedad se quedan entre la máscara de soldadura y la base. Durante el curado y la exposición, el gas atrapado se expande y forma burbujas. Para una sola pista, la pista es demasiado alta. Cuando la rasqueta toca la pista en un ángulo mayor, la máscara de soldadura no puede alcanzar la raíz de la pista. El gas se queda entre la raíz de la pista y la máscara de soldadura. El calor produce burbujas.
Arréglalo: Inspeccione durante la serigrafía. Asegúrese de que la máscara de soldadura cubre completamente la base y las paredes laterales de la pista. Controle estrictamente la corriente de galvanoplastia.
2. Máscara de soldadura en agujeros y pequeños defectos en el patrón
Causa principal: Cuando la serigrafía no se realiza a tiempo, la tinta residual se acumula en la pantalla. Bajo la presión de la racleta, la tinta sobrante puede introducirse en los agujeros. Si el número de mallas de la pantalla es bajo, la tinta también puede introducirse en los agujeros. La suciedad en la fotomáscara hace que las zonas que deberían estar expuestas no lo estén. Esto produce agujeros en el patrón durante la exposición.
Arréglalo: Realice la serigrafía en el momento oportuno y utilice pantallas con mayor número de mallas. Compruebe que la fotomáscara esté limpia durante la exposición.
3. Oscurecimiento de las pistas de cobre bajo la máscara de soldadura
Causa principal: Después de limpiar la placa, el agua no se secó. La superficie de la placa se mojó antes de la impresión de la máscara de soldadura. O la mano o el dedo humano tocó la placa.
Arréglalo: Durante la impresión serigráfica, compruebe visualmente que las dos superficies de cobre no estén oxidadas. Asegúrese de que la placa está seca y limpia antes de imprimir.
4. Suciedad superficial y superficie irregular
Causa principal: La suciedad procede del polvo y de las fibras que vuelan por el aire. La superficie irregular se produce cuando la pantalla no se limpia y la tinta sobrante se queda en la pantalla y se presiona contra el tablero.
Arréglalo: Mantenga una sala limpia y mantenga limpios a los operarios. Impida que las personas no esenciales entren en la sala limpia. Limpie la sala con frecuencia. Durante la serigrafía, imprima en papel con tiempo suficiente para eliminar la tinta residual de la pantalla.
5. Registro erróneo y grietas finas
Causa principal: Los errores de registro se producen cuando, durante la serigrafía, la placa no se fija firmemente. La tinta residual de la pantalla no se elimina a tiempo y se presiona sobre la placa siguiendo un patrón, por lo que aparecen puntos cerca de las almohadillas. Las grietas finas se producen cuando la exposición es demasiado débil. La dosis de luz o el tiempo no son suficientes, por lo que se forman pequeñas grietas.
Arréglalo: Utilice clavijas de alineación para fijar la placa. Elimine la tinta residual de la pantalla imprimiendo a menudo sobre papel. Ajuste la exposición de modo que la energía de la lámpara y el tiempo de exposición proporcionen un buen nivel de exposición. Procure que el índice de exposición esté en un rango adecuado para que no se formen grietas.
6. Diferencia de color entre dos caras y falta de impresión (manchas blancas)
Causa principal: Los dos lados tienen diferentes raseros durante la impresión. O se mezclaron tintas viejas y nuevas. Por ejemplo, una cara utiliza tinta nueva removida y la otra, tinta vieja que se ha dejado durante mucho tiempo.
La falta de impresión o “skip print” se produce cuando la corriente de galvanoplastia es demasiado alta. La galvanoplastia construye la línea demasiado alta. Durante la serigrafía, la gran altura de la línea hace que la racleta no deposite tinta en los lados de la pista. Otra causa es que la rasqueta tenga una mella. La zona mellada no deposita tinta.
Arréglalo: Mantenga la misma cantidad de tinta en ambas caras. No mezcle tinta vieja y nueva. Controlar la corriente de barnizado. Compruebe si hay mellas en la hoja de la escobilla de goma.
Breve resumen de comprobaciones clave para el diseño y la fabricación de FPC
- Compruebe el solapamiento de la zapata y el solapamiento del agujero antes de realizar los datos de perforación.
- Mantenga claro el uso de las capas y no abuse de la capa Board para líneas y anotaciones.
- Coloque el texto serigrafiado lejos de las almohadillas. Utilice tamaños legibles.
- Marque claramente los orificios de las almohadillas de un solo lado o ajuste el tamaño de los orificios a cero.
- No dibuje los pads como bloques rellenos si necesita una máscara de soldadura adecuada.
- Sea claro sobre los alivios térmicos y los vertidos de cobre. Evite el aislamiento involuntario.
- Documentar la pila de capas y el orden de construcción para el fabricante.
- Evite demasiadas áreas de relleno o líneas de relleno muy finas. Mantenga un tamaño de datos razonable.
- Haga las pastillas SMD lo suficientemente largas para el acceso de prueba de la sonda.
- Mantener un paso de malla de cobre grande razonable (>= 0,3 mm entre bordes).
- Mantenga las grandes zonas de cobre a una distancia mínima de 0,2 mm del borde de la placa.
- Proporcione un esquema claro del tablero. No coloque varios contornos diferentes en distintas capas.
- Equilibre la densidad del patrón para evitar un chapado desigual.
- Utilice malla en grandes vertidos de cobre para evitar problemas de SMT.
