FPC 회로 설계 - 일반적인 문제
- 패드의 겹침(SMD 패드 제외)은 구멍이 겹친다는 의미입니다.
구멍이 겹치면 드릴이 같은 지점을 여러 번 뚫을 수 있습니다. 드릴 비트가 부러질 수 있습니다. 구멍이 손상될 수 있습니다. 이로 인해 스크랩 또는 재작업이 발생합니다. - 다층 보드에서는 두 개의 구멍이 겹칠 수 있습니다.
예를 들어, 하나의 구멍은 절연 패드입니다. 다른 구멍은 써멀 스포크(써멀 릴리프)가 있는 연결 패드입니다. 필름을 플로팅한 후 결과에는 절연 패드만 표시될 수 있습니다. 해당 부품은 폐기할 수 있습니다.
I. 패드 겹침
- 패드의 겹침(표면 실장 패드 제외)은 구멍이 겹치는 것을 의미합니다.
드릴링 시 드릴은 한 곳을 여러 번 드릴링합니다. 드릴 비트가 부러질 수 있습니다. 구멍이 손상됩니다. - 다층 보드에서는 두 개의 구멍이 겹칠 수 있습니다.
예를 들어 하나의 구멍은 절연 패드입니다. 다른 구멍은 연결 패드(예: 열 완화 패드)입니다. 필름이 만들어진 후 이미지에 절연 패드가 표시될 수 있습니다. 이 경우 폐기해야 합니다.
II. 그래픽 레이어의 오용
- 일부 그래픽 레이어에는 쓸모없는 흔적이 있습니다. 4레이어 보드를 5레이어 보드처럼 선으로 그릴 수 있습니다. 이는 혼란을 야기합니다.
- 시간을 절약하기 위해 일부 디자이너는 여러 레이어에 선을 그리기 위해 Protel의 보드 레이어를 사용합니다. 또한 보드 레이어에 주석 선을 그리기도 합니다. 포토플롯 데이터를 만들 때 보드 레이어를 선택하지 않을 수 있습니다. 그러면 일부 트레이스가 손실되고 회로가 열려 있습니다. 또는 보드 레이어 주석을 선택해서 짧게 만들 수도 있습니다. 따라서 디자인할 때 그래픽 레이어를 완전하고 명확하게 유지하세요.
- 일반적인 관행을 깨세요. 예를 들어 부품 쪽을 아래쪽 레이어에, 납땜 쪽을 위쪽 레이어에 배치합니다. 이렇게 하면 조립과 납땜이 어려워집니다.
III. 실크스크린 텍스트 무작위 배치
- 텍스트가 패드나 SMD 랜드를 덮을 수 있습니다. 이로 인해 전기 테스트 및 부품 납땜이 어려워집니다.
- 텍스트가 너무 작으면 실크 인쇄가 어렵습니다. 텍스트가 너무 커서 글자가 겹쳐서 읽기 어려운 경우.
IV. 단면 패드용 구멍 크기 설정
- 단면 패드에는 일반적으로 구멍이 필요하지 않습니다. 구멍이 필요한 경우 명확하게 표시합니다. 구멍이 필요하지 않은 경우 구멍 크기를 0으로 설정해야 합니다. 숫자 값을 설정하면 드릴 데이터에 해당 구멍 좌표가 포함되어 문제가 발생할 수 있습니다.
- 단면 패드에 구멍 표시가 필요한 경우 특별히 표시합니다.
V. 채워진 영역을 사용하여 패드 그리기
- 채워진 영역으로 패드를 그리면 디자인이 DRC를 통과할 수 있습니다. 그러나 제조에서는 이러한 패드를 사용할 수 없습니다. 이러한 유사 패드는 올바른 솔더 마스크 데이터를 생성할 수 없습니다. 솔더 마스크를 적용하는 동안 채워진 영역은 솔더 마스크로 덮이게 됩니다. 이로 인해 부품 납땜이 어려워집니다.
VI. 열 패드 및 흔적이 있는 전원 또는 접지 영역
- 전원 또는 접지 영역이 열 완화 패드로 그려진 경우 실제 기판의 이미지는 설계와 반대입니다. 모든 트레이스는 절연 트레이스입니다. 설계자는 이 점을 명확히 이해해야 합니다.
- 여러 개의 전원 또는 접지 절연 그룹을 연결할 때는 주의하세요. 두 전원 그룹이 단락될 수 있는 간격을 두지 마세요. 연결이 필요한 영역을 차단하고 전원 구역을 분리하지 마세요.
VII. 패브리케이션 스택 및 레이어 순서에 대한 불명확한 정의
- 단면 보드가 상단 레이어에만 디자인되어 있고 메모가 추가되지 않은 경우 어느 면이 앞면인지 뒷면인지 명확하지 않습니다. 제작된 보드는 부품을 배치한 후 납땜하기 어려울 수 있습니다.
- 예를 들어 4레이어 보드는 TOP, MID1, MID2, BOTTOM으로 설계할 수 있습니다. 제작자가 레이어를 같은 순서로 쌓지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 레이어 순서에 대한 명확한 메모를 추가하세요.
VIII. 채우기 영역이 너무 많거나 매우 가는 선으로 채워진 채우기 영역
- 포토플롯 데이터는 불완전할 수 있으며 데이터가 손실될 수 있습니다.
- 포토플롯의 채우기 영역은 여러 개의 선으로 그려집니다. 이렇게 하면 매우 큰 데이터 세트가 생성됩니다. 데이터 양이 많으면 데이터 처리가 어려워집니다.
IX. SMD 패드가 너무 짧음
- 이는 전기적 연속성 테스트에 영향을 미칩니다. 매우 밀집된 경우 SMD 부품의 경우 패드 간격이 작고 패드 폭이 얇습니다. 테스트 핀은 위아래 또는 좌우로 엇갈리게 배치해야 합니다. 패드가 너무 짧으면 테스트 핀이 위치를 찾지 못할 수 있습니다. 이렇게 하면 부품을 배치할 수 있어도 테스트가 어려워집니다.
X. 넓은 구리 영역용 메시의 피치가 너무 작습니다.
- 큰 구리 그리드의 경우 선의 가장자리 간 간격이 너무 작을 수 있습니다(0.3mm 미만). 보드 제조 과정에서 현상 후 많은 작은 필름 조각이 보드에 달라붙을 수 있습니다. 이로 인해 열린 선이 발생할 수 있습니다.
XI. 보드 윤곽에 너무 가까운 넓은 구리 영역
- 넓은 구리 영역은 보드 윤곽선에서 최소 0.2mm 이상 떨어져 있어야 합니다. 라우팅 또는 밀링으로 구리 영역이 절단되면 구리가 들떠 있을 수 있습니다. 이로 인해 솔더 마스크가 벗겨질 수 있습니다.
XII. 불명확한 보드 윤곽 디자인
- 일부 고객은 Keep 레이어, 보드 레이어, 상단 오버레이 레이어에 보드 윤곽선을 그리는데, 이러한 윤곽선이 일치하지 않습니다. 이로 인해 PCB 제조업체는 어떤 윤곽선을 사용해야 할지 알기 어렵습니다.
XIII. 고르지 않은 그래픽 디자인
- 전기 도금 시 패턴이 고르지 않으면 도금이 고르지 않게 됩니다. 이는 품질에 영향을 미칩니다.
XIV. 구리 주입량이 많은 경우 메쉬를 사용하여 SMT 공극 방지
- 구리 주입 면적이 넓은 경우 메쉬 패턴을 사용합니다. 이렇게 하면 SMT 리플로우 중에 기포나 박리가 발생할 가능성이 줄어듭니다.
FPC 기판 표면 결함 및 솔루션
아래에는 일반적인 표면 결함이 나열되어 있습니다. FPC 플렉시블 보드 명확한 원인과 해결책을 제시합니다.
1. 개발 후 트랙 사이 또는 한 트랙에서 버블 발생
주요 원인: 트랙 사이 또는 단일 트랙에서 기포는 일반적으로 트랙 간격이 너무 좁고 트랙 높이가 너무 높을 때 발생합니다. 스크린 인쇄 중에 솔더 마스크가 높은 트랙 사이의 베이스 재료에 도달할 수 없습니다. 솔더 마스크와 베이스 사이에 공기 또는 습기가 남아 있습니다. 경화 및 노출 중에 갇힌 가스가 팽창하여 기포가 발생합니다. 단일 트랙의 경우 트랙이 너무 높습니다. 스퀴지가 트랙에 더 큰 각도로 닿으면 솔더 마스크가 트랙 루트에 도달할 수 없습니다. 가스가 트랙 루트와 솔더 마스크 사이에 남아 있습니다. 열이 기포를 만듭니다.
수정: 스크린 인쇄 중에 검사합니다. 솔더 마스크가 베이스와 트랙 측벽을 완전히 덮고 있는지 확인합니다. 전기 도금 시 도금 전류를 엄격하게 제어합니다.
2. 솔더 마스크의 구멍 및 패턴의 작은 핀홀 결함
주요 원인: 스크린 인쇄가 제시간에 완료되지 않으면 스크린에 잔여 잉크가 쌓입니다. 스퀴지 압력을 받으면 남은 잉크가 구멍으로 들어갈 수 있습니다. 스크린 메쉬 수가 적으면 잉크가 구멍으로 들어갈 수 있습니다. 포토마스크의 먼지로 인해 노출되어야 할 부분이 노출되지 않습니다. 이로 인해 노출 중에 패턴에 핀홀이 생깁니다.
수정: 적시에 스크린 인쇄를 하고 메쉬 수가 많은 스크린을 사용합니다. 노출 중에 포토마스크를 깨끗하게 점검합니다.
3. 솔더 마스크 아래 구리 트랙이 어두워짐
주요 원인: 기판을 닦은 후 물이 마르지 않았습니다. 솔더 마스크 인쇄 전에 기판 표면이 젖었습니다. 또는 사람의 손가락이나 손이 기판에 닿았습니다.
수정: 스크린 인쇄 중에는 양쪽 구리 표면의 산화 여부를 육안으로 확인합니다. 인쇄하기 전에 보드가 건조하고 깨끗한지 확인합니다.
4. 표면 먼지 및 고르지 않은 표면
주요 원인: 먼지는 공기 중의 먼지와 날아다니는 섬유에서 비롯됩니다. 표면이 고르지 않은 것은 화면을 청소하지 않고 남은 잉크가 화면에 남아 보드에 눌렀을 때 발생합니다.
수정: 클린룸을 청결하게 유지하고 작업자를 청결하게 유지하세요. 클린룸에 필수적이지 않은 사람이 출입하지 못하게 하세요. 작업실을 자주 청소하세요. 스크린 인쇄 중에는 제때 종이에 인쇄하여 화면의 잔여 잉크를 제거합니다.
5. 오등록 및 미세 균열
주요 원인: 스크린 인쇄 중에 보드가 단단히 고정되지 않으면 오등록이 발생합니다. 스크린의 잔여 잉크가 제때 제거되지 않고 보드에 패턴으로 눌려 패드 근처에 점이 나타납니다. 노출이 너무 약하면 미세한 균열이 발생합니다. 광선량이나 시간이 충분하지 않아서 작은 균열이 생깁니다.
수정: 정렬 핀을 사용하여 보드를 고정합니다. 종이에 자주 인쇄하여 화면의 잔여 잉크를 제거합니다. 램프 에너지와 노출 시간이 적절한 노출 수준을 제공하도록 노출을 조정합니다. 균열이 생기지 않도록 적절한 범위의 노출 지수를 목표로 합니다.
6. 양면 간 색상 차이 및 인쇄 누락(흰색 반점)
주요 원인: 인쇄하는 동안 양면의 스퀴지 횟수가 다릅니다. 또는 오래된 잉크와 새 잉크가 혼합되었습니다. 예를 들어 한쪽은 교반한 새 잉크를 사용하고 다른 쪽은 오래된 잉크를 오래 방치한 경우입니다.
인쇄 누락 또는 “인쇄 건너뛰기”는 도금 전류가 너무 높을 때 발생합니다. 도금으로 인해 라인이 너무 높게 형성됩니다. 스크린 인쇄 중에 라인 높이가 높으면 스퀴지가 트랙 측면에 잉크를 묻히지 않습니다. 또 다른 원인은 스퀴지 블레이드에 흠집이 있기 때문입니다. 흠집 영역에는 잉크가 쌓이지 않습니다.
수정: 양쪽 스퀴지 횟수를 일정하게 유지합니다. 오래된 잉크와 새 잉크를 섞지 마십시오. 도금 전류를 제어합니다. 스퀴지 날에 흠집이 있는지 확인합니다.
FPC 설계 및 제작을 위한 주요 점검 사항에 대한 간략한 요약
- 드릴 데이터를 만들기 전에 패드 겹침과 구멍 겹침을 확인합니다.
- 레이어 사용을 명확히 하고 선과 주석에 보드 레이어를 오용하지 마세요.
- 실크스크린 텍스트를 패드에서 멀리 떨어뜨려 놓습니다. 읽기 쉬운 크기를 사용합니다.
- 단면 패드 구멍을 명확하게 표시하거나 구멍 크기를 0으로 설정합니다.
- 적절한 솔더 마스크가 필요한 경우 패드를 채워진 블록으로 그리지 마세요.
- 열 릴리프와 구리 타설에 대해 명확히 알아두세요. 의도하지 않은 고립을 피하세요.
- 제작자를 위한 레이어 스택 및 빌드 순서를 문서화합니다.
- 채우기 영역이 너무 많거나 채우기 선이 매우 가늘지 않도록 합니다. 데이터 크기를 적당히 유지합니다.
- 프로브 테스트에 액세스할 수 있을 만큼 충분히 긴 SMD 패드를 만드세요.
- 큰 구리 메시 피치를 적절하게 유지합니다(가장자리 간 간격 >= 0.3mm).
- 넓은 구리 영역은 보드 가장자리에서 0.2mm 이상 떨어져 있어야 합니다.
- 하나의 명확한 보드 윤곽선을 제공합니다. 다른 레이어에 여러 개의 다른 윤곽선을 넣지 마세요.
- 고르지 않은 도금을 방지하기 위해 패턴 밀도의 균형을 맞춥니다.
- SMT 문제를 방지하기 위해 대형 구리 타설에는 메쉬를 사용합니다.
