7 Dicas Essenciais para Sucesso na Fabricação de PCI

Caso não soubesse, cerca de metade de todas as PCIs projetadas (globalmente) é defeituosa. Elas nunca passam pela fase de fabricação. E 30% das que entram no mercado falham após o lançamento.

Por que tantas PCIs falham na produção?

Existem detalhes simples e minuciosos que ignoramos durante o processo de fabricação de placas de circuito. Essa ignorância de mais informações torna-se muito custosa.

Erros de Bilhões de Dólares

Cerca de cinco anos atrás, a General Motors cometeu um erro de 4,1 bilhões de dólares. Um de seus modelos de carro tinha uma falha no projeto da PCI da chave de ignição, ignorada por seus engenheiros.

Devido ao erro na PCI, a GM teve que recolher todos os seus modelos e indenizar compradores com alguns bilhões de dólares. Também teve que contratar advogados de alto nível para lidar com inúmeros processos.

Pense: aqui havia um carro funcional de milhões de dólares, derrubado por sua chave de ignição! Apenas uma chave de ignição! Que desperdício?

Foi um caso isolado? Não. Anos depois, a Samsung cometeu seu histórico erro de projeto de PCI de 5,3 bilhões. Seguido pelo McDonald's com falha na PCI de dispositivo fitness que custou 33 milhões.

Nesta edição, veremos sete áreas comuns a observar durante a fabricação de PCI.

Observe os Térmicos Subalimentados (Starved Thermals)

Térmicos são pequenos traços ao redor dos pads que interconectam pads com o plano. Como o nome sugere, seu papel central gira em torno da circulação de calor. Seu propósito principal é permitir que o dissipador de calor dissipe eficientemente o calor do dissipador para o dissipador. Térmicos também são críticos durante a soldagem devido à alta quantidade de calor usada.

Novamente, poucas pessoas se interessam pelos pads durante a WellPCB. Ofereceremos serviço completo e produtos de alta qualidade. Pode nos enviar os documentos necessários e obter cotação imediata! O que estamos esperando? Temos dez anos de fabricação de PCI. Como resultado, você pode (às vezes) ignorar a importância das interconexões térmicas. Ao fazer isso, criará um vazio entre os pads e o plano. O vazio cria uma interconexão térmica incompleta.

Chamamos tais falhas de interconexões “termicamente subalimentadas”.

O subalimentamento térmico é a causa raiz de complicações relacionadas ao calor na maioria das PCIs. Reduz a taxa de transferência de calor quando seu circuito está sob estresse térmico ou durante a soldagem.

Como resultado da circulação de calor reduzida, um pad térmico pode soldar de forma estranha ou demorar mais para refluxar. Esse atraso desnecessário acabará por reduzir o processo de montagem ou produzir gadgets em risco de superaquecimento durante a operação.

O subalimentamento térmico pode surgir tanto no projeto da PCI quanto na fase de WellPCB. Ofereceremos serviço completo e produtos de alta qualidade. Pode nos enviar os documentos necessários e obter cotação imediata! O que estamos esperando? Temos dez anos de fabricação de PCI.

Ferramentas comuns de projeto de PCI não identificarão térmicos subalimentados. No entanto, um provedor de serviços de PCI correto e experiente pode ajudá-lo a identificar e retificar tais falhas.

Armadilhas de Ácido São Evitáveis

Uma “armadilha de ácido” refere-se a ângulos agudos em um projeto de circuito. Usamos este termo porque esses ângulos prendem ácido excessivo desnecessariamente durante o processo de gravação. O ácido preso acumula-se e permanece na borda da curva por período mais longo que o necessário.

Este ácido estagnado pode corroer o material do circuito mais do que o necessário. Como resultado da corrosão ácida, partes das conexões da sua PCI acabariam fracas ou defeituosas. Tal falha pode ser fatal em dispositivos de suporte à vida.

A maioria das armadilhas de ácido ocorre durante a fabricação. Como projetista de PCI, armadilhas de ácido muitas vezes não são sua culpa. Você não as cria, exceto que as projeta. E isso deve preocupá-lo porque, embora não seja diretamente responsável, você tem maior poder de minimizar sua ocorrência.

Sua PCI é seu negócio. Assim, a maioria dos projetistas é treinada para evitar armadilhas de ácido. No entanto, você pode, às vezes, cometer um erro. Especialmente ao usar aplicativos simples de projeto de PCI com recursos de “auto-geração”.

Se sempre verificar duas vezes seu projeto de PCI, possivelmente eliminará armadilhas de ácido. Mas caso tenha deixado de corrigi-las, podemos ajudá-lo com o auxílio de nossas ferramentas DFM antes de fabricá-las para você.

Silvers (Resíduos de Cobre/Soldagem)

Silvers são cunhas finas de cobre ou máscara de solda produzidas durante o processo de gravação da fabricação de PCI. Geralmente, ocorrem quando tiras longas e finas de cobre ou solda são gravadas e removidas antes de se dissolverem completamente.

Esses silvers removidos podem dissolver-se no banho químico e depois serem adicionados inadvertidamente em outra placa. Isso pode criar conexões não intencionais.

Às vezes, silvers surgem ao cortar uma seção da PCI muito estreita ou intensamente. Mesmo destinados a permanecer na placa, tais silvers são propensos a se desprender parcial ou totalmente. Tais incidentes criam quebras de circuito não intencionais que podem tornar todo o circuito inútil. Silvers também são difíceis de identificar e retificar.

Você pode evitar silvers durante o projeto de PCI projetando PCIs com larguras mínimas.

Projetando com Folga Suficiente Placa-para-Borda

O cobre é o metal condutor progressivo mais usado em PCI. É preferido devido à alta condutividade e capacidade de permanecer inerte quando exposto à maioria dos reagentes. Por outro lado, o cobre é razoavelmente macio e corrosivo. Revestimos o cobre com outros materiais isolantes durante a fabricação para minimizar risco de corrosão.

Mesmo assim, ao aparar PCIs, às vezes as camadas de cobre salientes e conexões próximas à superfície ficam expostas. Essa exposição pode causar risco considerável à estabilidade da sua PCI.

Primeiro, a conexão de cobre exposta pode conectar-se acidentalmente a outro componente na mesma placa, curto-circuitando os componentes. Alternativamente, a seção de cobre exposta corre risco de corrosão. Se ambas falharem, o cobre exposto coloca em perigo os manipuladores da PCI, que podem receber choque elétrico.

É necessário projetar sua PCI mantendo distância adequada entre a placa de cobre e a borda da placa para evitar tais erros. Essa distância é às vezes chamada de “cobre-para-borda” ou “placa-para-borda”. Uma inspeção DFM para padrões antes da fabricação pode estabelecer tais falhas de projeto.

Existência de Vazios ao Revestir

Durante o processo de criação de vias, é necessário criar espaço para vias passantes — esses furos auxiliam na interconexão de um lado da PCI ao outro.

Ao criar vias passantes, o fabricante perfura os furos cortando todas as seções da PCI — para filme de cobre em furos separados. Este ato deposita uma fina camada de material de cobre não condutor em processo conhecido como deposição. Mais algumas camadas de cobre são adicionadas para completar a circulação.

Às vezes, o processo de deposição é falho. É possível revestir vazios ou bolhas de ar. Isso resulta em quebras de circuito inesperadas, internas e difíceis de detectar ou reparar.

Tais problemas surgem durante a fabricação. Eles então cascateiam para a etapa de fabricação. Portanto, é necessário escolher um fabricante estabelecido com ferramentas e pessoal adequados para detectar tais defeitos.

Complicações Eletromagnéticas

Compatibilidade Eletromagnética (CEM) e Interferência Eletromagnética (IE) são dois principais desafios para produção confiável de PCI. CEM preocupa-se com geração, propagação e recepção de energia eletromagnética, enquanto IE preocupa-se com efeitos colaterais da CEM.

IE não controlada pode levar a PCIs defeituosas. Para projetistas iniciantes, distinguir entre as duas pode ser difícil. Mas há algumas considerações comuns de projeto que você pode empregar, como minimizar colocação de componentes em ângulos de 90 graus e aumentar a área de terra. Se estiver inseguro, é aconselhável usar cabos blindados para reduzir IE.

Evitando DFM

DFM ou “Design para Fabricação” é um termo que usamos para denotar processo de inspeção de placas de circuito para conformidade com padrões. Durante o DFM, analisamos o projeto da PCI para possíveis complicações durante projeto ou montagem. Testa principalmente se a PCI atingirá seus objetivos.

Além de testar funcionalidade, DFM também testa como a PCI vai falhar. Avalia a topologia da PCI e identifica a maioria das falhas de projeto geralmente ignoradas por aplicativos CAD típicos. Verifica e compara defeitos de projeto com outros checks de banco de dados existente extraídos de vasto pool de considerações de PCI. Checks DFM são os checks finais antes da produção em massa.

Observe

Quando você muda de fabricante de PCI, seu protótipo pode não funcionar como sua produção final.

Fabricantes desempenham papel significativo na qualidade da PCI produzida. O fabricante pode alterar seu projeto original para conformar a um padrão antes de fabricá-lo. Essas mudanças permanecem com seu fabricante.

Assim, quando você muda de fabricante, essas mudanças desaparecem. É, portanto, recomendável encomendar suas PCIs de uma única empresa de fabricação confiável.

Resumo

Se está prestes a produzir PCI, podemos ajudá-lo a fazê-lo sem falhas. Nossa equipe de profissionais está sempre disposta a responder suas dúvidas quando estiver travado. Como fabricantes respeitáveis, investimos em tecnologia de ponta ao realizar checks DFM para garantir produção de qualidade de nossas PCIs.

Sinta-se à vontade para nos contatar hoje, e poderemos ajudá-lo a concluir.