PCB 제조에서 이러한 5가지 주요 문제를 방지하세요
Keywords: PCB Manufacturer, PCB Manufacturing
인쇄회로기판(PCB) 제조 공정의 일관성과 품질을 보장하는 것은 인쇄회로기판 제조업체에게 매우 중요한 과제입니다. 이러한 문제가 소비자에게까지 전달될 경우 결함 발견으로 인해 브랜드 평판이 손상되고, 고가의 테스트 사이클과 재설계가 시작될 수 있으며, 개발이 지연되고 보증 청구가 증가할 수 있습니다.
PCB 개발자는 생산 과정에서 발생하는 다음과 같은 다섯 가지 가장 흔한 문제를 피하고자 합니다:
- 묘비 효과(Tombstone Effect)
- BGA 간격(BGA Spacing)
- 애시드 트랩(Acid Traps)
- 테스트 포인트 존재 여부(Test Point Existence)
- 시각적 특징(Visual Features)
제조 방법의 경우, 전자 개발자들은 시뮬레이션 기반 설계를 선호하고 있습니다. 이는 솔루션을 제공하고 생산 효율성을 향상시키기 위함입니다. 이를 통해 PCB 생산을 괴롭히는 가장 흔한 문제들을 피할 수 있습니다.
PCB 제조 묘비 효과(Tombstone Effect)
토ombstoning은 부적절한 습윤(wetting)으로 인해 발생합니다. 부품 단자의 끝 부분에서 솔더 페이스트가 녹기 시작할 때 불균형한 토크로 인해 부품이 한쪽 끝에서 들어 올려집니다.
원인
리플로우 공정 중에 두 핀 소자의 각 패드에 연결된 트레이스 차이로 인해 솔더링 시간 차이가 발생합니다. 이로 인해 묘비 효과가 발생합니다.
검증 확인 사항
연결된 트레이스 비율 비교: 적절한 연결을 위해 두 패드 사이의 방열 트레이스 불일치로 인해 한쪽 패드에 더 많은 열이 필요할 수 있습니다. 따라서 온도 차이로 인해 토ombstoning을 유발하는 습윤력 불균형이 발생합니다. 토ombstoning을 방지하려면 패드에 연결된 구리 비율이 허용 범위 내에 있어야 합니다.
PCB 제조 BGA 간격
복잡하고 고밀도로 설계된 PCB에 고성능 IC를 통합하는 데 BGA 부품은 핵심 요소입니다. 그러나 BGA 칩의 적절한 기능을 보장하려면 반드시 고려해야 할 특정 문제들이 있습니다. 시간과 자원 측면에서 이러한 문제 중 일부를 제조 후 수정하는 것은 비용이 많이 들 수 있습니다.
원인
다이 아래에 볼 그리드용 패드가 있는 경우, BGA의 대부분 문제는 이와 관련되어 있습니다.
각 BGA 패드 주변의 적절한 간격 정책을 통해 부품의 적절한 연결이 보장됩니다.
검증 확인 사항
BGA 패드와 비아 간의 이격: 최상의 BGA 라우팅을 위해서는 BGA 패드 사이에 있는 네 개의 BGA 패드 중앙에 스루홀 비아가 위치해야 합니다. 이를 달성하지 못할 경우, 대부분의 BGA 패드가 납땜 마스크로 정의되지 않았기 때문에 BGA 패드에 도포된 솔더가 비아로 스며들 가능성이 있습니다.
PCB 제조 애시드 트랩(Acid Traps)
일반적으로 날카로운 모서리인 애시드 트랩은 에칭 용액이 갇힐 수 있는 PCB 위의 포켓 공간입니다. PCB 제조업체는 제조 과정에서 보드에서 과도한 구리를 제거하기 위해 이러한 에칭 용액을 사용합니다. 용액이 갇히면 보드를 관통하여 터널을 형성할 위험이 있으며, 이는 트레이스 결함을 유발하고 트레이스에 부식을 일으킬 수 있습니다.
원인
급격한 각도로, 드롭 없이 홀에 연결되는 트레이스는 일반적으로 연결됩니다. 이로 인해 애시드 트랩이 생성됩니다.
제조 과정에서 90도 미만으로 구부러진 트레이스는 애시드 트랩으로 작용할 가능성이 높으며, 특히 세척 전 트랩 영역에 잔류 산이 모일 때 그렇습니다.
검증 확인 사항
트레이스의 날카로운 모서리 확인: 이 확인에서는 90도 각도에서 패드에 연결된 패턴을 찾아 사용자가 에칭 중 문제가 될 라우트를 수정하도록 돕습니다. 사용자는 이 확인을 통해 각도가 45도 또는 90도 이외의 각도로 라우팅되었는지 식별할 수 있습니다. 플래그가 지정된 모든 트레이스에서 패드에 90도로 들어오는 것을 확인할 수 있습니다.
Teardrops 존재 여부: 구성 요소 그룹에 teardrop이 없는 경우 이 검사를 통해 확인할 수 있으며, 특히 DIP 유형 구성 요소에서 비아의 파손 가능성이 있는 경우에 중요합니다.
PCB 제조 테스트 포인트 존재 여부
전자 회로 내에서 테스트 포인트는 테스트 신호를 주입하거나 회로 상태를 모니터링하는 데 사용되는 위치입니다. PCB 설계 시 중요한 구성 요소와 네트를 쉽게 테스트할 수 있도록 고정 장치를 추가하는 것이 중요합니다. 재작업이나 설계 변경을 최소화하거나 수정하지 않고 객체를 테스트하려면 이러한 테스트 설정이 필수적입니다.
출처
테스트 포인트를 간과하면 조립 및 제조 단계의 검증 과정에서 장비 오류를 진단하기 어려울 수 있습니다.
검증 확인
테스트 포인트 존재 여부 확인: 일반적으로 설계 시 중요 구성 요소와 접근이 어렵거나 전원 공급과 관련된 네트를 테스트하기 위해 테스트 포인트가 포함되지만, 일부 영역이 누락될 수 있습니다. 지정된 네트와 구성 요소에 대해 테스트 포인트가 있는지 확인하십시오.
PCB 제조 시각적 특징
제조 가능한 PCB를 설계할 때 오버레이 레이어는 제조 과정뿐만 아니라 제조 후 디버깅에서도 중요한 역할을 합니다. 오버레이 레이어에는 구성 요소 외곽선, 첫 번째 핀 표시, 참조 이름 등의 정보가 포함됩니다. 레이아웃 불일치를 방지하려면 이러한 오버레이 레이어 정보가 정확하게 표현되도록 하는 것이 중요합니다.
출처
첫 번째 핀 표시기는 복잡한 다열 핀 IC의 배치 및 디버깅에 도움이 됩니다.
참조 이름은 수동 구성 요소 어레이에 대해 회로도와의 크로스 프로빙을 위한 세부 정보도 제공합니다.
구성 요소 아래 또는 비아와 패드와 같은 구리 영역 위에는 이러한 참조 이름을 배치해서는 안 됩니다.
검증 확인
배열된 수동 구성 요소의 경우 참조 이름 순서를 확인해야 합니다: 배열에 배치될 올바른 구성 요소와 일치하도록 배열된 구성 요소의 참조 이름 순서가 정확해야 합니다.
복잡한 IC에 대한 첫 번째 핀 표시 존재 여부 확인: 복잡한 IC에 첫 번째 핀을 표시하면 조립 과정에서 오류를 방지할 수 있습니다. 이 오류는 구성 요소가 잘못된 방향으로 배치되는 결과를 초래합니다.
참조 이름이 다른 객체와 겹치는지 확인: 보드의 특정 객체 위에 배치된 참조 이름은 트레이스 위의 잉크, 구멍 속 잉크로 인한 PI 및 SI 문제, 불량 납땜 접합부 생성, 납땜 가능한 표면의 잉크와 같은 여러 문제를 방지하기 위해 피해야 합니다.
검증 결과 공유
중요한 검사를 수행하는 것 자체만큼이나 PCB 제조 검증 테스트 결과를 효과적으로 배포하는 것이 중요합니다.