7 conseils essentiels pour réussir la fabrication de PCB

Au cas où vous ne le sauriez pas, environ la moitié de tous les PCB conçus (dans le monde) est défectueuse. Ils ne passent jamais la phase de fabrication de PCB. Et 30 % de ceux qui entrent sur le marché échouent après leur lancement.

Pourquoi tant de PCB échouent-ils dans leur production ?

Il y a des détails simples et minimes que nous ignorons pendant le processus de fabrication de circuits imprimés. Cette ignorance de plus d'informations s'avère trop coûteuse.

Des erreurs à milliards de dollars

Il y a environ cinq ans, General Motors a fait une erreur de 4,1 milliards de dollars. L'une de leurs voitures modèles avait une clé de contact avec un défaut de conception PCB qui a été négligé par ses ingénieurs.

Grâce à l'erreur PCB, General Motors a dû rappeler toutes ses voitures modèles et indemniser ses acheteurs en utilisant quelques milliards de dollars. Il a aussi dû engager des avocats de haut niveau pour gérer de nombreux procès.

Réfléchissez-y : voici une voiture parfaitement fonctionnelle à un million de dollars, déçue par sa clé de contact ! Juste une clé de contact ! Quelle perte ?

Le cas de GM est-il isolé ? Non. Quelques années plus tard, Samsung a fait son erreur historique de conception PCB valant 5,3 milliards de dollars. Suivi par McDonald's avec leur dispositif de fitness au défaut de conception PCB qui leur a coûté 33 millions de dollars.

Dans cette édition, nous examinerons les sept domaines courants à surveiller lors de la fabrication de PCB.

Attention aux thermiques affamés

Les thermiques sont de minuscules pistes autour des plots qui interconnectent les plots avec le plan. Comme leur nom l'indique, leur rôle central tourne autour de la circulation de la chaleur. Leur but de conception principal est de permettre au dissipateur thermique de dissiper efficacement la chaleur du dissipateur thermique vers le dissipateur thermique. Les thermiques sont également critiques lors du brasage en raison de la grande quantité de chaleur utilisée dans le brasage.

Encore une fois, quelques personnes s'intéressent aux plots pendant WellPCB. Nous vous fournirons un service complet et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents dont vous avez besoin pour la fabrication et obtenir un devis immédiatement ! Qu'attendons-nous ? Nous avons dix ans de fabrication PCB. En conséquence, vous pouvez (parfois) ignorer l'importance des interconnexions thermiques. Ce faisant, vous créerez un vide entre les plots et le plan. Le vide crée alors une interconnexion thermique incomplète.

Nous appelons de tels défauts des interconnexions « thermiquement affamées ».

L'affamement thermique est la cause principale des complications liées à la chaleur dans la plupart des PCB. Il réduit le taux de transfert de chaleur lorsque votre circuit est sous contrainte thermique ou pendant le brasage.

En raison de la circulation de chaleur réduite, un plot thermique pourrait souder bizarrement ou prendre plus de temps pour refondre. Ce délai inutile finira par ralentir le processus d'assemblage ou produire des gadgets en danger de surchauffe pendant le fonctionnement.

L'affamement thermique peut survenir soit pendant la conception du PCB, soit pendant la phase de WellPCB. Nous vous fournirons un service complet et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents dont vous avez besoin pour la fabrication et obtenir un devis immédiatement ! Qu'attendons-nous ? Nous avons dix ans de fabrication PCB.

Les outils habituels de conception PCB n'identifieront pas les thermiques affamés. Cependant, un bon fournisseur de services PCB expérimenté. Heureusement, il existe diverses entreprises de fabrication PCB qui peuvent vous aider à identifier et rectifier de tels défauts.

Les pièges à acide sont évitables

Un « piège à acide » est un terme que nous utilisons pour désigner les angles aigus dans une conception de circuit. Nous utilisons ce terme car ces angles piègent inutilement l'acide en excès pendant le processus de gravure. L'acide piégé s'accumule et reste sur le bord du pli pendant une période plus longue que nécessaire.

Cet acide stagnant peut ronger le matériau constituant le circuit plus que requis. En résultat de la corrosion par l'acide, des parties de vos connexions PCB finiraient par être soit faibles, soit défectueuses. Un tel défaut pourrait devenir fatal sur des dispositifs de support vital.

La plupart des pièges à acide se produisent pendant la fabrication. En tant que concepteur PCB, les pièges à acide ne sont souvent pas de votre faute. Vous ne les créez pas, sauf que vous les concevez. Et cela devrait vous inquiéter car même si vous n'êtes pas directement responsable, vous détenez un pouvoir plus élevé pour minimiser leur occurrence.

Votre PCB est votre affaire. Ainsi, la plupart des concepteurs PCB sont formés pour éviter les pièges à acide. Cependant, vous pouvez, parfois, faire une bévue. Surtout lors de l'utilisation de ces applications de conception PCB simples avec des capacités « d'auto-génération ».

Si vous vérifiez toujours deux fois votre conception PCB, vous éliminerez probablement les pièges à acide. Mais au cas où vous les auriez manqués, nous pourrions vous aider avec l'aide de nos outils DFM avant de les fabriquer pour vous.

Éclats d'argent (Silvers)

Les éclats d'argent sont de fines lames de cuivre ou de masque de soudure produites pendant le processus de gravure de la fabrication PCB. Habituellement, les éclats d'argent se produisent lorsque de longues et minces bandes de cuivre ou de soudure sont gravées et dispatchées avant qu'elles ne se dissolvent complètement.

Ces éclats dispatchés pourraient se dissoudre dans un bain chimique et être ajoutés plus tard involontairement sur une autre carte. Cet acte pourrait résulter en la création de connexions non intentionnelles.

Parfois, les éclats d'argent peuvent provenir de la découpe d'une section de PCB soit trop étroite, soit trop intense. Même s'ils sont destinés à rester sur la carte, de tels éclats sont sujets à se détacher soit légèrement, soit entièrement. De tels incidents créent des ruptures de circuit non intentionnelles qui pourraient rendre un circuit entier inutile. Les éclats d'argent sont également difficiles à identifier et à rectifier.

Vous pouvez éviter les éclats d'argent pendant la conception PCB en concevant des PCB avec des largeurs minimales.

Conception avec un dégagement plaque-bord suffisant

Le cuivre est le métal conducteur progressif le plus largement utilisé en PCB. Il est préféré aux autres métaux en raison de sa conductivité élevée et de sa capacité à rester inerte lorsqu'il est exposé à la plupart des réactifs. Du côté négatif, le cuivre est raisonnablement mou et corrosif. Nous plaquons le cuivre avec d'autres matériaux isolants pendant la fabrication PCB pour minimiser le risque de corrosion.

Même ainsi, lors du découpage des PCB, les couches de cuivre saillantes et les connexions proches de la surface peuvent parfois être exposées. Cette exposition peut causer un risque considérable pour la stabilité de votre PCB.

Premièrement, la connexion de cuivre exposée peut se connecter accidentellement avec un autre composant sur la même carte, court-circuitant les composants de votre carte. Alternativement, la section de cuivre exposée est au risque d'être corrodée. Dans le cas où les deux échouent, alors l'extrémité de cuivre exposée met en danger les manipulateurs de votre PCB en risquant de recevoir un choc électrique.

Il est nécessaire de concevoir votre PCB en conservant une distance appropriée entre la plaque de cuivre et le bord de la carte pour éviter de telles erreurs. Cette distance est parfois connue sous le nom de « cuivre-bord » ou « plaque-bord ». Une inspection DFM pour les normes avant la fabrication peut établir de tels défauts de conception.

Avoir des vides lors du placage

Pendant le processus de création de vias, il est nécessaire de créer de l'espace pour les vias traversants — ces trous aident à interconnecter un côté d'un PCB à l'autre.

Lors de la création de vias traversants, le fabricant perce les trous en coupant à travers toutes les sections d'un PCB — pour le film de placage de cuivre, les trous sont séparés. Cet acte dépose une fine couche de matériau de cuivre non conducteur dans un processus connu sous le nom de dépôt. Quelques couches de cuivre supplémentaires sont ajoutées pour compléter la circulation.

Parfois, le processus de dépôt est défectueux. Il est ainsi possible d'avoir des vides de placage ou des bulles d'air. Cet acte résulte en des ruptures de circuit inattendues qui sont internes et difficiles à détecter ou réparer.

De tels problèmes surviennent pendant la fabrication. Ils cascaderont ensuite vers l'étape de fabrication. Il est donc nécessaire de choisir un fabricant de PCB établi avec des outils et du personnel adéquats pour détecter de tels défauts.

Complications électromagnétiques

La Compatibilité Électromagnétique (CEM) et les Interférences Électromagnétiques (IE) sont deux défis principaux pour une production PCB fiable. La CEM concerne la génération, la propagation et la réception de l'énergie électromagnétique, tandis que l'IE concerne les effets secondaires de la CEM.

Une IE non contrôlée peut mener à des PCB défectueux. Pour les concepteurs PCB débutants, distinguer les deux peut être une tâche ardue. Mais il y a quelques considérations de conception courantes que vous pouvez employer, comme minimiser le placement d'angle à 90 degrés pour les composants et augmenter la zone de masse. Si vous êtes incertain, il est conseillé d'utiliser des câbles blindés pour réduire l'IE.

Éviter le DFM

Le DFM ou « Conception pour la Fabricabilité » est un terme que nous utilisons pour désigner un processus d'inspection des circuits imprimés pour la conformité aux normes. Pendant le processus de DFM, nous analysons la conception PCB pour d'éventuelles complications pendant la conception ou l'assemblage. Il teste principalement si le PCB atteindra ses objectifs fixés.

Outre le test de fonctionnalité, le DFM teste aussi comment un PCB va casser. Le DFM évalue un PCB du pire scénario possible. Il peut évaluer la topologie du PCB et identifier la plupart des défauts de conception généralement ignorés par les applications logicielles CAO typiques. Il vérifie et compare les défauts de conception avec d'autres vérifications de base de données existantes tirées d'un vaste bassin de considérations PCB. Les vérifications DFM sont les vérifications finales avant la production en série de PCB.

À noter

Quand vous changez constamment de fabricant PCB, votre prototype PCB pourrait ne pas fonctionner comme votre production finale.

Les fabricants PCB jouent un rôle significatif dans la détermination de la qualité du PCB produit. Le fabricant peut modifier votre conception PCB originale pour la conformer à un standard avant de la fabriquer. Ces changements resteront avec votre fabricant.

Ainsi, quand vous changez de fabricant, ces changements disparaissent. Il est donc recommandable de commander vos PCB auprès d'une seule entreprise de fabrication PCB de confiance.

Résumé

Si vous êtes sur le point de produire des PCB, nous pouvons vous aider à le faire sans faille. Notre équipe de professionnels est toujours disposée à répondre à vos questions lorsque vous êtes bloqué. En tant que fabricants réputés, nous avons investi dans une technologie de pointe pour effectuer des vérifications DFM afin d'assurer une production de qualité de nos PCB.

N'hésitez pas à nous contacter aujourd'hui, et nous pourrions vous aider à le faire correctement.