アシッド トラップ PCB ビア - 知っておくべきすべてのことに関する究極のガイド

PCB 設計の最初の数日間、私は多くの間違いを犯しました。私のプロジェクトの多くは、さまざまな理由で発生したアシッド トラップ PCB ビアが原因で失敗しました。アシッド トラップの問題を回避する方法を見つけなければならないことはわかっていました。そうしないと、欠陥のある PCB を顧客に提供してしまい、顧客を失う危険がありました!

インターネットで解決策を検索しましたが、リソースはほとんど見つかりませんでした。そのため、アシッド トラップとその回避方法についてすべてを知ることができるように、このガイドを作成することにしました。

アシッド トラップとは

アシッド トリップは、多くの PCB 設計者が犯すよくある間違いです。知らないうちにエラーを犯すこともありますが、それでもボードのパフォーマンスに影響を与えます。そのため、アシッド トラップが発生する余地を与えないように注意すると役立ちます。

酸のトラップを作成する方法を学びます。 PCB エッチングについていくつか知っておく必要があります。

PCB エッチングとは?

PCB を製造する場合、基板に銅の層を追加する必要があります。場合によっては、PCB の両面に銅層がある場合もあります。 PCB エッチング PCB から余分な銅を除去するプロセスです。

これにより、必要な銅配線のみが PCB に残されます。

PCB のエッチングにはさまざまな方法を使用できますが、一般的な方法には、塩化第二鉄、塩酸、およびその他の酸性材料の使用が含まれます。酸トラップを発生させるのは、このエッチング材料です。

しかし、条件によっては、アシッド トラップが避けられない場合があります。

アシッド トラップはいつ入手できますか?

通常、通常のエッチング プロセスでは、アシッド トラップ PCB は発生しません。しかし、トレースが互いに鋭角で交わる場合、先端によって作成された角が酸トラップのアクティブな場所として機能します。

酸性エッチングは、エッチング プロセス中にコーナーに閉じ込められ、意図したよりも長くそこにとどまります。酸が長く留まると、銅配線やその他の PCB 材料が破壊され、基板に欠陥が生じます。

酸トラップがトレースを侵食した後、銅回路が開いたままになると、短絡の可能性も高くなります。 PCB の寿命も、酸のトラップにより損なわれます。

トレースからパッドまでのギャップが大幅に小さい場合にも、酸のトラップが発生する可能性があります。しかし、少なくとも 3 マイルのギャップを維持すれば、アシッド スナッグの可能性は最小限に抑えられます。高密度 PCB や多層基板では、酸トラップの可能性も高くなります。

また、エッチング材料によって基板からフォトレジストが剥がれ落ち、開回路が生じる可能性があります。

設計者は、トレースが鋭角に接続されていないことを確認するために、作業を再確認する必要があります。アシッド トラップの可能性を回避する方法は他にもいくつかありますが、これについては投稿の後半で説明します。

酸のトラップは、酸を収集する穴に依存しています。酸トラップ ホールについては、次の章で詳しく説明します。

酸トラップ ホール

酸のトラップ ホールには、いくつかの意味があります。しかし、主に、エッチングプロセス中に酸が閉じ込められるポケットまたはスペースを指します。穴は、90 度未満で結合するトレースの角度が不正確なために作成されます。

トレースとビアの間に適切なギャップを維持しないと、酸トラップ ホールが発生することもあります。 PCB 上のパッドとトレイルの間のスペースがほとんどない場合、酸トラップの穴が開くことがあります。

2 層または多層の PCB を扱う場合、PCB の両面に酸トラップ ホールが発生する可能性があります。

設計者は常に、酸のトラップ ホールにつながる可能性のあるあらゆる可能性を回避しようとしています。酸溜まりは一度できてしまうとなかなか取れないので、事前に確認しておくことが大切です。また、セクション 6 と 7 で、脆弱なアシッド トラップの可能性を回避および特定する方法についても詳しく説明します。

しかし今、PCB にドリルで穴を開けて酸のトラップを取り除く方法を見てみましょう!

追加のビアでさらに穴を開ける

PCB の設計とアプリケーションに基づいて、可能である場合と不可能な場合があります。 PCB にアシッド トラップ ホールが見つかった場合は、穴を開けることができます 穴の中と周りに 1 つか 2 つ。

これにより、トレースやその他のコンポーネントを損傷することなく、基板の反対側から酸を逃がすことができます。ドリルで開けた穴が、接続を確立するために使用する予定のトレースやパッドを貫通していないことを確認してください。

また、2 層基板を扱う場合は、反対側にもトレースとコネクタがあるため、特に注意する必要があります。このプロセスは、PCB の反対側にあるものを気にする必要がない片面 PCB に最適です。

それでは、アシッド トラップに関するいくつかの事実を確認してみましょう。

アシッド トラップ IX

では、PCB アシッド トラップについて知っておくべきことは何でしょうか?

• 酸のトラップは、ほとんどの場合、トレースが鋭角で結合する場所に形成されます
• パッド、配線、ビア間の限られた隙間が酸のトラップを形成することがあります
• 酸は、トレースとパッドによって形成されたコーナーまたは穴に集められます
• DRC および DMF テストを使用して、アシッド トラップの問題について PCB 設計をチェックできます
• 酸トラップを回避する最善の方法は、光活性エッチング剤を使用することです
• 最新の PCB 製造技術により、アシッド トラップの可能性が制限されます

アシッド トラップは避けるのが一番です。それらは、絶え間ない腐食により、PCB やコンポーネントのさまざまな部分に損傷を与えることになります。次の章では、アシッド トラップの影響を受ける他の PCB 部品を調べてみましょう。

アシッド トラップによる PCB 部品の損傷

アシッド トラップは、酸性エッチング液をポケットに溜め込み、ゆっくりと PCB 部品を侵食します。アシッド トラップが原因で損傷した PCB 部品の一部は次のとおりです。

銅の痕跡

酸トラップによって最初に損傷を受けるのは、銅配線です。酸がトレースを侵食して孤立したスペースを作り、それが開回路につながります。あなたのボードは接続の問題に悩まされており、短いコースを開発することさえできます

酸がポケットから染み出して、PCB の他の部分に損傷を与える可能性もあります。

ビア

酸トリップから酸が漏れ出し、ボード上のビアに移動する可能性があります。また、ビアが十分にテント化されていない場合、ビアを食い尽くす可能性もあります。ビアがテントで閉じられているか、塞がれている場合、酸による損傷は最小限に抑えられます。

ビアが開いていると、酸がボードの反対側に滴り落ち、トレースやその他のコンポーネントに損傷を与える可能性があります。最小限のギャップで配置されたビアも、酸トラップの影響を受けます。

コンポーネント コネクタ

酸がパッドに到達すると、ボード上のさまざまなコンポーネントのコネクタが損傷する可能性があります。パッドは、コンポーネントのコネクタを機械的にはんだ付けする銅の小さなパッチです。

また、SMT デバイスや、PCB に手作業でドリルで穴を開ける人にも適用されます。

はんだマスク

一般的ではありませんが、PCB のソルダー マスクも酸にさらされると損傷する可能性があります。したがって、ボードは外部要因にさらされたままになり、PCB の寿命が短くなる可能性があります。また、はんだマスクが腐食すると、基板の緑色のコートが失われ、見栄えが悪くなります。

アシッド トラップが発生すると、PCB の複数の部分が損傷を受ける可能性があります。 PCB の設計および製造プロセス中に酸トラップの可能性を回避および検出するために、さまざまな手法を使用できます。セクション 6 では、WellPCB 中のアシッド サプライズを防ぐ方法について説明します。ワンストップサービスと高品質の製品を提供します。必要な書類をお送りいただければ、すぐにお見積りが可能です！私たちは何をぐずぐずしているんですか？ 10 年間の PCB 製造があります。

アシッド トラップ PCB を回避する方法

PCB がアシッド トラップの機会を作っていないことを確認する必要があります。実際、プロジェクトが失敗したり、期待される寿命まで持続しない欠陥のある PCB を顧客に提供したりすることは望ましくありません。

WellPCB 中に酸がトラップされる可能性を回避する方法は次のとおりです。ワンストップサービスと高品質の製品を提供します。必要な書類をお送りいただければ、すぐにお見積りが可能です！私たちは何をぐずぐずしているんですか？ 10 年間の PCB 製造プロセスがあります-

アシッド トラップ PCB ビア– 誰にでも使えるデザインにする

メーカーは、PCB 設計に欠陥がなく、最適で機能的なボードであることを確認する必要があります。設計を製造に送る前に、鋭角やトレース ギャップなどのエラーをチェックして、酸が溜まる可能性のあるポケットを排除する必要があります。

メーカーは製造のための設計（DFM）を実行できます PCB のトポロジーが製造上の問題を引き起こさないことを確認するためのテスト。このテストでは、DRC テストでは検出できない潜在的な問題を特定することもできます。

市場ですぐに入手できる DFM ツールを使用して、PCB のアシッド トラップやその他の製造上の問題をテストできます。

グループ ビアを減らす

PCB では、複数のビアがトレースの近くにまとめて配置されている場合があります。ビアとパスの間のスペースが限られているため、ポケットができて酸のトラップが発生する可能性があります。

ビアをドリルするときは、ビア同士やトレースが近づきすぎないように、理想的なギャップを維持するようにしてください。 PCB の面積が小さいために間隔を狭くする必要がある場合があり、アシッド トラップを回避するためにさまざまな方法に注意する必要があります。

アシッド トラップ PCB ビア– 光活性エッチング液を使用

エッチング プロセスをなくすことはできませんが、非酸性の材料を探すことはできます。ほとんどの PCB メーカーは、塩酸などの腐食性物質を使用しない最新のエッチング方法に移行しています。

今日使用されている一般的な材料の 1 つは、適切な PCB サービス プロバイダーです。ありがたいことに、光活性エッチング剤であるさまざまな PCB 製造があります。エッチャントは、光にさらされると活性が高くなり、厚い銅層でもエッジがきれいになります。

エッチャントがコーナーやポケットに閉じ込められたとしても、従来のエッチャントほど銅や側面を腐食することはありません。これは、PCB から酸がトラップされる可能性をすべて排除する最も簡単で簡単な方法です。

アシッドトラップの発見は、製造工程まで遅らせるべきではありません。生産プロセスが中断され、役に立たない欠陥のある PCB のバッチが作成される可能性があります。したがって、酸のトラップが形成されないように PCB を設計する際には、いくつかの考慮事項を念頭に置いておくことをお勧めします。

次の章で考慮事項について説明します。

アシッド トラップにつながる PCB 設計の問題

PC 設計プロセス中にアシッド トラップの可能性を発見するチャンスがあります。そのため、設計者は、製造業者に提出する前に、PCB レイアウトの設計とチェックに特別な労力を費やしています。

PCB を設計する際は、ボードに酸が溜まらないように次の点に注意してください!

角度を考慮する

2 つのトレースが鋭角で結合すると、アシッド トラップが作成される可能性があることはご存じでしょう。したがって、酸性の落とし穴を回避する最善の方法は、ヒントを入力する際に​​鋭角を使用しないことです。必要に応じて、直角またはそれ以上の角度を使用して、酸をトラップする角が形成されないようにすることができます.

アシッド トラップ PCB ビア– パッドとトレースの間のギャップに注意してください

PCB 上のパッドとトレースの間のギャップが小さすぎると、酸トラップが発生する可能性があります。少なくとも 3 ミル のギャップを確保する必要があります 酸トラップの可能性を無効にします。設計ソフトウェアを使用して、3 ミルを超える値を自動的に事前決定することにより、ギャップを定義できます。

孤立したプレーン アイランドを削除

PCB 上の孤立した銅の島は、何の役にも立たない銅の部分です。多くの設計者は、使用する化学薬品を減らしたいため、離島をエッチングしないことを選択しています。

しかし、離島を離れると、信号干渉などの多くの問題が発生する可能性があります。言うまでもなく、エッチング中に酸がトラップされる主要な場所としても機能します。

そのため、常に設計から孤立した銅の島を取り除くようにしてください。設計ソフトウェアの中には、プロセスを自動的に実行するために死んだ銅を除去する機能が付属しています。

アシッド トラップ PCB ビア– システム エラーを探す

一部の設計者は、PCB 設計ソフトウェアの自動設計機能に依存しています。 1 か月に何百もの PCB を設計しなければならない場合、1 つのプロジェクトに多くの時間を割くことが常に可能であるとは限りません!

場合によっては、設計ソリューションによって、知らないうちに回路が鋭角に設定されることがあります。ほとんどの場合、設定が正しく調整されていないために発生します。

トレースの接続中にソフトウェアがエラーを起こさないように、すべてのルールが正確に定義されていることを確認してください。

デザイン ルール チェック (DRC) の実行

PCB 設計ソフトウェアには、PCB の機能をテストするためのルール チェック機能のバージョンがあります。すべての角度が正しく調整されていることを確認するために、必要に応じて DRC を実行すると役立ちます。

特に高密度または多層基板を設計する場合、DRC はすべての PCB 設計に必須です。

作業内容を再確認

作業を再確認することの重要性はいくら強調してもしすぎることはありません。ヒューマン エラーは思っているよりも一般的であるため、予防策を講じることは常に理にかなっています。

PCB を設計している間は、時々チェックして間違いがないことを確認してください。 DRC だけに頼らないでください。DRC は細部を検出できない場合があります。人間の目は、欠陥を見つけるための最良のツールです。

そのため、常に作業を 2 回または 3 回チェックしてください。アシッド トラップの可能性を特定するのに役立つだけでなく、他のエラーを減らすのにも役立ちます。

アシッド トラップ PCB ビア - 結論

アシッド トラップは、1990 年代の製造プロセスで使用されていたほど一般的ではありません。現在、設計者は PCB 設計ツールを使用してルールを定義し、システムでもトレースを鋭角に接続することができます。製造工程前にDRCチェック、DFMチェックを行うことで、酸トラップが発生しないようにすることもできます。

光活性エッチング剤を使用することは、PCB に酸が蓄積するのを防ぐもう 1 つの効果的な方法です。この材料は従来のエッチング液のように腐食性がなく、トレースや PCB コンポーネントに損傷を与えません。

酸トラップを除去できない場合は、酸トラップ ホールの近くに 1 つまたは 2 つのビアをドリルで開けて、酸が反対側から逃げるようにします。アシッド トラップやその他の問題を引き起こさない最高品質の PCB バッチを作成するには、当社にご連絡ください。

PCB が欠点なく完全に機能するという安心感が常に保証されます。アシッド トラップ PCB を使用することは素晴らしいアイデアですが、最初に基本事項を書き留める必要があることを知っておいてください。このガイドがすべての質問に答えてくれるので、やりがいのある道を歩むことができます。