PCB DFM'de En Sık Yapılan 10 Hata
Breadcrumb: Ana Sayfa > Blog > PCB DFM Hataları
DFM (Design for Manufacturing - Üretilebilirlik için Tasarım), PCB tasarımının üretilebilirliğini garanti altına alan kritik bir süreçtir. Maalesef birçok mühendis bu adımı atlayarak maliyetli hatalara yol açar.
WellPCB olarak 15 yılı aşkın deneyimimizle, her yıl binlerce tasarımı inceliyoruz. Bu makalede, en sık karşılaştığımız 10 kritik DFM hatasını ve bunların nasıl önleneceğini detaylı şekilde açıklıyoruz.
DFM Hatalarının Gerçek Maliyeti
DFM hatalarının finansal etkisi çoğu zaman hafife alınır:
| DFM Hatası Türü | Ortalama Maliyet | Gecikme Süresi |
|---|---|---|
| Tasarım revizyonu | $5,000 - $15,000 | 2-4 hafta |
| Üretim reddi | $10,000 - $30,000 | 4-6 hafta |
| Kalite kontrol başarısızlığı | $20,000 - $50,000 | 6-8 hafta |
| Saha arızası | $100,000+ | Aylarca |
Sierra Circuits araştırmasına göre, DFM adımını atlayan müşterilerin %30'u kalite kontrolünde başarısız oluyor.
Hata #1: Yetersiz Trace Genişliği
Sorun
Trace genişliğinin üreticinin minimum kapasitesinin altında kalması, en yaygın DFM hatasıdır. Örneğin, 4 mil minimum destekleyen bir proseste 3 mil trace kullanmak:
Minimum Trace Gereksinimleri
| PCB Türü | Minimum Trace | Önerilen Trace |
|---|---|---|
| Standart FR-4 (1oz Cu) | 4 mil (0.1mm) | 6 mil (0.15mm) |
| İnce Trace (1/2oz Cu) | 3 mil (0.075mm) | 4 mil (0.1mm) |
| HDI PCB | 2.5 mil (0.063mm) | 3 mil (0.075mm) |
| Ağır Bakır (2oz+) | 6 mil (0.15mm) | 8 mil (0.2mm) |
Çözüm
> Hommer Zhao, WellPCB Baş Mühendisi: "Trace genişliği hesaplamasında sadece akım taşıma kapasitesini değil, üretim toleranslarını da düşünmelisiniz. 4 mil minimum kapasiteli bir fabrikada 4 mil trace tasarlamak, sınırda çalışmak demektir. Her zaman bir kademe yukarı gidin."
Hata #2: Yetersiz Trace Aralığı (Clearance)
Sorun
Trace'ler arasındaki mesafe yetersiz olduğunda:
Minimum Aralık Gereksinimleri
| Gerilim Seviyesi | Minimum Aralık | Uygulama |
|---|---|---|
| <50V DC | 4 mil (0.1mm) | Dijital sinyal |
| 50-100V DC | 8 mil (0.2mm) | Güç kaynağı |
| 100-250V AC/DC | 20 mil (0.5mm) | Şebeke girişi |
| >250V AC/DC | 40 mil+ (1mm+) | Yüksek gerilim |
IPC-2221 Standart Referansı
IPC-2221 standardına göre, çalışma gerilimi arttıkça minimum aralık da artmalıdır. Özellikle EV batarya sistemlerinde bu kritik öneme sahiptir.
Hata #3: Keskin Trace Açıları (<90°)
Sorun
45°'den keskin trace açıları:
Doğru Yönlendirme Teknikleri
| Yöntem | Açı | Sonuç |
|---|---|---|
| ❌ Yanlış | 90° dik | Asit tuzağı |
| ⚠️ Kabul edilebilir | 45° | Güvenli |
| ✅ Optimal | Kavisli | En iyi |
Çözüm
Hata #4: Yetersiz Annular Ring
Sorun
Annular ring (pad etrafındaki bakır halka), via veya deliğin pad içinde kalmasını sağlar. Yetersiz annular ring:
Minimum Annular Ring Hesaplaması
```
Annular Ring = (Pad Çapı - Delik Çapı) / 2
```
Örnek Hesaplama:
Doğru tasarım:
IPC Sınıflarına Göre Minimum Değerler
| IPC Sınıfı | Minimum Annular Ring | Uygulama |
|---|---|---|
| Class 1 | 0.05mm | Tüketici elektroniği |
| Class 2 | 0.075mm | Endüstriyel |
| Class 3 | 0.1mm | Askeri, medikal |
Hata #5: Via-in-Pad Tasarımı (Yanlış Uygulama)
Sorun
Via'ların SMD pad'leri üzerine yerleştirilmesi:
Via-in-Pad Türleri
| Tür | Açıklama | Maliyet |
|---|---|---|
| Açık via | Via doldurulmamış | Düşük |
| Tented via | Solder mask ile kapatılmış | Orta |
| Plugged via | Epoksi ile doldurulmuş | Yüksek |
| Planarized via | Doldurulup düzleştirilmiş | En yüksek |
Çözüm Stratejileri
PCBA montaj sürecinde via-in-pad sorunları en sık karşılaşılan üretim problemlerinden biridir.
Hata #6: Yanlış Solder Mask Açıklığı
Sorun
Solder mask (lehim maskesi) açıklığının yanlış boyutlandırılması:
Optimum Solder Mask Açıklığı
| Bileşen Türü | Mask Açıklığı | Notlar |
|---|---|---|
| Standart SMD | Pad + 0.05mm her yönde | Genel kural |
| Fine-pitch (<0.5mm) | Pad + 0.025mm | Dikkatli kontrol |
| BGA (≤0.4mm pitch) | Solder mask defined (SMD) | Özel tasarım |
| Yüksek akım pad'leri | Pad + 0.1mm | Daha fazla lehim |
NSMD vs SMD Pad Tasarımı
Hata #7: Tombstoning'e Yol Açan Pad Tasarımı
Sorun
Tombstoning (mezar taşı efekti), özellikle küçük SMD bileşenlerde (0402, 0201) oluşur:
Tombstoning Risk Faktörleri
| Risk Faktörü | Etki | Çözüm |
|---|---|---|
| Asimetrik pad | Yüksek | Simetrik tasarım |
| Via yakınlığı | Orta | Via'yı uzaklaştır |
| Bakır dolgu | Orta | Termal relief ekle |
| Komponent sırası | Düşük | Büyükten küçüğe yerleştir |
Önleme Stratejileri
Hata #8: Yetersiz Bileşen Yerleşim Aralığı
Sorun
Bileşenler arası yetersiz mesafe:
Minimum Bileşen Aralıkları
| Bileşen Türü | Minimum Aralık | Önerilen |
|---|---|---|
| 0402 SMD | 0.15mm | 0.25mm |
| 0603 SMD | 0.2mm | 0.3mm |
| 0805 SMD | 0.25mm | 0.4mm |
| QFP (0.5mm pitch) | 0.3mm | 0.5mm |
| BGA | 1.0mm | 1.5mm |
| THT | 0.5mm | 1.0mm |
Panel Kenarına Mesafe
Hata #9: Eksik veya Hatalı Fiducial İşaretleri
Sorun
Fiducial (referans işareti) eksikliği veya yanlış yerleşimi:
Fiducial Tasarım Kuralları
| Parametre | Değer | Notlar |
|---|---|---|
| Çap | 1.0mm - 3.0mm | 1.5mm optimal |
| Şekil | Dairesel | Kare değil |
| Solder mask açıklığı | Fiducial çapı x 2 | En az 3mm |
| Sayı | Minimum 3 | Köşelerde |
| Yerleşim | Asimetrik | Oryantasyon tespiti için |
Global vs Lokal Fiducial
Hata #10: Gerber ve Drill Dosyası Uyumsuzluğu
Sorun
Titoma'nın araştırmasına göre, dosya hataları üretimi tamamen durdurabilir:
Kritik Dosya Kontrol Listesi
| Dosya | Kontrol Noktası | ✓ |
|---|---|---|
| Top/Bottom copper | Tüm trace'ler mevcut | ☐ |
| Solder mask | Açıklıklar doğru | ☐ |
| Silkscreen | Okunabilir, pad üstünde yok | ☐ |
| Drill file | Excellon formatı doğru | ☐ |
| Outline | Kapalı kontur | ☐ |
| Stack-up | Katman sırası doğru | ☐ |
Çözüm: DFM Yazılım Araçları
DFM Kontrol Akışı
Tasarım Aşaması Kontrolleri
```
```
WellPCB DFM Süreci
WellPCB olarak her tasarım için kapsamlı DFM kontrolü uyguluyoruz:
Sonuç ve Öneriler
DFM hataları önlenebilir maliyetlerdir. Bu 10 kritik hatadan kaçınarak:
WellPCB'nin ücretsiz DFM kontrolü ile tasarımınızı üretime göndermeden önce tüm potansiyel sorunları tespit edin.
**Ücretsiz DFM kontrolü için tasarımınızı yükleyin →**