Dalam perancangan produk elektronik, mulai dari pembuatan skema hingga tata letak dan perutean PCB , berbagai kesalahan dapat terjadi karena kurangnya pengalaman atau pengetahuan, yang dapat menghambat kemajuan dan, dalam kasus yang parah, membuat papan sirkuit tidak dapat digunakan. Untuk mencegah masalah tersebut, sangat penting untuk meningkatkan pemahaman kita tentang bidang ini dan menghindari kesalahan umum.
Artikel ini akan membahas beberapa masalah umum pengeboran selama desain PCB untuk membantu Anda menghindari pengulangan kesalahan yang sama. Pengeboran dapat dikategorikan menjadi tiga jenis: lubang tembus, lubang buta, dan lubang terpendam. Lubang tembus meliputi lubang tembus berlapis (PTH), lubang tembus tanpa lapisan (NPTH), dan via, yang semuanya berfungsi untuk menyediakan konektivitas listrik antar lapisan. Terlepas dari jenisnya, lubang yang hilang dapat menyebabkan kegagalan fungsional yang signifikan, sehingga desain pengeboran yang benar sangat penting.
Masalah 1: Lubang Slot Ditempatkan pada Lapisan yang Salah dalam Desain Altium
- Deskripsi Masalah: Lubang slotnya hilang, sehingga produk tidak dapat digunakan.
- Analisis Penyebab: Perancang tidak membuat slot komponen USB saat merancang paket. Saat merancang papan, mereka menyadari masalah tersebut tetapi tidak memodifikasi paket; sebagai gantinya, mereka menambahkan slot pada lapisan lubang. Meskipun pendekatan ini mungkin tampak baik secara teori, selama pembuatan, pengeboran dilakukan menggunakan lapisan bor, yang dapat menyebabkan lubang slot pada lapisan lain terlewatkan, yang menyebabkan lubang terlewat dan produk tidak berfungsi.
- Cara Menghindari Jebakan: Setiap lapisan dalam berkas desain PCB memiliki fungsi tertentu. Lubang bor dan lubang slot harus ditempatkan di lapisan bor, tidak hanya diasumsikan dapat diproduksi karena keduanya ada dalam desain.
Masalah 2: Lubang Berdiameter Nol dalam Desain Altium
- Deskripsi Masalah: Hilangnya vias mengakibatkan sirkuit terbuka dan non-konduktivitas.
- Analisis Penyebab: Dalam kasus ini, berkas desain memiliki vias yang hilang, yang ditandai selama pemeriksaan Desain untuk Manufakturabilitas (DFM). Setelah penyelidikan lebih lanjut di Altium, ditemukan bahwa diameter via ditetapkan ke 0, sehingga secara efektif tidak ada dalam berkas desain.
- Menyebabkan: Masalah ini muncul karena kesalahan saat perancang menempatkan via, yang mengakibatkan via berdiameter nol. Jika masalah tidak terdeteksi selama pemeriksaan DFM, via yang hilang bisa luput dari perhatian, yang menyebabkan sirkuit listrik terbuka dan kegagalan fungsi.
- Cara Menghindari Jebakan: Setelah menyelesaikan diagram sirkuit, selalu lakukan pemeriksaan DFM untuk memastikan kemampuan produksi. Via yang hilang sering kali sulit dikenali, tetapi pemeriksaan DFM sebelum produksi akan membantu mengidentifikasi masalah tersebut.
Masalah 3: Hilangnya Output Via dalam Desain PADS
- Deskripsi Masalah: Via yang hilang mengakibatkan sirkuit terbuka dan non-konduktivitas.
- Analisis Penyebab: Selama pemeriksaan DFM di PADS, banyak vias yang hilang ditandai. Setelah diselidiki, ditemukan bahwa satu set vias secara keliru dirancang sebagai vias semi-konduktif, yang menyebabkan PADS menghilangkan vias ini dari berkas keluaran. Dalam kasus ini, desain PCB dua sisi tidak memungkinkan vias semi-konduktif, dan kesalahan terjadi ketika teknisi salah mengonfigurasi vias sebagai semi-konduktif. Kesalahan ini mencegah vias dikeluarkan selama proses pengeboran, yang menyebabkan vias hilang.
- Cara Menghindari Jebakan: Jenis kesalahan ini sulit dideteksi tanpa analisis DFM. Selalu lakukan pemeriksaan DFM menyeluruh setelah menyelesaikan desain untuk memastikan tidak ada masalah dengan keluaran via, terutama untuk desain kompleks dengan jenis via yang berbeda.
Masalah 4: Slot Hilang di File Allegro Gerber
- Deskripsi Masalah: Tidak ada lubang pin untuk komponen HDMI, sehingga pin tidak dapat dimasukkan.
- Analisis Penyebab: Selama pemeriksaan DFM, lubang slot yang hilang ditandai. Setelah penyelidikan lebih lanjut, ditemukan bahwa file Gerber tidak menyertakan lapisan lubang slot. Masalah ini terjadi karena file pengeboran dikeluarkan dengan benar, tetapi lapisan lubang slot dihilangkan, yang menyebabkan slot untuk komponen seperti konektor HDMI hilang. Jika ini terjadi, pin komponen tidak dapat dimasukkan, dan jika slot tersebut untuk jaringan ground, pengeborannya nanti dapat menyebabkan jaringan ground terbuka.
- Cara Menghindari Jebakan: Jenis kesalahan ini umum terjadi di kalangan pemula, karena mudah lupa untuk mengeluarkan lapisan lubang slot. Selalu lakukan pemeriksaan DFM sebelum mengirim desain untuk diproduksi guna memastikan bahwa semua lapisan yang diperlukan, termasuk lubang slot, disertakan dalam berkas Gerber.
Pentingnya Lubang dalam Desain PCB
Lubang-lubang pada desain PCB sangat penting untuk perutean, dukungan struktural, dan penempatan komponen. Lubang tembus, lubang pemosisian, dan lubang untuk komponen seperti paket DIP semuanya perlu dirancang dan ditempatkan dengan benar. Lubang yang hilang atau penempatan lubang yang salah dapat mengakibatkan kegagalan desain. Memastikan desain lubang yang benar dan melakukan pemeriksaan DFM menyeluruh merupakan langkah-langkah penting untuk menghindari kesalahan yang merugikan dan memastikan produk akhir berfungsi sebagaimana mestinya.
