Сегодня поговорим об одной из тех коварных проблем, которую не увидишь невооруженным глазом, но которая способна тихо и методично «убивать» вашу печатную плату уже после производства. Речь пойдет о кислотных ловушках (acid traps). Это не брак оборудования, а прямое следствие некоторых решений на этапе проектирования. Давайте разберемся, что это, почему возникает и как этого легко избежать.
Что это за «ловушка» и откуда берется кислота?
Представьте процесс производства платы. Чтобы получить красивый рисунок из меди, незакрытые участки травят специальным химическим раствором. После этого плату тщательно промывают. Всё просто.
Но есть нюанс. Если в вашем рисунке меди есть места со сложной геометрией — представьте очень острый угол или длинный узкий тупичок между дорожками, — травильный раствор может в них застрять. Физически его оттуда сложно вымыть.
И вот плата пошла дальше по технологической цепочке, а несколько капель агрессивной «кислоты» остались в этом уголке и продолжили делать свою работу — растворять медь. Это и есть кислотная ловушка. Результат — подтравленная, истонченная дорожка в самом неожиданном месте.
Где чаще всего прячутся эти ловушки? Топ-3 опасных места
В 90% случаев проблема возникает из-за трех типичных ситуаций в разводке:
- Острые внутренние углы (менее 90°). Классика жанра. Острый угол — идеальный карман для застоя жидкости. Особенно на стыке дорожки и площадки.
- Длинные и узкие щели. Две параллельные дорожки, идущие близко друг к другу на большом расстоянии, — это готовый канал, где раствор будет задерживаться.
- «Карманы» в медном полигоне. Если вы рисуете полигон земли или питания и оставляете в нем незаполненные островки или глубокие впадины сложной формы, они тоже становятся ловушками.
Чем это грозит на практике? Не только обрыв!
Последствия могут проявиться не сразу, а уже у конечного пользователя:
- Самый очевидный сценарий — обрыв. Дорожка истончается и рвется.
- Скрытая угроза — перегрев. Даже если дорожка не порвалась, но стала тоньше, ее способность проводить ток без нагрева падает. Это точка будущего отказа.
- Проблемы для ВЧ-сигналов. Неравномерная ширина дорожки — это кошмар для контроля импеданса. Сигнал будет искажаться и отражаться.
- Еще один скрытый враг — «усы». Иногда в этих же узких ловушках образуются не обрывы, а наоборот — микроскопические перемычки из недотравленной меди – «усы». Плата пройдет тест, но в работе, от вибрации или нагрева, такой «ус» оторвется и вызовет хаотичный обрыв или, что хуже, замкнет соседние цепи. Поймать такую неисправность — настоящий кошмар для сервисного инженера.
Как защитить свой проект? Простые правила, которые работают
Хорошая новость в том, что предотвратить это на 100% — в ваших силах. Вот наш чек-лист:
Правило №1: Запрет острых углов. Только плавные изгибы!
- Что делать: Во всех современных САПР настройте правило, чтобы внутренние углы были не менее 90°. А лучше — используйте изгибы под 135 ° или скругления.
- Проще говоря: Никаких «галочек». Вместо острого угла — две плавные линии. Это правило №1 для DFM (проектирования для производства).
Правило №2: Не создавайте «тупиков» для жидкости.
- Что делать: Избегайте дизайна, где длинная узкая щель остается между медными объектами. Если это неизбежно (например, в плотной разводке), обсудите этот момент с технологом на производстве — иногда могут помочь дренажные отверстия в маске.
Правило №3: Следите за формой полигонов.
- Что делать: Когда заливаете медный полигон (power plane), избегайте сложных, изрезанных форм с замкнутыми полостями. Старайтесь делать контуры более простыми и выпуклыми.
Правило №4: Используйте союзника — DRC.
- Что делать: Настройте в вашей программе проектирования (Altium, KiCad и т.д.) Design Rule Check на поиск острых углов (acute angle check). Пусть софт сам подсветит потенциально опасные места.
Правило №5 (золотое): Доверяйте, но проверяйте у технолога.
- Что делать: Перед отправкой файлов на производство, особенно сложной или плотной платы, отправьте их на предварительный анализ технологу. Опытный специалист на заводе сразу увидит на Gerber-файлах потенциальные кислотные ловушки и другие «технологические косяки». Это сэкономит недели на переделку.
Правило №6: Доверьте финальный штрих профессионалам.
- Что мы делаем: В «ЭЛЕКТРОконнект» наши инженеры-конструкторы проводят обязательный анализ всех входящих Gerber-файлов. С помощью специализированной функции Acid Traps в CAM мы находим и успешно устраняем не только очевидные кислотные ловушки, но и те самые риски «плавающих усов». Мы буквально «причесываем» вашу топологию: скругляем углы, разрываем опасные щели и убираем потенциальные карманы. Это ваш дополнительный и очень мощный страховой полис, который гарантирует, что геометрия платы будет идеальна для производства, даже если в исходной разводке где-то закрался рискованный уголок.
Краткая шпаргалка для проектировщика
❌ НЕЛЬЗЯ: Острые углы (<90°), длинные узкие щели, сложные карманы в полигонах.
✅ НАДО: Скругленные углы (135°), контроль зазоров, простые формы полигонов, DRC-проверки, общение с технологом завода.
Итог от практика: Кислотные ловушки — это чисто «дизайнерская» ошибка, которая лечится внимательностью и знанием простых правил. Потратьте 10 минут, чтобы проверить углы и геометрию, и вы спасете себя от потенциальных часов отладки неработающего устройства и неприятного разговора с заказчиком. Помните, что хорошая плата — это не только работающая схема, но и технологичный дизайн.
Удачной и, что важно — безопасной для производства разводки!
Больше о производстве печатных плат здесь:
Сайт ТГ ВК Дзен Youtube Rutube Хабр