Visió general
Un paquet de fabricació de PCB pot passar una comprovació de documents i, tot i així, fallar la prova de-llapis vermell.
La pila-amunt diu "estàndard". La nota de coure diu "1 oz". L'acabat de la superfície diu "ENIG". Cap d'aquestes entrades és necessàriament incorrecta, però cadascuna pot significar alguna cosa diferent per al dissenyador de PCB, el fabricant, el proveïdor d'EMS i el comprador.
És allà on els projectes comencen a derivar.
L'apilament de PCB-per al muntatge hauria de definir una construcció controlada de PCB alhora que deixarà prou espai al fabricant per proposar opcions de fabricació pràctiques i revisables.
L'objectiu és identificar de quins requisits depèn el producte, quins detalls pot optimitzar el fabricant de PCB i quins canvis proposats necessiten aprovació tècnica abans de començar la fabricació.
Els problemes més difícils solen venir de notes que semblen clares per a tothom, però que mai no s'han definit formalment.
Executeu la prova del llapis-vermell abans d'alliberar el PCB
Abans de llançar un PCB per a la fabricació, llegiu el paquet de fabricació com si cap dels equips implicats hagués assistit a les reunions de disseny anteriors.
A continuació, encercleu totes les notes que es puguin interpretar raonablement de més d'una manera.
En les revisions de projectes, el primer aclariment sovint és sorprenentment bàsic: quin document és la font de control?
Una taula apilada-a la base de dades de disseny, una nota al dibuix de fabricació i una suposició a la cita poden semblar raonables mentre es descriuen taulers lleugerament diferents. Fins que un d'ells s'identifiqui com la línia de base publicada, les eines i la preparació de la producció s'estan construint al voltant de supòsits.
"Utilitza la pila estàndard del fabricant-Up"
Això pot ser perfectament acceptable per a un PCB senzill sense requisits d'impedància, material, gruix, via o qualificació molt controlats.
Esdevé incomplet quan el disseny depèn de:
- relacions dielèctriques específiques;
- impedància controlada;
- gruix de PCB acabat estretament controlat;
- propietats del material definides;
- una estructura IDH o microvia;
- una construcció prèviament qualificada.
Una pila estàndard-pot ser una opció de fabricació raonable.
Una pila estàndard no aprovada-que substitueix una construcció controlada és on comença el risc.
"1 oz de coure"
Aquesta nota familiar no sempre identifica:
- a quines capes s'aplica;
- si les capes interiors i exteriors utilitzen la mateixa construcció de coure;
- si es refereix a la làmina inicial o al coure acabat;
- si s'inclouen característiques externes xapades;
- si es requereixen estructures especials de -coure o de coure-.
És possible que un PCB senzill no necessiti més detalls.
Sovint ho fa una PCB multicapa,-controlada per impedància, alta-corrent,-línea fina o qualificada prèviament.
"Acabat ENIG"
El nom de l'acabat identifica un sistema de revestiment, però no explica per què es va seleccionar aquest sistema.
El projecte pot requerir:
- un coixinet de soldadura pla;
- un contacte elèctric exposat;
- unió de filferro;
- una condició d'emmagatzematge particular;
- múltiples exposicions tèrmiques;
- acabats selectius;
- compliment d'una especificació de rendiment aprovada.
ENIG pot satisfer aquests requisits. El dibuix de fabricació encara hauria de mostrar quin producte o requisit de muntatge impulsa la selecció.
ENIG és un sistema d'acabat per a una interfície definida. No és una actualització de qualitat-general.
Definiu de què depèn realment el producte
Una pila de PCB-amunt descriu l'estructura de la capa física de la placa.
Segons el projecte, pot controlar:
- ordre i funció de les capes;
- relacions bàsiques i preimpregnades;
- materials dielèctrics o una família de materials aprovats;
- gruixos dielèctrics;
- requisits de coure per capa;
- gruix total del tauler acabat;
- relacions d'impedància{0}}controlades;
- estructures a través, cegues, enterrades o microvia.
El fabricant pot recomanar una construcció diferent a causa de la disponibilitat del material, el comportament del premsat, la distribució del coure, la capacitat de línia-i-espai, mitjançant el processament o la pràctica de producció establerta.
És una col·laboració normal d'enginyeria. La revisió ha de determinar si la construcció proposada conserva els requisits dels quals depèn el producte.
Els stack-estàndards poden ser l'opció correcta
Molts fabricants de PCB mantenen construccions estàndard per a recomptes de capes comuns, materials, configuracions de coure i gruixos acabats.
L'ús d'una pila estàndard-up pot suportar:
- disponibilitat material;
- familiaritat del procés;
- preparació d'enginyeria més ràpida;
- consistència de fabricació;
- control de costos.
Un projecte no necessita una pila-personalitzada només per fer que el seu dibuix de fabricació sembli més sofisticat.
La pregunta rellevant és si la construcció proposada conserva els requisits controlats, que poden incloure:
- impedància;
- gruix acabat;
- rendiment del material;
- via estructura;
- geometria del coure;
- ajust mecànic;
- estat de qualificació.
Una construcció estàndard que compleixi aquestes condicions segueix sent una solució dissenyada.
01
L'equilibri és control de riscos, no un exercici d'imatge mirall-
Una construcció de PCB raonablement equilibrada pot ajudar a controlar l'arc i la torsió durant la laminació i el processament tèrmic posterior.
Alguns dissenys vàlids encara utilitzen espais dielèctrics desiguals, funcions de capa diferents, demandes d'encaminament asimètriques o relacions especialitzades entre plànols de referència-.
El fabricant ha de tenir en compte la construcció completa, inclosa la distribució del material, l'equilibri de coure, el comportament de premsat, les dimensions del tauler, el disseny del panell i els requisits d'acceptació del producte-acabat.
Una pila-ha d'estar equilibrada quan sigui pràctic i controlada quan el rendiment en depèn.
02
El gruix de PCB acabat pot ser una interfície mecànica
El gruix acabat pot afectar més que els preus-del tauler nu.
Pot importar:
- guies de targetes;
- connectors de vora;
- premeu-funcions d'ajust;
- agulles compatibles;
- ranures de tancament;
- maquinari de muntatge;
- portadors i accessoris;
- jocs mecànics controlats.
Una PCB col·locada lliurement dins d'una carcassa gran pot acceptar l'interval de gruix acabat-normal del fabricant.
Un tauler que llisqui en una guia controlada o s'acobla amb un connector rígid no pot ser.
El dibuix de fabricació ha de distingir entre un gruix estàndard nominal i una interfície de producte controlada mecànicament.
03
Tg sol no defineix la robustesa tèrmica
Tg és una propietat del laminat important, però no descriu de manera independent com es comportarà una construcció de PCB mitjançant el muntatge i el servei.
Altres factors rellevants poden incloure:
- Expansió de l'eix Z-;
- comportament de descomposició;
- resistència a la delaminació;
- sistema de resina;
- estat d'humitat;
- coure i via estructura;
- qualitat de laminació;
- el procés tèrmic real.
S'ha de seleccionar un laminat -Tg superior perquè les seves propietats verificades s'ajusten al projecte. La designació per si sola no estableix la fiabilitat tèrmica del conjunt acabat.
04
Les notes de coure necessiten tres respostes
Un requisit de coure es fa molt més clar quan respon a tres preguntes:
- A quina capa s'aplica?
- Es refereix al coure inicial o al coure acabat?
- Quin requisit elèctric, tèrmic, mecànic o de fabricació en depèn?
Sense aquestes respostes, una nota de coure familiar encara pot produir interpretacions diferents.
El coure inicial i el coure acabat es refereixen a les diferents etapes
Els conductors de la-capa interna es formen generalment mitjançant la imatge i el gravat de material revestit de coure-.
Les capes exteriors també requereixen una metal·lització-travessant-per forats i normalment reben coure addicional durant el procés de revestiment de la-capa exterior.
Per aquest motiu, la làmina inicial de la-capa exterior no s'ha de llegir automàticament com el gruix final del conductor extern.
Quan la distinció importa, és possible que el paquet de fabricació hagi d'identificar:
- coure-interior;
- làmina inicial de la-capa exterior;
- coure-exterior acabat necessari;
- requisits de-forats-placats;
- característiques especials xapades o farcides de coure-.
El dibuix només necessita prou detalls per evitar que la làmina inicial i el coure acabat siguin tractats com a termes intercanviables.
El coure més gruixut redueix la finestra de fabricació
L'augment del gruix del coure pot suportar:
- -requisits de transport actuals;
- menor resistència del conductor;
- difusió tèrmica;
- objectius mecànics o de producte.
També pot afectar:
- amplada i espai de línia assolible;
- compensació de gravat;
- cobertura de màscara-de soldadura;
- laminació i farcit de resina;
- mitjançant processament;
- selecció del procés;
- cost de fabricació.
Un disseny pot sol·licitar coure pesat, espai fi, impedància controlada, pastilles compactes i baix cost al mateix temps.
Aquests requisits no sempre romanen independents. Quan competeixen, la documentació publicada hauria de mostrar quin requisit té prioritat en lloc de deixar que el fabricant ho endevini.
La línia de muntatge no solda unces
Els coixinets de soldadura de la línia de muntatge connectats a la geometria real del coure.
El comportament tèrmic local d'una junta de soldadura es pot veure afectat per:
- connexions aèries directes;
- geometria de relleu-tèrmic;
- abocaments de coure propers;
- vias;
- dimensions del coixinet;
- soldar-volum d'enganxar;
- terminacions de components;
- completa-distribució de la temperatura del tauler.
Una trajectòria tèrmica desigual entre els dos coixinets d'un petit component pot contribuir a una humectació desigual o a una lapidació.
El pes nominal de coure del tauler, però, no és suficient per establir la causa principal.
Un PCB de coure pesat-tampoc requereix automàticament una temperatura màxima de refluig més alta, una atmosfera de nitrogen o un perfil de coure pesat-estàndard. El procés de soldadura s'ha de validar en comparació amb el conjunt poblat real.
El pes de coure és una especificació del nivell-tauler. L'escalfament de la junta-de soldadura és una condició de procés local.
Trieu l'acabat superficial de la interfície cap enrere
Un acabat de superfície de PCB protegeix el coure exposat i proporciona una interfície per a la soldadura, el contacte elèctric, la connexió de cables o una altra funció del producte.
La selecció d'acabat de la superfície-ha de començar amb la funció de la superfície exposada: soldadura, contacte elèctric, unió de cables, desgast o un altre requisit del producte. Escollir entre una jerarquia premium percebuda normalment comença la revisió al lloc equivocat.
La decisió pot implicar:
- soldabilitat;
- planaritat del coixinet;
- paquet de components;
- emmagatzematge i manipulació;
- exposició tèrmica repetida;
- requisits{0}}de contacte elèctric;
- unió de filferro;
- condicions ambientals;
- capacitat de procés del proveïdor;
- cost.
Coixinets soldables
Per als coixinets SMT i THT normals, la revisió pot tenir en compte:
- geometria del coixinet;
- la planaritat requerida;
- pas i paquet de components;
- seqüència de soldadura;
- condicions d'emmagatzematge;
- controls de manipulació;
- expectatives de reelaboració;
- el procés de fabricació qualificat.
ENIG proporciona una superfície de níquel-i-daurada comparativament plana i s'utilitza àmpliament per a dissenys-de característiques fines.
OSP proporciona una capa protectora orgànica plana directament sobre el coure.
L'HASL-sense plom crea una superfície-revestida de soldadura amb més topografia que els acabats químics plans.
La plata d'immersió, l'estany d'immersió i l'ENEPIG proporcionen altres combinacions de soldabilitat, requisits de procés, comportament elèctric i cost.
Aquests acabats resolen diferents problemes d'interfície. No formen un rànquing de qualitat universal.
Contactes de desgast i altres superfícies funcionals
És possible que un acabat de coixinet soldable no sigui l'acabat correcte per a un contacte de desgast.
Els dits-de les vores de la targeta, els contactes de l'interruptor, els contactes de prova, els-coixinets de connexió de filferro i altres superfícies funcionals poden requerir:
- un acabat selectiu;
- un sistema de dipòsit diferent;
- una superfície de desgast controlada;
- una resistència de contacte particular;
- un requisit d'acceptació específic.
Els forats-ajustats a premsa o les zones de contacte també poden requerir controls separats de fabricació i acceptació en lloc de dependre només de la nota d'acabat de la superfície-general.
El component SMT més petit no sempre és la característica que impulsa la selecció d'acabats. En alguns productes, la interfície crítica només s'utilitza un cop finalitzat el muntatge.
Múltiples exposicions tèrmiques
Un conjunt de PCB-de doble cara pot passar per dos cicles de reflux.
Més tard, un producte de-tecnologia mixta pot patir soldadura per ones, selectiva o manual. El retreball localitzat pot introduir més calor.
Els materials d'acabat i de muntatge seleccionats han de seguir sent compatibles amb la ruta de procés prevista. Les regles genèriques com ara "OSP equival a un reflux" o "ENIG equival a tres refluxes" no descriuen un procés de fabricació qualificat.
Els sistemes OSP comercials estan disponibles per a múltiples exposicions de flux-sense plom. El resultat encara depèn de la química seleccionada, l'embalatge, l'emmagatzematge, la manipulació i el procés de muntatge.
ENIG i ENEPIG també depenen de la qualitat controlada del xapat i del dipòsit.
El sistema d'acabat, els requisits de dipòsit i la interfície prevista formen l'especificació completa.
On xoquen l'apilament-amunt, el coure i el final
Aquestes especificacions són més fàcils d'entendre malament quan un PCB conté requisits competitius.
Components-de pas fi en una PCB de-potència densa
Un acabat de superfície plana pot suportar una impressió consistent en coixinets petits.
La mateixa placa també pot contenir avions grans, connexions de corrent-alta i juntes de soldadura de gran-massa.
El canvi de HASL a ENIG pot millorar la planaritat del coixinet. No eliminarà:
camins tèrmics locals desiguals;
coixinets connectats-de coure grans;
requisits de disseny-de la plantilla;
condicions de soldadura específiques-del component;
la massa tèrmica global del conjunt poblat.
Un acabat no pot compensar un disseny de coure incontrolat.
SMT mixt i conjunt de-perforats
Un PCB de-tecnologia mixta pot patir:
SMT{0}}primer costat;
segon{0}}cara SMT;
soldadura selectiva o per ona;
instal·lació manual;
reelaboració localitzada.
L'acabat de la superfície s'ha d'avaluar amb la seqüència completa del procés en lloc de la primera passada SMT sola.
L'apilament-amunt i la construcció de coure també poden afectar-la massa-les juntes del forat, les zones d'ajustament a pressió-, els connectors i la manipulació mecànica.
Productes HDI i Microvia
Per a una PCB HDI, l'apilament-up estableix la relació entre la laminació seqüencial, microvies, coixinets objectiu, farciment de coure i capes dielèctriques.
La fiabilitat de Microvia depèn més que de si la placa nua passa les proves elèctriques ordinàries.
Els factors rellevants poden incloure:
mitjançant la geometria;
estructura de capes;
revestiment de coure;
disseny de-coixinet de destinació;
seqüència de laminació;
exposició tèrmica;
qualificació-específica del projecte.
El proveïdor d'EMS no redissenya l'estructura de microvia del client. Cal saber quan el producte requereix una construcció controlada, proves addicionals o un control disciplinat de revisió abans de començar el muntatge.
Una proposta de fabricant és una entrada d'enginyeria, encara no un canvi publicat
Els fabricants de PCB proposen habitualment canvis per millorar:
- disponibilitat material;
- construcció de premsat;
- fabricabilitat d'impedància;
- capacitat de línia-i-espai;
- mitjançant processament;
- consistència de producció;
- cost.
És una col·laboració útil d'enginyeria.
La proposta s'ha de revisar segons el requisit que pugui afectar.
|
Canvi proposat |
Qüestions per resoldre |
|
Família de materials o propietats dielèctriques |
Es conserven les propietats elèctriques, tèrmiques, mecàniques, d'inflamabilitat i de qualificació requerides? |
|
Espaiat dielèctric |
El canvi afecta la impedància, les relacions planes, el gruix total o l'ajust mecànic? |
|
Construcció de coure |
Afecta la geometria acabada, la impedància, els camins de corrent, el gravat o el comportament tèrmic? |
|
Estructura via o microvia |
Canvia els requisits de laminació, fiabilitat, construcció de coixinets, proves o acceptació? |
|
Acabat superficial |
Continua sent compatible amb la soldadura, els contactes, l'emmagatzematge, el rendiment elèctric i els requisits del client? |
|
Acabat de contacte selectiu |
Es continuen complint els requisits de desgast, resistència al contacte, unió i-ús del producte? |
|
Gruix de PCB acabat |
Afecta els connectors, els tancaments, els accessoris, les funcions d'ajustament de premsa-o la qualificació del producte? |
No tots els canvis necessiten l'aprovació de tots els departaments. Necessita l'aprovació de les persones responsables del requeriment que es pugui traslladar.
Una proposta de proveïdor es converteix en el tauler publicat només després de completar l'aprovació tècnica aplicable.
Què alliberar abans de la fabricació de PCB
Un paquet de fabricació útil pot incloure:
- Gerber, ODB++, IPC-2581 o dades de fabricació equivalents;
- dibuix de fabricació;
- requisits d'apil·lació-aprovada o d'apilament-controlat;
- funcions de capa;
- requisits de material o normes familiars-de materials aprovades;
- gruix de PCB acabat i tolerància controlada;
- requisits de coure per capa;
- requisits d'impedància{0}}controlats;
- simulacre i via informació;
- requisits cecs, enterrats, farcits, tapats o microvia;
- acabat superficial i zones d'acabat{0}}selectives;
- requisits d'unió-elèctrica,-ajustament o cable-;
- ruta de procés SMT, THT o{0}}de tecnologia mixta prevista;
- PCB i revisió del producte;
- aprovat-equivalent i canviar-les regles d'aprovació.
No cal copiar la mateixa nota a tots els fitxers.
Una font clara d'autoritat és millor que diverses còpies inconsistents. Les dades de disseny, el dibuix de fabricació, el pressupost, les consultes tècniques i el registre d'aprovació han d'apuntar a la mateixa construcció.
Un paquet de fabricació complet és aquell en què cada fitxer descriu el mateix PCB llançat.
Preguntes a tancar abans que la Junta sigui ordenada
Abans d'alliberar el PCB, confirmeu:
- Quines relacions d'apilament-es controlen elèctricament, mecànicament o funcionalment?
- El fabricant pot utilitzar una pila estàndard-o la construcció proposada requereix aprovació?
- Els requisits de coure s'identifiquen per capa i per condició inicial o acabada, si escau?
- El gruix de la PCB acabat afecta un connector, una carcassa, una funció d'ajustament a premsa-o un aparell?
- Quin muntatge i seqüència tèrmica experimentarà el tauler poblat?
- Quina funció del producte va conduir a l'acabat de la superfície seleccionat?
- La cotització, el dibuix de fabricació, les aprovacions tècniques i el disseny publicat descriuen la mateixa construcció de PCB?
Aquestes preguntes no substitueixen el disseny de PCB ni la validació del procés.
Impedeixen la interpretació evitable després que la fabricació ja hagi començat.
Com STHL coordina les especificacions de PCB i la preparació del muntatge
Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. admet la fabricació de PCB i la preparació del muntatge posterior dins dels fluxos de treball de fabricació d'EMS i PCBA basats en projectes-.
Dins de l'abast del projecte confirmat, una revisió d'enginyeria pot considerar:
- recompte i apilament de capes de PCB{0}};
- material i gruix del tauler acabat;
- requisits de coure per capa;
- impedància controlada;
- via i estructures d'IDH;
- acabat superficial;
- panellització;
- preparació de plantilla i muntatge;
- Requisits de tecnologia SMT, THT o{0}}mixta;
- consistència de fabricació i revisió del muntatge.
L'objectiu és identificar on una hipòtesi de fabricació o un canvi proposat pot afectar la fabricabilitat, la preparació del muntatge o l'estat del producte llançat. L'autoritat final de disseny elèctric, mecànic i de producte-continua amb el client i els propietaris del projecte corresponents.
Revisa STHL'sFabricació de PCBcapacitats quan cal coordinar la construcció de PCB, els requisits de fabricació i la preparació de la producció aigües avall.
La mateixa línia de base de PCB llançada pot donar suport a la col·locació de components, la soldadura, la inspecció i l'execució de la producció dins de l'àmbit de muntatge confirmat.
Envieu les dades de fabricació i muntatge publicades mitjançantSol·licita un pressupost, o enviar els requisits del projecte ainfo@pcba-china.com.
Conclusió
La pila de PCB-amunt, el pes del coure i l'acabat de la superfície apareixen com a entrades separades en un dibuix o pressupost de fabricació.
En producció, es converteixen en una sola placa.
L'apilament-up estableix la construcció física i elèctrica. L'especificació del coure estableix l'estructura del conductor. L'acabat superficial estableix l'estat de la interfície de soldadura, contacte o unió.
Cada article pot permetre flexibilitat de fabricació, però aquesta flexibilitat necessita un límit d'aprovació clar.
Una especificació de PCB-preparada per a la fabricació indica al fabricant què pot canviar, indica a l'assemblador quina placa ha d'esperar i indica a l'equip de producte quan una proposta ha de tornar per aprovar-se.
Aquest és el propòsit de revisar la pila de PCB-per al muntatge abans que les dades de fabricació, els pressupostos, les eines i la preparació de la producció comencin a moure's de manera independent.
