Oversigt
En PCB-fremstillingspakke kan bestå et dokumentkontrol og stadig mislykkes i den røde-pentest.
Stablen-op siger "standard". Kobbersedlen siger "1 oz." Overfladefinishen siger "ENIG." Ingen af disse poster er nødvendigvis forkerte, men hver enkelt kan betyde noget forskelligt for PCB-designeren, fabrikanten, EMS-udbyderen og køberen.
Det er her, projekterne begynder at drive.
PCB-stabel-op til samling bør definere én kontrolleret PCB-konstruktion, samtidig med at fabrikanten efterlader tilstrækkelig plads til at foreslå praktiske, gennemskuelige fremstillingsmuligheder.
Målet er at identificere, hvilke krav produktet afhænger af, hvilke detaljer PCB-producenten kan optimere, og hvilke foreslåede ændringer, der kræver teknisk godkendelse, før fremstillingen påbegyndes.
De mere vanskelige problemer kommer normalt fra notater, der forekommer klare for alle, men som aldrig er blevet formelt defineret.
Kør den røde-pentest, før du frigiver printkortet
Før du frigiver et PCB til fremstilling, skal du læse produktionspakken, som om ingen af de involverede hold havde deltaget i de tidligere designmøder.
Sæt en cirkel om hver tone, der med rimelighed kunne fortolkes på mere end én måde.
I projektgennemgange er den første afklaring ofte overraskende grundlæggende: hvilket dokument er den styrende kilde?
En stabel-op i layoutdatabasen, en note i fremstillingstegningen og en antagelse i tilbuddet kan alle se fornuftige ud, mens de beskriver lidt forskellige tavler. Indtil en af dem er identificeret som den frigivne baseline, bygges værktøj og produktionsforberedelse op omkring antagelser.
"Brug producentens standardstabel-op"
Dette kan være helt acceptabelt for et ligetil PCB uden stramt kontrolleret impedans, materiale, tykkelse, via eller kvalifikationskrav.
Det bliver ufuldstændigt, når designet afhænger af:
- specifikke dielektriske forhold;
- kontrolleret impedans;
- stramt kontrolleret færdig PCB tykkelse;
- definerede materialeegenskaber;
- en HDI- eller mikrovia-struktur;
- et tidligere kvalificeret byggeri.
En standardstack-op kan være et fornuftigt produktionsvalg.
En ikke-godkendt standardstabel-der erstatter en kontrolleret konstruktion er, hvor risikoen begynder.
"1 oz kobber"
Denne velkendte note identificerer ikke altid:
- hvilke lag det gælder for;
- om indre og ydre lag bruger samme kobberkonstruktion;
- om det refererer til startfolie eller færdigkobber;
- om belagte eksterne funktioner er inkluderet;
- om specielle tunge-kobber- eller kobber-fyldte strukturer er påkrævet.
Et simpelt PCB behøver muligvis ikke flere detaljer.
En flerlags, impedans-styret, høj-strøm, fin-linje eller tidligere kvalificeret PCB gør det ofte.
"ENIG Finish"
Efterbehandlingsnavnet identificerer et pletteringssystem, men det forklarer ikke, hvorfor det system blev valgt.
Projektet kan kræve:
- en plan loddebar pude;
- en blotlagt elektrisk kontakt;
- wire bonding;
- en særlig opbevaringstilstand;
- flere termiske eksponeringer;
- selektiv finish;
- overensstemmelse med en godkendt ydeevnespecifikation.
ENIG kan opfylde disse krav. Fremstillingstegningen skal stadig vise, hvilket produkt eller monteringskrav, der driver valget.
ENIG er ét finishsystem til en defineret grænseflade. Det er ikke en generel-kvalitetsopgradering.
Definer, hvad produktet faktisk afhænger af
En PCB-stack-op beskriver kortets fysiske lagstruktur.
Afhængigt af projektet kan det styre:
- lagrækkefølge og funktion;
- kerne- og prepreg-forhold;
- dielektriske materialer eller en godkendt materialefamilie;
- dielektriske tykkelser;
- kobberkrav efter lag;
- den samlede færdige pladetykkelse;
- kontrollerede-impedansforhold;
- gennem, blinde, begravede eller mikrovia strukturer.
Producenten kan anbefale en anden konstruktion på grund af materialetilgængelighed, presseadfærd, kobberfordeling, linje-og-pladskapacitet, via forarbejdning eller etableret produktionspraksis.
Det er normalt ingeniørsamarbejde. Gennemgangen skal afgøre, om den foreslåede konstruktion bevarer de krav, som produktet afhænger af.
Standard Stack-Ups kan være det rigtige valg
Mange PCB-producenter opretholder standardkonstruktioner for almindelige lagtællinger, materialer, kobberkonfigurationer og færdige tykkelser.
Brug af en standardstack-kan understøtte:
- materiale tilgængelighed;
- proceskendskab;
- hurtigere teknisk forberedelse;
- konsistens i fremstillingen;
- omkostningskontrol.
Et projekt behøver ikke en tilpasset stak-op blot for at få dets fabrikationstegning til at se mere sofistikeret ud.
Det relevante spørgsmål er, om det foreslåede byggeri bevarer de kontrollerede krav, som kan omfatte:
- impedans;
- færdig tykkelse;
- materiale ydeevne;
- via struktur;
- kobber geometri;
- mekanisk pasform;
- kvalifikationsstatus.
En standardkonstruktion, der opfylder disse betingelser, er stadig en konstrueret løsning.
01
Balance er risikokontrol, ikke et spejl-Billedøvelse
En rimeligt afbalanceret PCB-konstruktion kan hjælpe med at kontrollere bue og snoning under laminering og senere termisk behandling.
Nogle gyldige designs bruger stadig ulige dielektriske mellemrum, forskellige lagfunktioner, asymmetriske routingkrav eller specialiserede reference-planforhold.
Producenten skal overveje den komplette konstruktion, herunder materialefordeling, kobberbalance, presseadfærd, pladedimensioner, paneldesign og krav til accept af færdige-produkter.
En stack-op bør være afbalanceret, hvor det er praktisk, og kontrolleret, hvor ydeevnen afhænger af det.
02
Færdig PCB-tykkelse kan være en mekanisk grænseflade
Færdig tykkelse kan påvirke mere end bare-board-priser.
Det kan have betydning for:
- kort guider;
- kant stik;
- tryk-tilpasningsfunktioner;
- kompatible stifter;
- indkapslingsåbninger;
- hardware til montering;
- bærere og inventar;
- kontrollerede mekaniske afstande.
Et printkort, der sidder frit inde i et stort kabinet, kan acceptere producentens normale færdige-tykkelsesområde.
Et bræt, der glider ind i en kontrolleret føring eller parrer med et stivt stik, må ikke.
Fremstillingstegningen skal skelne mellem en nominel standardtykkelse og en mekanisk styret produktgrænseflade.
03
Tg Alene definerer ikke termisk robusthed
Tg er en vigtig laminategenskab, men den beskriver ikke selvstændigt, hvordan en PCB-konstruktion vil opføre sig gennem montage og service.
Andre relevante faktorer kan omfatte:
- Z-akseudvidelse;
- nedbrydningsadfærd;
- modstand mod delaminering;
- harpiks system;
- fugttilstand;
- kobber og via struktur;
- laminering kvalitet;
- den egentlige termiske proces.
Et højere-Tg-laminat bør vælges, fordi dets bekræftede egenskaber passer til projektet. Betegnelsen alene fastslår ikke den termiske pålidelighed af den færdige samling.
04
Kobbersedler kræver tre svar
Et kobberkrav bliver meget tydeligere, når det besvarer tre spørgsmål:
- Hvilket lag gælder det for?
- Henviser det til startkobber eller færdigkobber?
- Hvilke elektriske, termiske, mekaniske eller fabrikationskrav afhænger af det?
Uden disse svar kan en velkendt kobberseddel stadig producere forskellige fortolkninger.
Start af kobber og færdig kobber Se forskellige stadier
Indre-lagsledere er generelt dannet af billeddannelse og ætsning af kobber-beklædt materiale.
Ydre lag kræver også pletteret-gennem-hulmetallisering og modtager typisk yderligere kobber under den ydre-lagsplettering.
Af den grund bør ydre-startfolie ikke automatisk læses som den endelige ydre ledertykkelse.
Hvor sondringen er vigtig, skal fremstillingspakken muligvis identificere:
- indre-lag kobber;
- ydre-lags startfolie;
- påkrævet færdigt ydre-lag kobber;
- krav til belægning-gennem-huller;
- særlige belagte eller kobber-fyldte funktioner.
Tegningen behøver kun detaljer nok til at forhindre startfolie og færdigkobber i at blive behandlet som udskiftelige termer.
Tykkere kobber indsnævrer fremstillingsvinduet
Stigende kobbertykkelse kan understøtte:
- aktuelle-bærekrav;
- lavere ledermodstand;
- termisk spredning;
- mekaniske eller produktmæssige mål.
Det kan også påvirke:
- opnåelig linjebredde og afstand;
- ætsningskompensation;
- lodde-maskedækning;
- laminering og harpiksfyldning;
- via forarbejdning;
- procesvalg;
- fremstillingsomkostninger.
Et design kan anmode om tungt kobber, fine afstande, kontrolleret impedans, kompakte puder og lave omkostninger på samme tid.
Disse krav forbliver ikke altid uafhængige. Når de konkurrerer, skal den frigivne dokumentation vise, hvilket krav der har prioritet frem for at lade fabrikanten gætte.
Samlebåndet lodder ikke ounces
Samlebåndet lodder puder forbundet med faktisk kobbergeometri.
En loddeforbindelses lokale termiske adfærd kan blive påvirket af:
- direkte flyforbindelser;
- termisk-reliefgeometri;
- nærliggende kobber hælder;
- vias;
- pude dimensioner;
- lodde-indsæt volumen;
- komponenttermineringer;
- komplet-bordtemperaturfordeling.
En ulige termisk bane mellem de to puder af en lille komponent kan bidrage til ujævn befugtning eller gravsten.
Tavlens nominelle kobbervægt er dog ikke nok til at fastslå årsagen.
Et tungt-kobber-PCB kræver heller ikke automatisk en højere reflow-spidstemperatur, en nitrogenatmosfære eller en standard tung-kobberprofil. Lodeprocessen skal valideres i forhold til den faktisk befolkede samling.
Kobbervægt er en bræt-specifikation. Opvarmning af lodde-sammen er en lokal procestilstand.
Vælg overfladefinish fra grænsefladen bagud
En PCB overfladefinish beskytter blotlagt kobber og giver en grænseflade til lodning, elektrisk kontakt, wire bonding eller en anden produktfunktion.
Valg af overflade-finish bør begynde med funktionen af den eksponerede overflade: lodning, elektrisk kontakt, trådbinding, slid eller et andet produktkrav. At vælge fra et opfattet præmiehierarki starter normalt anmeldelsen det forkerte sted.
Afgørelsen kan omfatte:
- loddeevne;
- pad planaritet;
- komponent pakke;
- opbevaring og håndtering;
- gentagen termisk eksponering;
- krav til elektriske-kontakt;
- wire bonding;
- miljøforhold;
- leverandørproceskapacitet;
- koste.
Lodbare puder
For normale SMT- og THT-puder kan anmeldelsen overveje:
- pude geometri;
- krævet planaritet;
- komponent pitch og pakke;
- loddesekvens;
- opbevaringsforhold;
- håndteringskontrol;
- omarbejde forventninger;
- den kvalificerede fremstillingsproces.
ENIG giver en forholdsvis plan nikkel-og-guldoverflade og bruges i vid udstrækning til fine-funktionsdesign.
OSP giver et fladt organisk beskyttende lag direkte over kobber.
Bly-fri HASL skaber en loddemetal-overflade med mere topografi end plane kemiske finish.
Immersionssølv, immersionstin og ENEPIG giver andre kombinationer af loddeevne, proceskrav, elektrisk opførsel og omkostninger.
Disse finish løser forskellige grænsefladeproblemer. De danner ikke en universel kvalitetsrangering.
Slidkontakter og andre funktionelle overflader
En loddepudefinish er muligvis ikke den korrekte finish til en slidkontakt.
Kort-kantfingre, kontaktkontakter, testkontakter, lednings-bindingspuder og andre funktionelle overflader kan kræve:
- en selektiv finish;
- et andet depositumssystem;
- en kontrolleret slidoverflade;
- en særlig kontaktmodstand;
- et dedikeret acceptkrav.
Tryk-tilbelagte huller eller kontaktzoner kan også kræve separate fremstillings- og acceptkontroller i stedet for kun at stole på den generelle overflade-finishnote.
Den mindste SMT-komponent er ikke altid den funktion, der driver valg af finish. I nogle produkter bruges den kritiske grænseflade kun, når samlingen er fuldført.
Flere termiske eksponeringer
En dobbelt-sidet PCB-enhed kan passere gennem to reflow-cyklusser.
Et blandet-teknologiprodukt kan senere gennemgå bølgelodning, selektiv eller manuel lodning. Lokaliseret efterbearbejdning kan introducere yderligere varme.
De valgte finish- og montagematerialer skal forblive kompatible med den påtænkte procesrute. Generiske regler som "OSP er lig med én reflow" eller "ENIG er lig med tre reflows" beskriver ikke en kvalificeret fremstillingsproces.
Kommercielle OSP-systemer er tilgængelige til flere eksponeringer for- blyfri reflow. Resultatet afhænger stadig af den valgte kemi, pakning, opbevaring, håndtering og montageproces.
ENIG og ENEPIG afhænger også af kontrolleret plettering og aflejringskvalitet.
Finish-systemet, depositumkravene og den tilsigtede grænseflade udgør tilsammen den komplette specifikation.
Hvor stak-op, kobber og finish kolliderer
Disse specifikationer er nemmest at misforstå, når ét printkort indeholder konkurrerende krav.
Fine-Pitch-komponenter på et Power-Tæt PCB
En plan overfladefinish kan understøtte ensartet udskrivning på små puder.
Det samme kort kan også indeholde store planer, høje-strømforbindelser og høj-loddeforbindelser.
Skift fra HASL til ENIG kan forbedre pudens planaritet. Det vil ikke fjerne:
ulige lokale termiske stier;
store kobber-forbundne puder;
stencil-designkrav;
komponent-specifikke loddebetingelser;
den samlede termiske masse af den befolkede forsamling.
En finish kan ikke kompensere for et ukontrolleret kobberdesign.
Blandet SMT og gennemgående-hulsamling
Et PCB med blandet-teknologi kan gennemgå:
første-side SMT;
anden-side SMT;
selektiv eller bølgelodning;
manuel installation;
lokaliseret efterarbejde.
Overfladefinishen bør evalueres i forhold til hele processekvensen i stedet for den første SMT-gennemgang alene.
Stablen-op og kobberkonstruktionen kan også påvirke høje-gennemgående-hulsamlinger, pres-pasningszoner, konnektorer og mekanisk håndtering.
HDI og Microvia produkter
For en HDI PCB etablerer stakken-op forholdet mellem sekventiel laminering, mikroviaer, målpuder, kobberfyldning og dielektriske lag.
Microvia-pålidelighed afhænger af mere, end om det bare board består almindelig elektrisk test.
De relevante faktorer kan omfatte:
via geometri;
lagstruktur;
kobberbelægning;
mål-pudedesign;
lamineringssekvens;
termisk eksponering;
projektspecifik-kvalifikation.
EMS-udbyderen redesigner ikke kundens mikrovia-struktur. Det skal vide, hvornår produktet kræver en kontrolleret konstruktion, yderligere bevis eller disciplineret revisionskontrol, før monteringen begynder.
Et fabrikatforslag er teknisk input, endnu ikke en frigivet ændring
PCB-producenter foreslår rutinemæssigt ændringer for at forbedre:
- materiale tilgængelighed;
- presse konstruktion;
- impedansfremstillingsevne;
- linje-og-pladskapacitet;
- via forarbejdning;
- produktionskonsistens;
- koste.
Det er nyttigt ingeniørsamarbejde.
Forslaget bør gennemgås i overensstemmelse med det krav, det måtte påvirke.
|
Foreslået ændring |
Spørgsmål der skal løses |
|
Materialefamilie eller dielektriske egenskaber |
Er de påkrævede elektriske, termiske, mekaniske, brændbarheds- og kvalifikationsegenskaber bevaret? |
|
Dielektrisk afstand |
Påvirker ændringen impedans, planforhold, total tykkelse eller mekanisk tilpasning? |
|
Kobber konstruktion |
Påvirker det færdig geometri, impedans, strømveje, ætsning eller termisk adfærd? |
|
Via eller mikrovia struktur |
Ændrer det laminering, pålidelighed, pudekonstruktion, test eller acceptkrav? |
|
Overflade finish |
Forbliver den kompatibel med lodning, kontakter, opbevaring, elektrisk ydeevne og kundekrav? |
|
Selektiv kontaktafslutning |
Opfyldes kravene til slid, kontaktmodstand, limning og-produktbrug stadig? |
|
Færdig PCB tykkelse |
Påvirker det stik, kabinetter, armaturer, tryk-tilpasningsfunktioner eller produktkvalifikation? |
Ikke enhver ændring kræver godkendelse fra alle afdelinger. Det kræver godkendelse fra de personer, der er ansvarlige for det krav, der måtte flytte.
Et leverandørforslag bliver først frigivet bord, efter at den gældende tekniske godkendelse er fuldført.
Hvad skal frigives før PCB-fremstilling
En nyttig fremstillingspakke kan omfatte:
- Gerber, ODB++, IPC-2581 eller tilsvarende produktionsdata;
- fabrikationstegning;
- godkendte-stablingskrav eller kontrollerede-stablingskrav;
- lagfunktioner;
- materialekrav eller godkendt materiale-familieregler;
- færdig PCB tykkelse og kontrolleret tolerance;
- kobberkrav efter lag;
- kontrollerede-impedanskrav;
- bore og via information;
- krav til blinde, begravede, fyldte, lukkede eller mikrovia;
- overfladefinish og selektive-finishområder;
- krav til elektrisk-kontakt, pres-tilpasning eller tråd-;
- forventet SMT-, THT- eller blandet-teknologiprocesrute;
- PCB og produktrevision;
- godkendt-svarende og ændre-godkendelsesregler.
Den samme note behøver ikke at blive kopieret til hver fil.
Én klar kilde til autoritet er bedre end flere inkonsekvente kopier. Layoutdata, fabrikationstegning, tilbud, tekniske forespørgsler og godkendelsespost bør alle pege på den samme konstruktion.
En komplet fremstillingspakke er en, hvor hver fil beskriver det samme frigivne PCB.
Spørgsmål, der skal lukkes, før bestyrelsen bestilles
Før du frigiver printkortet, skal du bekræfte:
- Hvilke stable-op-forhold er elektrisk, mekanisk eller funktionelt styret?
- Må fabrikanten bruge en standardstabel-op, eller kræver den foreslåede konstruktion godkendelse?
- Er kobberkrav identificeret efter lag og efter start eller færdig tilstand, hvor det er relevant?
- Påvirker tykkelsen af det færdige printkort et stik, et kabinet, en-pressepasningsfunktion eller en armatur?
- Hvilken samling og termisk sekvens vil den befolkede bestyrelse opleve?
- Hvilken produktfunktion førte til den valgte overfladefinish?
- Beskriver tilbud, fabrikationstegning, tekniske godkendelser og frigivne design den samme PCB-konstruktion?
Disse spørgsmål erstatter ikke PCB-design eller procesvalidering.
De forhindrer fortolkning, der kan undgås, efter at fremstillingen allerede er startet.
Hvordan STHL koordinerer PCB-specifikationer og monteringsforberedelse
Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. understøtter PCB-fremstilling og downstream-samlingsforberedelse inden for projekt-baserede EMS- og PCBA-produktionsarbejdsgange.
Inden for det bekræftede projektomfang kan en ingeniørgennemgang overveje:
- PCB-lag optælling og stabling-op;
- materiale og færdigpladetykkelse;
- kobberkrav efter lag;
- kontrolleret impedans;
- via- og HDI-strukturer;
- overfladefinish;
- paneler;
- stencil og monteringsforberedelse;
- SMT-, THT- eller blandede-teknologikrav;
- konsistens i fremstilling og monteringsrevision.
Formålet er at identificere, hvor en fabrikationsantagelse eller foreslået ændring kan påvirke fremstillingsevnen, monteringsforberedelse eller den frigivne produkttilstand. Den endelige autoritet for elektrisk, mekanisk og produkt-design forbliver hos kunden og de relevante projektejere.
Gennemgå STHL'erPCB fremstillingkapaciteter, når PCB-konstruktion, fabrikationskrav og downstream-produktionsforberedelse skal koordineres.
Den samme frigivne PCB-basislinje kan derefter understøtte komponentplacering, lodning, inspektion og produktionsudførelse inden for det bekræftede samlingsområde.
Send de frigivne fremstillings- og montagedata igennemAnmod om et tilbud, eller send projektkravene tilinfo@pcba-china.com.
Konklusion
PCB-stabel-op, kobbervægt og overfladefinish vises som separate poster i en fremstillingstegning eller et tilbud.
I produktionen bliver de til ét bræt.
Stablen-op etablerer den fysiske og elektriske konstruktion. Kobberspecifikationen fastlægger lederstrukturen. Overfladefinishen etablerer tilstanden af lodde-, kontakt- eller limningsgrænsefladen.
Hver vare kan tillade fremstillingsfleksibilitet, men denne fleksibilitet kræver en klar godkendelsesgrænse.
En produktionsklar- PCB-specifikation fortæller producenten, hvad der kan ændre sig, fortæller montøren, hvilket bord han kan forvente, og fortæller produktteamet, hvornår et forslag skal returneres til godkendelse.
Det er formålet med at gennemgå PCB-stablen-op til montering, før fremstillingsdata, tilbud, værktøj og produktionsforberedelse begynder at bevæge sig uafhængigt.
