Який процес замовлення друкованої плати та складання компонентів друкованої плати? Які проблеми? Відповіді на ці запитання розглянемо нижче.
Товщина плати – використання великої кількості шарів друкованої плати, а також шарів міді більшої товщини збільшить товщину готового ламінату. Стандартна товщина плати становить 1,6 мм. Товщина більш складних плат становить 2 мм, але постачальники друкованих плат вже пропонують ламінат товщиною до 6 мм. Однак бувають ситуації, коли друковану плату необхідно встановити в місці або корпусі, де стандартна плата товщиною 1,6 мм не підійде. У таких випадках дизайнер може створити плату товщиною 1,1 мм, 0,6 мм або навіть тоншу.
Паяльна маска – захисна маска, яка захищає поверхню друкованої плати як від корозії, так і від неконтрольованого потоку сплаву припою. Паяльна маска покриває всю поверхню друкованої плати, за винятком контактних площадок і отворів PTH, а також отворів, якщо це зазначено в специфікаціях. Паяльна маска наноситься у вигляді рідкої фарби, яка твердіє під впливом УФ-світла. З цього приводу варто згадати відривну маску, нанесену методом трафаретного друку. Це так звана тимчасова маска, яка захищає, наприклад, отвори для пайки від заповнення сплавом під час процесу SMT або THT. Після процесу пайки маску можна відірвати для переходу до наступних етапів монтажу. Паяльна маска буває різних кольорів, але стандартний (найдешевший) зелений. За бажанням замовника можна використовувати інший колір, наприклад, чорний, синій, червоний.
Покриття – відноситься до матеріалу, який захищає контактні площадки та інші ділянки міді, не покриті паяльною маскою, від корозії. Різні типи покриття відрізняються ціною, довговічністю та впливом на навколишнє середовище. Серед них можна відзначити:
- HASL (Hot Air Solder Leveling) – найпростіший і найдешевший спосіб обробки друкованих плат. Він передбачає відбілювання відкритих мідних частин олов’яно-свинцевим припоєм. Зазвичай це сплав, що містить свинець, але в обґрунтованих випадках можна використовувати HASL Lead Free, який, як випливає з назви, не містить свинцю. Основна перевага такої обробки – невисока вартість. Недолік – відмінності в товщині покриття в залежності від розміру контактних площадок, що може викликати труднощі при пайці дрібних компонентів або короткі замикання між контактами систем.
- Олово для занурення (Immersion Tin) – хімічне лудіння забезпечує плоску поверхню контактної площадки та хорошу здатність до пайки. Основним недоліком тут є чутливість до бруду та забруднень, що може ускладнити процес пайки та технологічний процес, залишаючи шкідливі для навколишнього середовища речовини.
- ENIG (Electroless Nickel/Immersion Gold) – хімічний спосіб покриття міді основним шаром нікелю, а потім шаром золота. Цей метод також забезпечує плоску поверхню контактної площадки, відмінну здатність до пайки і тривалий час зберігання електронних схем. Недоліком є висока вартість виробництва.
- OSP (Organic Solderability Preservants) – органічне фінішне покриття, яке забезпечує плоску поверхню контактної площадки та хорошу здатність до пайки. Недоліком є малий термін придатності та швидке руйнування в процесі багатоходової пайки.
- Gold Fingers – особливий тип хімічного золотого покриття, що використовується для крайових роз’ємів, наприклад роз’ємів плат розширення в комп’ютерах. Цей тип характеризується високою механічною міцністю, тобто стійкістю до стирання. Зазвичай Gold Fingers накладається на роз’єм, тоді як на решті друкованої плати використовується інший тип покриття, наприклад ENIG.
Шовкографія – шар фарби, нанесений на паяльну маску, який також називають легендою або описовим шаром. Зазвичай він поставляється білого кольору. Якщо колір паяльної маски світлий, для отримання кращого контрасту та читабельності маркування використовується чорний шовкотрафарет. Інформація, що міститься в описовому шарі, включає позначення та контури компонентів, маркування полярності, маркування роз’ємів і логотип виробника. Створення легенди не є обов’язковим у виробництві друкованих плат і залежить лише від рішення замовника.
Панелізація – стандартно друковані схеми виконані у вигляді однієї плати. Однак для того, щоб максимізувати використання матеріалу ламінату та оптимізувати поверхневий монтаж або монтаж через отвір, окремі друковані плати розташовують в матриці. Існують два основних способи панелізації – рифлення (вирізка з двох сторін плати) і фрезерування (обробка форми плати в панелі).
Реперні знаки – це технологічні маркери, які служать орієнтирами для машин на поверхні друкованої плати. Реперні знаки можуть мати різну форму (коло, квадрат, хрест, трикутник і т.д.) і зазвичай їх розмір становить 1-1,5 мм. Реперні знаки рекомендується розміщувати як на межі панелі, так і на кожному контурі окремо. Реперні знаки повинні бути з обох сторін друкованої плати. Вони також повинні бути подалі від країв панелі/друкованої плати та від контрольних точок або отворів подібного розміру, які можуть бути визначені машиною як контрольні. Як правило, ви розміщуєте реперні знаки в трьох кутах панелі.
Які файли потрібно надати для замовлення друкованої плати?
Основними файлами, необхідними для замовлення друкованих плат, є файли Gerber. Вони визначають усі шари мідної фольги, їхню форму, траєкторії, контактні площадки, шлях фрезерування або надрізу, що визначає форму друкованої плати, шари паяльної маски, а також шари трафаретного друку.
Файли свердління, що містять інформацію про переходи та отвори, також безпосередньо пов’язані з файлами Gerber. Ці файли можна надати окремо як файли для кожного шару та свердління для отворів PTH і NPTH або як один пакет у форматі ODB++ або tgz.
Ще одним необхідним елементом документації, необхідної для замовлення друкованої плати, є специфікація із зазначенням кількості та товщини шарів, розмірів плати, типу матеріалу та оздоблення, а також способу депанелізації. У випадку багатошарових схем корисно розширити специфікацію за допомогою так званого стека, тобто графічного або текстового представлення поперечного перерізу плати, включаючи товщину сердечника, мідних шарів і препрегів. Специфікація також може містити інформацію про цільові значення імпедансу для конкретних трас у багатошарових схемах.
На що звертається увага при перевірці конструкції друкованої плати?
Щоб забезпечити ефективність процесів, документація, надана замовником, завжди перевіряється інженерами. Якщо замовник виготовляє панелі на друкованій платі самостійно, тоді перевіряється, чи можуть машини працювати з панеллю. Через технологічні обмеження розмір панелі не має перевищувати 350х300 мм. Іноді клієнту пропонується змінити компонування панелі, щоб покращити її жорсткість. В основному це стосується широких панелей з безліччю дрібних плат. Ще одна річ, на яку необхідно звернути увагу, – це різні типи роз’ємів, встановлених близько до краю друкованої плати або тих, що виходять за межі плати. Тут беруть участь три фактори:
- Використання оцінювання і одночасного розміщення роз’ємів безпосередньо на краю або виступаючих за контур друкованої плати, запобігаючи депанелізації.
- Перемички, розташовані занадто близько до роз’єму або безпосередньо під ним, що може ускладнити або зробити неможливим депанелізацію. При необхідності рекомендується змінити положення перемичок або змінити тип панелі.
- Роз’єми з позиціонуючими виступами в нижній частині корпусу, які вимагають відповідних вирізів у ламінаті друкованої плати або в корпусі панелі.
На наступному етапі перевіряється розташування реперних знаків – це критична точка з точки зору всіх процесів, що здійснюються автоматично на машинах. Якщо апарат не знайде контрольну точку, він не зможе виконати запрограмовані дії. З цієї причини одна з вимог полягає в тому, щоб розміщувати опорні знаки з обох сторін панелі на мінімальній відстані 4 мм від зовнішнього краю панелі.
Співпраця з перевіреними та надійними постачальниками друкованих плат
Нам вдалося налагодити співпрацю з багатьма постачальниками друкованих плат, які пропонують послуги на світовому та європейському ринку. Попередня реалізація проектів медичного, військового та космічного обладнання дозволила співпрацювати з мережею постачальників, які пропонують найвищу якість. Це організації, які спеціалізуються на створенні складних багатошарових плат, мають доступ до різноманітних матеріалів для спеціалізованих застосувань і відповідають конкретним високим стандартам.
Основні елементи процесу: зберігання, перевірка дефектів друкованих плат та вхідна перевірка друкованих плат
Після виробництва на заводі друковані плати герметично упаковуються у вакуумні пакети, оснащені вологопоглиначами та індикаторами вологості. Перші поглинають вологу, що потрапила в мішки під час запаювання, другі дозволяють визначити, чи не було розгерметизації упаковки під час транспортування.
Волога є найбільшим ворогом друкованих плат. По-перше, з деякими типами обробки друкованої плати це сприяє корозії поверхонь контактних площадок. По-друге, це може завдати куди більшої шкоди платі. Якщо волога проникне в структуру плати, це може призвести до здуття та розшарування ламінату.
Такий дефект може бути помітний не відразу, іноді він виявляється тільки на етапі пайки, коли частинки води, що потрапили в структуру друкованої плати, починають закипати під впливом високої температури в печі, лопаючи ламінат. Подібні дефекти можуть з’явитися вже на етапі виробництва ламінату, якщо матеріал зберігався неправильно, в результаті чого волокнисті листи насичувалися вологою.
Помилки у виробництві друкованих плат можуть виникнути без вологи через неправильний вибір параметрів процесу, що призводить до неправильного пресування ламінату та розшарування. У більшості випадків такі дефекти виявляє контроль якості на заводі друкованих плат, але після доставки плат ми перевіряємо їх на відповідність дизайну, а також на можливі механічні пошкодження.
Збірка PCBA та багато іншого
Надаючи послуги з монтажу PCBA на нашому виробництві, ми розглядаємо друковані схеми як один із ключових компонентів у виробництві електроніки, тому надаємо великого значення їх замовленню у перевірених постачальників. Ми також піддаємо їх низці процесів контролю, беручи до уваги остаточний успіх проекту.
Ми пропонуємо нашим клієнтам підтримку на кожному етапі створення електроніки – від ідеї та прототипу до виробництва та тестування пристрою. Обсяг послуг охоплює поверхневий (SMT) і наскрізний монтаж (THT), включаючи звичайну або селективну пайку хвилею та ручну пайку. Ми також відновлюємо та ремонтуємо електроніку. У рамках тестування якості ми піддаємо його широкому спектру випробувань: автоматичному оптичному контролю (AOI) та рентгенівському (AXI), функціональним тестам ICT (In Circuit Test), FCT (Functional Tests), ICSP (In-Circuit Serial Programming), Flying Probe та випробування навколишнього середовища.
За матеріалами сайту https://tek.info.pl
Лайкнуть
Твитнуть