DPS – technologie výroby

Transkript

Výroba desek plošných spojů
PCB = Printed Circuit Board
DPS = Deska Plošných Spojů
 Konstrukční třídy přesnosti
 Finální úpravy DPS
 Technologie výroby 2-stranných a vícevrstvých desek
 HDI – slepé a utopené prokovy (Blind, Burried Vias), microvias
 Technologické možnosti vybraných výrobců
 Výroba PCB s řízenou impedancí
Konstrukční třídy přesnosti
Třída přesnosti
4
5
6

W
min.
12
8
6

Isol
min.
12
8
6

V
min.
24
16
12

PAD
min.
V+24
V+16
V+12

SMask
min.
PAD+10 PAD+8
PAD+6
Další důležitý parametr:
Jednotky:
Aspect Ratio
1 palec = 2,54 cm
= poměr V : H
1 : 6..8
1 mil
= 0,001 palce
40 milů ≈ 1 mm
Třídy přesnosti
definice padstacku
Layout – finální úpravy
• Termální plošky
• Obrysy DPS
• Můstky pro frézování
• Sesazovací značky
• Zaměřovací značky
• Kótování
• Popisy na DPS
• Ošetření zlacených konektorů
N
N
V = výrobce
N = návrhář
V/N
V
N
N
N
V/N
Obrysy DPS
• Zpravidla pouze ve vrstvách SMT/SMB
• Možno ve zvláštní vrstvě (frézování...)
Ostřihové značky
Termální plošky
Můstky pro frézování
• Můstky na kterých zůstává deska držet v rámu
• Utopené můstky
• Ohýbání desky
Sesazovací značky
Zaměřovací značky
• Pro osazovací automat (kulaté)
• Pro BGA – kontrola osazení
• Pro nanášení pasty nebo lepidla (hranaté)
Kótování
• Výjimečně – zpravidla při frézování nebo panelizaci
Popisy na DPS
Ošetření zlacených
konektorů
Generování technologických dat
• Fotoplotr
• Vrtání
Fotoplotr – Extended Gerber
• Spoje
• Nepájivé masky
• Servisní potisk
• Pájecí pasta/lepidlo
• Frézování/drážkování
• Osazování
• RS 274 – X
• Jednotky (inch, mm)
• Formát (3.4...)
• Zero Supression
Vrtání – Excellon, Sieb & Meyer
• Počet použitých vrtáků
•Jednotky (inch, mm)
• Formát (3.4...)
• Zero Supression
• Průměry vrtáků / konečné průměry otvorů
Frézování/drážkování
• Gerber data ve spec. vrstvě
Osazování
• Pájecí pasta
• Lepidlo
• Souřadnice, rotace
• Výkres
• BOM
Generování technologických dat
Extended Gerber 3.4
G04 Aperture Definitions***
*%AMTHERMAL24*
1,1,0.104,0,0,*
1,0,0.074,0,0,*
21,0,0.104,0.015,0,0,45.0*
21,0,0.104,0.015,0,0,13.0*%
%ADD10C,0.0550*%
%ADD11C,0.0520*%
%ADD12R,0.0520X0.0520*%
%ADD13C,0.0580*%
%ADD14THERMAL24*%
G04 Plot Data ***
G54D10*
G01X0032750Y0014500D02*
Y0012700D01*
X0032750Y0010500D02*
X0014950D01*
G54D11*
G01X0015850Y0033250D02*
Y0013500D01*
G54D12*
G01X0018348Y0033622D02*
Y0034155D01*
X0018170D02*
X0018810Y0034067D01*
Y0033711D01*
X0018854Y0033622D01*
X0019761D02*
G54D13*
Y0030250D03*
G54D14*
X0019750D03*
M02*
Excellon 2.4
INCH,TZ
T1C0.0300
T2C0.0310
T3C0.0400
T4C0.0450
T5C0.1400
%
G05
T1
X222000Y131000
X222000Y152500
X124000Y176600
X135000Y192500
T2
X182000Y145000
X212000Y155000
X212000Y145000
T3
X089000Y103500
X258000Y266000
X089000Y103500
T4
X152500Y176000
X152500Y186000
X152500Y196000
T5
X182000Y120000
X222000Y120000
X124500Y176600
X135500Y192500
T0
M30
ADD10C0.550* = definice kruhové clonky D10 o průměru 0,055,
D01 = otevřít uzávěrku, D02 = zavřít uzávěrku, D03 = bliknout světlo,
G54D12 = vybrat clonku D12,
X0018348Y0033622D02*
= přesunout se bez světla do polohy 1,8348(x), 3.3622(y),
Y0034155D01* = přesunout do polohy 1,8348(x), 3.4155(y) a přitom svítit,
M02* = konec souboru atd…
G05 = vrtání obrazce,
T1 = povel k výměně vrtáku,
M30 = nastavení registru se STOP–kódem (=konec vrtání)...
Dvoustranné DPS – semiaditivní postup
1. Zadání výroby
2. Technologický rozbor a příprava dat
3. Vykreslení filmových matric
4. Formátování základního materiálu
5. Vrtání
6. Prokovení otvorů
7. Laminace fotorezistu
8. Osvit motivu
9. Vyvolání negativního motivu
10.Galvanické zesílení mědi
11.Leptuvzdorný rezist
12.Odstranění negativního fotorezistu
13.Leptání
14.Odstranění leptuvzdorného rezistu
15.Testování
16.Nepájivá maska
17.HAL/zlacení
18.Potisk
19.Formátování na výsledný rozměr
Semiaditivní
postup
Semiaditivní
postup
Technologie výroby 2‐stranných desek
Semiaditivní
postup
Technologie výroby 2‐stranných desek
Vrstvy a jejich
tloušťky
Přehled vrstevDPS a jejich typických tlouštěk.
Vrstva
Tloušťka
Filmy z fotoplotru
Nosný materiál
Základní plátování mědí
Prokov – aktivace palladiem
Prokov – galvanická měď
Fotorezist (fólie)
Galvanické zesílení mědi
Leptuvzdorný rezist – cín
Nepájivá maska
HAL
Nikl (chemicky/galvanicky)
Zlato (chemicky/galvanicky)
0,18 mm
0,2 až 3,2 mm, standardně 1,5 mm
5, 9, 18, 35, 70 nebo 105 μm, standardně 18 μm
0,1 μm
6 až 8 μm
38 μm
20 μm
12 μm
25 μm
10 až 15 μm
1 μm / 5 μm
0,1 μm / 1 μm
4-vrstvé desky
Návrh skladby vícevrstvých DPS
Dvě základní pravidla:
Cu folie
Laminát (prepreg)
Jádro (core)
Laminát (prepreg)
Jádro (core)
Laminát (prepreg)
Jádro (core)
Laminát (prepreg)
Cu folie
DPS – vícevrstvé desky
Střídání prepregů a jader tak, aby se celá sestava mohla laminovat najednou (nízká cena)
Symetrie hustoty mědi od středu na obě strany (prohýbání DPS)
DPS – vícevrstvé desky
Nejčastější chyby návrhářů
• Chybí označení stran (vrstev).
• Nejednoznačnost označení datových souborů.
• Nejednotné měrné jednotky.
• Způsob opracování.
• Obrysy plošného spoje.
• Symetrické rozložení mědi.
• Spoje, pájecí plošky a prokovy blízko okraje DPS.
• Zbytečně tenké spoje.
• Příliš tenké texty.
• Servisní potisk přes pájecí plošky.
• SMD – malý odstup nepájivé masky.
• Zbytečně malé průměry vrtáků.
• Průměry vrtáků nebo konečné průměry otvorů?
• Mnoho průměrů vrtáků.
• Malé mezikruží.
• Filmy - pro kusovou nebo sériovou výrobu?
• Speciální výřezy.
High Speed Digital Design & High Density Interconnect
Key:
PCB – technologie
HDI – slepé a utopené prokovy (Blind, Burried),
microvias
Core
Prepreg
Cu - foil
PCB – technologie
HDI – slepé a utopené prokovy (Blind, Burried), microvias
PCB – technologie
PCB – technologie
PCB – technologické možnosti
2013
Standard
šířka spoje/izolační vzdálenost
průchozí vrtání
bb vrtání (l:hp)
mezikruží
tl. prepregu
soutisk nepájivé masky
min. šířka nepájivé masky
w/s
th
v
r/l
hp
mr
md
Advanced
75/75 um
50/50um
280 um
150 um
110 um (1,4:1) 80 um (1,4:1)
125/75 um
100/40 um
40, 50, 65, 100, 125... um
+/-38 um
+/-25 um
70 um
60 um
Standard
Advanced
100/100 um
85/85 um
200 um
100 um
200 um (1:1)
120um (1:1)
120/120 um
100/100 um
50, 65, 100, 175... um
+/-100um
+/-70 um
100 um
100 um
Advanced parametry se průběžně mění se zaváděním nových technologií,
je nutné je vždy konzultovat s konkrétním výrobcem.
l
v
md
mr
r
th
w s
hp
h
hl
2014
Standard
šířka spoje/izolační vzdálenost
průchozí vrtání
bb vrtání (l:hp)
mezikruží
tl. prepregu
soutisk nepájivé masky
min. šířka nepájivé masky
w/s
th
v
r/l
hp
mr
md
Advanced
75/75 um
50/50um
280 um
150 um
110 um (1,4:1) 80 um (1,4:1)
125/75 um
100/40 um
40, 50, 65, 100, 125... um
+/-38 um
+/-25 um
70 um
60 um
Standard
Advanced
100/100 um
65/65 um
200 um
100 um
150 um (1:1)
100um (1:1)
120/100 um
100/85 um
50, 65, 100, 175... um
+/-100um
+/-50 um
100 um
80 um
Advanced parametry se průběžně mění se zaváděním nových technologií,
je nutné je vždy konzultovat s konkrétním výrobcem.
l
v
md
mr
r
th
w s
hp
h
hl
PCB s řízenou impedancí
Příklad zadání:
Předpokládané řazení vrstev:
TOP
100um
IN2
100um
IN3
500um
IN4
100um
IN5
500um
IN6
100um
IN7
100um
BOT
9-18um signál 50/100 Ohm při šířce spoje 178um, GAP 280um
FR4
18um PLANE
FR4
18um signál 50/100 Ohm při šířce spoje 100um, GAP 178um
FR4
18um PLANE
FR4
18um PLANE
FR4
18um signál 50/100 Ohm při šířce spoje 100um, GAP 178um
FR4
18um PLANE
FR4
9-18um signál 50/100 Ohm při šířce spoje 178um, GAP 280um
GERBERy + popis požadované
impedance
fialové spoje:
FPGA Virtex5 - CX4 (rocket I/O)
dif. páry Zo=50 Ohm,
Zdiff=100 Ohm, +/-10%
3-10GHz
modré spoje:
FPGA Virtex 5 - DDR2
single: 50-60 Ohm
dif. páry Zo=50-60 Ohm,
Zdiff=100-120 Ohm
0.5-1GHz
Příklad zadání:
Příklad simulace:
Příklad simulace:
PCB technologie
Zdroje:
 www.pragoboard.cz
 www.we-online.com
 www.ats.net
 www.cube.cz
 Záhlava, V. : Návrh a konstrukce desek plošných spojů, BEN, Praha 2011

DPS – technologie výroby

Transkript

Podobné dokumenty

Spolehlivost, diagnostika a kódování pro integrovanou výuku

zde ke stáhnutí

Struers Informace o produktu 2016 Materiálografie/ Měření tvrdosti

celý časopis