Lyijytön piirilevymateriaali piirilevyjen kokoonpanoon ja luotettavaan piirilevyjen valmistukseen

Lyijyttömän piirilevymateriaalin valinta kuuluu kokoonpanokeskusteluun, ei pelkästään paljaan piirilevyn määrittelyyn. Käytännön kysymys on, pystyvätkö laminaatti, pintakäsittely, juotosmaski, pakkausmateriaali ja uudelleensulatusprosessi tukemaan vakaata lyijytöntä rakennetta aiheuttamatta vääntymistä, kostumista tai tarkastusongelmia myöhemmin tuotannossa.

Highleap Electronics arvioi lyijyttömiä piirilevyjä kokonaisina piirilevyprojekteina. Yhdistämme laminaattivalinnan lyijyttömään piirilevyyn , lyijyttömään juotokseen , sapluunasuunnitteluun, SMT-kokoonpanoon ja tarkastuskattavuuteen, jotta piirilevy voi siirtyä sujuvasti valmistuksesta toistettavaksi kokoonpanoksi.

Mitä lyijytön materiaalivalinta todella tarkoittaa

Tavoitteena on kokoonpanon luotettavuus, ei piirustuksessa oleva merkintä

Monissa piirustuksissa mainitaan lyijytön yhteensopivuus selventämättä, mikä ongelma on ratkaistava. Käytännössä materiaalikatselmuksessa on kyse siitä, kestääkö piirilevy korkeampia sulatuslämpötiloja, säilyttääkö tasaisuuden, tukeeko se valittua pintakäsittelyä ja läpäiseekö se kokoonpanon jälkeisen tarkastuksen.

Tämä tarkoittaa, että laminaattikeskustelun tulisi liittyä varsinaiseen komponenttisarjaan ja prosessiin. Pienistä passiivisista osista ja yksinkertaisesta SMT:stä rakennettu piirilevy ei välttämättä vaadi samaa materiaalivalintaa kuin tiheä BGA-kokoonpano tai monikerroksinen teollisuusohjauspiirilevy.

Lyijyttömän tuotteen vaatimukset tulevat usein kokoonpanotiloista

Vahvimmat signaalit ovat yleensä käytännönläheisiä: toistuva altistuminen uudelleensulatukselle, pakkauksen herkkyys, vääntymisongelmat tai vientivaatimustenmukaisuusodotukset. Siksi Highleap tarkastelee materiaalivalintoja mieluummin yhdessä kokoonpanotiedostojen kanssa kuin irrallisena, paljaan piirilevyn aiheena.

Miten Reflow-jännitys muuttaa piirilevyn päätöstä

Reflow-profiili voi paljastaa heikkouksia, jotka eivät ilmene pelkästään valmistuksessa

Lyijytön kokoonpano nostaa tyypillisesti prosessilämpötiloja korkeammiksi kuin tina-lyijyjuotto, mikä voi lisätä laminaatin, pinnoitettujen reikien, juotosmaskin ja suurempien pakkausalueiden rasitusta. Jos piirilevy on ohut, huonosti tasapainotettu tai täynnä suurempia lämpömassoja, tästä rasituksesta tulee merkittävämpi.

• Laminaatin lämmönkestävyys ja mittapysyvyys
• Levyn paksuus ja kuparin tasapaino
• Odotettu uudelleenjuoksutusjaksojen määrä ja mahdollinen uudelleentyöstölle altistuminen
• Suuret komponentit tai lämpöä upottavat alueet, jotka muuttavat paikallista lämpökäyttäytymistä

Tästä syystä lyijyttömän piirilevyn tarkistuksen tulisi sisältää prosessioletuksia, ei pelkästään vaatimustenmukaisuuslausuntoa. Tarvittaessa Highleap yhdenmukaistaa suosituksen korkean lasittumisasteen FR4-piirilevyjen valmistuksen tai muiden materiaalipolkujen kanssa, jotka tukevat paremmin lämpökuormitusta.

Levyn tasaisuus vaikuttaa satoon kauan ennen kuin kenttävika ilmenee

Kokoonpanot, joissa on hienojakoisia osia, BGA-piirejä tai suuria liittimiä, voivat menettää tuottoa, jos piirilevy liikkuu liikaa lämpösyklin aikana. Tällaisissa kokoonpanoissa materiaalivalintaa ja piirilevyn rakennetta tulisi käsitellä kokoonpanon tuottopäätöksinä, ei pelkästään valmistustietoina.

Pinnan viimeistelyvaihtoehdot lyijyttömään kokoonpanoon

Viimeistelyn on vastattava pakkaussekoitusta ja varastointisuunnitelmaa

Lyijyttömän juottamisen suorituskyky riippuu suuresti valitusta pintakäsittelystä. ENIG, ENEPIG, OSP, upotushopea, upotustina ja lyijytön HASL luovat kukin erilaisia ​​kompromisseja tasomaisuuden, varastointiajan, kustannusten ja kokoonpanon yhdenmukaisuuden suhteen.

Highleap vahvistaa viimeistelyn pakkausmateriaalien ja varastointi- tai toimitusodotusten perusteella ennen kokoonpanoreitin lopullista määrittelyä.

Pakkausyhdistelmä, MSL ja tarkastussuunnittelu

Komponenttien herkkyys määrittää usein turvallisen prosessi-ikkunan

Lyijytön yhteensopivuus riippuu yhtä lailla osaluettelosta kuin piirilevystäkin. Kosteusherkät laitteet, suuret lämpötyynyt, BGA:t, QFN:t, puristussovittimet ja sekalaiset läpireikäkokoonpanot muuttavat kaikki sitä, miten piirilevy tulisi rakentaa ja tarkastaa.

Highleap tarkistaa MSL:n käsittelyn, paistovaatimukset, sapluunastrategian, röntgenkuvauksen ja mahdolliset toiminnalliset testiodotukset ennen kokoonpanosuunnitelman julkaisemista. Asiaankuuluvat projektit menevät usein päällekkäin piirilevyjen kokoonpanopalveluiden ja tarkempaa valvontaa vaativien rakennusten kanssa, joissa prosessikuri on tärkeämpää kuin raakalevyn hinta.

Tarkastuksen laajuuden tulee vastata todellista kokoonpanoriskiä

Yksinkertainen AOI-virtaus voi riittää joillekin SMT-levyille, mutta tiheämpi lyijytön rakenne BGA-liitoksilla tai piiloliitoksilla voi vaatia röntgenkuvauksen tai lisätarkastuksen. Oikea tarkastuspaketti tulisi asettaa ennen tarjousta, eikä sitä tulisi lisätä vasta linjan suunnittelun jälkeen.

Missä valmistuksen ja kokoonpanon on oltava linjassa

Valmistusmuistiinpanojen tulisi tukea kokoonpanoprosessia

Lyijyttömien piirilevyjen suorituskyky on parempi, kun juotospintojen viimeistely, juotosmaskin määritys, kuparitasapaino ja paneelistrategia valitaan kokoonpano mielessä pitäen. Jos paljaan piirilevyn tiedostot ja kokoonpanotiedostot valmisteltiin erikseen, Highleap tarkistaa ristiriitaisuudet ennen tuotantoon julkaisua.

Tämä on erityisen tärkeää piirilevyillä, joissa on BGA-poistumisreititys, tiukka välitys, suuremmat kuparipinnat tai sekoitettu SMT- ja läpireikien sisältö. Näissä tapauksissa materiaalivalinnan, viimeistelyn valinnan ja tarkastussuunnittelun tulisi tapahtua yhdessä eikä erillisissä loppuvaiheen keskusteluissa.

Toistuva tuotanto vaatii lukitun prosessi-ikkunan

Kun lyijytön kokoonpano on validoitu, materiaali, viimeistely, pastaperhe ja tarkastusoletukset tulee säilyttää selkeästi. Muuten seuraava tilaus voi herättää uudelleen vältettävissä olevia kysymyksiä ja aiheuttaa vaihtelua siellä, missä ensimmäinen kokoonpano oli vakaa.

Mitä Highleap tarvitsee lyijyttömän piirilevytarjouksen saamiseksi

Täydellinen paketti mahdollistaa tarkemman kokoonpanovasteen

• Gerber tai ODB++, poraustiedot ja valmistushuomautukset
• Osaluettelo, keräily- ja sijoituspiirustus sekä kokoonpanopiirustus
• Pintakäsittely ja mahdolliset hyväksytyt materiaalivaatimukset
• MSL tai herkkien komponenttien erityiskäsittelyohjeet
• Tarkastuksen laajuus, kuten AOI, röntgen tai toiminnallinen testi
• Tavoitemäärä, läpimenoaika ja vaatimustenmukaisuusodotukset

Näiden tietojen avulla Highleap voi arvioida lyijytöntä piirilevyä todellisena PCBA-ohjelmana osittaisen dokumentaation sijaan.

UKK

Tarvitseeko jokainen lyijytön rakenne korkean tg-arvon omaavaa materiaalia?

Ei. Se riippuu piirilevyn rakenteesta, pakkauskoostumuksesta ja prosessialtistuksesta. Jotkut kokoonpanot toimivat hyvin vakiomateriaaleilla, kun taas toiset hyötyvät lämpökäsittelystä.

Onko ENIG aina paras viimeistely lyijyttömään kokoonpanoon?

Ei aina. Se on vahva vaihtoehto monille hienojakoisille rakenteille, mutta paras viimeistely riippuu tasaisuudesta, kustannuksista, säilyvyydestä ja komponenttisekoituksesta.

Voiko Highleap tarkistaa sekä paljaan piirilevyn että kokoonpanopaketin yhdessä?

Kyllä. Se on yleensä paras tapa välttää saantohävikki, joka johtuu valmistusoletusten ja todellisen kokoonpanoprosessin välisestä ristiriidasta.