Flux de travail FAO PCB HDI | Définition des règles CMS, Vias et Perçage

La production de PCB HDI CAM est l'un des domaines les plus exigeants techniquement Fabrication de PCBAvec l'intégration croissante des circuits intégrés et les exigences d'assemblage à haute densité, les cartes mobiles HDI présentent souvent des contours complexes, un routage dense et des agencements de vias serrés.

Ces défis rendent le traitement FAO long et sujet aux erreurs, notamment sous la pression d'une qualité élevée et d'une livraison rapide. S'appuyant sur une expérience de production concrète, cet article partage des informations pratiques sur la gestion des CMS, des vias borgnes, des masques de soudure et du traitement des formes dans les flux de travail FAO des PCB HDI.

Définition des pastilles CMS dans les flux de travail FAO PCB HDI

Dans le traitement CAM PCB HDI, précis SMD La définition des composants montés en surface (CMS) est la première étape cruciale. Lors de la fabrication des circuits imprimés, des procédés tels que le transfert graphique et la gravure peuvent altérer les caractéristiques finales du cuivre. Pour garantir la conformité aux normes d'acceptation des clients, les ingénieurs FAO doivent appliquer des ajustements de compensation aux pistes et aux CMS indépendamment. Une mauvaise définition des pastilles CMS peut entraîner des pastilles sous-dimensionnées ou manquantes, ce qui affecte directement la soudabilité et la fiabilité de l'assemblage.

Gestion des pastilles CSP et des vias borgnes dans les cartes mobiles HDI

De nombreuses cartes mobiles HDI utilisent des boîtiers CSP (Chip Scale Packages) de 0.5 mm avec des pastilles de diamètre aussi petit que 0.3 mm. Dans certains cas, ces pastilles CSP chevauchent des pastilles de vias borgnes, toutes deux mesurant exactement 0.3 mm, ce qui peut entraîner un désalignement ou une fusion de pastilles si la FAO n'est pas correctement gérée.

En utilisant Genesis2000, vous pouvez éviter ces problèmes en suivant les étapes suivantes :

Définition étape par étape de SMD dans Genesis2000

1. Fermez toutes les couches de forage liées aux vias borgnes et enterrés.
2. Définir les CMS en fonction des exigences de conception du client.
3. Utilisez le bouton FonctionnalitésFiltre contextuel et Sélection de référence contextuelle fonctions permettant de localiser les pads liés au CSP à partir des couches supérieure et inférieure et de les déplacer vers des couches temporaires (couche t pour le haut, couche b pour le bas).
4. Dans l' couche t, supprimez tous les tampons de 0.3 mm qui chevauchent les vias borgnes et supprimez les tampons CSP redondants de la couche supérieure d'origine.
5. Reconstruisez manuellement les pastilles CSP selon la taille, l'emplacement et le nombre de pastilles spécifiés, puis définissez-les comme CMS. Copiez les pastilles corrigées dans la couche supérieure et ajoutez les pastilles de via correspondantes si nécessaire.
6. Répétez le même processus pour le couche b.
7. Enfin, analysez les fichiers Gerber pour détecter les SMD manquants ou dupliqués.

Avantages de ce processus CAM optimisé

Par rapport aux pratiques CAM traditionnelles, cette méthode CAM PCB HDI ciblée offre :

• Un flux de travail clair pour définir les CMS dans les conceptions HDI denses
• Moins d'étapes de traitement, réduisant le temps et les erreurs manuelles
• Meilleure compatibilité avec les scénarios de chevauchement de via aveugle + pad CSP
• Précision et rendement du premier passage améliorés

Suppression des pastilles non fonctionnelles dans le circuit imprimé HDI CAM

Une autre opération importante des flux de travail FAO des circuits imprimés HDI est la suppression des pastilles non fonctionnelles (PNF), c'est-à-dire celles qui ne sont connectées à aucun réseau sur certaines couches. Ces pastilles peuvent impacter l'intégrité du signal, complexifier les couches et poser des problèmes de fabrication, notamment pour les cartes mobiles HDI haute densité.

En utilisant un modèle typique à 8 couches PCB HDI à titre d'exemple, le processus CAM implique deux étapes principales de suppression du NFP :

Suppression étape par étape du NFP en CAM

1. Retirez les tampons de trous non métallisés sur les couches supérieure et inférieure à l'aide de la NFPSupprimer la fonction.
2. Supprimer les NFP liés à la via :
   • Fermer toutes les couches de perçage sauf les vias
   • complet » Retirer les plaquettes non percées in NFPSupprimer à NON
   • Retirez les pads non fonctionnels des couches 2 à 7
3. Supprimer enterré via les NFP :
   • Fermez toutes les couches de forage à l'exception des vias enterrés
   • Encore une fois, ensemble Retirer les plaquettes non percées à NON
   • Retirez les pads non fonctionnels des couches 3 à 6

Ce processus garantit des couches internes propres et contribue à réduire les éléments en cuivre inutiles, ce qui peut améliorer l'uniformité de la gravure et minimiser les risques de fabrication.

Pourquoi cette méthode de suppression du NFP fonctionne pour HDI CAM

Cette méthode est particulièrement adaptée aux ingénieurs FAO qui manipulent des conceptions de circuits imprimés HDI multicouches car :

• Il utilise un flux de travail clair basé sur des couches, facile à apprendre et à exécuter
• Compatible avec le logiciel Genesis2000 CAM
• Réduit l'encombrement interne du cuivre, ce qui est essentiel pour la gravure en ligne fine et l'alignement laser via

Pour les opérateurs CAM, en particulier ceux qui sont novices en matière de traitement d'empilement HDI, cette méthode étape par étape offre une approche simple et efficace pour le retrait des tampons non fonctionnels.

Perçage laser dans le traitement CAM des PCB HDI

Le perçage laser est une étape essentielle de la FAO pour PCB HDI, notamment pour la création de vias borgnes haute densité, généralement d'environ 0.1 mm de diamètre. Dans notre processus de production, nous utilisons la technologie laser CO₂, efficace pour percer des matériaux organiques tels que le RCC ou le PI, mais pas les feuilles de cuivre en raison de son point de fusion élevé et de sa faible absorption infrarouge.

Utilisation d'un masque conforme pour le traitement au laser CO₂

Les lasers CO₂ ne pouvant pas brûler le cuivre, un procédé de masquage conforme est appliqué en FAO. Ce procédé consiste à graver la feuille de cuivre au niveau des vias percés au laser afin que le laser puisse accéder directement à la couche diélectrique. Pour ce faire, les ingénieurs FAO doivent générer un film d'exposition basé sur les emplacements des vias lors de la préparation des données.

Vérifications de perçage CAM pour garantir les règles de conception

Pour préserver l'intégrité structurelle et garantir le maintien de la feuille de cuivre au bas des couches externes, l'espacement minimal entre les vias borgnes et enterrés doit être d'au moins 4 mils. Dans Genesis2000, les ingénieurs FAO peuvent effectuer cette validation en suivant le chemin suivant :

Analyse → Fabrication → Contrôle des perçages et des cartes

Cela permet de détecter et de signaler les violations dans l'espacement des vias, qui pourraient autrement entraîner des défauts de perçage ou une formation incorrecte des vias pendant la fabrication.

L'intégration du perçage laser dans les flux de travail FAO des circuits imprimés HDI nécessite une connaissance approfondie des matériaux et une validation logicielle. L'utilisation du laser CO₂, associée au masquage conforme et à des contrôles rigoureux des règles FAO, garantit la précision et la fiabilité du processus sur les cartes mobiles HDI haute densité.

Boucher les trous et manipuler le masque de soudure dans la FAO PCB HDI

Dans le processus de FAO des circuits imprimés HDI, les couches externes sont généralement constituées de matériaux RCC (cuivre recouvert de résine), composés de fines couches diélectriques et d'une faible teneur en résine. D'après les données expérimentales, lorsque l'épaisseur de la carte finie dépasse 0.8 mm et que les dimensions des fentes métallisées sont ≥ 0.8 mm × 2.0 mm ou que le diamètre des trous métallisés est ≥ 1.2 mm, deux jeux de limes de perçage doivent être préparés. Cela signifie que les trous nécessitent un double bouchage :

• Les couches intérieures utilisent un grattage et un bouchage de résine.
• Les couches extérieures sont bouchées directement avec de l'encre de masque de soudure avant l'application du masque de soudure.

Défis des vias à proximité des pastilles CMS pendant le processus de masquage de soudure

Lors de la production de masques de soudure, les vias situés sur ou à proximité des pastilles CMS présentent un risque de fuite d'encre lors de l'exposition du masque. Les clients exigeant généralement que tous les vias soient obturés, les ingénieurs FAO doivent gérer soigneusement le placement des vias et les ouvertures du masque de soudure afin d'éviter tout défaut.

Solutions CAM pour l'interaction entre les vias et les masques de soudure

L'approche CAM courante est :

• Éloignez les vias des pastilles CMS si possible pour éviter tout chevauchement.
• Si les vias ne peuvent pas être déplacés, appliquez l'un des ajustements de masque de soudure suivants :
  • Pour les vias recouverts de masque de soudure, ajoutez des points transparents sur la couche de masque de soudure, d'une taille de 3 mils plus petite que le trou fini d'un côté.
  • Pour les vias en contact avec l'ouverture du masque de soudure, ajoutez des points transparents de 3 mils plus grands que le trou fini sur un côté. (Cette option est utilisée lorsque les clients autorisent une légère couche d'encre du masque de soudure sur la pastille.)

Une manipulation appropriée des trous de bouchage et des couches de masque de soudure dans le processus HDI PCB CAM est essentielle pour garantir la qualité de fabrication et la fiabilité des joints de soudure, en particulier pour les conceptions à haute densité avec un placement CMS et via serré.

Traitement des formes dans la conception de panneaux CAM PCB HDI

Dans la production FAO de circuits imprimés HDI, les cartes sont souvent livrées sous forme de panneaux, avec des contours complexes et non standardisés. Les clients fournissent généralement un dessin CAO (généralement en .DWG (format) qui comprend le contour du panneau, les trous d'estampage, les trous de positionnement et les points d'alignement optique.

Importation efficace de formes via DXF dans Genesis2000

Plutôt que de redessiner manuellement le contour du panneau dans Genesis2000, ce qui prend du temps et est sujet aux erreurs, les ingénieurs FAO peuvent simplifier le processus en convertissant le fichier CAO du client :

1. Ouvrez le .DWG fichier.
2. Utilisez la fonction « Enregistrer sous » et modifiez le type de fichier en : AutoCAD R14/LT98/LT97 DXF (*.DXF)
3. Dans Genesis2000, importez le .DXF fichier comme un fichier Gerber.

Cette méthode permet aux ingénieurs FAO d'intégrer avec précision et efficacité :

Avantages pour la production de panneaux HDI

Cette méthode d'importation DXF améliore non seulement la vitesse, mais réduit également le risque d'erreurs dimensionnelles, ce qui est particulièrement utile pour les panneaux de circuits imprimés HDI de haute précision. Elle garantit un alignement précis pour les processus ultérieurs de perçage, de routage et d'assemblage.

Fraisage du contour dans HDI PCB CAM

Lors de l'usinage FAO de circuits imprimés HDI, le fraisage du contour est une étape cruciale. Sauf demande expresse du client, les pratiques de fabrication standard exigent que la feuille de cuivre soit légèrement retirée du bord de la carte. Cela évite le délaminage ou le retournement du cuivre lors du fraisage.

Risque de circuits ouverts en raison des extrémités étroites en cuivre

Cependant, le retrait du cuivre peut créer des traces ultra-étroites près du bord. Par exemple, si deux extrémités de cuivre (A) sont proches du bord et :

• N'appartiennent pas au même réseau électrique
• Ont une largeur inférieure à 3 mils

La forme résultante peut alors être impossible à fabriquer et entraîner un circuit ouvert. Ces types de problèmes ne sont pas visibles dans les rapports d'analyse Genesis2000 standard.

Solution CAM : comparaison de réseaux secondaires avec retrait de bord modifié

Pour détecter et résoudre ce problème, une comparaison de réseau secondaire est requise :

1. Retirez manuellement 3 mils supplémentaires de cuivre vers l'intérieur du bord de la carte.
2. Réexécutez la comparaison de réseau dans Genesis2000.
3. Interprétez le résultat :
   • Si aucun circuit ouvert n'est trouvé : les deux extrémités en cuivre appartiennent soit au même filet, soit la largeur après coupe est ≥ 3 mils, ce qui est manufacturable.
   • Si un circuit ouvert se produit : la largeur du cuivre est trop étroite ou les filets sont isolés : élargissez la feuille de cuivre pour assurer la connectivité et une production fiable.

Cette méthode fournit une approche pratique pour prévenir les problèmes CAM non détectés lors du fraisage des contours dans les PCB HDI, améliorant le rendement et garantissant la conformité aux normes de production.

Conclusion

La demande de circuits intégrés à haute intégration et de technologies d'assemblage d'interconnexions haute densité a propulsé Cartes HDI à l'avant-garde de l'industrie de fabrication de PCB. Cependant, leurs conceptions complexes et leur câblage dense présentent des défis importants lors de la production de FAO, entraînant souvent des retards et des inexactitudes. Pour garantir une qualité irréprochable et une livraison dans les délais, les ingénieurs CAM ont développé des informations précieuses grâce à une pratique et un perfectionnement continus.

Les principaux domaines d'intérêt comprennent la définition précise des CMS, le retrait rationalisé des tampons non fonctionnels, les techniques de perçage laser de précision, la gestion efficace des trous de bouchons et des masques de soudure, la production de formes optimisées et le fraisage méticuleux des bordures. En relevant systématiquement ces défis et en utilisant des stratégies de FAO avancées, les professionnels peuvent atteindre une plus grande efficacité et précision dans la production de cartes HDI. Le résultat est la livraison de PCB de qualité supérieure qui répondent aux demandes changeantes du marché.