Требования к чертежам изготовления печатных плат для специальных технологических процессов.

Чертежи для изготовления печатных плат должны содержать больше информации, чем просто контуры платы и изображения медных контактов, если конструкция включает в себя выборочное золочение выводов, пазы контролируемой глубины, фрезерованные полости, гальваническое покрытие кромок, обратное сверление или заполненные переходные отверстия. Отсутствие деталей технологического процесса может задержать составление коммерческого предложения, вызвать вопросы у инженеров или привести к производственным предположениям, влияющим на соответствие и функциональность. В этом руководстве объясняется, какие указания на чертежах, сопроводительные файлы и требования к утверждению должны подготовить покупатели и инженеры, прежде чем отдавать печатную плату, изготовленную по специальной технологии, на производство.

Требования к чертежам изготовления печатных плат для специальных технологических процессов.

Файлы Gerber описывают медные элементы, паяльную маску и другие заданные слои изображения, а данные для сверления с ЧПУ передают информацию о расположении отверстий и сверлении. Эти файлы могут не полностью описывать предполагаемый метод изготовления, глубину обработки, локальное покрытие, базовые ориентиры или критерии контроля. Контролируемый чертеж изготовления связывает эти требования с конкретными элементами готовой платы.

Для печатных плат со специальными элементами в технологической документации должны быть указаны версия платы, окончательные размеры, структура слоев, требования к материалам, качество обработки поверхности, тип отверстий и применимые критерии приемки. Для каждого критически важного элемента должно быть четко указано его местоположение и соответствующая инструкция по изготовлению. Если чертеж противоречит предоставленным файлам Gerber, данным сверления или утвержденной структуре слоев, несоответствие должно быть устранено до начала производства.

Специальный технологический чертеж дополняет более широкий контрольный список проектирования печатных плат с учетом технологичности производства , который охватывает другие аспекты проектирования и готовности к производству. Эти два документа служат разным целям: общие проверки DFM помогают выявить проблемы с технологичностью, в то время как подробные спецификации по изготовлению определяют, что завод должен изготовить и проверить.

Необходимый уровень детализации зависит от конструкции. Для обычной многослойной платы может потребоваться только стандартная схема изготовления и четко определенные технические характеристики. Для платы со слепыми пазами, локальным контактным покрытием или фрезерованием с контролируемой глубиной обычно требуются дополнительные виды, размеры и инструкции, специфичные для данного процесса.

Специальные технологические процессы изготовления печатных плат и необходимые указания на чертежах.

В приведенной ниже матрице обобщена информация, обычно необходимая для оценки изготовления печатных плат по специальным технологическим процессам. Используйте строки, относящиеся к конкретному проекту. Числовые ограничения, материалы, доступность технологических процессов и методы контроля должны быть установлены для конкретного проекта, а не предполагаться на основе общего примера.

При выборочной обработке контактных поверхностей на чертеже следует различать зоны контакта с твердым золотом и другие обработанные медные поверхности. Общее описание качества обработки поверхности не обязательно должно определять требуемое локальное покрытие, толщину или фаску. Аналогично, при обратном сверлении необходимо четко указать сторону входа и целевой слой, а не давать общее указание на удаление неиспользуемых переходных отверстий.

Не следует предполагать, что все сложные функции могут быть изготовлены с использованием одной и той же последовательности технологических процессов. Необходимо подтвердить предлагаемый метод изготовления и приемки с производителем печатных плат, особенно если в одной конструкции взаимодействуют несколько специальных процессов.

Типичные конфликты чертежей печатных плат и проверки перед выпуском.

Задержки в производстве часто начинаются с противоречивых инструкций, а не с отсутствия макета. Следующие проблемы стоит решить, прежде чем отправлять пакет документов для составления сметы или начала производства.

Пример производственных заметок для инженерного анализа.

Следующие примеры иллюстрируют, как выразить производственные намерения. Замените каждый заполнитель утвержденным значением проекта и подтвердите, что выбранный процесс может соответствовать указанным требованиям, прежде чем выпускать чертеж.

Все размеры, допуски, материалы и критерии приемки должны соответствовать утвержденной проектной спецификации и подтвержденному производственному процессу. Приведенные выше примеры являются лишь примерами для чертежей; их не следует интерпретировать как стандартные пределы для каждой конструкции печатной платы.

Контрольный список чертежей для изготовления перед выпуском

• Номер детали и версия соответствуют данным Gerber или ODB++, файлам сверления для станков с ЧПУ и механическому чертежу.
• Каждая особая деталь имеет определенное местоположение, геометрию, технологические требования и применимые допуски или критерии приемки.
• Функции контроля глубины определяют сторону обработки, базовую точку и требуемую глубину или остаточную толщину.
• Четко различаются отверстия или пазы с покрытием и без покрытия, включая кромочное покрытие и зубчатые элементы.
• Локализованные виды обработки поверхности сопоставляются с соответствующими областями, а контакты с твердым золотом различаются от общих видов обработки поверхности.
• Количество слоев, плотность укладки, длина переходных отверстий, требования к импедансу и таблицы сверления используют согласованные определения слоев.
• Там, где это применимо, указываются необходимые сертификаты на материалы, чертежи поперечных сечений, отчеты об импедансных измерениях и стандарты приемки.
• Определены требования к утверждению замен материалов, изменений в структуре материалов и критических отклонений от технологического процесса.
• Утвержденные чертежи и данные для изготовления постоянно обновляются, а проекты печатных плат включают в себя необходимые спецификации материалов и файлы сборки.

Разместите чертеж для изготовления в качестве контролируемого документа в составе пакета производственных данных. Отделы закупок, проектирования и производства должны работать с одной и той же утвержденной версией. Краткий чертеж, решающий важные производственные задачи, более полезен, чем длинный документ, оставляющий основные требования открытыми для интерпретации.

Обзор инженерных решений по изготовлению и сборке печатных плат.

Полный производственный пакет должен отражать фактическую конструкцию печатной платы и любые требования к последующей сборке. Количество слоев само по себе не определяет, является ли плата высокоплотной (HDI), и не каждая шестислойная печатная плата требует микропереходов или последовательного ламинирования. Необходимая документация зависит от выбранной конструкции, электрических ограничений и специальных технологических процессов.

Структура слоев и специфические требования HDI

Для многослойных или HDI-плат необходимо четко определить последовательность слоев меди, конструкцию диэлектрика, конечную толщину и соединения переходных отверстий. Если в конструкции используются глухие или скрытые переходные отверстия, следует указать пары соединенных слоев, а не полагаться на общую маркировку переходного отверстия. В конструкциях, предполагающих последовательное ламинирование, также необходимо указать предполагаемую структуру сборки и требования, требующие утверждения.

Для конструкций с контролируемым импедансом необходимо обеспечить согласованное соотношение между заданным импедансом, геометрией дорожек, опорной плоскостью, конструкцией диэлектрика и толщиной медного слоя. Укажите целевое значение и допуск, определите затронутые цепи или слои и укажите, требуются ли образцы импеданса и отчеты об измерениях. Электрические требования должны оставаться четко сформулированными до тех пор, пока предлагаемая технологичная структура не будет рассмотрена и утверждена.

Для проектов с шестью медными слоями соотношение между толщиной слоя и сопротивлением импедансу имеет значение при проверке соответствия утвержденной конструкции производственным данным. Для более широкого планирования закупок требования к изготовлению и сборке шестислойных печатных плат обеспечивают необходимый контекст для всего заказа на плату. Это взаимосвязанные, но различные аспекты: один касается конструкции слоев, а другой — более широкого проекта по производству и сборке.

Какая информация по сборке должна быть включена в производственную упаковку?

Если закупка включает сборку печатной платы, одних только чертежей изготовления недостаточно для полного описания печатной платы. Для микросхем с малым шагом выводов, запрессовываемых разъемов, зубчатых интерфейсов и специальных контактных зон могут потребоваться схемы сборки, спецификации компонентов или дополнительные инструкции по обращению. Данные для изготовления и сборки должны быть согласованы, без предположения, что один документ заменяет другой.

Подготовьте спецификацию материалов (BOM), данные для установки компонентов или данные о центроиде, сборочный чертеж и соответствующую информацию о версиях вместе с файлами для изготовления. Спецификация материалов и данные о размещении компонентов, необходимые для печатной платы, помогут определить информацию, необходимую для подготовки к сборке. Если разъем или компонент предъявляют особые требования к интерфейсу платы, убедитесь, что механическая и сборочная документация совпадают.

Часто задаваемые вопросы о чертежах для изготовления печатных плат

Могут ли файлы Gerber сами по себе указывать на необходимость нанесения золотого покрытия на контакты?

В чертежах Gerber можно определить геометрию контакта, но они могут не содержать полной спецификации покрытия, толщины, фаски или требований к приемке. Предоставьте четкий чертеж области контакта и подробные примечания к отделке, соответствующие утвержденной производственной спецификации.

Как следует определять размеры глухой полости или щели с регулируемой глубиной?

Укажите расположение и геометрию элемента, сторону обработки, базовую точку, глубину или остаточную толщину материала, допуск и любые критические требования к зазору между слоями. Сечение полезно, когда глубину резания невозможно определить только по плану. Подтвердите метод измерения у производителя.

Требуется ли специальная технологическая схема для каждой шестислойной печатной платы?

Нет. Стандартная шестислойная печатная плата может быть адекватно описана в стандартном технологическом плане и утвержденных спецификациях. Дополнительные указания по специальному процессу необходимы, когда обычные чертежи слоев, данные сверления и стандартные примечания не в полной мере отражают требуемые условия изготовления или приемки.

Что должно произойти, если чертеж и файлы Gerber конфликтуют?

Устраните несоответствия до начала производства, а не оставляйте завод на произвол судьбы, чтобы он сам выбирал, каким указаниям следовать. Предварительный анализ технологичности производства (DFM) перед началом выпуска продукции поможет выявить вопросы, касающиеся технологичности, и задокументировать проблемы, требующие уточнения. Любые изменения, затрагивающие утвержденный проект, должны осуществляться в соответствии с процедурой управления изменениями заказчика.