Jak projekt stack-up zmniejsza reklamacje obwodów sztywnych?
Symetryczny, uzgodniony stack-up ogranicza wygięcia, odklejenia i odchyłki wymiarowe.
Stack-up trzeba planować pod kątem ograniczeń technologicznych i przewidywanego montażu. Symetria warstw oraz przemyślany układ core i prepreg stabilizują płytkę po prasowaniu i lutowaniu. W specyfikacji warto wskazać finalną grubość obwodu, liczbę i grubości warstw Cu oraz dielektryków. Typowe konstrukcje dla obwodów drukowanych sztywnych wykorzystują miedź 35 µm z finalną grubością około 1,6 mm, ale parametry dobiera się do wymagań projektu. Dla pokryć typu HASL należy unikać bardzo cienkich laminatów, bo wysoka temperatura procesu zwiększa ryzyko wygięcia. Dobrym nawykiem jest pisemne potwierdzenie finalnego stack-upu przed uruchomieniem produkcji.
Jak kontrolować rozkład miedzi, by ograniczyć rozwarstwienia?
Równomierny rozkład miedzi i zbalansowanie sąsiednich warstw zmniejsza naprężenia i ryzyko rozwarstwień.
Gdy jedna warstwa ma wypełnienie miedzią na przykład około 80 procent, a sąsiednia tylko około 20 procent, rośnie gradient naprężeń po prasowaniu i podczas profilu lutowniczego. Warto równoważyć pokrycie miedzią między warstwami oraz unikać skrajnych różnic grubości Cu w warstwach leżących obok siebie. Dopuszczalna różnica między sąsiednimi warstwami nie powinna przekraczać 35 µm. Nierówny rozkład wpływa także na plating, bo jony miedzi preferują izolowane pady i obszary o mniejszej gęstości ścieżek. Dlatego należy precyzyjnie określić docelową grubość Cu na warstwach zewnętrznych i stosować techniki wyrównujące rozkład miedzi już na etapie projektu.
Jak sprawdzać impedancję i pary różnicowe przed produkcją?
Uzgodniony stack-up i przeliczenie impedancji z kuponami testowymi zapobiega odchyłkom po produkcji.
W dokumentacji podaj docelowe wartości impedancji, tolerancję, geometrię ścieżek oraz odniesienie do warstw. Grubości dielektryków dobiera się tak, aby spełnić wymagania impedancji pojedynczych linii i par różnicowych. Przed produkcją wykonuje się kalkulację na zadanym stack-upie oraz projektuje kupony testowe do pomiaru metodą TDR. Po wytworzeniu serii prototypowej kupony mierzy się i w razie potrzeby koryguje szerokości lub odstępy. Takie podejście ogranicza ryzyko reklamacji z powodu przesterowania magistral wysokiej prędkości.
Jak dobierać laminat i Tg, żeby uniknąć reklamacji termicznych?
Dobierz laminat do profilu cieplnego i cykli reflow. Wybierz Tg i rozszerzalność CTE adekwatne do aplikacji.
Temperatura zeszklenia Tg określa, jak laminat zachowuje się przy wysokich temperaturach. Przy ołowiowych i bezołowiowych profilach lutowniczych oraz wielu cyklach reflow warto wybrać laminat o wyższym Tg i stabilnym CTE. To ogranicza odkształcenia, pęknięcia przelotek i rozwarstwienia. Dla aplikacji o wysokiej częstotliwości należy dodatkowo uwzględnić stabilność stałej dielektrycznej i straty. Jeśli przewidywane są duże zmiany temperatury, rozważ grubsze dielektryki lub wzmocnione rdzenie dla lepszej sztywności. Przy wykończeniu HASL unikaj bardzo cienkich płytek, bo proces jest termicznie wymagający.
Jak testy AOI, X‑ray i flying probe redukują reklamacje montażowe?
Wykrywają wady wcześnie, zanim trafią na linię lub do klienta.
AOI wychwytuje niedolewy trawienia, zwarcia, przerwy i błędy w soldermasce. Rentgen X‑ray pozwala ocenić przelotki, mikroprzelotki oraz jakość połączeń pod obudowami BGA i LGA. Test flying probe sprawdza ciągłość i zwarcia sieci bez dedykowanych szablonów testowych. Taki zestaw daje pełen obraz jakości jeszcze przed montażem lub na wczesnym etapie, co zmniejsza koszty poprawek i ryzyko reklamacji obwodów drukowanych sztywnych po dostawie.
Jak pliki Gerber i specyfikacja materiałów zmniejszają reklamacje?
Kompletna, jednoznaczna dokumentacja ogranicza interpretacje i błędy procesu.
Pakiet produkcyjny powinien zawierać pliki Gerber wszystkich warstw oraz pliki wierceń. Dołącz specyfikację materiałową z opisem stack-upu, grubościami dielektryków, miedzi bazowej i docelowej. Wskaż wymagania dotyczące Tg, kontrolę impedancji oraz tolerancje. Opisz panelizację, otwory technologiczne i kupony testowe. Wymagania specjalne, takie jak finalna grubość Cu na warstwach zewnętrznych czy dopuszczalna różnica grubości między warstwami, muszą być podane wprost. Jasna dokumentacja skraca czas pytań i zmniejsza ryzyko niezgodności.
Jak kontrolować grubość Cu i galwanizację, by uniknąć błędów?
Zdefiniuj miedź bazową i oczekiwany przyrost galwaniczny oraz zweryfikuj je zgodnie z normą IPC.
Dostępne są bazowe grubości miedzi 18 µm, 35 µm, 70 µm, 105 µm oraz 140 µm. Przy platingu przyrost na warstwach zewnętrznych zwykle mieści się w przedziale 18 do 35 µm. Oznacza to, że dla miedzi bazowej 18 µm finalnie uzyskuje się około 40 µm, a dla 35 µm około 70 µm. Różnicuj gęstość miedzi tak, aby plating był równomierny w całym panelu. Zastrzeż kontrolę minimalnych grubości na warstwach zewnętrznych zgodnie z IPC 6012C oraz wykonanie przekrojów kuponów. Unikaj sąsiadowania warstw o skrajnie różnych grubościach Cu, bo przekroczenie różnicy 35 µm podnosi ryzyko wad.
Jak pakowanie i transport wpływają na reklamacje płytek sztywnych?
Właściwe pakowanie i warunki transportu chronią miedź i powierzchnie lutownicze przed wilgocią i uszkodzeniami.
Płytki warto pakować próżniowo z pochłaniaczem wilgoci i wskaźnikiem wilgotności. Sztywne przekładki i zabezpieczone narożniki redukują ryzyko pęknięć i wygięć. Używaj opakowań antystatycznych oraz czystych, suchych kartonów. Kontroluj czas magazynowania i warunki środowiskowe, zwłaszcza wilgotność i temperaturę. W dokumentach transportowych opisz wymagane warunki oraz zalecenia dotyczące przechowywania. Po dostawie wykonaj szybkie oględziny i pomiary wilgotności w opakowaniu, aby wcześnie wykryć potencjalny problem.
Podsumowanie
Dobrze zaprojektowany stack-up, równy rozkład miedzi, kontrola impedancji, trafny dobór laminatu i rzetelne testy to plan na mniejszą liczbę reklamacji. Dopełnieniem są jednoznaczne pliki produkcyjne, kontrola grubości Cu i bezpieczne pakowanie. Taka dyscyplina jakości daje spokojniejszy montaż i stabilny produkt w terenie.
Prześlij projekt do weryfikacji DFM i uzyskaj propozycję stack-upu z kontrolą jakości jeszcze przed produkcją.
Chcesz zmniejszyć reklamacje płytek? Zamów weryfikację DFM i otrzymaj propozycję symetrycznego stack-upu oraz wyrównania rozkładu miedzi, które ograniczą wygięcia, rozwarstwienia i problemy po lutowaniu: https://technosystem.pl/obwody-sztywne/.
