Mit csinálnak a gyártók mielőtt gyártani kezdik az Ön nyomtatott áramköri lapját?

Ez a dokumentum az Eurocircuits-nél alkalmazott gyártáselőkészítési (front-end) folyamatot mutatja be. Minden nyomtatott áramkör gyártó, nagyjából azonos lépéseket hajt végre a gyártáselőkészítés során, még ha azoknak különböző elnevezéseket is ad.

Mi a saját elnevezéseinket használjuk a különböző lépésekre, így ha Ön Eurocircuits felhasználó, akkor ezek alapján tudja nyomon követni a rendelését a gyártáselőkészítési folyamatban.

Miért nem tudjuk használni az Ön Gerber és fúró fájljait abban a formában, ahogyan azokat feltöltötte?

  • Azért, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy az Ön által feltöltött fájlok gyárthatóak-e (gyártható-e és hogyan), meg kell vizsgálnunk az adatokat. Ez a lépés a „Data Analysis”.

Az “Analysis” lépés egy automatikus adatbeolvasó és adatelemző folyamat. Az “Analysis CC” lépés során pedig a mérnökeink keresztellenőrzést hajtanak végre az előbb említett automatizált elemzésen.

  • Azért, hogy az adatok megfeleljenek a gyártási folyamatoknak, a fájlokon néhány változtatást kell végrehajtanunk (például rá kell növelnünk a furatátmérőkre, hogy ezzel kompenzáljuk a furatokban történő rézleválást). Ez a „Production Tool Generation” lépés.

További lépések a “Single image” és a “Single Image CC” (Cross-Check). Megjegyzés: A “Single Image” olyan formában mutatja a rendelést, ahogy azt a vevőnek kiszállítjuk. Ez lehet egyedi áramkör vagy vevői montír.

  • Azért, hogy az adatok használhatóak legyenek a gyártási és tesztelési folyamatokban (film plotterek, fúrógépek, galvánsor, marógépek, optikai tesztelő berendezések, elektromos tesztelő berendezések), egységes formátumra kell azokat alakítanunk.

Milyen előnyei vannak az Ön számára?

Ha a kártyáját könnyebben gyárthatóra tervezi, akkor a végtermék megbízhatóbb és olcsóbb lesz. Ehhez tervezési útmutatókat és iránymutatásokat készítettünk. További információért látogassa meg honlapunkon a “Tervezési útmutatót”.

Megjegyzések:

  1. A legtöbb gyártó, beleértve az Eurocircuits-et is, a lentebb leírt folyamatok nagy részét automatizálja. Ez a folyamatokat gyorsabbá és olcsóbbá teszi, ráadásul lecsökkenti a hibázás lehetőségét. Hogy a leírást érthetőbbé tegyük, az automatizálási lépéseket legtöbbször kihagytuk.
  2. A tervezési tanácsokat a következő szimbólummal jelöltük: 
    ♦ szimbólummal jelöltük azokat a megjegyzéseket, amik az Eurocircuits gyakorlatával kapcsolatosak.

Első rész – “Data analysis”, azaz adatelemzés

Megjegyzés: Ugyanazt az adatelemzést futtatjuk le árajánlat adásakor is, mint amikor egy rendelést felveszünk.

Automatikus adatbeolvasás és elemzés

Egy automatikusan működő szoftvert használunk, hogy beolvassuk az Ön Gerber fájljait és Excellon fúrófájljait, vagy éppen az EAGLE BRD fájljait. A program ezeket átkonvertálja a mi belső gyártáselőkészítési (front-end engineering format) formátumunkra és ellenőrzi, hogy minden réteg megvan-e és készít egy előzetes elemzést, hogy meghatározza a munka gyártási paramétereit.

Ebben a fázisban, az új PCB Visualizer szoftverünk segítségével minden réteget láthat a képernyőjén.

♦Léteznek más fajta formátumokat is (pl.: Mentor Graphics/Valor’s ODB++), de mi a Gerber-t részesítjük előnyben, hiszen az egyszerű és egyértelmű.

Olvassa el a “10 szabály a tökéletes adatok érdekében című írásunkat. Ez egy rövid összefoglaló arról, hogy hogyan készítsen nekünk megfelelő és egyértelmű fájlokat. Használja ezt együtt a „logically chosen file names for your Gerber data” című írásunkkal; így megelőzheti az ebből adódó, felesleges félreértéseket.

Használjon Extended Gerber (RS274X) formátumot és Excellon fúrófájlokat ahol csak lehetséges. Gyorsabb kezelni őket és kisebb a hibázás lehetősége is. Egy másik hasznos formátum az EAGLE 6.X natív formátum. Ez egy XML alapú formátum, amit könnyedén át tudunk alakítani a saját CAM formátumunkra anélkül, hogy egy köztes (Gerber) formátumot kellene használnunk, ezzel is csökkentve a hibázás lehetőségét.

Miért változtatjuk meg a formátumot?

  1. Sok olyan gyártási információ szükséges az adatelemzéshez, a szerszámgeneráláshoz, és a gyártáshoz, amelyek nincsenek benne a Gerber-ben vagy az Excellon-ban (ilyenek például a rétegtípusok vagy a hálózatlisták az adat ellenőrzéshez).
  2. A Gerber és az Excellon formátumok különböző verziókban érkezhetnek. Az adatelemzésnek egy egységes formátumra van szüksége.

A korszerűbb adatelőkészítő csomagok („CAM rendszerek”) a saját belső formátumukat használják. Mi aUcamco UCAM szoftverét használjuk, ami DPF (Dynamic Process Format) formátummal dolgozik.

“Analysis cross-check”, azaz az adatelemzés keresztellenőrzése

Ebben a fázisban, a mérnökeink befejezik az analízist, jóváhagyják a többrétegű munka rétegfelépítését, ellenőrzik az adatokat és egy esetlegesen felmerülő kérdés esetén, felveszik a kapcsolatot a megrendelővel.

Ha Ön egyértelmű fájlokat küld megrendeléskor, akkor megelőzheti azt az időveszteséget, amíg felvesszük Önnel a kapcsolatot a felmerülő problémák tisztázása érdekében. További információért tekintse meg a „Tervezési útmutató” című írásunkat, amely arról szól, hogyan kell világos és egyértelmű fájlokat készíteni. A digitális adatfeldolgozás érdekében, az összes Ön által küldött információnak, beleértve a bulidup-ot is (rétegfelépítés), egyértelműnek kell lennie. Abban az esetben, ha ez nem definiálja megfelelően a tervet, akkor tegyen egy README fájlt az adatcsomagba. Ez vitathatatlan és egyszerű módja annak, hogy információt adjon a szükséges rétegfelépítésről, különösen, ha a fájlnevek nem egyértelműek.

A mérnökeink ellenőrzik, hogy:

  1. Az adatok egyeznek-e a rendelés részleteivel (pl.: a megrendelő egy egyedi áramkört rendelt-e vagy egy több áramkörből álló montírt vagy a top oldalra kéri a pozíciófeliratot, de a küldött adatokban top és bottom oldali is szerepel?).
  2. Minden réteg konzisztes-e egymással (pl.: nem hiányoznak-e az alkatrész beültetéséhez szüksége furatok a forrszemekből?).
  3. A rézeloszlás megfelelő-e a gyárthatóság szempontjából? Főleg, ha ez egy megrendelő által tervezett panel. (további információ itt).
  4. A tervek adatai beleférnek-e a választott szolgáltatásba? A blogunkon megtalálja az összes szolgáltatásunk listáját.

A költséghatékonyság és a legjobb ár-érték arány érdekében, építse bele a DRC minimum értékeinket az Ön CAD rendszerébe.  Az EAGLE felhasználóknak DRU fájlokat készítettünk, amiben beállítottuk ezeket az értékeket. Ugyanez érvényes az Altium felhasználókra is.

◊!!! A különböző minimum vezetőszélességekhez és szigetelőtávolságokhoz, különböző kiinduló rézvastagság szükséges. (lásd. NYÁK tervezési útmutató). A megfelelő maratáshoz és a rajzolati elemek (vezetők, forrszemek) közötti megfelelő szigetelés kialakításához, egy minimum szigetelőtávolságra van szükség. Ez a távolság függ a rézvastagságtól. A réz lemaratása, még a modern maratórendszerek használatával is alámaratást okoz a vezetők és a rajzolati elemek élén. Ezt az alámaratást a gyártófilmek módosításával kompenzáljuk. Galvanizáláskor, a furatokba történő rézleválasztás során, a külső rétegek rajzolati elemeire is leválasztunk 25-30 mikron vastagságú rezet, így a 18 mikronos kiinduló rézvastagság kb. 43-48 mikron lesz, a 35 mikronos kiindulási rézvastagság pedig kb. 60-65 mikronos lesz. Ez azt jelenti, hogy sok esetben Ön vékonyabb kiinduló rézvastagsággal is tervezhet, például ha áram terhelhetőséget számol.

◊!!! A megfelelő végtermék (optimális fémezéssel, megfelelő furat-rajzolat illesztéssel és jó forraszthatósággal) biztosítása érdekében, a NYÁK gyártók figyelik a minimum maradékgyűrűt a furatok körül. A külső rétegen ezt a maradékgyűrűt a szerszámátmérőhöz (TOOLSIZE) képest mérjük. A szerszámátmérő, a furatfémezés miatt, túlméretes a készátmérőhöz (ENDSIZE) képest. A belső rétegeken a szükséges maradékgyűrű nagyobb, mint a külső rétegeken, ezzel kompenzálva a belsőrétegek bármilyen elmozdulását a préselés során. Az értékeket lásd. a “Tervezési útmutatóban“.

Mi történik, ha hibát találunk az adatokban (fent 1-3 pont)?

  1. Ha az adathiba azt jelenti, hogy nem tudjuk befejezni az adatelemzést, akkor azonnal megállítjuk a gyártáselőkészítési folyamatot és jelezzük a hibát a megrendelő felé. Jellemző hibák például, ha nincs fúróréteg vagy nincs kártyakontúr, vagy például ha az egyedi nyomtatott áramkör helyett, vevői montír szerepel a megrendelésben.
  2. Egyéb esetekben befejezzük az adatelemzést, majd csak ezt követően értesítjük a megrendelőt (ajánlatkérés esetén, gyárthatósági vizsgálatot indítunk).

Mi történik, ha a rendelés eltér a választott szolgáltatás paramétereitől?

Elemezzük az eltérést:

  1. Megoldható-e anélkül, hogy a kártya működése megváltozna?
  2. Jobb lenne, ha a javításokat a megrendelő a saját CAD rendszerében végezné el? Pl.: túl sok javítást kellene végrehajtani, vagy azok összetettsége túlmutat a gyártáselőkészítési feladatokon.

A blogunkon megtalálja az általunk futtatott ellenőrzések teljes listáját, illetve, hogy mik azok a hibák, amiket még javíthatónak tekintünk.

♦Ezek az Eurocircuits-nél használt javítási folyamatok.  Más gyártók más eljárásokat használhatnak, amelyeket vagy elmagyaráznak Önnek, vagy nem. Ha Önt nyugtalanítja, hogy a tervét olyan módon megváltoztathatják, amit nem szeretne, akkor meg kell kérdeznie, ők milyen szabályokat követnek.

A „Pooling” szolgáltatásban a megengedett javításokat, további megjegyzés nélkül végezzük el. A többi szolgáltatásban azonban leállítjuk a munkát és a megrendelőnek részletes jelentést adunk a hibákról és javaslatot teszünk a lehetséges javításokra.

Az ajánlatkérésekhez és az egyéb rendelésekhez készítünk egy részletes hibaleírást, amely rávilágít a problémákra és azok lehetséges megoldásaira. Ha az eltérések a mi folyamatainkban is javíthatók, akkor a javítást követően, egy részletes dokumentumot küldünk ezekről a megrendelőnek jóváhagyásra.

Második rész – “Production tool generation”, azaz a gyártási fájlok létrehozása: “Single Image preparation”, azaz az egyedi fájlok létrehozása

A munak adatainak előkészítése.

1.  Biztonsági mentések készítése.

Az első lépés az adatok biztonsági mentése. Később ezt fogjuk használni összehasonlítási alapként, hogy nem változtattunk-e meg valamit az adatelőkészítés során. A Gerber adatokból felépítjük majd elmentjük a netlistát és másolatot készítünk a rétegekről

 Ha az Ön CAD szoftvere lehetővé teszi, készítsen netlisát (hálózatlista) IPC formátumban, és küldje el nekünk ezt is. Ezeket a fájlokat hibakeresésre fogjuk használni

2.  Anyag adatok hozzáadása.

A fájlokhoz standard rétegfelépítést társítunk. Ennek során beimportáljuk a megfelelő anyagvastagságot, a rézvastagságot, a forrasztásgátló lakk színét, a pozícófelirat színét és így tovább. Ha a munkához speciális rétegfelépítés szükséges, a mérnökök ezen a ponton készítik azt el.

A mechanikai megmunkáláshoz szükséges adatok létrehoása.

1.  Fúrási adatok.

Módosítanunk kell a furatátmérőket, hogy azok a furatfémezést követően, névleges méretűek legyenek és beleessenek a megrendelő által meghatározott tűrésbe. További részletekért tekintse meg blogunkat, a fúrási adatokról.

 A tervben mindig készátmérőt adjon meg. A különböző NYÁK gyártók különböző szabályokat használnak, amikor meghatározzák a furatátmérők megnövelését, tehát ha Ön már a tervezési szakaszban túlméretezi a furatokat, akkor az a választott gyártónak lehet, hogy nem lesz megfelelő.

 Ahol csak lehetséges, standard tűréseket adjon meg, amik +/- 0,1 mm az alkatész furatokra és +0.1/-0.3 mm az átvezető furatokra (via). Természetesen szűkebb tűrések is lehetségesek, azonban ez növeli a végtermék árát, mivel ez kívül esik a „Pooling” szolgáltatáson.

2.  Kontúrkialakításhoz és belső marások/slotok kialakításához szükséges adatok.

A kontúrkialakításhoz és a belső marások/slotok kialakításához szükséges adatokat, a mérnökeink egy kontúrmaró szerszám útvonalává alakítják. A kontúrmaráshoz standard 2mm átmérőjű marószerszámot, a belső marások és slot-ok kialakításához (ha szükséges) kisebb átmérőjű marószerszámokat használunk. Ha Ön a kártyáit vevői montírban rendelte, akkor a mérnökeink úgynevezett kitördelő hidakat hagynak a marásban, amik a szállítás és ültetés során, a helyükön tartják az egyedi áramköröket.

Nem szükséges, hogy Ön marási útvonalat készítsen és csatoljon fel a rendeléshez. Ez egyrészt időigényes lenne Önnek, másrészt pedig a különböző gyártók különböző átmérőket használhatnak a kontúrmaráshoz. Az Ön által készített marási útvonal azért sem lenne teljes, mert nem tartalmazna kezdő és végpontokat. Illetve minden gyártó a saját módszerével optimalizálja a marási útvonalakat. További információ a weboldalon található „dedicated paragraph on mechanical operations” cikkben.

A vevői montírok kontúrkialakításának másik alternatívája a  ritzelés vagy V-cut. Ennek során „V” alakú vágást készítünk a NYÁK mindkét oldalára úgy, hogy körülbelül az anyagvastagság harmadát hagyjuk meg, annak érdekében, hogy a panel egyben maradjon. A rizelést csak egyenes vonalban lehet alkalmazni a panelen, de kombinálható a kontúrmarással, hogy komplexebb formák jöhessenek létre. Mivel az egyedi áramkörök egymás mellett, kis távolságra helyezkednek el, így a ritzeléssel történő kontúrkialakítás gazdaságosabb a helykihasználás szempontjából.

◊ !!! Ritzelés esetén, nem lehet réz az áramkör szélétől 0.4 mm távolságon belül.

3.  Mechanikai rajzok.

Annak ellenére, hogy a fúró és maró gépeink digitális adatokkal működnek, szükségünk van rajzokra a szerszámbeállításokhoz és a minőségellenőrzéshez. Ezek a rajzok tartalmazzák a nyomtatott áramkör befoglaló méreteit, illetve a furatok és a slot-ok méreteit. Ezek a dokumentumok a felhasználók számára is elérhetőek, online, PDF formátumban, cégünk vizuális visszajelzés-irányelvének részeként.

A rajzolati rétegek, a forrasztásgátló lakk, a pozíciófelirat és a paszta rétegek létrehozása.

1.  Külső rajzolati rétegek.

„Letisztítjuk” a külső rajzolati réteget és végrehajtjuk azokat a javításokat, amelyeket korábban említettünk. A „letisztítás” azt jelenti, hogy a rajzolt/festett részeket pad-ekké és sokszögekké alakítjuk, illetve eltávolítjuk a kisebb rézhibákat (pl.: peelable probléma). Ezek az apró hibák zárlatokat vagy szakadásokat okozhatnak a gyártás folyamán, hiszen a felületről leszakadó apró szárazreziszt vagy rézdarabkák, a technológiai panel más területeire feltapadhatnak. További információ itt.

 Amennyibe lehetősége van rá, kerülje el, a „festett vagy rajzolt” elemek használatát. Az RS274X-ben bármilyen pad vagy sokszög definiálható

2. Belső rajzolati rétegek.

Ahogyan a külső rajzolati rétegeknél, itt is először „letisztítjuk” a rajzolati rétegeket és végrehajtjuk a javításokat. Eltávolítjuk a funkció nélküli pad-eket és biztosítjuk, hogy a termál pad-ek megfelelően legyenek csatlakoztatva. Azért távolítjuk el a funkció nélküli pad-eket, hogy csökkentsük a belső zárlatok kockázatát és növeljük a fémezett furatok biztonságát. További információ itt. 

3. Forrasztásgátló lakk

Gyakran kompromisszumot kell kötni a lakknyitások megfelelősége és a mellette lévő rajzolati elemek megfelelő fedése között. További információt a „Tervezési útmutatóban“n és a blogokban talál.

Ha Ön a forrasztásgátló lakk kitakarásokat és a pad-eket azonos méretben küldi, akkor mi fogjuk elvégezni a szükséges módosításokat. 

4.  Pozíciófelirat

A CAD rendszerek gyakran tesznek alkatrészjelöléseket a pad-ekre. Azért, hogy biztosítsuk a megfelelő forrasztást, a pozíciófeliratok kitakarását 0.1 mm-el lecsökkentjük a forrasztásgátló lakk kitakarás szélétől. A szoftver úgy rendezi el a megmaradó szöveget, hogy az még megfelelően látszódjon.

5.  Paszta réteg.

Ha a megrendelő csatolt paszta réteget, akkor összehasonlítjuk azt a rajzolati réteggel. Amennyiben nem kapunk ilyen réteget, úgy készítünk egyet. Ennek során kiválasztjuk a felületszerelt alkatrészekhez tartozó pad-eket és ezek segítségével készítjük el a paszta réteget. Ha a megrendelő vevői montírt rendelt, akkor a paszta réteget ugyanúgy montírozzuk, ahogy azt a többi réteggel is tettük. Ezek után elérhetővé tesszük a megrendelő számára, hogy egy harmadik fél stencilt készíthessen belőle.

Azonosító számok hozzáadása

A megrendelőknek gyakran tudniuk kell, hogy ki gyártotta a nyomtatott áramkört, hogy mikor készült, és megfelel-e bizonyos biztonsági szabványoknak. Az azonosítás érdekében, a belső rendelési számunkat felvisszük a kártyára. Ennek segítségével, Ön a weboldalunkon rákereshet erre a számra, hogy láthassa, mikor készült a kártya, milyen anyagokat használtunk fel hozzá, és milyen minőségellenőrzéseken esett át. Ezt az információt vonalkódként is megjeleníthetjük a kártyán. Ha a nyomtatott áramkörnek az UL éghetőségi szabványnak is meg kell felelnie, akkor UL jelet is elhelyezünk a kártyán.

Speciális rétegek létrehozása

Ezek a rétegek tartalmazzák a keményarannyal bevont csatlakozókra, lehúzható lakkra, furatkitöltő lakkra és a karbonozott pad-ekre vonatkozó információkat. További információt a „Tervezési útmutatóban” és a blogokban talál.

A vevői montír összeállítása

Ha a megrendelő vevői montírt rendelt, akkor a vevői montírt csak azután állítjuk össze, ha elkészítettünk minden szükséges adatot az egyedi nyomtatott áramkörökhöz. További információt a „Tervezés útmutatóban” talál.

◊Természetesen elküldheti nekünk a saját vevői montírjára vonatkozó adatait is. További információ itt.

Biztonsági ellenőrzés

1. A folyamat végén, a mérnök összehasonlítja a kész gyártási adatokat a referencia rétegekkel és a referencia netlistával, amit elmentett a folyamat elején.

2.  Egy másik mérnök ezután elvégzi a keresztellenőrzést, melynek során még egyszer összehasonlítja a kész gyártási fájlokat a megrendelési adatokkal, természetesen minden megrendelői kérést figyelembe véve, illetve ellenőrzi, hogy a megrendelés megfelel-e a választott szolgáltatás paramétereinek. 

Harmadik rész – A gyártási panel elkészítése és a gyártáshoz szükséges kimenetek generálása

A nyomtatott áramkör gyártók nem egyesével, külön-külön gyártják az egyedi nyomtatott áramköröket, hanem nagyobb méretű, gyártási panelekre teszik fel őket. Így könnyebben kezelhetők a gyártás során és gazdaságosabb is gyártani őket. A panelkeretek a következő gyártástechnológiát segítő elemeket tartalmazzák:

  • technológiai furatok a rajzolatfelvitelhez, fúró- és maró gépekhez,
  • fiduciálisok az optikai teszteléshez (AOI)
  • tesztkuponok a roncsolásos és roncsolásmentes minőségellenőrzési vizsgálatokhoz.

A panelkeret teszi lehetővé, hogy a paneleket biztonságosan lehessen rögzíteni például a galvanizálásnál használt szerszámokon vagy akár a tesztelő berendezésekben.

A legtöbb gyártó, a gyártási paneljeit úgy készíti el, hogy csak egy típusú áramkört tesz fel egy panelre. Az Eurocircuits egy gyártási panelre, több különböző megrendelő terveit teszi fel, ezt nevezzük „pooling”-nak, vagy rendelésmegosztásnak. További információkat arról, hogyan állítjuk össze a gyártási paneleket a blogokban talál.

A gyártásátfutási idő lerövidítésének és a minőség javításának az érdekében, további műveleteket is végrehajtunk a panel fájlokon. Például:

  • Fúrási és marási útvonal optimalizálási algoritmusok, amelyek megtalálják a legrövidebb utat, hogy lecsökkentsük a műveleti időt.
  • Galván szimuláció illetve extra rajzolati elemek hozzáadása a panelhez, amely biztosítja az egyenletes rézleválasztást a technológiai panel teljes felületén.
  • Dinamikus maratási kompenzáció garantálja a pontos vezetőszélességeket. Megnöveljük a vezetők és a rajzolati elemek szélességét, hogy kompenzáljuk az oldalirányú alámaratást a maratási folyamat során.

Végül elkészítjük az összes szükséges kimenetet a különféle gyártó és tesztelő berendezéshez. A folyamatok teljes listáját és a gyártáshoz szükséges kimenetek listáját megtalálja a blogokban.

A Gyártáselőkészítés folyamatát bemutató dokumentumot PDF formátumban is letöltheti.

Környezetünk védelmének érdekében javasoljuk, hogy a weboldalunkon található dokumentumokat digitális formában olvassa.