Technologická příručka Požadavky pro optimální a kvalitní zpracování DPS Technologická příručka slouží pro seznámení se základními postupy a pravidly pro výrobu elektroniky v naší společnosti. Při návrhu a vývoji Vám rádi pomůžeme s objasněním nejasností, neváhejte proto kontaktovat náš technologický tým. 10.12.2014 TOROLA electronic, spol. s r.o. Roman Číž Verze: 3.0
Obsah 1. Obecné seznámení s možností výroby DPS... 3 1.1 Typy montáží... 3 1.1.1 Jednostranná klasická montáž... 3 1.1.2 Jednostranná povrchová montáž... 3 1.1.3 Jednostranná kombinovaná montáž... 3 1.1.4 Oboustranná klasická montáž... 3 1.1.5 Oboustranná povrchová montáž... 4 1.1.6 Oboustranná kombinovaná montáž nejčastěji používaný typ... 4 1.2 Postupy montáží... 4 1.2.1 Osazení SMD do pájecí pasty a přetavení.... 4 1.2.2 Osazení SMD do lepidla a vytvrzení (lepidla). Osazení klasických součástek a strojní pájení na pájecí vlně.... 5 1.2.3 Osazení SMD do pájecí pasty a přetavení. Osazení klasických součástek a strojní pájení na pájecí vlně. 5 1.2.4 Osazení SMD do pájecí pasty a přetavení. Osazení SMD do lepidla a vytvrzení. Osazení klasických součástek a strojní pájení na pájecí vlně.... 6 1.3 Vzdálenosti mezi klasickými součástkami... 7 1.4 Prokovené otvory a plošky mezi klasickými součástkami... 7 1.5 Rozměry pájecích plošek pro SMD součástky... 8 1.6 Vzdálenosti mezi ploškami sousedících SMD součástek... 8 1.7 Otočení součástek, rozložení součástek pro pájecí vlnu... 9 1.7.1 Otočení SMD součástky, hustota součástek... 9 1.7.2 Rozmístění součástek, SMD vs. THP... 9 1.7.3 Vhodnost součástek pro strojní pájení...10 1.8 Propojování pájecích plošek...10 1.9 Prokovy na DPS...10 1.10 Umístění slepé plošky pod SMD součástkou...11 1.11 Záchytné slepé plošky...12 2. Požadavky a doporučení pro výrobu DPS...12 2.1 Naváděcí značky...12 2.2 Panelizace DPS...13 2.3 Technologický okraj...15 2.4 Rozměry DPS...16 3. Požadavky a doporučení pro výrobu planžetů...17 3.1 Naváděcí značky pro planžet...17 3.2 Tloušťka planžetu...17 3.3 Otvory pro tisk pasty a lepidla...17 3.4 Materiál a technologie výroby planžetu...18 3.5 Specifikace velikosti planžetu pro tiskové zařízení...18 3.6 Planžety pro vzorkovou výrobu a ověřovací série...19 strana 1 (21)
4. Traceabilita výroby...19 5. Data, která je potřeba pro výrobu DPS...20 5.1 Materiál...20 5.2 Dokumentace...20 5.3 Data pro výrobu plošných spojů...20 5.4 Data pro výrobu planžetů pro SMD technologii...21 5.5 Data pro osazovací automat...21 6. Specifikace strojního vybavení...21 strana 2 (21)
Technologická příručka 1. Obecné seznámení s možností výroby DPS 1.1 Typy montáží 1.1.1 Jednostranná klasická montáž (THT) Při této montáži se osazují pouze klasické vývodové součástky (THT) na jednu stranu DPS, ta je posléze strojně zapájena na pájecí vlně, případně selektivní vlně. 1.1.2 Jednostranná povrchová montáž (SMT) Tato montáž se skládá pouze ze SMD součástek. Tyto se strojně osadí do pájecí pasty a přetaví (zapájí) v reflow peci. 1.1.3 Jednostranná kombinovaná montáž Nejprve je nutno osadit SMD součástky do pájecí pasty. Po přetavení (zapájení) v reflow peci se osadí klasické součástky (THT), které se zapájí strojně na pájecí vlně, případně selektivní vlně. 1.1.4 Oboustranná klasická montáž (THT) Nejprve se osadí jedna strana DPS a strojně se zapájí na pájecí vlně. Posléze se osadí druhá strana DPS, která je zapájena na selektivní vlně. Tam, kde nelze využít selektivní vlnu je nutné pájet ručně.. strana 3 (21)
1.1.5 Oboustranná povrchová montáž (SMT) Jsou dvě možnosti tohoto druhu osazení. Obě možnosti mají však svá omezení vyplývající z návrhu DPS a použitých součástek. 1. jedna strana do pájecí pasty poté přetavení a druhá strana do SMT lepidla a poté vytvrzení. Strana do lepidla se musí poté strojně zapájet na pájecí vlně. 2. jedna strana do pájecí pasty a poté přetavení (zapájení) v reflow peci. Druhá strana do pájecí pasty a poté opět přetavení (zapájení). Platí, že součástky větší a těžší se osazují ve druhém přetavení pájecí pasty. Obě dvě strany jsou tedy osazeny do pájecí pasty, není proto třeba strojního pájení ve vlně. 1.1.6 Oboustranná kombinovaná montáž nejčastěji používaný typ Jedna strana je osazena do pájecí pasty poté přetavena (zapájena) v reflow peci. Druhá strana je osazena do SMT lepidla a poté vytvrzena (nezapájena!) v reflow peci. Poté se THT součástky osadí ze strany SMD, která byla osazena do pájecí pasty a přetavena (zapájena) v reflow peci. Na pájecí vlně se pak zapájí THT součástky a zároveň SMD součástky osazeny a vytvrzeny v lepidle. Někdy se také vyskytují případy, kdy i THT součástky jsou osazeny z obou stran. THT součástky osazené ze strany pájení (spojů) jsou pak pájeny selektivně, případně ručně. 1.2 Postupy montáží 1.2.1 Osazení SMD do pájecí pasty a přetavení. Nanesení pájecí pasty přes šablonu (planžet) Osazení SMD součástek strana 4 (21)
Přetavení v reflow peci 1.2.2 Osazení SMD do lepidla a vytvrzení (lepidla). Osazení klasických součástek a strojní pájení na pájecí vlně. Nanesení lepidla přes šablonu (planžet) Osazení SMD součástek Vytvrzení lepidla v reflow peci Otočení DPS Osazení THT součástek Zapájení SMD i THT součástek na pájecí vlně 1.2.3 Osazení SMD do pájecí pasty a přetavení. Osazení klasických součástek a strojní pájení na pájecí vlně. Nanesení pájecí pasty přes šablonu (planžet) strana 5 (21)
Osazení SMD součástek Přetavení v reflow peci Osazení THT součástek Zapájení THT součástek na pájecí vlně 1.2.4 Osazení SMD do pájecí pasty a přetavení. Osazení SMD do lepidla a vytvrzení. Osazení klasických součástek a strojní pájení na pájecí vlně. Nanesení pájecí pasty přes šablonu (planžet) Osazení SMD do pájecí pasty Přetavení pájecí pasty v reflow peci Otočení DPS Nanesení lepidla přes šablonu (planžet) strana 6 (21)
Osazení SMD do lepidla Vytvrzení lepidla v reflow peci Otočení DPS Osazení THT součástek Zapájení SMD osazených v lepidle a THT součástek na pájecí vlně 1.3 Vzdálenosti mezi THT součástkami Součástky chráněné lakem (např. rezistory) se po osazení mezi sebou nesmí vzájemně dotýkat. Plastová pouzdra se mohou dotýkat pouze v případě nejvyšší nutnosti. 1.4 Prokovené otvory a plošky mezi klasickými součástkami Vývodové součástky (THT) se osazují skrz otvor. Pro bezproblémové osazování, se doporučuje, aby konečný otvor v DPS byl o 0,2mm větší, než je vývod součástky. Součástka bude poté dobře osaditelná i její zapájení na pájecí vlně a navzlínání cínu až na horní stranu DPS bude v pořádku. Velký otvor (více než 0,2mm oproti vývodu součástky) při strojním pájení na pájecí vlně může způsobit špatné zapájení. Pájecí plošky okolo otvoru musí být dostatečně velké, aby nedošlo k jejich poškození z přehřátí, ale nesmí být příliš velké, aby se mohly dostatečně zahřát a dovolily správné zapájení vývodů. strana 7 (21)
Obrázek 1 - Příklady cest a plošek u klasických součástek. 1.5 Rozměry pájecích plošek pro SMD součástky U konstrukcí SMT technologií je důležité nejprve si ujasnit, jakou technologií strojního pájení budou SMD komponenty pájeny. Zda budou pájeny přetavením v reflow peci, nebo zda budou pájeny pájecí vlnou. Toto je nutné respektovat při rozmísťování součástek na plošném spoji, při jejich orientaci a při volbě rozměrů pájecích plošek. Rozměry pájecích plošek pro pájení vlnou a pro pájení přetavením jsou rozdílné! Při zvolení nevhodných rozměrů pájecích plošek dochází při osazování a pájení SMD součástek ke značnému zkomplikování výroby (nezapájené plošky, posunuté součástky, ) a tím ke značnému zvýšení ceny výrobku vlivem velkého množství oprav. Uvedu příklady Obr. 1 nevhodný návrh, vývody málo osazeny na ploškách. Obr. 2 nevhodný návrh, vývody příliš osazeny na ploškách. Obr. 3 správný návrh, vývody rovnoměrně osazeny na ploškách. Obrázek 2 - příklady Vzhledem k široké škále používaných komponentů, příklady s jednotlivými rozměry nelze uvést. Tyto rozměry lze nalézt v katalogových listech, datasheetech výrobců a jiné literatuře. 1.6 Vzdálenosti mezi ploškami sousedících SMD součástek Jak již bylo zmíněno výše, při návrhu DPS je potřeba odlišit, bude-li se SMD komponent pájet na pájecí vlně nebo přetavením v reflow peci. Při pájení na vlně je potřeba dbát na dostatečný odstup SMD součástek, především, je-li kombinace sousedících součástek různorodá co se týče velikosti (příklad, tantal velikosti D a rezistor R0805) Při návrhu rozmístění SMD součástek je potřeba myslet i na rotaci SMD pro správný průchod pájecí vlnou. Dodržením minimálních vzdáleností mezi ploškami sousedících SMD součástek se: zabrání zastínění součástek při pájení pájecí vlnou (následná potřeba ruční opravy) zabrání tvoření zkratů při pájení (následná potřeba ruční opravy) strana 8 (21)
umožní přístup při optické kontrole DPS a při případných opravách Při přetavení v reflow peci jsou tato rizika výrazně nižší a nutné vzdálenosti mezi jednotlivými komponenty jsou mnohem menší. Přestože v literatuře se většinou uvádí vzdálenosti mezi pouzdry součástek, je nutné respektovat velikosti pájecích plošek součástek, aby nedošlo k tomu, že sice bude dodržena minimální vzdálenost mezi pouzdry součástek, ale vzdálenost mezi ploškami bude tak malá, že se vždy při pájení spojí vznikne zkrat. 1.7 Otočení součástek, rozložení součástek pro pájecí vlnu Při návrhu DPS pro strojní pájení je důležité dodržet základní pravidla. 1.7.1 Otočení SMD součástky, hustota součástek Zvolíme-li nevhodné natočení SMD, obzvlášť integrovaných obvodů a větších součástek (např. tantal D ) vzniknou zkraty a nezapájené spoje. Hustota součástek jsou-li součástky blízko u sebe, navzájem se při pájení mohou stínit, což způsobí, že nebudou zapájeny. 1.7.2 Rozmístění součástek, SMD vs. THT Zvolíme li nevhodnou kombinaci, velkou hustotu SMD a THT, vzniknou zkraty a nezapájené spoje. Jsou-li vývody SMD blízko vývodů THT komponentů, vznikají zkraty. V případech kombinované montáže, kdy se vyskytují THT součástky z obou stran DPS, nebo v případech, kdy je DPS záměrně navrhována pro účely selektivního pájení, je vhodné dodržet minimální vzdálenost spojů pájených selektivně od spojů pájených zejména přetavením v reflow (SMD) alespoň 1mm! Pokud tato minimální vzdálenost není dodržena, mohou vznikat potíže a zbytečné chyby. Omezení pro strojní selektivní pájení je však více, proto je vždy lepší konzultovat návrh DPS s našimi techniky. strana 9 (21)
1.7.3 Vhodnost součástek pro strojní pájení Je potřeba pečlivě zvážit jaké součástky pájet přetavením v reflow peci a jaké na pájecí vlně. Ideální je pájet veškeré SMD pomocí pasty, tedy přetavením v reflow peci. Je zde menší riziko vzniku chyb, jednodušší návrh rozmístění součástek, kde není třeba dodržovat rotace SMD, jako pro pájení vlnou. Uvedu příklad součástek, které nejsou vhodné pro strojní pájení na pájecí vlně. QFP, PLCC a jim podobná pouzdra. Integrované obvody a jiné s roztečí vývodů 0,65mm a menší, D- PACK apod. Naopak většinu THT součástek není možné pájet přetavením v reflow peci, kvůli většímu tepelnému namáhání součástky, na což nejsou tyto součástky konstruovány. 1.8 Propojování pájecích plošek Při návrhu DPS konstruktéři někdy zvolí špatný způsob propojení pájecích plošek, což vede ke vzniku následujících problémů: pájka se nahromadí na velké ploše a při ohybu DPS může dojít k odtržení spoje. při pájení přetavením dochází k posuvu součástek vlivem povrchového napětí roztavené pájky. Tento problém, kdy součástky při přetavení doslova uplavou ze svého místa, se vyskytuje poměrně často a je nutné se na to při návrhu DPS zaměřit 1.9 Prokovy na DPS Prokov nesmí být umístěn na pájecí plošce součástky ani v její těsné blízkosti bez rozdělení nepájivou maskou. Při osazování SMD do pájecí pasty, způsobí takovýto prokov umístěny v pájecí plošce SMD součástky (nebo v její těsné blízkosti, případně neoddělený dostatečnou vrstvou nepájivé masky), odtečení strana 10 (21)
roztavené pájecí pasty (pájky) do prokovu. To způsobí špatné zapájení součástky, která je na plošce obsahující prokov osazena. Někdy se pájený spoj nemusí vytvořit vůbec. Navíc se vyskytují běžně i případy, kdy pájka proteče skrz prokov až na druhou stranu DPS, kde může působit další potíže při zpracování této strany DPS (je-li DPS oboustranná). Vložíme li prokov nezalitý nepájivou maskou pod součástku, může nastat že: při tisku lepidla dojde k zatečení lepidla pod součástku, následné vytlačení lepidla na druhou stranu. Na souč. může být díky tomu málo lepidla a hrozí riziko upadnutí součástky. na pájecí vlně dojde k protečení pájky a vznik zkratu. To zvlášť u součástek s chladící plochou ze spodní strany. Při selektivním lakování dojde k nežádoucímu protečení laku na druhou stranu DPS, což může být nežádoucí z pohledu požadavku na lakování, nebo může lak na druhé straně DPS navzlínat do míst, kde lakování není žádoucí (například piny uvnitř konektoru) Je tedy žádoucí, aby byly prokovy vždy umístěny mimo pájecí plošky i mimo součástky. V případě umístění prokovu pod součástku, musí být tento zaplněn nepájivou maskou! 1.10 Umístění slepé plošky pod SMD součástkou Pod SMD součástku, která bude osazována do lepidla (nikoliv do pájecí pasty) se někdy umísťuje slepá ploška a to z důvodu úspory lepidla. Tuto slepou plošku je možné realizovat, pouze pokud nejsou pod součástkou vedeny spoje. Slepá ploška rovněž může zamezit případnému nanesení silné vrstvy lepidla, která se někdy při osazení součástky roztáhne tak, že znečistí i pájecí plošky a znemožní tak zapájení na pájecí vlně. strana 11 (21)
1.11 Záchytné slepé plošky Pokud pro zpracování DPS byla zvolena technologie pájení vlnou, je dobré při návrhu DPS zvážit použití slepých pájecích plošek. Jejich použitím se maximálně sníží možnost vytváření zkratů na konci řady pájecích plošek (například u integrovaných obvodů) 2. Požadavky a doporučení pro výrobu DPS 2.1 Naváděcí značky Naváděcí značky jsou pro SMT osazení nepostradatelné. Na kvalitně vyrobených a správných naváděcích značkách závisí další kvalita a přesnost SMD osazení. Naváděcí značky na DPS jsou nutné při osazování SMD technologií. Ke své práci je potřebují osazovací automaty a automatický tiskový stroj pro tisk lepidla a pájecí pasty. Pomocí naváděcích značek určují stroje přesnou polohu DPS po zafixování ve stroji. I když mají naváděcí značky stejný účel, každý typ stroje má na naváděcí značky rozdílné požadavky. Povrch zaměřovací značky by měl být uhlazený a čistý, bez jakýchkoliv nečistot, či oxidace. Optimální druhy značek použitelné pro naše osazovací automaty a sítotisky. Velikost 1mm až 2,5mm, tvar: Minimálně dvě naváděcí značky se umísťují na každou osazovanou stranu DPS. Stroje novější generace umožňuji načítání až tří naváděcích značek, kvůli zvýšení přesnosti zpracování. Značky se umísťují po úhlopříčce v protějších rozích tak, aby byly co nejdále od sebe. Musí ale být zachována různorodá vzdálenost od okrajů, aby nemohlo dojít k otočení DPS, viz obrázek níže - minimální rozdíl mezi osou Y1 a Y2 je 5mm. U DPS v multipanelech je vhodné umístit další dvě až tři naváděcí značky na technologické okolí multipanelu. Musí ale být opět zachována různorodá vzdálenost od okrajů, aby nemohlo dojít k otočení DPS, viz obrázek níže - minimální rozdíl mezi osou Y1 a Y2 je 5mm. Je nutné dodržet minimální vzdálenost značek od okraje DPS. Obecně 5mm v ose X i Y od okraje DPS. Značka musí mít ostře ohraničený, jednoznačný tvar (kolečko, čtvereček) velikost 1-3mm Značka musí být co nejvíce kontrastní oproti svému okolí. Proto je okolí značky bez nepájivé masky a bez jakýchkoliv spojů nebo plošek. Její kontrast od okolí musí být znatelný, například tak jako rozdíl černá a bílá. Okolí naváděcí značky má zpravidla rozměr na každou stranu od středu značky 2,5 násobek velikosti značky. Příklad: Značka je kolečko s průměrem 1mm, okolí bude kružnice s poloměrem 2,5mm. Značka strana 12 (21)
je čtverec 1mm 1mm, okolí může být čtverec 5mm 5mm, nebo kružnice s poloměrem 2,5 mm. V případě nouze, je možné okolí značky o něco zmenšit, což se ovšem nedoporučuje, protože pak může často docházet k tomu, že stroj značku nedokáže správně určit, což následně prodlužuje dobu zpracování DPS ve stroji. 2.2 Panelizace DPS Panelizací DPS je míněno seskupení několika jednotlivých desek do jednoho panelu / multipanelu. Použitím multipanelu se zvyšuje průchodnost SMT linek a ostatní výroby. Při navrhování multipanelu je potřeba dbát na správnou rotaci a velikost DPS 1. Rotace DPS v multipanelu vzhledem ke všem strojům v lince, především pak vůči pájecí vlně aby při průchodu nebyly kritické součástky, jako jsou např. integrované obvody orientovány napříč vzhledem k pájecí vlně. Tato problematika správného otočení SMD je popsána v předchozích částech příručky (Obecné seznámení s možností výroby DPS- Pájení vlnou, otočení součástek, rozložení součástek viz. 1.7) 2. Je potřeba také volit optimální velikost panelu vzhledem k použitým součástkám. Uspořádání multipanelu se musí zvolit tak, aby nedocházelo k prohýbání DPS při jejím zpracovávání a zároveň nesmí být překročeny limitní rozměry, které jsou dány jednotlivými stroji, na nichž bude DPS zpracovávána. Panelizace můžeme rozdělit do tří skupin nazývaných dle použité technologie. 1. Drážkování (naříznutí DPS z obou stran a poté dělení na děličce) 2. Frézování (spojení můstky, které se strojně oddělí od DPS. Vzdálenost můstků od sebe cca 3-4cm) 3. Kombinace - drážkování a frézování. Optimální šířka frézy je 1,6mm. Při větší drážce hrozí riziko možnosti protečení pájky na pájecí vlně. Velké otvory se proto musejí před pájecí vlnou maskovat. Je potřeba také dbát na minimální vzdálenost součástek od okraje DPS/multipanelu 3mm včetně technologického okolí z důvodů možného poškození součástek při zpracování na SMT linkách a pájecích vlnách. Minimální vzdálenost součástky od okraje DPS umístěné v multipanelu je 1,5mm.A to strana 13 (21)
z důvodu možného poškození součástek při dělení multipanelu na děličce na jednotlivé DPS. Obrázek 3 - Jednoduchá DPS Obrázek 4 - Multipanel s drážkováním (naříznutí DPS z obou stran) Obrázek 5 - Multipanel s frézováním (spojení můstky) strana 14 (21)
Obrázek 6 - Multipanel kombinovaný, fréza a drážky 2.3 Technologický okraj Technologickým okrajem je myšlen prostor přidaný k DPS / multipanelu aby se zjednodušila manipulace s DPS. Technologický okraj musí být na všech DPS. Předejde se tak možnému poškození při zpracování DPS. Obrázek 7 - Standardní velikost okraje je 10mm Hrany technologického okraje, stejně jako u jednotlivých DPS, musí být vždy rovnoběžné. Pokud tato podmínka není dodržena, nelze takovéto DPS zpracovat na SMT linkách. Rozměry DPS/multipanelů určitého typu musejí být stejné. Maximální přípustná odchylka je ±0,2mm a to i v případech opakované výroby DPS/multipanelu. strana 15 (21)
2.4 Rozměry DPS Velikost, kterou lze zpracovat na našich SMT linkách: Velikost, kterou lze zpracovat na našich pájecích linkách: Toto jsou limitní hodnoty. Je potřeba myslet na to, chceme-li DPS pájet ve vlně je potřeba přizpůsobit max. rozměr pájecí lince. U DPS kdy je její konstrukce pevná bez dělících můstků a drážek je možno mít i maximální velikost. Velikost multipanelu je potřeba volit podle druhu součástek a způsobu panelizování. U multipanelu je riziko prohýbání, díky rozdělení jednotlivých DPS frézou či můstky zde je potřeba volit optimální velikost závislou na prohnutí DPS při jejím zpracování a to především na pájecí vlně. Zde někdy platí, že méně je více a zpracovatelnost panelu je jednodušší. Pozor maximálních i minimálních zpracovatelných rozměrů lze dosáhnout jen za určitých podmínek. Proto je vhodné rozměr DPS (panelizaci) konzultovat s našimi techniky. Maximální rozměr DPS zpracovatelný bez výrazných omezení na našich SMT linkách je X=410mm; Y=360mm a na pájecích linkách je tento rozměr X=370mm; Y=290mm. strana 16 (21)
3. Požadavky a doporučení pro výrobu planžetů Od správně zvoleného planžetu se odvíjí kvalita výroby. 3.1 Naváděcí značky pro planžet Pozice značky se odvíjí od návrhu DPS/multipanelu, pozice značky musí být identická jako na DPS/multipanelu Značka na planžetu je ze spodní strany, vygravírovaná do poloviny plechu a bývá začerněná (tvoří tedy kontrastní plochu s okolím) 3.2 Tloušťka planžetu Planžet musí mít optimální tloušťku podle osazovaných součástek. Specifikovat zde jakou tloušťku planžetu zvolit pro tisk pasty a lepidla nelze. Tato volba je velmi specifická vůči komponentům. Obvykle se jedná o kompromis, vzhledem k rozsahu pouzder na DPS osazovaných. Někdy není možné na takovýto kompromis přistoupit z důvodu vzniku příliš vysokého množství chyb v následující výrobě. Pak musí být použito tzv. stepstencilu, tedy planžetu, jež má v různých místech různou, přesně definovanou tloušťku. Výrobu i takovéhoto planžetu dokážeme zajistit. I tato technologie má však svá omezení a je také výrazně nákladnější, než-li standartní planžet. Zvolíme li velkou tloušťku pro tisk pasty- na DPS bude příliš pájecí pasty a na součástkách se budou tvořit zkraty, nebo velké množství pasty bude po osazení vytlačeno součástkou mimo plošku a vzniknou kuličky. Naopak malá tloušťka planžetu způsobí nedostatečně zapájené spoje. Zvolíme li velkou tloušťku pro tisk lepidla- na DPS bude mnoho lepidla a po osazení součástky bude lepidlo vytlačeno na pájecí plošku a poté na pájecí vlně nezapájeno. Naopak malé množství lepidla způsobí, že součástka nebude držet a dojde k odpadnutí součástky. Nejčastěji pro tisk pasty používáme tloušťky: 100um a 125um, pro tisk lepidla 125um 150um Volbu planžetu je dobré konzultovat s našimi techniky. Podrobné informace ke zvolení optimální tloušťky planžetu naleznete v datasheetech jednotlivých součástek. 3.3 Otvory pro tisk pasty a lepidla Optimální velikost otvoru je jako u tloušťky planžetu opět závislá na druhu součástky a platí podobné volby jako u tloušťky planžetu. Velký otvor = příliš pasty / lepidla a možný výskyt chyby Malý otvor = málo pasty / lepidla a možný výskyt chyby Nedá se říct že pro tisk pasty by otvor v planžetu měl být stejně velký jako je daná ploška. Naopak, používá se korekce zmenšením, pro příklad u součástek 0805, 1206, tantal B, C atd. používáme zmenšení o 10% oproti velikosti plošky. U 0603, IO, QFP a podobné se korekce neprovádí nebo jen o 5%. Záleží však také na použité slitině pájecí pasty a celkovém návrhu sestavy. Pro tisk lepidla je optimálního rozměr individuální. Záleží na velikosti plošek zvolených pro danou součástku. Zde je velké riziko, zvolíme-li špatný, velký otvor, bude lepidlo naneseno na plošku a poté nezapájeno. Naopak malý otvor způsobí malé množství lepidla a odpadnutí součástky. Příklady vzhledu otvorů pro lepidlo strana 17 (21)
Podrobné informace ke zvolení optimálního otvoru naleznete v datasheetech jednotlivých součástek. 3.4 Materiál a technologie výroby planžetu Nejvhodnější materiál pro výrobu planžetů je nerezová ocel ve formě plechu, kdy tloušťka plechu je přesně daná. Výrobní technologie pomocí laseru. Cena planžetu se pohybuje okolo 3000-4000kč(pro rok2014) Příklad výrobců, u kterých planžety vyrábíme - PCB Benešov, Produx, DEK, C&K. 3.5 Specifikace velikosti planžetu pro tiskové zařízení Pro tisk na našich strojích používáme uchycení planžetu do redukčních rámů ZelFlex do kterého se planžet upne ze čtyř stran. Motiv DPS je nutné umístit do středu planžetu. U DPS menších rozměrů lze umístit na jeden planžet i více motivů teoreticky až pět motivů může být na jednom planžetu. Umísťování více motivů na jeden planžet je však nutné konzultovat s našimi techniky! Snadno může vzniknout nepoužitelný planžet, kvůli umístění motivu mimo tisknutelnou oblast stroje. Rozměry planžetu je možno stáhnout z našeho webu www.torolafren.cz >> TOROLA electronic >> Download Tato data jsou již připravena pro výrobce planžetů. strana 18 (21)
Obrázek 8 - Ilustrační obrázek vzhledu planžetu pro rám ZelFlex. 3.6 Planžety pro vzorkovou výrobu a ověřovací série V našich interních pravidlech máme nastaveno, že prvovýroba se u nás vyrábí s pečlivějším dohledem a vedeme ji jako ověřovací výrobu - počet kusů 50-100ks. V případě množství do 50ks se jedná o vzorky. Nabízíme tedy výrobu planžetu levnější alternativou. Dovolí li-to použité SMD součástky je možno vyrobit planžet: Plastový- s omezenou délkou životnosti a omezenou velikostí součástek Planžet kovový pro platformu PBT- menší velikosti než pro rám ZelFlex Výrobu vzorku a možnosti planžetu je však nutné předem prokonzultovat s našimi techniky. 4. Traceabilita výroby Řízení kvality výroby nám pomáhá zajišťovat komplexní informační systém KARAT společně se systémem terminálového odvádění operací načítáním 2D (datamatrix) kódů výrobků. Každý výrobek obdrží na počátku výrobního cyklu jedinečný 2D kód, který ho provází celým výrobním procesem. Všechny operace, které se v průběhu výrobního procesu na daném výrobku provádějí, jsou prostřednictvím tohoto kódu podrobně a on-line evidovány v IS KARAT. 2D kód může být gravírovaný pomocí laseru přímo na DPS, nebo tištěný na samolepící štítek a následně nalepený. Při návrhu DPS je proto vhodné myslet na prostor pro tento 2D kód. Velikost lepeného štítku s 2D kódem je 6,3x6,3mm, ideální je tedy ponechat prostor nejméně 7x7mm. strana 19 (21)
Pro každý výrobek se zaznamenávají všechny provedené výrobní operace eviduje se okamžik odvodu operace, délka trvání dané operace včetně přípravného času osoba, která danou operaci odvedla provedené kontroly včetně jejich výsledku případné nalezené neshody a následné opravy u skladových operací rovněž osoba, která příjem na sklad či výdej ze skladu potvrdila odeslání ke kooperaci, návraty z kooperace S ohledem na on-line odvádění těchto operací lze kdykoli přesně určit, ve které fázi výrobního procesu se konkrétní výrobek nachází. K jedinečnému 2D kódu lze během výrobního cyklu přiřadit výrobní číslo dle přání zákazníka, přičemž jeho formát si může zákazník téměř libovolně určit, pouze je nutno respektovat omezení IS KARAT na maximální délku tohoto výrobního čísla, která je 20 znaků. U malé části výroby, jako je například výroba kabelů apod., kde to není účelné, není používán 2D kód, ale tyto zakázky jsou realizovány pod šarží. V každém okamžiku jsme tak schopni zjistit, kolik kusů dané šarže již bylo na konkrétní operaci dokončeno. Číslo šarže navíc obsahuje identifikaci roku a týdne, kdy byl požadavek na výrobu pod touto šarží zadán. 5. Data, která je potřeba pro výrobu DPS 5.1 Materiál Nabízíme kompletní zajištění materiálu, nebo si materiál může zákazník dodat sám. Obě možnosti lze kombinovat dle dohody. 5.2 Dokumentace Dokumentace musí obsahovat Komponent list neboli part list, na kterém je uvedena pozice součástky, její hodnota a typ. Například: C10-100NF 50V X7R C1206. Pokud je DPS osazena z obou stran, je dobré přidat ke každé součástce stranovou orientaci (TOP BOTTOM), abychom byli schopni snadno rozlišit, jestli se daná součástka nachází na horní nebo spodní straně DPS. Osazovací výkres (nazývaný často osazovačka nebo pokládačka). Na tomto výkrese musí být zřetelně viditelné pouzdro součástky, její název neboli pozice (např. C10), její rotace a polarita (umístění anody, katody, klíče a podobně). 5.3 Data pro výrobu plošných spojů Výrobu si může zákazník zajistit sám, nebo může opět využít služeb naší firmy. Ve druhém případě potřebujeme od zákazníka data plošného spoje v elektronické podobě prakticky z kteréhokoliv návrhového systému. Doručení těchto dat je nutné dohodnout individuálně telefonicky nebo písemně. strana 20 (21)
5.4 Data pro výrobu planžetů pro SMD technologii Výrobu si může zákazník zajistit opět sám, musí ovšem dodržet všechna pravidla uvedená v této příručce. Výrobu těchto planžetů může zajistit naše firma, přičemž k tomu opět potřebujeme od zákazníka data v elektronické podobě. Doručení je opět dobré dohodnout předem. Ideální je rovněž nejprve s námi konzultovat jaký planžet, jakou technologií a pro jaký stroj nechat vyrobit. 5.5 Data pro osazovací automat Pro tvorbu programu pro osazovací automat je potřeba mít data z návrhu DPS. Tato data mohou být dodána v jakémkoliv textovém souboru, se kterým je možno dále pracovat a měly by obsahovat následující údaje: Pozice (např. C10) Pouzdro Součástky (např. C1206) Hodnota součástky (např. 100nF) souřadnice X středu součástky (preferujeme mm) souřadnice Y středu součástky (preferujeme mm) rotace součástky stranový identifikátor Tabulka 1 - Příklad dat C10 C1206 100NF 50V X7R 100.00 150.00 90.00 TOP C20 C1206 10NF 50V X7R 100.00 100.00 00.00 BOTTOM Stranový identifikátor Rotace součástky Y souřadnice X souřadnice Hodnota součástky Pouzdro součástky Pozice součástky Nejsou-li data dodána, značně to prodlužuje výrobu. Program se musí napsat a ručně zadat pozice jednotlivých součástek. Pro zákazníka je poté výroba programu dražší. Velikým přínosem při tvorbě programu je, pokud jsou v datech obsaženy i X a Y souřadnice středů naváděcích značek obsažených na DPS velice nám to zrychlí a usnadní práci při tvorbě programu pro SMT linku. 6. Specifikace strojního vybavení Podrobnou specifikaci a popis našeho strojního vybavení naleznete v příručce strojního vybavení na adrese www.torolafren.cz >> TOROLA electronic >> download >> dokumenty k zakázkové výrobě strana 21 (21)