Technologické požadavky a návrh DPS

Návrh DPS by měl vycházet z určitých technologických podmínek výroby plošných spojů, a pokud není konstruktér vázán jinými nutnostmi, je vhodné je dodržet. Odklon od těchto podmínek od doporučené hodnoty vede ke zvýšení technologické náročnosti výroby a také k nárůstu ceny DPS.

• Doporučená šíře spoje a izolační mezery je 0,3 mm;
• Průměr výsledného otvoru = průměr vývodu součástky + 0,2 mm;
• Průměr pájecího očka = průměr vývodu součástky + 0,9 mm;
• Průměr očka nepájivé masky = průměr vývodu součástky + 1,1 mm.

Technologické požadavky na návrh DPS

Základní materiál pro plošné spoje

 

Materiál kategorie FR - 2

Nosným materiálem je několik vrstev celuozového papíru spojeného fenolickou pryskyřicí, plátovaný elektrolyticky vyloučenou mědí o čistotě 99,8 % . Lze dobře mechanicky opracovávat drážkováním, stříháním i lisováním. Není vhodný do vyšších teplot, nelze aplikovat HAL, je nevhodný pro pokovování otvorů, obsahuje toxické látky.

Materiál kategorie FR - 3

Nosným materiálem je několik vrstev celuozového papíru spojeného epoxidovou pryskyřicí, plátovaný elektrolyticky vyloučenou mědí o čistotě 99,8 %. Lze dobře opracovávat, je vhodný pro použití do teplot 90 0c, je nevhodný na prokovování otvorů. Doporučujeme k použití na jednostranné DPS.

Materiál kategorie CM-1

Nosný materiál je konstruován kombinací celulozového papíru spojeného epoxidovou pryskyřicí pro vnitřní vrstvy a nalaminovanou vrstvou vyztužující skelné rohože pro vnější vrstvy na které je plátována elektrolyticky vyloučená Cu o čistotě 99,8 %. Struktura materiálu je znázorněna na obr. 16. Má zvýšenou mechanickou odolnost, povinnost, rozměrovou stabilitu, odolnost proti tepelnému rázu při pájení a zvýšenou odolnost vůči klimatickým podmínkám. Proti FR 4 vykazuje při lisování menšího opotřebení nástroje. Drážkované DPS lze snadno dělit, lze aplikovat HAL, není vhodný na prokovení otvorů.

Struktura materiálu CM1

Materiál kategorie FR - 4

Nosným materiálem je několik vrstev skelné rohože spojené epoxidovou pryskyřicí plátované elektrolyticky vyloučenou Cu o čistotě 99,8 %. Je vhodný pro obrysové frézování, mechanicky odolný, má vysokou ohybovou pevnost, rozměrovou stabilitu, tepelnou odolnost do 130°C, lze aplikovat HAL, je určen pro prokovení otvorů. Je vhodný na nejnáročnější aplikace DPS.

Druhy základního materiálu

Mechanické zpracování

V této části jsou uvedeny informace o mechanickém opracování DPS, způsobu zadání a výsledných tolerancích. Standardně se DPS na požadovaný rozměr stříhají optickými strojními nůžkami. V případě, že nevyhovují povolené odchylky netolerovaných rozměrů uvedených v tabulce, je třeba zadat tolerance. Lze objednat frézování obrysu, jeho zabroušení nebo drážkování. Výřezy, nepravidelné otvory anebo veliké otvory nad průměr 6,4 mm, nebo odchylky od pravidelného tvaru lze provést frézováním. Tyto technologie je třeba konzultovat.

Tolerance formátování

Vrtání

Vrtací data se skládají z vrtacího souboru a výkresu otvorů. Slouží pro úplnou a jednoznačnou definici umístění otvorů v motivu a jejich průměrech. Data jsou zásadně generována ze strany spojů. Na vygenerování dat ze strany součástek je nutno upozornit!

Soubor dat je zadáván přednostně ve formátu EXCELLON v metrické soustavě

( Metric) s plnou výstavbou (Leading) ve stavbě 4.2 bez desetinných teček a jiných znamének. K souboru dat je nutno připojit soubor dat s uvedením průměru použitých nástrojů. Soubory dat musí být dodány v textové formě, prohlížitelných bez dalšího software. Použití jiných formátu vrtacích dat nevylučujeme, ale je nutná konzultace.

• Počet vrtacích nástrojů není omezen. S ohledem na čas vrtání je vhodné omezit počet použitých vrtáků na technologické minimum.
• Nejmenší průměr vrtání je 0,3 mm, největší vrtaný průměr je 6,4 mm.

S ohledem na mechanické namáhání materiálu při vrtání a formátování by měla být zachována vzdálenost “ B “ mezi otvory a vzdálenost “ A “ od okraje DPS nejméně 0,30 mm.

Vzdálenost otvorů od okraje a mezi sebou

Otvory lze prokovovat od průměru 0,30 mm

Průměry vrtáků, které jsou běžně k dispozici:

• v řadě po 0,05 mm od 0,70 do 1,6 mm
• v řadě po 0,10 mm od 0,30 do 2,60 mm
• v řadě po 0,20 mm od 2,60 do 6,20 mm
• V případě zadání průměru, který není k dispozici se provede korekce průměru ve spolupráci se zákazníkem, nebo v řadě nahoru.

V případě zadání průměru v setinách milimetru se provádí zaokrouhlení nahoru na běžný průměr takto:

• v řadě po 0,05 mm od x,x1 a x,x6 mm
• v řadě po 0,10 mm od x,x1 mm

U jednostranných DPS je zadaný průměr otvoru průměr nástroje. U oboustranných DPS je zadaný průměr otvoru průměr výsledného otvoru. Technologický přídavek k průměru nástroje prokovených DPS stanoví technické pracoviště. Všechny vrtané otvory DPS se prokovují současně. Požadavek na záměrné neprokovení některých otvorů je nutno specifikovat zadáním samostatného vrtacího souboru, nebo výkresu neprokovených otvorů ( jsou vrtány dodatečně po prokovení DPS). Poloha otvorů je aritmeticky zaokrouhlována do řádu desetin milimetru. Tolerance přesnosti vrtání je +/- 0,05 mm na 100 mm délky.

Tolerance výsledných otvorů proti zadání:

• Neprokovené otvory: - 0.1/+0.05 mm
• Prokovené otvory v provedení galvanický cín, nebo galvanické zlato: -0.05/+0.5 mm, v provedení technologií HAL: -0.1/+0,05

Zvýšená tolerance výsledného otvoru prokovené DPS je dána technologickým procesem prokovení a žárovým cínováním otvoru.

Řez prokoveným otvorem - Kliknitím na obrázek získáte náhled ve vyšší kvalitě

Stříhání

Stříhání na optických nůžkách je základní metodou tvorby výsledného přířezu. Lze objednat obvodové zabroušení hran. Používá se pro rozměry bez udaných tolerancí.

Pro stříhání musí být součástí motivu nezamaskované rohové značky dle obrázku:

Vzhledem k výsledným tolerancím a mechanickému namáhání materiálu při dělení je vhodné dodržet doporučenou minimální vzdálenost vodivého motivu od okraje DPS 0,50 mm.

Frézování

Frézováním obvodu je dosahováno přesných rozměrů DPS. Je nutno o použít při formátování DPS ze základního materiálu nad tloušťku 2,00 mm, nebo v případech, kdy motiv DPS zasahuje blíž k okrajům jak 0,50 mm. Frézování vnitřních výřezů umožňuje získání vnitřních otvorů o větším průměru jak 6,30 mm a nepravidelných otvoru nebo drážek a zámků. Standardní používaný nástroj je fréza o průměru 2,40 mm. Pokud nevyhovuje vnitřní zaoblení úhlů se s rádiusem 1,20 mm je nutno při zadání dojednat velikost vnitřního zaoblení (ostrost vnitřního úhlu). Pro tento účel lze použít frézy o menším průměru, nebo vrchol úhlu předvrtat. O postupu rozhodne technické pracoviště. Frézování drážek o šíři 1,00 mm - 1,50 mm (menší nástroj nepoužíváme) je nutno dojednat za příplatek kusové výroby. Frézovací program je tvořen ve výrobním SW CAM 350, nebo přímo na frézce. Jako podklad je nejvýhodnější samostatný film obvodu a frézovaných otvorů (např. EAGLE vrstva 20), nebo obvod generovaný ve filmu nepájivé masky. Je nevhodné generovat tyto obrysy do filmu motivu, při tvorbě pracovních filmů je musíme odstranit. Geometrické tvary se zadávají jejich okótováním na samostatném výkresu. U kruhů střed a poloměr, u ostatních tvarů zakótované vrcholy úhlů obrazce. DPS je možno frézovat na samostatné formáty anebo spojené v základní desce tzv. můstky. Polohu a šíři můstků lze zadat zakótováním na výkrese, nebo ponechat rozhodnutí o jejich umístění technickému pracovišti. Při tvorbě filmové předlohy se jednotlivé DPS sdružují na rozteč formátů 2,40 mm a frézují se jedním řezem. Vzniklá mezera v šíři 2,40 mm vyhovuje pro použití ve strojním pájení.

Drážkování

Drážkování je vhodné pro naznačení dělících přímek hromadně osazovaných DPS pro jejich pozdější rozlámání na požadovaný rozměr. Umístění technologických otvorů je znázorněno na obrázku. Přípravu dokumentace pro drážkovaní a umístění technologických otvorů je vhodné přenechat našemu technickému oddělení. DPS jsou drážkovány na čistý rozměr, ale je nutno počítat s otřepy po rozlomení cca 0,20 mm, viz tabulka, a tedy s relativním zvětšením přířezu DPS.

Geometrie drážkování

Pro drážkování je velmi vhodný materiál CM1, jeho jádro tvoří papírová vložka, která se po drážkování snadno dělí.

Jiná provedení a zadání, zejména požadavek na některé neprokovené otvory, jsou předmětem dojednání při objednávce DPS. Bližší informace získáte u firmy Printed s.r.o.

DOWNLOAD & Odkazy

• Firemní prezentace Printed s.r.o. - http://www.printed.cz