Контрольный список для прототипирования гибких печатных плат: 12 спецификаций для ускорения получения коммерческих предложений.

Полный контрольный список для прототипа гибкой печатной платы предоставляет производителю достаточно информации для расчета стоимости аналогичной конструкции, которую вы планируете изготовить. Перед отправкой файлов Gerber определите назначение гибкой платы, структуру слоев, материалы, геометрию, условия изгиба, отделку и данные о приемке. Пропуск одного важного пункта может привести к тому, что оценщик задержится для уточнения. Отсутствие спецификаций также увеличивает стоимость, сроки поставки и надежность, что противоречит вашему плану.

Двенадцать пунктов, перечисленных ниже, составляют практичный пакет запроса коммерческого предложения (RFQ) для инженерно-технических и закупочных групп. Каждое требование следует записывать не только в электронном письме, но и в чертеже изготовления или утвержденной схеме расположения деталей. Если значение еще не определено, укажите его для рассмотрения производителем. Таким образом, каждое предложение будет основано на явном решении, а не на неявном варианте по умолчанию. Этот контрольный список охватывает все этапы подготовки запроса коммерческого предложения до его запроса; квалификация поставщика и анализ проекта с учетом технологичности производства проводятся позже.

12 требований, которые необходимо включить в запрос на коммерческое предложение.

Применение и использование изгибов

Укажите назначение гибкого кабеля и его место установки. Укажите, изгибается ли он один раз во время монтажа или многократно перемещается в процессе эксплуатации. Для динамического использования добавьте ожидаемое движение, угол изгиба, требуемое количество циклов и рабочую температуру. Частой причиной доработок является чертеж, на котором цепь показана «динамической» без указания угла изгиба или количества циклов. Эти два параметра определяют направление проводника, расположение нейтральной оси и зоны ограничения изгиба в большей степени, чем любые другие параметры, и целевой показатель, который никогда не указывается на чертеже, приходится придумывать специалисту по оценке стоимости, прежде чем он сможет выставить цену. Такой контекст позволяет производителю оценить риски, связанные с типом меди и зоной изгиба, в сравнении с реальной механической нагрузкой. Это также позволяет специалисту по оценке стоимости оценить изгиб, подразумеваемый целевым показателем в 2 миллиона циклов. Классифицируйте однократную установку как статическую, а многократное движение как динамическую, прежде чем отправлять файл, а затем попросите UMEC подтвердить классификацию в письменной форме в соответствии с целевым показателем циклов. Неправильная классификация приведет к изменению результатов проверки. Это справочные материалы по планированию, а не спецификация.

Количество слоев и их укладка

Укажите в порядке следования все проводящие, диэлектрические, клеевые, защитные, экранирующие и упрочняющие слои, включая номинальную и конечную толщину, а также допуски. Каждый слой вносит свой вклад в толщину и толщину клеевого шва. Трехслойная гибкая печатная плата не имеет такого же запаса толщины, как односторонняя. Распространенной ошибкой при первом рассмотрении корпусов является клеевой шов между защитным слоем и внешней медной прокладкой, который незаметно изменяет конечную толщину, которую должен выдержать разъем. Зазор в 25 мкм в этом месте достаточен для того, чтобы не пройти проверку на соответствие разъема. Укажите металлизированные и неметаллизированные элементы, а также любые локальные изменения толщины. Определенная структура гибкой печатной платы Это предотвращает ситуацию, когда два поставщика могут предлагать разные конструкции при одном и том же количестве слоев. Также это позволяет выявить проблемы с ламинированием или совмещением до начала изготовления оснастки. Эксперты отклоняют пакет — это всего лишь справочный материал для планирования, а не утвержденная спецификация для производства.

Конструкция из базовой пленки и клея

Укажите семейство гибких диэлектриков и их толщину. Определите, является ли медная базовая пленка клеевой или бесклеевой, а затем отдельно укажите клей для покрывающего слоя, клеевой слой и клей для упрочняющего элемента, где это применимо. Полиимидная базовая пленка обычно поставляется толщиной от 12,5 мкм до 50 мкм, при этом покрывающий слой добавляет примерно от 25 мкм до 50 мкм с каждой стороны. Клеевой слой имеет толщину от 12 до 25 мкм. Если выбор материала еще не определен, укажите термические, размерные, огнестойкие и монтажные ограничения вместо произвольного названия марки и попросите UMEC предоставить предлагаемую пленку и клеевую систему на ваше утверждение. Распространенная проблема — чертеж, в котором указана толщина базовой пленки, но не указана клеевая система, поэтому два поставщика предлагают одну и ту же пленку с разными типами склеивания, и разница проявляется только при входном контроле. Наличие материала и метод склеивания влияют на толщину, гибкость и график обработки. Используйте это значение для предварительной оценки, а затем получите одобрение для конкретного проекта.

Типы и вес меди

Укажите тип медной фольги и ее начальный вес. Отметьте ожидаемый конечный результат по содержанию меди и любые необходимые покрытия. Прокатанная отожженная медь Медь гораздо лучше подходит для многократного изгиба, чем электроосажденная фольга, и эта разница определяет срок службы динамической схемы при изгибе. Отожженный прокатный материал обычно доступен в количестве от одной трети унции до 2 унций. Одна унция меди примерно равна 35 мкм толщины. Более толстый слой меди изменяет возможности травления и минимальную геометрию, которую может выдержать цех, поэтому необходимо уточнить выбор меди для условий изгиба. Часто неожиданностью становится чертеж, в котором требуется отожженная прокатная фольга толщиной 2 унции в узкой зоне изгиба. Повышенный коэффициент травления уменьшает достижимую ширину линии, и макет, прошедший проверку при толщине 1 унции, больше не подходит для той же области. Это лишь рекомендации по планированию, а не спецификация.

Толщина и допуски готового изделия

Укажите целевую толщину для всей схемы и для критически важных разъемов или усиленных участков. Добавляйте допуски только там, где это необходимо для сборки. Определите места измерения толщины, поскольку нанесение защитного слоя, растекание клея, меднение и ребра жесткости создают локальные отклонения. Односторонняя гибкая печатная плата может иметь толщину около 100 мкм в зоне изгиба. Она будет значительно толще там, где ребро жесткости приклеено за разъемом. На чертеже должно быть указано, какое значение применяется в каком месте. Чрезмерно жесткие допуски на толщину всего слоя увеличивают время и стоимость проверки. Распространенный аргумент — это примечание, указывающее на допуск плюс-минус 5-10% на толщину всего слоя без указания зоны изгиба или усиленной области. Подтвердите этот диапазон по окончательной структуре и технологическому процессу изготовителя.

Ширина, расстояние между дорожками и зазоры между медными проводниками.

Укажите минимальную ширину и расстояние между дорожками в зависимости от толщины меди. Для стандартных гибких конструкций приемлемой отправной точкой является пара ширины и расстояния 50/50 мкм. Для более плотной геометрии требуется более плотный процесс. Затем определите зазоры между медью и краем, между медью и отверстием, а также между медью и изгибом. Отметьте сужения или области с высокой плотностью, вместо того чтобы полагаться на один общий минимум. Эти соотношения помогут поставщику оценить компенсацию травления, допуск на совмещение и выход годной продукции. Часто встречающееся несоответствие — это чертеж, на котором указана минимальная ширина линии рядом с обозначением толстой медной линии. Процесс травления не может обеспечить такое сочетание, и цеху приходится либо расширять дорожку, либо менять медь, прежде чем он сможет предложить цену — это лишь справочная информация для планирования, а не утвержденная производственная спецификация.

Отверстия, переходные отверстия и кольцевые структуры

Предоставьте отдельные данные для сверления отверстий с покрытием, отверстий без покрытия, пазов и лазерных элементов. Укажите конечные диаметры, допуски, обработку переходных отверстий и размеры контактных площадок. Добавьте ожидаемые значения для кольцевых элементов. Переходные отверстия должны находиться на расстоянии не менее 0,5 мм от каждой линии изгиба, если конструкция не была специально проверена. Переходное отверстие, расположенное в подвижной зоне, концентрирует напряжение в цилиндре и сокращает срок службы. Файл сверления без этих примечаний оставляет открытыми вопросы о покрытии и принадлежности отверстий. Он также скрывает информацию о том, может ли геометрия контактной площадки компенсировать смещения при совмещении. Распространенная неопределенность возникает, когда паз и отверстие с покрытием используют одну таблицу сверления без столбца принадлежности, поэтому цех не может определить, какие элементы должны быть покрыты медью, а какие должны оставаться без покрытия. На этом расчет стоимости заканчивается. Подлежит проверке проекта; не следует рассматривать это как утвержденную спецификацию.

Ограничения по радиусу изгиба и зоне гибкости

Укажите размеры каждой зоны изгиба и требуемый внутренний радиус. Общепринятое правило гласит, что для статического изгиба одинарного слоя меди требуется как минимум 6-кратная толщина. Для статического изгиба двойного слоя меди — 12-кратная, а для статического изгиба многослойной структуры — 24-кратная. Для динамических изгибов требуется гораздо больше места: 100-кратная толщина для одного слоя, 150-кратная для двух. Укажите запрещенные элементы, такие как переходные отверстия, контактные площадки компонентов и острые углы меди. Укажите направление изгиба и является ли он статическим или динамическим. Допустимый радиус зависит от толщины, количества слоев, материалов, меди и движения. Запросите у UMEC проверку конкретного проекта, а не используйте универсальное правило. Часто встречается дефект: конструкция, изготовленная с заданным статическим радиусом, затем подвергается циклической эксплуатации. Медь трескается задолго до того, как прототип поступит в производство.IPC-2223E В документе требования к изгибам систематизированы по назначению при монтаже, поэтому укажите версию, соответствующую описанной вами задаче. Это проектные ссылки, а не спецификация.

Покрывные отверстия и ребра жесткости

Определите материал защитного слоя, геометрию отверстий, допуск на совмещение и зазор вокруг контактных площадок. Для каждого ребра жесткости укажите материал, толщину, клей, контур и конечную толщину в месте соединения. Оставьте не менее 0,5 мм от края ребра жесткости до начала изгиба. Этот запас в 0,5 мм предотвратит защемление зоны изгиба жесткой опорой. Укажите требования к контакту разъема и переход от жесткой опоры к зоне изгиба, и попросите UMEC вернуть контур ребра жесткости с указанной конечной толщиной в этом месте соединения. Одна из очень распространенных ошибок возникает, когда контур ребра жесткости нарисован вровень с линией изгиба, из-за чего плата обрабатывается ровно при сборке, а затем трескается у края ребра жесткости уже при первом проходе. Эти детали предотвращают выдавливание, несовпадение и концентрацию напряжений, которые могут стать причиной изменений чертежа на поздних этапах. Подтвердите этот диапазон, сопоставив его с окончательной структурой и технологическим процессом изготовителя.

Требования к контролируемому импедансу

Для цепей с регулируемым импедансом необходимо определить каждую цепь или геометрию, целевой импеданс, допуск, опорную плоскость и требования к тестированию. Целевые значения импеданса обычно составляют от ±5% до 10%, в зависимости от структуры слоев и технологического процесса. Укажите предполагаемую структуру слоев. В качестве альтернативы, попросите изготовителя предоставить предлагаемую структуру. Уточните, требуются ли образцы и отчеты по рефлектометрии во временной области. На модель влияют толщина защитного слоя, толщина диэлектрика, профиль меди и допуски технологического процесса. Это наиболее важно в местах пересечения трасс. различные гибкие конструкцииЧасто измерение импеданса не удается в точке перехода между жесткой областью и зоной изгиба. Там могут изменяться диэлектрическая среда, расстояние между проводниками или опорная структура, и ширина дорожек может не соответствовать этим изменениям. На гибкой печатной плате этот переход сложнее контролировать, чем на жесткой. Используйте это значение для предварительной проверки, а затем получите одобрение, специфичное для данного проекта.

Отделка поверхности, панельная сборка и формат поставки.

Укажите тип обработки поверхности и любые ограничения, связанные с разъемами, пайкой, проволочным соединением или хранением, которые на нее влияют. Добавьте размеры массива, направляющие, отверстия для инструментов, метки, метод трассировки и допустимые элементы отсоединения. Укажите, должны ли детали поставляться по отдельности, в панелях или на сборочном носителе. Панель, в которой размещается больше деталей на листе, может снизить расход материала на единицу продукции, но также может затруднить обработку тонких гибких печатных плат и сместить детали до нанесения покрытия. Этот компромисс должен быть отражен на чертеже, а не в последующем электронном письме. Часто встречающаяся проблема — это ширина направляющей 3 мм, выбранная для жесткой панели. Под тонкой гибкой печатной платой эта направляющая слишком сильно изгибается. Это справочные материалы по планированию, а не спецификация.

Полная система управления производственными данными и контроля версий.

Выпустите синхронизированные данные Gerber или ODB++, файлы сверления, список соединений, чертеж изготовления, структуру слоев, таблицу импедансов, чертеж панели, файл readme и единый идентификатор ревизии. Удалите устаревшие слои и устраните конфликты между примечаниями и данными. Приведите пакет выпуска в соответствие с требованиями приемки IPC-6013, чтобы критерии контроля соответствовали тому же документу, который используется в цехе. Проведите предварительный анализ DFM или Услуги по проектированию и компоновке печатных плат. Это может помочь устранить пробелы до того, как сметчик превратит неопределенные входные данные в предположения для составления сметы. Наиболее распространенный источник путаницы — это папка, содержащая два файла чертежей с разными буквенными обозначениями версий, а также один набор файлов Gerber, из-за чего сметчику приходится останавливаться и уточнять, какая версия актуальна. Не допускайте, чтобы эта догадка повлияла на смету. Попросите UMEC подтвердить версию, для которой была рассчитана цена, прежде чем выдавать заказ. Предложение подлежит рассмотрению проектной документации; не рассматривайте его как утвержденную спецификацию.

Создайте готовый к оценке стоимости прототип гибкой печатной платы.

Отправьте краткое сопроводительное письмо к запросу предложений (RFQ) с указанием количества деталей, целевого графика, назначения прототипа, ответственности за сборку, ожидаемых результатов испытаний и любых утвержденных альтернатив. Одной страницы достаточно. Это позволит специалисту по оценке стоимости отделить реальное требование от предпочтения до того, как пакет документов поступит в инженерный отдел.

Используйте опубликованные поставщиком ограничения в качестве инструмента проверки, а затем запросите подтверждение для всей комбинации характеристик. Однозначное числовое значение возможностей редко выдерживает проверку в реальном проекте. UMEC Таблица возможностей производства гибких печатных плат В списке указаны технологические параметры для гибких и жестко-гибких работ. IPC-2223 Устанавливает основу для проектирования гибких панелей в разрезе. Сравните оба варианта с вашим чертежом, прежде чем считать какое-либо значение установленным.

В коммерческом пакете также должны быть указаны необходимые вам записи о проверках. Ознакомьтесь с информацией на сайте UMEC. процесс обеспечения качестваЗатем подтвердите применимые критерии входного, промежуточного и окончательного контроля качества непосредственно в запросе предложений. IPC-6013 В документе определены квалификационные и эксплуатационные требования к гибким печатным платам, поэтому укажите указанную в проекте версию, класс эксплуатационных характеристик, тип конструкции, классификацию установки и использования, а также любые элементы AABUS. Для многократного изгиба также укажите количество циклов, радиус изгиба и угол изгиба. Укажите версию, и вы избежите еще одного уточнения.

Заключение

Полезный контрольный список для прототипирования гибких печатных плат устраняет двусмысленность до того, как вы определитесь с ценой и сроками. Определите все двенадцать спецификаций и согласуйте чертеж с техническим описанием. Подтвердите производственные параметры на соответствие проектным ограничениям IPC-2223 и критериям приемки IPC-6013. Небольшие упущения приводят к большим ошибкам в смете. Именно поэтому контрольный список важнее самой сметы.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли запросить расчет стоимости гибкой печатной платы, используя только файлы Gerber??

Файлы Gerber могут служить основой для предварительной оценки, но они редко содержат информацию о материалах, способах изгиба, допусках на сборку, ребрах жесткости, импедансе, панельной конструкции или данных приемки. Эти данные влияют как на стоимость, так и на технологичность изготовления. Отправляйте чертеж изготовления и схему сборки вместе с набором данных. Рассматривайте коммерческое предложение, составленное только на основе файлов Gerber, как предварительную оценку, а не как обязательство.

Какая спецификация вызывает наибольшие задержки в предоставлении коммерческого предложения??

Ни один отдельный фактор не является причиной всех задержек, но неопределенная совокупность факторов часто влияет на несколько решений одновременно. Материалы, окончательная толщина, радиус изгиба, сопротивление и панельная обработка — все это вытекает из нее. Сначала устраните эту совокупность факторов. Тогда оставшиеся спецификации будут иметь основу, и сметчик сможет рассчитать стоимость остальной части проекта, не гадая.

Как следует указать радиус изгиба для прототипа??

Укажите требуемый внутренний радиус, угол изгиба, направление изгиба, допустимую рабочую зону и статическое или динамическое применение. Для подвижных цепей укажите количество циклов и целевую температуру. Упущение в списке наиболее дорогостоящих недостатков — это описание только для статического применения детали, которая циклически изменяется в процессе эксплуатации. В случае сомнений укажите, что деталь предназначена для динамического применения, и попросите производителя подтвердить это.

Следует ли использовать ту же структуру слоев в прототипе, что и в серийном производстве??

Используйте предусмотренную конструкцию для серийного производства всякий раз, когда прототип должен проверять поведение при изгибе, импеданс, посадку разъема или удобство сборки. Если замена неизбежна, задокументируйте, чем она отличается. Прототип, доказывающий неправильную сборку, ничему не научит. Перед размещением заказа подтвердите, какие отклонения допустимы.

Запросить проверку посадки прототипа

Для проверки соответствия размера, отправить техническую команду UMEC Укажите синхронизированный производственный пакет, количество, область применения, условия изгиба, целевой график и необходимую документацию. Включите в него открытые вопросы. Краткий список неизвестных факторов полезнее, чем полный чертеж, который их скрывает.