Technologie

Ohlédnutí za Altium Roadshow 2022

Altium Roadshow 2022 letos připadla na začátek února. Plánované setkání s možností se osobně potkat v Brně bylo nakonec kvůli nepřízni covidové situace zrušeno a přesunuto čistě do online prostředí. 2. února se setkal četný zástup zájemců o novinky v Altium Designeru a praktické řešení výroby desek plošných spojů při video telekonferenční přednášce prostřednictvím platformy ZOOM.

Pořádající brněnská firma RETRY přizvala k prezentaci i Gatema PCB, mimo jiné k zodpovězení dotazů týkající se technologie a výroby desek DPS, ale také pro praktické seznámení posluchačů s tématikou zaplňování a zahloubení otvorů DPS. Tyto technologie lze nově řešit přímo v programu Altium Designer a seznámení se s postupem výroby usnadnilo pochopit, co vše bude nutné při tvorbě výkresu nakonfigurovat, aby následná výroba, měla k dispozici všechny potřebné údaje pro bezproblémové zpracování.
 

Zaplnění otvorů HDI desek

Zaplňování otvorů se používá proti zatečení pájky nebo obecně proti zanesení nečistot. To je důležité především u kritických prokovů, typicky pod BGA. Proces zaplňování otvorů je standardním krokem při výrobě HDI (high density interconnect) desek.  

  1. Díky zaplněným otvorů lze následně volit možnost využití vakua při sestavování elektronických zařízení.
  2. Využití mědi nebo teplovodivé pasty při zaplnění, zajistí lepší odvod tepla.
  3. Zaplňováním otvorů se předejde poškození DPS, deska se stane odolnější a snese pak i vyšší napětí.
  4. Zaplněné otvory umožňují použít technologii via-in-pad a ušetřit místo na desce.

 

O důležitosti výběru typu zaplnění z pohledu výrobce hovořil Ondřej Horký. Uvedl, jaké typy se používají a proč je zaplnění užívaný Gatemou nejlepším řešením. Dále zákazníkům vysvětlil konkrétní postupy zaplňování při výrobě DPS.

Byly představeny jednotlivé typy zaplňování dle normy IPC 4761. Posluchači se seznámili s úskalími použití typu I.a II. (via tenting) i typů III-IV (via plugging). Největší hrozbou je zde uzavření nečistot či vlhkosti dovnitř díry, která při teplotním šoku expanduje a znehodnotí desku. U překrytí pouze z jedné strany zase hrozí, že díru nepůjde správně vymýt a jakékoliv rezidua se uvolní na desku v dalších fázích výroby.

Image
DPS

obr. Viditelná podpovrchová expanze vlhkosti včetně deformace DPS

Poté jsme zákazníkům vysvětlili, postup výroby zaplněných otvorů a ukázali jim, proč je výhodnější zvolit typ VII místo ostatních zaplnění (via filling - typ V a IV)

Typ VII využívaný v Gatema PCB

Typu zaplňování VII, které je nejvíce využívané v Gatema PCB, se věnovalo nejvíce času. Na kresleném modelu se vysvětlili dílčí kroky výroby a výhodnost tohoto procesu. U zaplnění typu VII probíhá současně oboustranné plnění již prokovené desky před samotnou výrobou DPS.

Image
typ 7

obr. Plnění otvorů DPS typ VII

Výhodnost zaplňování desky typem VII tkví v porovnání se zaplněním desek cestou V a VI, v ceně. Oba typy V i VI s kompletně vyplněními otvory jsou, zvlášť při výrobě prototypů, nesrovnatelně dražší. Ve výsledku vyžadují více výrobních úkonů, navíc svícení a leptání. Také vzniká více problémů s rovinatostí povrchu. Proto je DPS se zaplněním typu VII ve všech ohledech kvalitnější a spolehlivější.
Aby měli účastníci ucelené informace, na praktickou část prezentace z výroby navázala ukázka nastavení zaplnění v Altiu.

Zahlubování DPS

Dalším vstupem byla prezentace a praktické informace o zahloubení DPS, které za Gatemu uvedl Radim Vítek. Představil užívané nástroje vhodné nejen pro zahloubení (countersink), ale i na srážení hran konektorů. V průměru 6 mm záhlubník má tři varianty zkosení špičky vrtáku, standardních 90, 120 a 140°.

Image
záhlubník

Obr. Záhlubník ø 6 mm

Dále představil rovněž možnosti zahloubení counterbore (pro šrouby s plochou hlavou). Pro tuto technologii používáme frézovací nástroj bez špičky, který u nás nazýváme 3D /zahloubenou frézou, tak jako je znázorněno na B modelu níže.

Image
zahloubení

Obr.     A – zahloubení countersink          B – zahloubení counterbore

 

Výrobce musí od zadavatele získat přesné informace o požadavku zahloubení. Ideálně vše zanesené v datech. Při tvorbě návrhu zaplňování je nejlepším způsobem označit ty otvory, které chce zákazník zaplnit ve speciální vrstvě. Nebo je možné ve specifikaci uvést do jakého průměru vrtáku se mají otvory zaplnit. Pokud zákazník zvolí zaplněné otvory a nijak je nespecifikuje, pak automaticky zaplníme všechny otvory do průměru vrtáku 0,45 mm.

Při přípravě dat v ODB++ mají zahloubení vlastní vrstvu. Ve výkresu DPS je potřeba zobrazit rozměry zahloubeného otvoru, včetně bočního okótovaného pohledu. Závěrem k výrobě bylo uvedeno, že zahloubení i frézování lze prokovit.

Aby byla výroba bezproblémová, velmi záleží na dodaných podkladech pro výrobu DPS. Do zadání vstupuje stále více parametrů, a tak pro všechny, kdo by si nebyl jistý, jakým způsobem je potřeba připravit data pro bezchybnou výrobu desek plošných spojů, máme připravený na webu technický list a příručku pro návrháře DPS.

 

 

Care to know more on the subject?
Connect with our specialists
Ondřej Horký
Sales Manager