技术

制造设计(DFM)

改进您的设计,避免昂贵的制造产量损失

早期的工程参与和与制造业的合作是创建可靠和成本效益高的设计的关键。在Summit,我们致力于您设计的成功,并将提供复杂的凸轮加工系统和个人PCB专业知识与您合作。

数据审查–我们的DFM报告从使用同类最佳设计规则检查(DRC)算法自动检查设计中的所有关键属性开始。此工具分析您的数据,并根据与IPC设计规则指南相对应的关键设计和制造属性对其进行检查。我们的综合报告将为您提供以下方面的反馈:

  • 板轮廓间隙
  • 板厚
  • 钻头直径(垫直径)
  • 钻铜间隙
  • 导体宽度
  • 最小导线宽度
  • 清除痕迹
  • 垫片间隙
  • 铜填充间隙

根据您的需要,我们可以按照“benchtop”原型的原样进行构建,也可以转到下一步——定制DFM评审。

全面的DFM支持–如果您的任务是创建一个健壮、可靠和成本效益高的设计,并在第一时间得到正确的设计–我们有一个高级应用工程师(FAE)的工作人员将担任您的制造顾问。我们的FAEs将对您的设计进行全面审查,包括对DRC结果的分析、对堆垛的审查以及对材料选择的讨论。最终DFM报告将总结所有这些内容,并包括设计改进建议和最终产量评估。

DFM的下一步是对您的设计进行桌面审查。我们将邀请您到我们的一个先进技术制造地点与专家见面,并花一天时间回顾您的PCB设计。您的参观将包括一个工厂“走查”,将根据您正在创建的设计定制。在演练过程中,您将能够在生产车间与员工见面,提出问题并进入流程。

生产工具

检查并重复检查所有箱子

一旦您下了订单,我们的预生产团队将通过比较您提供的CAD网表和设计数据来验证您设计的电气完整性。这个过程只需要几分钟,但将验证设计数据,并将确认是否所有网络都已连接,没有断网或意外短路。以下是我们看到的典型故障:

  • 孤立热
  • 未路由连接
  • 拆分平面错误
  • 非故意短裤

叠加和阻抗建模:在报价阶段,可能已经为您创建了一个初步的堆叠,但它必须根据最终生产数据进行验证。我们的工程师将使用我们的自动叠加生成器快速创建图形叠加,清楚地显示材料类型、介电厚度、总厚度、铜重量阻抗。Stackup Builder将访问我们广泛的刚性、柔性和预浸料材料库,创建一个符合您规范的Stackup。如果您希望比较成本、性能或处理物料交付周期,则可以快速生成替代堆叠。为了帮助您,我们已对基于成本的约束进行了编程,以帮助您确定满足打印要求的最经济的选项。Summit致力于利用工程系统中的最新技术,以精确的结果加速您的加工过程。

在设计您的印刷电路板时,请记住以下最佳实践,以获得最佳堆叠和最终最可靠的印刷电路板:

  • 为平衡设计偶数层的多层多氯联苯
  • 电源和接地层应相对于电路板的中心保持平衡
  • 避免内层铜分布不均,影响板的平整度
  • 从PCB中心线创建一致的介质厚度开口
  • 铜层应与板中心线保持平衡

注册:所有Summit设施都利用了Xact®注册分析工具,为当今苛刻的注册要求提供一流的注册服务。

拼板–这是决定印刷电路板成本的关键因素。其目标是使用12“x18”、16“x18”、18“x24”和21“x24”的工业标准面板,最大限度地增加生产面板上的零件数量。多氯联苯将单独放置在面板上,或放置在子面板中,称为阵列。如果需要卷拾取和放置程序集,则通常使用数组。阵列的设计必须仔细考虑,以确保面板面积最大化。一个设计不好的阵列可以显著地影响PCB的最终成本。

面板的尺寸还必须包括所有必要的验证“优惠券”。优惠券将根据客户和行业规范制作,并放置在面板的边界区域。根据所需优惠券的数量和类型,边框可以从0.5“到2.0”或更大的范围来容纳优惠券。所需的试样越多,面板上用于多氯联苯的空间就越小。如有要求,Summit将在生产前提供生产面板布局供您审查。行业标准优惠券列表如下。

优惠券 目的
A/B公司 电镀孔/通孔评估、尺寸、间距、对准、热应力
一致性 返工模拟、粘合强度、剥离强度、绝缘耐压、防潮/绝缘电阻
阻抗 验证阻抗
用OM试验方法进行可靠性试验试验试验方法IPC-TM-650 2.6.27
伊斯特 用IST试验方法进行可靠性试验IPC-TM-650 2.6.26
验证焊接掩模的粘附性
阻力 验证阻力

回钻

提高信号完整性的成本效益方法

反钻是一种成本效益高的方法,可以在不增加昂贵的附加子层结构的情况下提高信号完整性。该过程去除了在高速数据速率或高频射频设计中可能导致信号反射的通孔筒的不需要部分。

好处:

  • 将确定性抖动降低了几个数量级,从而降低了误比特率。
  • 由于改进了阻抗匹配,减少了信号衰减。
  • 减少来自存根端的EMI/EMC辐射并增加信道带宽。
  • 减少共振模式和通孔串扰的激励。
  • 减少额外的层压结构。
  • 与顺序层压相比,以更低的制造成本最小化设计和布局影响。
  • 提高微波射频性能。

设计注意事项:

  • 确定哪一侧开始回钻。
  • 定义“不得切割”(MNC)层。MNC层是必须保持连接的层,最接近回钻深度。
  • 与MNC层的最小背距为0.005“,公差为+/-.002”,标准深度为0.010”。请检查信号性能以确定需要的深度。
  • 后钻直径通常比用于创建电镀通孔的原始钻头高.008“。
  • 增加背面钻孔层的铜间隙0.004“。
  • MNC层必须与PCB背面钻边的外层至少相距0.010“。这提供到MNC层的最小保持距离,并提供到外层的最小绝缘距离。

铜平衡

创建均匀分布

印刷电路板的设计应考虑平衡铜。铜的平衡是必要的,以实现一致的平面度成品印制板。它还通过在印刷电路板的每一层提供平衡的镀铜分布来提高生产效率。平衡电镀提高了通孔镀铜厚度的一致性,有助于在电镀层上形成均匀的导体和焊盘厚度。在内层,铜平衡有助于保持介电厚度。内层的均匀性在整个PCB上产生一致的总厚度。它减少了印刷电路板的低压区域,如果不加以纠正,可能会导致加工问题,需要重新设计。

铜厚度和电阻

减少铜厚度以提高产量

当迹线宽度和间距减小到0.005”以下时,应对外层铜厚度要求进行审查。外层起始铜将决定设计上的允许空间。基底铜越薄,空间就越小。设计人员必须考虑起始铜和孔铜电镀要求,以确定成品印刷电路板上的总外层铜。IPC关于电镀外层最小总铜量的规定是起始最小铜量加上电镀孔壁中的最小铜量。例如,如果外层以1/2盎司开始(加工后的最小厚度为0.000512“),并且孔中的要求为0.001”,则外层铜的最小总厚度必须为0.001512”或更大。(此信息可在IPC-6012中找到)设计师应尝试使用铜线标注来满足电气要求,并考虑PCB的可制造性。

如果要控制起始铜,请在制造时简单说明起始铜厚度。如果铜被称为成品铜厚度,Summit将选择最适用的起始铜,以实现您设计的最佳产量。

铜重量以盎司每平方英尺为单位(取自IPC 1401)


任命
共同工业
术语
名义上
厚度(mil)
9微米 34万
T型 12微米 50万
小时 1/2盎司 70万
3/4盎司 100万
1个 1盎司 140万
2个 2盎司 280万
3盎司 420万

为了提高可制造性,应考虑1/4盎司、3/8盎司和1/2盎司铜的规格。外层成品铜道将比起始铜厚,因为它包括沉积在孔和表面上的电镀铜。在蚀刻过程中,只有起始铜厚度被蚀刻掉,而不是镀铜表面。电镀层的总铜由起始铜和所需的镀铜孔决定。通过查阅IPC-6012表3-14,可以确定总铜。

按厚度和长度计算铜电阻:
电阻=(0.679×10-6欧姆/英寸)
(宽x厚英寸x长)

例子:
在细线技术中,使用0.5oz.铜,5 mil迹线和5英寸长,电阻率为:
(.679x10-6)/(5x 0.7x10-6))x 5=0.97Ω

HDI结构

在复杂的设计中使用盲、埋、叠结构

集成高密度互连(HDI)结构通常用于高级设计,作为克服高I/O、细间距组件造成的空间问题的一种方法。为了达到HDI设计所要求的密度,线宽、间距、孔径和焊盘尺寸都必须收缩。减少内层铜箔厚度、减少介质间距以保持低钻宽比、在焊盘中加入通孔和指定正确的铜箔是成功设计的关键因素。然而,对于最可靠的结构,保持以下设计准则将有最好的结果。

  • 将微通孔的堆叠限制为两层,如果需要两层以上的堆叠,则交错通过层
  • 不要在埋入的过孔顶部堆积微孔
  • 使用一个12密耳的捕捉垫,保持直径为6密耳的微通孔
  • 微血管的长宽比保持在0.75:1或更小
  • 在起始箔中指定.0002“铜箔
  • 充铜微孔
  • 设计一个代表所有通孔结构的D试件,可以使用OM测试进行可靠性测试

Summit测试HDI可靠性的首选方法是OM测试。阅读更多关于OM测试的内容。

通孔填充

为焊盘创造空间,提高可靠性

带非导电环氧树脂的Via in-pad提高了高速数字和射频微波应用的信号性能。Summit还拥有导电环氧树脂填充过孔和镀铜固体的经验。Summit可以帮助您以经济有效的方法满足您的高速、热管理需求。利用最新的通孔填充设备,Summit可以实现8 mil通孔的环氧树脂填充,纵横比为15:1。为了填充微孔,我们首选的方法是镀封铜孔。在设计中加入填充过孔时,请记住以下几点:

  • 指定环氧树脂而不是金属基填料
  • 指定外部层微孔上的铜填充
  • 低起始箔设计,减少连续电镀过程中的铜堆积

通孔填充的优点

  • 通过降低被困空气或液体的风险提高可靠性
  • 更紧密的BGA间距和更高密度的互连允许通过在垫而不是狗骨设计。Summit Interconnect可以支持.25毫米的BGA要求。188金宝搏二维码
  • 可靠的填充和堆叠通过建设。
  • 平面铜表面上方填充通孔,更可靠的表面安装和提高组装产量。
  • 增强散热。