Branschens samlingsplats för verktyg, modeller och metoder för kontraktstillverkning inom Electronic Manufacturing Services (EMS)

DFM – Design for Manufacturing

Inledning

Design for Manufacturing (DFM) är ett vitt begrepp och kan betyda olika saker. I sin vidaste mening innebär det att man planerar en kostnadseffektivisering av allt ifrån valet av den minsta komponenten till hur man paketerar den slutgiltiga produkten så effektivt som möjligt, redan innan tillverkningsprocessen har startat. Vi har här valt att begränsa oss till hur kretskort bör konstrueras för att öka producerbarheten.

IPC-standarden tar oftast upp vad som är möjligt att producera, inte vad som är lämpligast. Det betyder att även IPC godkända lösningar kan vara kostsamma att producera. Vi presenterar här förslag på hur man bör konstruera sitt kretskort för att kunna hålla sig inom IPC-standarden och samtidigt öka sin producerbarhet ytterligare.

Om kunskap om DFM saknas vid konstruktion av produkter så kan kostsamma problem uppstå. Potentiella allvarliga fel hos kretskort upptäcks ofta alldeles för sent i produktionsflödet, avkastningen blir låg, kostnaderna stiger och produktens marknadsintroduktion blir ofta försenad. Hos dagens elektronikmarknad finns det liten eller ingen tolerans för sådana misstag. DFM blir därför först riktigt effektiv om den startas innan själv tillverkningsprocessen. Produktägaren kan då känna sig säker i både såväl de tekniska kunskaperna som i tillverkningsprocessen hos leverantören.

Inissions mål är att involvera kunden så tidigt som möjligt i genomförandet av DFM, för att kunna upptäcka eventuella nackdelar i producerbarheten och kunna leverera lösningar på dessa.

Paneldesign

För att effektivisera tillverkning och montering av kretskort så placeras de normalt i större paneler vilka innehåller ett flertal kretskort. Paneler kan även kallas för brytkort eller upplägg. Detta görs eftersom små kort, under 80x80mm, är svår hanterliga i maskinerna. Istället används standardbredder vilket minimerar antalet omställningar på transportbanor, lödvagnar och annan utrustning som används vid tillverkningen. Standardiserade kort minskar kostnaden, då mönsterkortstillverkarna kan optimera sina processer. Vanliga standardstorlekar som mönsterkortstillverkarna tillhandahåller är 130×200, 180×200, 200×270 och 270x420mm.

Maskinprogrammering och manuell avsyning förenklas om korten är symetriskt placerade i panelen. Om inga produktionsmässiga aspekter hindrar bör exempelvis spegelvända, roterade och förskjutna panelrader undvikas.

Kanter

När panelerna hanteras i transportsystemet bör man beakta att pneumatiken arbetar under ett tryck som är fullt tillräckligt för att skada korten om de skulle fastna. Risken för ett sådant haveri ökar betydligt om panelen har tvära kanter, både vid in- och utgångar samt i racken där korten hanteras efter testning och avsyning. Man bör också beakta att det behövs ett minimiavstånd till lödytor, komponenter och referenspunkter då panelen hanteras i maskinerna. Inission kan ge besked om erforderligt minsta avstånd för aktuella maskiner.

Kanterna bör vara avrundade. Om korten måste ha raka kanter kan man sätta en avrundad brytlist på främre kanten, se figur nedan. Inission kan ge besked om rekommenderad radie.

Kort och paneler skall utformas så stadigt som möjligt då ostadiga paneler medför en stor osäkerhet i tillverkningsprocessen. Screen-tryckningen blir problematisk om korten inte ligger dikt an mot plåten. Komponenter fjädrar mot kortet och rubbas lätt ur sitt läge om korten sviktar under montering. Ostadiga kort slår sig ytterligare i ugnen vilket medför problem vid fortsatt hantering och verifiering, exempelvis för montering på kortets sekundärsida. Den automatiska avsyningen blir problematisk eller i vissa fall omöjlig att genomföra med skeva paneler. Den mekaniska stress som böjning och skevning innebär leder till att korten inte uppnår sin beräknade livslängd.

Avrundad brytlist mot färdriktningen
Avrundad brytlist mot färdriktningen

Brytpunkter

Kort placerade i paneler skall ha brytpunkter utplacerade så att kortet hindras från att röra sig under hantering. Antalet brytpunkter bestäms av kortets storlek, tjocklek, tyngd, material, hur stora hål som borras i brytpunkterna och kortets design. Inission kan ge besked om lämplig utformning och placering av brytpunkterna så de passar aktuell monteringsmaskin.

Fiducial/Referenspunkter

Fiducial eller referenspunkter som vi hädanefter kommer att benämna dem, används av monterings- och avsyningsmaskinerna för att uppnå en tillräcklig noggrannhet. Saknas referenspunkter försämras noggrannheten vilket påverkar resultatet och i värsta fall omöjliggör montering och automatisk avsyning helt. Det finns tre olika typer av referenspunkter:

  • Panel – Används för att hitta själva panelen och verifiera att den är rätt vänd i maskinen.
  • Global – Används för att få en bättre noggrannhet på varje singelkort i en panel. För att underlätta montering och avsyning bör man placera minst två, helst tre globala referenspunkter per singelkort. Fler referenspunkter än tre fyller ingen funktion.
  • Lokal – Används för kretsar med fin bendelning vilka kräver särskild noggrannhet för sin placering och avsyning.

För att undvika problem och kostsamma lösningar så har Inission sammanställt några förslag på hur referenspunkterna bör vara utformade och placerade.

Placering av referenspunkter

Placeringen av referenspunkterna är viktigt, då man kan utnyttja dessa till att förenkla tillverkningsprocessen och förebygga problem som exempelvis felmontering. Figuren nedan visar hur panel och globala referenspunkter bör placeras för att uppnå ett gott resultat. För att uppnå högsta möjliga noggrannhet bör avståndet mellan referenspunkterna vara så stort som möjligt, bäst är att placera punkterna nära kortets hörn. För att eliminera möjligheten att kortet vänds fel i monteringsmaskinerna, bör referenspunkter placeras osymmetriskt. På dubbelsidiga kort bör punkterna vara placerade så att punkterna inte kan hittas om korten placeras med fel sida upp. Tiden som varje panel upptar i montering minskar om referenspunkternas placering framgår i koordinatfilen (pick-and-place) och på placeringsritningen.

Referenspunkterna bör placeras minst 5 mm från kortkanten, annars kommer punkterna att döljas av maskinernas kortfixeringsstöd.

Utförande

Det är inte bara viktigt att placeringen av referenspunkten är korrekt utan också att referenspunkten är korrekt utförd.

Panel med fyra singelkort
Panel med fyra singelkort

Felaktigt utförda referenspunkter kan resultera i att maskinerna inte lyckas lokalisera dem. Det är rekommenderat att använda referens-punkter utformade som en punkt eller ett plustecken, se figur nedan. De bör inte vara mindre än 1,0 mm i diameter, och inte större än 2,0 mm. Rekommenderad storlek är 1,5 mm. Det är viktigt att punkterna är utförda så att de tydligt kontrasterar mot mönsterkortets färg, eftersom det annars kan uppstå problem att urskilja referenspunkten mot bakgrunden.

Ytan på referenspunkten skall vara jämn. Med tenn/bly-belagda (HASL) mönsterkort erhålls ofta referenspunkter med konvex yta. Dessa resulterar i dålig noggrannhet vid avläsningen. Ställ krav på noggrannhet från PCB-leverantören eller använd exempelvis kemiskt tenn eller guld som beläggning vilket ger helt plana punkter. Normalt kan samma oxidskydd användas på referens-punkten som på övriga kortet. Ytan måste dock fortfarande vara plan.

Rekommenderade utformningar av referenspunkter
Rekommenderade utformningar av referenspunkter

Punkter under 1,0 mm i diameter, fyrkanter och cirklar med hål kan hanteras men bör undvikas, se figur nedan. Referenspunkter utformade som dubbla plustecken eller dubbla fyrkanter, så kallade diamonds, stöds inte av alla maskiner och bör således även de undvikas helt.

Utformningar av referenspunkter man bör undvika
Utformningar av referenspunkter man bör undvika

Vid användning av ”multi-board” så ska alla referenspunkter på samtliga kort vara av samma typ och ha samma yta. Det bör alltså sitta referenspunkter på samtliga kort oavsett om de sitter i panel eller är singelkort. Detta för att man skall kunna säkerställa en mer exakt fixering av kortet.

Lokala referenspunkter

Kretsar med fin bendelning som skall monteras på större mönsterkort, kan behöva lokala referenspunkter för att nödvändig monteringsnoggrannhet skall kunna uppnås. I de flesta fall är maskinerna tillräckligt noggranna, men med möjligheten att använda lokala punkter kan resultatet förbättras.

Att kontrollera lokala referenspunkter tar extra maskintid, så om det inte är nödvändigt används inte kontrollen.

Placering och utförande av lokala referenspunkter

Lokala referenspunkter skall utföras efter samma regler som andra referenspunkter. Däremot så bör de till skillnad från globala referenspunkter placeras symetriskt kring den aktuella komponenten, se figur nedan. Ur ytmonteringssynpunkt kan referenspunkten placeras under centrum av komponenten. Problemet med den typen av lösning är att referenspunkten skyms av komponenten efter montering, vilket gör att avsynings-maskinen inte kan utnyttja referenspunkterna för kontroll och bör således undvikas.

Lokala referenspunkter på komponenter med fine-pitch
Lokala referenspunkter på komponenter med fine-pitch

Maskinprogrammering och koordinatfiler

Koordinatfiler, ofta förkortat pnp eller p&p ifrån engelskans pick-and-place, är en fil med koordinater för de komponenter som skall monteras på kortet. Utifrån denna skapas ett program till monteringsmaskinen och maskin för automatisk optisk inspektion (AOI).

Origo för koordinatsystemet bör ligga i ett korthörn eller annan väl definierad punkt, den bör också markeras på placerings-ritningen. Koordinater för komponenter skall anges i centrum av komponenten och referenspunkternas koordinater bör ingå i filen, annars krävs en tidskrävande omprogrammering, se figur nedan.

Det är också viktigt att det framgår vilka mått som används i koordinatfilerna, t.ex. mm, tum, mil osv. Vid mm är tre decimalers noggrannhet tillräckligt. Eftersom hålmonterade komponenter inte placeras automatiskt av en maskin så behöver dessa inte anges i koordinatfilen utan kan uteslutas eller förses med en entydig kommentar.

Gamla CAD-program kan sakna funktionen att referera till centrum-koordinater.

Om pnp saknas för exempelvis gamla kort kan man generera en egen med hjälp av programvaran till maskinerna. Det är dock tidsödande, dyrt och dessutom föreligger risk för fel.

Generera en pnp-fil ur CAD-programmet och bifoga denna med övriga underlag till tillverkaren.

Koordinatfilen skall innehålla:

  • positionsbeteckning, för referens till BOM och placeringsritning
  • X- och Y-koordinat
  • komponentens vridning
  • vid dubbelsidiga kort, info om vilken sida komponenten skall monteras på
Centrumkoordinat i mitten på kortet
Centrumkoordinat i mitten på kortet

Komponenter

Vid användning av komponenter som inte är anpassade för ytmontering kan montering och lödning bli problematiskt och kostsamt. Man bör därför i möjligast mån använda komponenter som är anpassade för ytmontering. Är man osäker bör man konsultera tillverkaren och komponentleverantören vid val av komponenter.

Hantering av komponenter

För att ytmonteringsmaskinen skall kunna montera komponenterna måste de vara i en ändamålsenlig förpackning som kan hanteras av maskinen. IC-rör kan hanteras, men komponenter på band eller brickor är att föredra. Andra förpackningstyper gör att komponenten måste monteras manuellt, vilket ökar kostnaderna markant.

Alla komponenter undersöks optiskt underifrån innan de monteras. Defekta komponenten kasseras, vilket medför problem om komponenterna har en ojämn kvalitet med exempelvis oxiderade lödytor eller transportskadade ben.

Komponenten hanteras vanligen med vakuummunstycken i maskinen. För att detta skall fungera måste det finnas en plan yta på komponenten. Vissa komponenter är inte anpassade för detta bör köpas med speciella plastplattor som bidrar med en plan yta som avlägsnas efter montering.

Ett visst komponentspill förekommer vid laddning, körning och hantering. Införskaffa därför ett visst överantal av komponenter, då detta oftast blir billigare än att köpa exakt rätt antal. Dyrare kretsar kan dock köpas exakt på bricka, eftersom det då inte sker något spill.

Ball Grid Array (BGA)

Avstånd kring BGA:er

Ett alltför kort avstånd mellan BGA-kretsen till närliggande komponenter innebär att flera problem uppstår. Platsbristen gör det svårt att komma åt med ett lödmunstycke om man manuellt behöver löda bort BGA:n och dessutom kan närliggande komponenter ta skada av värmeutvecklingen. Platsbristen kan också bli skapa problem vid en optisk inspektion, då man behöver tillräckligt med utrymme för optik- och belysnings-utrustningen.

Undvik om möjligt att ha komponenter närmare än 4 mm (160 mil) från BGA:n.

Minsta rekommenderat avstånd mellan BGA och komponent
Minsta rekommenderat avstånd mellan BGA och komponent

Komponenter under BGA

Komponenter under BGA-kretsar på motstående sida av mönsterkortet kommer att medföra problem vid röntgenavsyning (AXI), eftersom det är svårt att urskilja BGA-kretsens egna lödpunkter från de komponenter som sitter på motstående sida av mönsterkortet, se figur nedan.

Mindre komponenter kan monteras på BGA-kretsens motstående sida, men är inte rekommenderat. Däremot får inte två BGA-komponenter monteras på motstående sida, då blir det nästintill omöjligt att avsyna och urskilja lödpunkterna.

Inga komponenter bör placeras under BGA:n
Inga komponenter bör placeras under BGA:n

Osymmetrisk komponentplacering

Kretskort som har komponenter osymmetriskt utspridda över kortytan gör det svårare att orientera sig på och avsyna kretskortet manuellt. Maskinmonteringen blir effektivare med regelbunden placering. Placera därför komponenter i rader och kolumner i så stor utsträckning som möjligt, undvik också att montera polariserade komponenter åt olika håll.

Komponeter bör monteras i 90 graders intervaller eftersom komponenter placerade i andra vinklar än 0, 90, 180 och 270 grader kan vara svåra att avsyna automatiskt.

MELF-komponenter

MELF-komponenter (Metal Electrode Leadless Face) har sämre hållfasthet i lödfogen jämfört med chipkomponenter eftersom lödytan hos MELF:ar är mindre. MELF:ar har även en förmåga att rulla iväg och röra sig på mönsterkortet under omsmältningen. Äldre monteringsmaskiner kan ha problem att montera MELF-kapslar i höga hastigheter.

Man bör försöka byta ut så många MELF-komponenter mot chip-komponenter som möjligt.

Komponenters avstånd till kortkant

Komponenter och deras paddar som ligger nära kortkanten är i vägen för korthanterings-utrustning i maskinerna, detta kan resultera i skadade kretskort. Alltför knapp marginal till kortkanten försvårar dessutom designen av brytlister och kan skadas då dessa skall avlägsnas.

Komponenter ska ligga längre bort än 3 mm (120 mil) från plankanten. I transport-riktningen bör avståndet vara minst 5 mm (200 mil), som illustrerat i figur nedan.

Minsta avstånd från komponent till kortkant
Minsta avstånd från komponent till kortkant

Värmekänsliga komponenter

Den maximala om-smältningstemperaturen vid blyad lödning ligger på max 230˚C i 30 sekunder, för blyfria processer höjs temperaturen med ytterligare 10-30˚C beroende på lödpastan.

Problem kan uppkomma när man kombinerar komponenter som kräver mycket värme, med komponenter som är värmekänsliga vid omsmältningsprocessen. Problem kan även uppstå då komponenter med stor massa, exempelvis stora kretsar och drosslar, ligger nära andra komponenter.

Dessa komponenter kräver högre omsmältningstemperatur och höjs temperaturen för att anpassas till dem riskerar värmekänsliga komponenter att skadas. Om det är möjligt bör värmekänsliga komponenter inte placeras på samma kort som komponenter med stor massa. Om så ändå måste ske är det bra om avståndet till den värmekänsliga komponenten är så stort som möjligt. Om flera tunga komponenter skall monteras bör dessa spridas jämt över kortet.

Hålmonterade komponenter

Vid lödning av hålmonterade komponenter där avståndet till närmaste komponent inte är tillräckligt stort, kan en risk för kortslutning finnas.

Avståndet från hålmonterade komponenter till andra komponenter, via hål eller liknade bör vara minst 4 mm (160 mil).

Limmade komponenter

Kort som skall monteras med både yt- och hålmonterade komponenter kan kräva tidsödande handlödning av de hålmonterad kapslarna. För att undvika detta i möjligast mån så kan ytmonterade komponenter i vissa fall fixeras i lim. Det är sedan möjligt att våglöda de ytmonterade komponenterna tillsamman med de hålmonterade kapslarna, vilket ger en avsevärd tidsbesparing.

När ytmonterade komponenter skall limmas innan lödning bör de ha storleken 0805 eller 1206. 0603-kapslar kan limmas eller våglödas men kan ge dålig yield. Finepitch-komponenter bör undvikas liksom mera komplexa kapslar.

Komponenter med stort avstånd mellan underkant av kroppen och kortet kan vara svåra att limma då dessa kräver en mycket stor mängd lim för att sitta kvar.

Tyngre kretsar, främst BGA-komponenter som monteras på kort där motstående sida skall våglödas kan rubbas ur sitt läge under våglödprocessen. Dessa kort är därför olämpliga att hantera i en våglödprocess.

Vid limning används en speciell screenplåt med öppningar under komponentkroppen. Öppningarnas storlek anpassas individuellt för respektive komponenttyp. Det är viktigt att lim inte vidrör lödytorna samtidigt som komponenten måste sitta fast. För små komponenter krävs ofta så små hål att det sega lim som används riskerar att sätta igen hålen i plåten i stället för att fastna på mönsterkortet.

Komponenter med skymda löd-punkter, exempelvis BGA:er kan inte limmas och lödas med denna teknik.

Mönsterkort

Mönsterkortet har en viktig roll i produktionsflödet, eftersom dålig kvalitet hos mönsterkortet kommer att påverka konstruktionen genom hela dess livscykel. I regel så hanteras de flesta mönsterkort i paneler, vilket förklarades i avsnitt Paneldesign. Mönsterkortstillverkaren underkänner normalt vissa utav mönsterkorten i en panel. Nackdelen med underkända kort är att kostnaden för användandet av ytmonteringsmaskinerna ökar, eftersom fler paneler behöver monteras för att få ut det önskade antalet kretskort. Så för att en god producerbarhet skall uppnås så måste även mönsterkorten beaktas i DFM konceptet.

Lödmask

Lödmask är det sista processteget för mönsterkort och tillför ett skyddande ytlager ovanpå mönsterkortet vilket förhindrar lodpastan från att fästa. Lödmasken anges med ett eget underlag för varje konstruktion, vilket gör att de är viktigt att man följer vissa krav för att lödmasken inte skall orsaka produktionsproblem.

Det är viktigt att man redan tidigt under designen av mönsterkortet tar med den extra marginal som lödmasken kräver. Om man har små marginaler finns det risk för att lödmasken kommer att täcka antingen hela eller delar av padden, med kraftigt försämrad lödbarhet som följd.

Produktionsproblem uppstår i regel om lödmasken har en ram som är mindre än 0,1 mm (4 mil) till lödytan.

I många fall så har konstruktioner två eller fler närliggande paddar som ligger så nära varandra att det inte finns utrymme mellan dem för lödmasken. I en sådan situation skall man använda en stor ram runt samtliga paddar på så vis som illustreras i figur nedan. Annars är det risk för att lödmasken lossnar och hamnar på en olämplig plats på kortet vid tillverkning.

Normalt kan varje enskilt footprint åtgärdas i CAD-programmet för att undvika sådana problem.

Säkerställ att lödmask-öppningen inte går ut över några kopparplan efter att koppar lagts till automatiskt.

Pad-array med minst 0,1 mm ram
Pad-array med minst 0,1 mm ram

Lödytor

Storleken hos lödytorna har betydelse för utfallet vid produktion; om lödytans längd eller bredd inte stämmer överens med komponenten kan detta medföra flera problem. En liten lödyta ger ett underskott av lod med försämrad hållfastighet som följd. Samma problem uppkommer om lödytan har korrekt storlek, men är dåligt centrerad under komponentbenet. En dålig vätning, men godkänd enligt kvalitetsstandard kan vara svåravsynad för AOI:n.

Även en allt för stor lödyta kan medföra problem då överskott av lod ökar risken för en eventuell kortslutning. Figuren nedan visar två exempel där padden inte är korrekt anpassad till komponentbenet.

Var noga med att kontrollera att rätt footprint används för rätt komponent. Skapar man en egen footprint bör man följa standarden IPC-7351. Om problem kvarstår kan man som sista utväg modifiera screenplåten för att anpassa lodpastamängden till en önskvärd nivå.

Exempel på för smal respektive för kort pad
Exempel på för smal respektive för kort pad

Lödkrage

Om lödkragens radie är mindre än 0,2 mm (8 mil) exklusive hålets diameter på yttre lagret, eller om lödkragens radie är mindre än 0,4 mm (16 mil) exklusive hålets diameter på inre lagret, innebär det att hålet inte får någon ”skakavståndstolerans” vid borrning. Vid för liten ”skakavståndstolerans” är risken stor att borrhålet hamnar antingen på ledaren som går ut ifrån viahålet eller utanför lödkragen, resultatet blir att ledaren får ett avbrott.

Mönsterkortstillverkaren kan tillverka kragar enligt följande specifikationer:

  • Minsta krage innerlager 0,15 mm + håldiameter
  • Minsta krage ytterlager 0,2 mm + håldiameter

Mest kostnadseffektivt är dock att använda kragar som är 0,4 mm större än håldiametern på både inner och ytterlagren. Vill man öka feltoleransen ytterligare och få bättre vidhäftning bör man använda kragar av typerna ”teardrop” eller ”snowball” vilka illustreras i figuren nedan.

 

Snowball (a) eller teardrop (b) rekommenderas att användas som lödkragar
Snowball (a) eller teardrop (b) rekommenderas att användas som lödkragar

Avstånd till referens-plan

Om avståndet mellan referensplanens ytterkant till mönsterkortets ytterkant är för litet, kan det medföra kortslutning då kortet ska beskäras eftersom metallrester ifrån referensplanen kan bli kvar vid beskärningen och sammankoppla referensplanen elektriskt. Man bör därför alltid sträva efter att avståndet mellan referensplanen och kortets ytterkant skall vara större än 0,5 mm (20 mil), vilket visas i figuren nedan.

Minsta avstånd mellan referensplan och mönsterkortets ytterkant
Minsta avstånd mellan referensplan och mönsterkortets ytterkant

Kopparsträngar

Tunna kopparsträngar på kretskortet uppkommer då en ”auto clean” inte gjorts i CAD-programmet efter att koppar lagts på, vilket visas i figuren nedan. Om man inte tar bort dessa tunna kopparsträngar kan de lossna och hamna olämpligt på kretskortet. I värsta fall kan det orsaka kortslutningar.

För att undvika tunna kopparsträngar bör man inte ställa in ett isolations-avstånd i CAD-programmet som är mindre än den minsta ledarbredden på kortet.

Tunna strängar av koppar som inte tagits bort ur konstruktionen
Tunna strängar av koppar som inte tagits bort ur konstruktionen

Ytbehandling av mönsterkort

Den vanligaste ytbehandlingen är blyfri varmförtenning eller guld. Rådgör gärna med oss om vilken ytbehandling som passar bäst för aktuell produkt.

Ledare

Det har en avgörande betydelse för funktionaliteten och producerbarheten hos en konstruktion hur ledarna på ett mönsterkort är dragna samt deras bredd och tjocklek. Normalt är minsta ledarbredden direkt relaterad till vilken tjocklek kopparlagret har. Det finns två standarder som anger lämplig ledarbredd, IPC och PERFAG, man bör följa någon av dem för att få ett gott resultat. Generellt sett är det möjligt att tillverka mindre ledarbredd än standard, men priset stiger och yield:en för mönsterkorten blir normalt sämre. Om man avviker från standard så bör man kontakta sin mönsterkortsleverantör för att kontrollera att den önskade ledarbredden går att tillverka och om det ställs speciella krav på konstruktionen.

Ledarlängd

Om ledningsbanan inte slutar i mitten på padden utan är för långt dragen, och fortsätter på andra sidan lödytan kan detta leda till kortslutningar om minsta isolations-avstånd överskrids, problemet är illustrerad i figuren nedan. Omvänt skall ledarna naturligtvis inte sluta innan padden.

Se till att ledaren slutar i mitten av padden. De flesta CAD-program har funktioner för att hantera detta, exempelvis DRC on-line i Orcad.

För långt dragen ledare
För långt dragen ledare

Ledingsbanor mellan paddar

Ledingsbanor som löper mellan två kretsben kan uppfattas som överlödningar vid manuell och automatisk avsyning. Ledningsbanor bör därför alltid dras från paddens kortsida till närliggande pads kortsida, enligt principen som visas i figuren nedan.

Ledningsbanor mellan närliggande paddar
Ledningsbanor mellan närliggande paddar

Text

Text på mönster- och kretskort har som största uppgift att öka spårbarheten, påskynda placeringen av komponenter samt att minska avsynings- och felsökningskostnader.


Etiketter

Spårbarhetskrav kan inte uppfyllas om inte korten kan märkas med streckkod på individnivå. Kort som avsynas i AOI-maskinen behöver märkas med streckkod för att operatören skall kunna ta fram resultatet av inspektionen vid reparationsstationen. Statistisk uppföljning försvåras eller omöjliggörs utan individmärkning. Figuren nedan visar ett exempel på en etikett innehållande produktnummer, leveransvecka, leverantör, serienummer, ordernummer och mjukvarans version.

Det är viktigt att man i ett så tidigt skede som möjligt ser till att det finns plats för etiketter på varje kretskort. Etiketten kan visserligen placeras på brytlister, men detta har nackdelen att märkningen försvinner när kortet delas. Även andra typer av etiketter för exempelvis individmärkning kan behöva designas in efter kundens önskemål.

En vanlig storlek på etiketter är ca 16×5 mm, men man bör kontrollera med sin leverantör vilka mått som de använder sig av. Om man vill ha etiketten placerad på en viss bestämd plats bör det även framgå i placeringsritningen.

 

Exempeletikett
Exempeletikett

Komponenttryck

Komponenter med polaritetsmärkning på komponentkroppen skall ha motsvarande markering på mönsterkortet. Försök få trycket att efterlikna komponentens utseende, detta för att komponenten skall kunna placeras korrekt och kunna avsynas effektivare. Komponenttryck är inget krav, men det ökar producerbarheten och minskar kostnaderna vid avsyning och eventuell felsökning. För chipkomponenter och andra kapslar som saknar polaritet används normalt inte komponenttryck, eftersom det oftast blir onödigt rörigt.

Komponenttryck bör även kunna tydas då komponenten blivit monterad, eftersom man då kan utnyttja komponenttrycket även vid avsyningen. Notera dock att komponenttryck aldrig ska finnas över lödmask-öppningar.

Ange en markering som motsvarar komponentens märkning. Det gör det lättare att orientera sig på kortet och missförstånd kan undvikas.

Textplacering

Om man placerar text mellan paddar som tillhör samma komponent finns det risk för att textens höjd över mönsterkortet blir högre än paddarnas. Detta medför att komponenten lyfts och vilar på texten istället för paddarna, med en försämrad lödbarhet som följd.

Placera istället texten vid sidan av komponents lödytor. Avståndet mellan texten och padden bör vara minst 0,2 mm (8 mil). Detta gäller för både koppartryck och silkscreen.

Textens tjocklek, koppartext

Om tjockleken på koppartexten är mindre än 0,2 mm (8 mil) ökar kostnaden markant eftersom man då understiger normal standard.

Ledarbredden ska vara minst 0,2 mm (8 mil), detta gäller för både ledare och text. Skriv med koppar-text eftersom det är billigare än att använda screentryck.

Textens tjocklek, silkscreen

Tjockleken på bokstäverna vid silkscreen-tryck och komponenttryck får inte vara för tunn eftersom färgen då inte kan tränga igenom duken vilket resulterar i ett dåligt eller uteblivet komponenttryck.

Bokstavstjockleken vid silkscreen och komponenttryck ska vara minst 0,3 mm (12 mil).

Lage Niska

Lage Niska

Produktions- och kvalitetschef

lage.niska@inission.com
direkt +46 978-747 12
mobil +46 70-688 52 79

Kommentera den här artikeln

Din e-post (obligatorisk)

Inipedia meny
x