Väärin tehty joustava PCB-prototyyppi maksaa enemmän kuin hidas. Olemme nähneet insinööritiimien käyvän läpi kolme uudelleenpyöräytyssykliä, koska he käsittelivät prototyyppivaihetta hyödykehankintaharjoituksena eikä teknisenä validointivaiheena. CSNT-EMS:ssä Dongguanissa tarjoamme prototyyppejä 5–15 kappaleen määrillä ja kolmen-päivän toimitusajalla standardimäärityksille, mutta nopein prototyyppi on arvoton, jos se ei vahvista sovelluksesi kannalta tärkeitä suunnitteluparametreja.
Tämä opas kattaa, mitä on määriteltävä ennen tilaamista, mitä on tarkistettava prototyypin tarkastelun aikana ja mitä kysymyksiä tulee kysyä FPC-valmistajalta ennen tuotantoon sitoutumista.
Määritä prototyyppivaatimukset selkeästi
Yleisin prototyyppitilausvirhe on vaatimusten alimäärittely. Sanomalla vain "tarvitsemme flex-prototyypin" ei kerro valmistajalle juuri mitään todellisista tarpeistasi. Täydellisen RFQ-prototyypin tulee sisältää alustamateriaali (polyimidi PI tai polyesteri PET), kuparikerrosten lukumäärä, vähimmäisjäljen leveys ja etäisyys, pinnan viimeistelytyyppi, IPC-luokan vaatimus (tyypillisesti luokka 2 tai luokka 3) ja se, vaatiiko sovellus käytössä staattista taivutusta tai dynaamista taipumista.
Materiaalispesifikaatiolla on merkitystä prototyyppivaiheessa. Jos aiot käyttää Panasonic R-F777:ää tuotannossa, määritä se prototyypille. R-F777:n kuoriutumislujuus on 0,525 N/mm, ylittäen IPC/JPCA-6202 Class 2:n vähintään 0,49 N/mm, mikä tarjoaa hyödyllisen marginaalin joustaville sovelluksille. Yleisen PI-substraatin käyttäminen prototyyppien valmistukseen ja sitten vaihtaminen R-F777:ään tuotannossa voi aiheuttaa odottamattomia eroja poran laadussa, pinnoitteen tarttumisessa ja joustokyvyssä. Olemme nähneet tämän aiheuttavan tuotannon viivästyksiä, kun prototyyppi läpäisi pätevyyden, mutta tuotantomateriaali ei toiminut samalla tavalla.
Prototyyppien läpimenoaikojen ja -kustannusten ymmärtäminen
Dongguanin valmistajien prototyyppien vakiotoimitusajat kestävät tyypillisesti viidestä kymmeneen työpäivää kaksi-kerrosmalleille ja 7-15 arkipäivää monikerroksisille jäykille-joustoille. Nopeutettu palvelu voi puolittaa ne 30–50 prosentin lisäpalkkiolla.
FPC-prototyyppien kustannustekijöitä ovat suunnittelun asennusmaksu (joka jakautuu ensimmäiselle erälle), pienen määrän materiaalikustannukset ja prosessin monimutkaisuus. Kaksikerroksinen PI flex -prototyyppi, jossa on ENIG-viimeistely, maksaa tyypillisesti 150–300 USD korttia kohden kortin pinta-alasta ja teknisistä tiedoista riippuen. Jaksottaisen laminoinnin lisääminen jäykkään-flexiin nostaa kustannuksia huomattavasti.
Paneelin käyttö vaikuttaa prototyyppien hinnoitteluun oleellisesti. Jos prototyyppilevysi on kooltaan 50 mm x 50 mm ja valmistaja mahtuu 16{4}}vakiopaneeliinsa, kappalehintasi on alhaisempi kuin jos se joutuisi käyttämään yhtenä paneelina. Keskustele paneeleista valmistajasi kanssa ennen tarjouksen viimeistelyä.
Suunnittelu valmistettavuuden tarkistamiseksi ennen työkaluja
Pyydä DFM-tarkastusta valmistajalta ennen kuin julkaiset tiedostot työkaluja varten. Asianmukainen DFM-tarkistus kestää tyypillisesti yhdestä kahteen työpäivää ja kattaa jälki- ja tilatoleranssit valmistajan prosessiominaisuuksiin nähden, poran koon ja kuvasuhteen rajoitukset, taivutusalueen geometrian ja taivutussäteen suositukset sekä peittoikkunoiden kohdistuksen tyynyillä.
30 minuutin DFM-puhelu ennen tiedostojen julkaisemista on estänyt uudelleenpyöräytysjaksot kaikissa prototyypeissä, joita olemme käyttäneet viimeisen kahden vuoden aikana. Valmistaja tietää, missä heidän prosessiikkunansa ovat tiukkoja, ja voi ilmoittaa ongelma-alueet ennen kuin levyllä on metallia.
Esimerkki DFM-tarkistusluettelon kohteista FPC-prototyyppitarkistukseen
Testaa prototyyppisi oikein
Prototyypin todennussuunnitelmasi tulee vastata tuotannon kelpuutussuunnitelmaa rakenteeltaan, ellei näytekoon osalta. Sinun tulee ainakin varmistaa mittojen vastaavuus gerber-spesifikaatioiden kanssa optisella mittausjärjestelmällä, varmistaa pinnan viimeistelyn laatu ja juotettavuus edustavilla tyynyillä, tehdä poikkileikkaus yhdestä näytteestä kerroksen kohdistuksen ja kuparin paksuuden tarkistamiseksi ja suorittaa joustosyklitesti, jos levy havaitsee dynaamista taipumista käytössä.
Luokan 3 sovelluksissa prototyyppitestaukseen tulee sisältyä 100-prosenttinen kaikkien joustoalueiden visuaalinen tarkastus IPC/JPCA-6202-vaatimusten mukaisesti, myös näytteenotto. Jos havaitset prototyypissä vikoja, dokumentoi ne valmistajan kanssa ennen tuotannon pätevöintiajoa.
IPC-TM-650 Method 2.4.9.1 kattaa dynaamisen joustotestauksen. Jos sovelluksesi vaatii 100 000 joustosykliä tietyllä taivutussäteellä, suorita testi prototyypillä ja dokumentoi tulokset. Joustavan käyttöiän vajeen löytäminen prototyypistä on paljon halvempaa kuin sen löytäminen tuotantoon sitoutumisen jälkeen.
Siirtyminen prototyypistä tuotantoon
Ennen kuin julkaiset tuotantotilauksen, varmista, että valmistajasi on hyväksynyt tarkan materiaalipinoasi (myös pinoamiskategorian), dokumentoinut prosessiparametrit sinun suunnitteluasi varten ja varmistanut, että heidän saapuva FCCL- ja coverlay-tarkastus vastaa antamiasi määrityksiä.
Materiaalin jäljitettävyys FPC-tuotannossa on tärkeämpää kuin jäykkien piirilevyjen tuotannossa, koska PI:n ja peitekerroksen materiaaliominaisuudet vaihtelevat enemmän erästä -eriin- kuin FR4:ssä. Valmistajasi pitäisi pystyä toimittamaan materiaalin jäljitettävyysraportit, jotka yhdistävät jokaisen tuotantopaneelin käytettyjen FCCL-, peite- ja pintakäsittelykemikaalien tiettyihin eränumeroihin.
Prototyypin-tuotantosillan rakentaminen-tuotantoon ohjelman alkupäässä lyhentää kokemuksemme mukaan aikaa prototyypin hyväksymisestä tuotantoramppiin keskimäärin kolmella viikolla.
