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PCB打樣/批量文件修改資料的必然性及必需性
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序:對(duì)于很多LAYOUT的工程師對(duì)于線路板制作的時(shí)候,PCB工廠修改文件不理解,在此用圖文的方式做一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的介紹,
讓工程師對(duì)于CAM有一個(gè)充分的了解,如果你原來或是想抱怨或是不理解的用10多分鐘時(shí)間讀完以下內(nèi)容,希望你能了解多一點(diǎn)而對(duì)有所幫助:
PCB打樣/批量之前,你發(fā)給PCB工廠的文件稱之為原文件,原文件經(jīng)過CAM工程師處理之后稱之為生產(chǎn)稿,所謂的處理其實(shí)就是修改原文件,一個(gè)原文件到生產(chǎn)稿,其實(shí)原文件以經(jīng)被全部修改一次,
從嚴(yán)格意義上來說每一根,每一個(gè)過孔都進(jìn)行了修改,在這普及為什么PCB廠家要修改,及修改的必然性,用通俗易懂的圖文全面給以大家普及一下,希望此普及能提高各位的設(shè)計(jì)能力!
一:PCB行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀:生產(chǎn)以CAM工程
CAM工程是為生產(chǎn)提供服務(wù)的,是PCB生產(chǎn)中必不可少的一道工序,CAM工程是一個(gè)工廠的核心部門,無論是排名世界第一的PCB工廠,還是小到幾十人的小作坊都離不開CAM工程,而且從目前的發(fā)展現(xiàn)狀,
CAM工程制約著對(duì)于極高難度電路板樣板/小批量工廠的發(fā)展規(guī)模
二:為什么要進(jìn)行工程修改
作為我是電子工程師的時(shí)候我也從不明白為什么要對(duì)我的原文件進(jìn)行修改,其實(shí)說白一點(diǎn)就很簡(jiǎn)單,因?yàn)樯a(chǎn)過程中因?yàn)樯a(chǎn)制程的原因,
如果不進(jìn)行修改文件會(huì)造成實(shí)際生產(chǎn)出來的參數(shù)以圖紙相離很遠(yuǎn)從而引起性能及功能上的問題,為了彌補(bǔ)因?yàn)樯a(chǎn)制程的原因就要對(duì)文件進(jìn)行補(bǔ)償操作,讓線路板制作生產(chǎn)出來的電路板盡可能在公差范圍內(nèi),
所以就要對(duì)PCB原文件進(jìn)行各種補(bǔ)償,補(bǔ)償后又造成了部分地方生產(chǎn)參數(shù)達(dá)不到(生產(chǎn)參數(shù)是為了保證品質(zhì)的最小參數(shù))所以CAM工程就要做一系列的對(duì)文件進(jìn)行調(diào)整及修改,
下面就用幾個(gè)無素討論為什么補(bǔ)償及怎么來進(jìn)行補(bǔ)償,及補(bǔ)償?shù)膮?shù),及補(bǔ)償后帶來一系列的問題!
三:補(bǔ)償元素,線路,焊盤,。。補(bǔ)償
1)線路補(bǔ)償:導(dǎo)致削銅的出現(xiàn)
我們用線路來做為說明案例(其實(shí)只要是線路層的都要補(bǔ)償)
,線路是在電鍍之后,通過線路蝕刻機(jī)進(jìn)行蝕刻而來,線路因?yàn)榇嬖谝欢ǖ暮穸龋跈M向蝕刻的同時(shí)也會(huì)豎向蝕刻(俗稱側(cè)
蝕)所以為了補(bǔ)償側(cè)蝕就要進(jìn)行線路(焊盤過孔。。)進(jìn)行補(bǔ)償,側(cè)蝕如下圖:
而一般補(bǔ)償多少呢:1安絲的銅厚會(huì)補(bǔ)償:
一補(bǔ)償問題就來了,我們經(jīng)常是1OZ的板,0.015MM折算成MIL是多少呢0.6mil 來看下圖:
此圖原稿為間隙為:3.5MIL, 線路要單邊補(bǔ)償0.3MIL, 下面的銅破也被補(bǔ)償了0.3mil
那么實(shí)際間隙為3.5MIL-0.3MIL-0.3MIL=2.9mil 這個(gè)2.9mil遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于生產(chǎn)制程,生產(chǎn)制程能力又要達(dá)到了3.5MIL 。
這時(shí)候怎么辦法,CAM工程開始他的作用,削下面的鋪銅,因?yàn)檎J(rèn)為下面的鋪銅不太會(huì)影響線路,優(yōu)先保證上面的獨(dú)立線路,這時(shí)候你的文件不是又被修改了么,所以修改就是這么來的!
2)阻焊橋?yàn)槭裁礇]有了,線路的補(bǔ)償引起的阻焊橋問題 :引起了開IC通窗的情況
兩根紅線間阻焊之間的間隙不得小于3ML(這是嘉立創(chuàng)對(duì)于阻焊橋的最小參數(shù)),小于3MIL做不出阻焊橋,而且會(huì)形成嚴(yán)重阻焊橋拖尾的生產(chǎn)問題直接導(dǎo)致開短路,問題又來了,很多客說,
我的原文件遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3MIL,打一個(gè)比方為3.5mil,為什么經(jīng)過你工程處理之后又說我的不夠了呢,結(jié)果給全部開窗了呢,上面第一點(diǎn)講了線路及包括焊盤補(bǔ)償,線路補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)會(huì)擴(kuò)大阻焊層(單邊不得小于2MIL)
焊盤兩邊一補(bǔ)償0.6mil
則你原來的3.5mil間隙,則變?yōu)?.5mil-0.6MI.L=2.9mil
2.9mil小于3mil,則這時(shí)候工程師會(huì)把這個(gè)整個(gè)開窗會(huì)去掉,做成了通窗處理,對(duì)于客來說又是對(duì)于PCB文件的一次大改變!
線路的補(bǔ)償是不是以阻焊的補(bǔ)償環(huán)環(huán)相扣呢,因?yàn)榫€路又影響到了阻焊橋,后面影響的還有呢!
3)PAD及VIA的補(bǔ)償
:PADA補(bǔ)償比線路補(bǔ)償問題更大,因?yàn)檠a(bǔ)償量更多,直接會(huì)引 起,焊盤以線的間隙不夠(CAM削焊盤)
焊盤以焊盤的間隙不夠(削間隙不夠的部分)。。。。。。還會(huì)導(dǎo)致阻焊層離邊上的間隙又不夠。。。。
PAD補(bǔ)償:PAD為插鍵孔,按規(guī)定要補(bǔ)償0,15MM 為什么定為0.15呢,這個(gè)是因?yàn)槌零~有銅厚,還有噴錫有錫厚,還有因?yàn)殂@咀在新鉆咀到使用了6000次后又有一個(gè)折損率而導(dǎo)致變小,綜合因素的情況下,補(bǔ)償0.15mm左右, 線路補(bǔ)償小都會(huì)引起這樣那樣的問題出現(xiàn),這一補(bǔ)償就有更大的麻煩,說不明白,看圖:
行業(yè)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn):
補(bǔ)償后影響到一系列:如下圖:這是最為簡(jiǎn)單的一個(gè)案例
客戶肯定說,我焊盤間的間隙足夠了,那是你的原稿,但是經(jīng)過每一個(gè)孔經(jīng)過補(bǔ)償之后,各加大0。15MM,過一大,焊環(huán)則要相應(yīng)的加大0.15mm(如果環(huán)不加大的話,則結(jié)合力又不好,性能又會(huì)打折,有的還可能破環(huán),孔邊環(huán)沒有),此時(shí)相對(duì)應(yīng)的焊盤中間間隙就小了0.15MM 0。15MIL=6mil間隙 所以在這種情況下
CAM工程師怎么辦呢,削焊盤,在繼續(xù)加大后削中間的焊盤,盡可能保持不短路及生產(chǎn)要求,
削后的效果就成了這樣
,最后就變成了這樣:
4) 總結(jié):一個(gè)插鍵孔一補(bǔ)償又會(huì)導(dǎo)致線路及阻焊一系列的修改,這上面只是簡(jiǎn)單的總結(jié)了幾個(gè)原素,如果上面的是因?yàn)檠a(bǔ)償因素導(dǎo)致,下面舉一些案例,則完全是不按設(shè)計(jì)規(guī)則引起的修改
就舉一個(gè)案列,舉得太多就是一本書了:如下圖
如果小于0.3mm則CAM工程師又會(huì)為你削掉大面積鋪銅,以保證鑼邊的間隙
5)還有一些修改是為了功能性的修改,當(dāng)然這是有一些PCB打樣廠家修改,有一些不改,如下圖:
這是一個(gè)客曬的一張網(wǎng)圖:
對(duì)于BGA,很多客是要求必須是圓的,而又因?yàn)锽GA的跟走線的部分被蓋往了助焊層,結(jié)果造成了不是圓的,這種現(xiàn)像稱之為墓碑效應(yīng),多出了一個(gè)小尾巴,明顯的是沒有對(duì)此進(jìn)行處理!
而反觀現(xiàn)在嘉立創(chuàng)對(duì)于BGA工程資料的處理,則進(jìn)行全面處理墓碑效應(yīng):
讀完了上面的內(nèi)容,還有工程上不需要修改你的原文件就能生產(chǎn)的么?
經(jīng)過這么多修改,人為調(diào)整自動(dòng)化補(bǔ)償直接小批量還放心么,后續(xù)就算實(shí)在沒有辦法返單難道還不選擇確認(rèn)一下生產(chǎn)稿么?
總結(jié):在客戶看來看似簡(jiǎn)單的,不可理喻的,多此一舉的,吃力不討好的CAM工程其實(shí)有著因?yàn)樯a(chǎn)補(bǔ)償原因引起一系列復(fù)雜的修改,所有的每一塊電路板,無論號(hào)稱世界第一的PCB板工廠,
還是一個(gè)小工坊都要對(duì)于工程做PCB行業(yè)認(rèn)為合理的修改(可能客不認(rèn)為),板子越復(fù)雜修改也就極為更加復(fù)雜,而對(duì)于大多數(shù)LAYOUT工程師在設(shè)計(jì)中又不可能完全把補(bǔ)償因素考慮進(jìn)去,這就造成了今天的局面,
CAM工程成為一個(gè)PCB制造中最為核心的一個(gè)部門,也是成本極為高昂的部門,有著世界一流的以色列軟件公司提供GNIS軟件,而且也造就了大量腳本工作人員,提供了為CAM補(bǔ)償進(jìn)行了各種有限量自動(dòng)化操作,
在自動(dòng)化操作的過程中又沒有辦法考慮到所有的全面的,所以在極端案例情況下總會(huì)有一些極端案例因?yàn)镃AM操作補(bǔ)償而出身問題,如補(bǔ)償及削焊盤很多是在腳本下是自動(dòng)進(jìn)行,做完之后會(huì)跟原文件做一次網(wǎng)絡(luò)對(duì)比,
這時(shí)候如果是大面積鋪銅削完之后不排除就成了很多獨(dú)立銅,做為L(zhǎng)AYOUT工程師在設(shè)計(jì)的過程中要更多的關(guān)注一些廠方的公布的各項(xiàng)參數(shù),及設(shè)計(jì)提醒,當(dāng)然能更多的了解生產(chǎn)工藝更有利于在LAYOUT過程中更多的規(guī)避生產(chǎn)可能碰到的問題,在此是為簡(jiǎn)單做了一些CAM工程師的工作,這也不是為什么要打樣然后返單的原因,這也就是說為什么在不能返單的情況盡下可能多確認(rèn)一次生產(chǎn)稿來減少可能規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)!
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(本文為深圳嘉立創(chuàng)原創(chuàng),未經(jīng)許可不能轉(zhuǎn)載)
深圳市嘉立創(chuàng)科技發(fā)展有限公司 2019年3月16號(hào)