Eurocircuits Printed Circuits Blog

was uns bei Eurocircuits beschäftigt, Projekte an denen wir arbeiten, neue Ideen, Hintergrund-Informationen und eine Plattform auf der Sie mitmachen können, Ihre Meinungs sagen können und uns dahin lenken können, was wichtig für Sie als Entwickler ist.

Lengyel Norbert

Ein neuer Lötstopplack für Eurocircuits Leiterplatten

Mit der Anschaffung eines Ledia Direktbelichters haben wir im vergangenen Jahr eine der größten Einzel-Investitionen in Eurocircuits ungarischem Werk vorgenommen. Wir verwenden den Direktbelichter für Innenlagen, Aussenlagen und Lötstopplack. Mit dem Ledia können wir Leiterplatten mit engeren Toleranzen beim Layout und Lötstopplack produzieren.

Um alle Vorteile des Direktbelichtens mittels Ledia optimal auszuschöpfen, mussten wir den Lötstopplack-Typ wechseln. Dieser stammt nach wie vor vom gleichen Lieferanten - Sun Chemicals, der neue CAWS2708 LDI hat aber wesentlich bessere Eigenschaften bei der Direkt-Belichtung.

Mit diesem neuen, professionellen und verlässlichem Lötstopplack, können wir unsere Produktionsnutzen deutlich schneller als mit dem vorherigen Lötstopplack-Typ belichten. In Verbindung mit der Direktbelichtung können wir ebenfalls deutlich bessere Ergebnisse bei der Registrierungs-Genauigkeit erreichen.

Die neue Lötstopplack-Oberfläche ist perfekt für Löten geeignet. Das matte Finish erleichtert die Ausrichtung bei der Bauteilsetzung und ist besser geeignet für automatische optische Inspektions-Systeme nach dem Lötvorgang. Wir sind davon überzeugt davon, dass der neue Lötstopplack ein modernes und nutzerfreundliches Produkt ist.

 

Vor der Einführung haben wir zahlreiche, sehr überzeugende, Test mit dem neuen Lötstopplack durchgeführt. Die vielen Schliffbilder, welche wir angefertigt haben, zeigen das die Dicke und Abdeckung des Lötstopplack ebenfalls sehr gut ist. Wir haben im Minimum 10µ Lötstopplack auf den Kanten und Bahnen gemessen.

Das linke Bild zeigt den Lötstopplack welchen wir bei Eurocircuits in Eger verwenden und das rechte Bild zeigt den Lötstopplack bei Eurocircuits in Aachen.

 

Bei dem ebenfalls neuen, bei Eurocircuits in Aachen verwenden Schwester-Produkt, handelt es sich um CAWS2295 von Sun Chemical. Dieser besitzt die gleiche RAL-Farbe und technischen Eigenschaften wie der neue Lötstopplack in Eger. Trotzdem gibt es wegen der unterschiedlichen Art der Aufbringung optische Unterschiede zwischen den beiden. In Deutschland verwenden wir das Vorhang-Gießen und in Ungarn verwenden wir die Sprüh-Beschichtung.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften beider Lötstopplack-Typen sind nach dem Einbrennen gleich und beide haben sehr gute elektrische Eigenschaften. Letztlich können wir mit Überzeugung die Aussage treffen, dass der neue Lötstopplack eine exzellente Hafteigenschaft auf Kupfer besitzt.

Zusammenfassend kommen wir zu dem Ergebnis, dass die neuen in Eger und Aachen verwendeten Lötstopplack-Typen bessere Eigenschaften besitzen als die zuvor verwendeten Lacke - die leicht veränderte Optik bringt Vorteile bei der Bestückung.

veröffentlicht unter:
PCB production
veröffentlicht am:
07 Mar 2016
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835

Qualitätssicherung - Schliffbild-Analyse

Einführung

Die Schliffbild-Analyse ist eine zerstörende Methode, die durchgängig in der Leiterplatten-Industrie Anwendung findet. Wir erstellen unsere Schliffbilder täglich, sie ermöglichen uns in das innere der Leiterplatte zu schauen um präzise Messungen durchzuführen. Damit können wir unsere Produktionsprozesse überwachen und die Qualität der Leiterplatten gewährleisten.

Wir nutzen die Schliffbild Analyse für folgende Qualitätsüberprüfungen:

  • Leiterplatten Basismaterial
  • Strukturen der Innenlagen
  • Galvanisierung der durchkontaktierten Bohrungen
  • Dicke und Registrierung der Innen- und Außenlagen
  • Verbindung der einzelnen Lagen
  • Deckung der Lötstoppmaske
  • Dicke der Endoberfläche

Verfahren zur Schliffbild-Analyse

  1. Wählen der entsprechenden Leiterplatte oder Test-Coupon vom Fertigungsnutzen
  2. Auf Größe Zuschneiden
  3. Einbetten in Harz
  4. Zu einer ebenen Fläche schleifen
  5. Polieren und Rückätzen, falls notwendig

Multilayer Lagenaufbau prüfen

Wir prüfen beim Aufbau von Multilayer die Dicke der Innenlagen, Kupferfolien, Prepregs und die Güte des Verklebens. Wir untersuchen das Laminat auch auf etwaige Mängel nach der thermischen Belastung (Delamination, Blasenbildung, Risse, Fehlstellen usw.).

Wir überprüfen die Registrierung der Innenlagen zu den Bohrungen. Das nächste Bild zeigt die gleiche Leiterplatte wie das vorherige, jedoch kann man einen leichten Versatz der Innenlage zur Bohrung erkennen (in diesem Fall innerhalb der Toleranz). Wir verwenden außerdem einen speziellen Test-Coupon auf jedem Produktionsnutzen von Multilayer Leiterplatten um die Position der Bohrungen zur Innenlage zu überprüfen.

 

Hier besteht eine robuste Verbindung zwischen der Bohrwandung und dem Kupfer der Innenlagen, wie auf dem folgenden Bild zu sehen ist. Eine schlechte oder defekte Anbindung zwischen Bohrung und Innenlage ist meist ein Problem schlechter Bohrqualität oder Lochwandreinigung. Eine Unterbrechung auf der Innenlage wird beim abschließenden E-Test festgestellt.

 

Durchkontaktierung

Auf jedem Produktionsnutzen machen wir 5 zerstörungsfreie Messungen um die Schichtdicke der durchkontaktierten Bohrungen zu messen. Wir unterstützen dies mit der regelmäßigen Erstellung von Schliffbilder um mehr Gewissheit über die Produktionsstabilität zu erfahren. Dafür nutzen wir einen Test Coupon der auf jedem Produktionsnutzen integriert ist.

Die ermittelte Schichtdicke ist dabei der Durchschnitt von 6 Messungen, drei von jeder Bohröffnung nach etwa einem viertel, der Hälfte und drei viertel.

 

Die Standard Toleranz für Bauteilbohrungen beträgt +/- 0.1mm. Der Lochdurchmesser wird bei der Endkontrolle mit einer Konuslehre geprüft. Schliffbilder bestätigen die Ergebnisse und geben detailliertere Rückschlüsse zur Qualität des Prozesses. Das nächste Bild zeigt den tatsächlichen Durchmesser einer durchkontaktierten Bohrung mit einem Nominalwert von 0.25mm.

 

Kupfer Dicke

Innenlagen

Innenlagen werden nicht galvanisiert, so dass die Kupferdicke der verwendeten Kupfer Folie entspricht. Während der Reinigungsprozesse wird jedoch minimal Kupfer abgetragen. Die IPC A 600 Klasse 2 Standard schreibt folgende Werte der minimalen Kupferdicke auf Innenlage nach der Bearbeitung vor:

Start Kupfer

Mindest Dicke nach der Bearbeitung

12 µm

9,3 µm

18 µm

11,4 µm

35 µm

24,9 µm

70 µm

55,7 µm

 

Das Bild zeigt die Kupferdicke einer Innenlage nach der Reinigung mit 35 µm Start Kupfer:

 

Außenlagen.

Beim durchkontaktieren der Bohrungen werden die Außenlagen mit aufgalvanisiert, so dass die Endkupfer Dicke aus dem Start Kupfer minus dem Verlust bedingt durch Reinigung plus Aufgalvanisierung resultiert. Die IPC A 600 Klasse 2 schreibt folgende Werte der Endkupfer Dicke nach der Bearbeitung vor:

Start Kupfer

Mindest Dicke nach der Bearbeitung

12 µm

29,3 µm

18 µm

33,4 µm

35 µm

47,9 µm

70 µm

78,7 µm

 

Das Schliffbild zeigt die Kupferdicke einer Leiterbahn auf einer Außenlage mit 18 &micro Start Kupfer:

 

Wir können außerdem die Dicken des Basis Kupfer und des auf metallisiertem Kupfer ermitteln. Die Kupferfolie in diesem Beispiel beträgt 12 µ.

 

Lötstoppmaske

Die minimale Dicke der Lötstoppmaske auf Leiterbahnen sollte 8 µm betragen.

 

Endoberfläche

Wir können bei einem Schliffbild die Dicke von bleifreier Heißluftverzinnung (HAL) messen. Bei chemisch Nickel-Gold (ENIG oder Che Ni/Au) können wir bei einem Schliffbild nur die Schichtdicke des Nickels messen (wie im Bild dargestellt) da die Golddicke weniger als 0.1 µm beträgt. Um die Schichtdicke für Gold oder chemisch Silber zu ermitteln, können wir nur die zerstörungsfreie Röntgenmessung einsetzen.

 

veröffentlicht unter:
PCB quality
veröffentlicht am:
21 Oct 2014
Aufrufe:
5483

Leiterplatten-Toleranzen

Welche Toleranzen sollte ich meinem Leiterplatten-Design zugrunde legen?

Richten Sie sich wenn möglich nach dem mittleren Toleranz-Bereich des Leiterplatten Industriestandards. Mit diesen Toleranzen sollten Sie Ihre Leiterplatten von jedem Hersteller in der Welt ohne Aufpreis beziehen können. Eurocircuits nutzt diese Toleranzen als Basis unseres günstigsten Pooling-Services. Selbstverständlich können die Bauteil-Geometrie oder mechanische Einschränkungen kleinere Toleranzen erfordern. In den meisten Fällen können wir diese Leiterplatten zu einem Aufpreis fertigen. Dieser liegt im zusätzlichen Handling oder Prozssschritten begründet (z.B. Sacklöcher oder vergrabene Bohrungen).

Das können Sie tun:

Vergleichen Sie Ihren Datensatz und insbesondere die Zeichnungen im Hinblick auf die spezifizierten Toleranzen. Stellen Sie sicher, dass diese nicht enger gefasst sind als Sie benötigen. Sollten sich diese ausserhalb unserer Standards bewegen, könnte dies als Abweichung vom gewählten erkannt werden. Dadurch könnte sich die Lieferung verzögern oder der nächst teurere Service nötig werden.

Anmerkung

Die minimalen Leiterbahnbreiten, -abstände und Restringe werden in den jeweiligen Services spezifiziert und sind nicht in dieser Tabelle aufgeführt. Es gibt eine vollständige Liste in unseren PCB Design Guidelines S.7.

Toleranz-Tabelle

Spezifikation

Toleranz

Bemerkungen

Material

 

 

Material-Dicke

+/- 10%

basierend auf Herstellerangaben

maximale Verwindung und Wölbung mit SMDs

0.75%

Siehe http://www.eurocircuits.com/index.php/eurocircuits-printed-circuits-blog/bow-and-twist-in-printed-circuits

maximale Verwindung und Wölbung ohne SMDs

1.5%

 

Bohren

 

 

Produktionsloch Übergröße - DK

0.10 mm

PCB Design Guidelines S. 8

Produktionsloch Übergröße - NDK

0.00 mm

 

Lochgrößen-Toleranz - DK

+/- 0.10 mm

 

Lochgrößen-Toleranz - Durchsteiger

+ 0.10/-0.30 mm

Standardmäßig gehen wir bei Löchgrößen ≤ 0,45mm von Durchsteigern aus. Verwenden Sie das Kästchen “Endlochdurchmesser verkleinern ab ≤” im Kalkulator, um Ihr größtes Durchsteiger-Loch zu definieren, falls Ihre Bauteil-Löcher einen Endlochdurchmesser ≤ 0,45mm haben. Die negative Toleranz erlaubt uns das Durchsteiger-Loch zu reduzieren, um Restringprobleme zu lösen und/oder die Kosten der Leiterplatte durch Reduktion der Anzahl der notwendigen Bohrdurchgänge zu senken. Mehr.

Lochgrößen-Toleranz - NDK

+/- 0.05 mm

 

Aspektverhältnis

1:8

aspect ratio, Verhältnis Materialstärke zu Bohrlochdurchmesser

Lochpositions-Toleranz

0.10 mm

Loch zu Loch

minimaler Loch-zu-Loch-Abstand

0.25 mm

gemessen von Produktionsloch zu Produktionsloch.

s. PCB Design Guidelines S. 9 und den Blog:

http://eurocircuits.com/index.php/eurocircuits-printed-circuits-blog/the-smallest-possible-distance-between-two-holes

minimaler Abstand NDK-Bohrung zu Kupfer

0.25 mm

 

Lochwand-Kupfer

 

 

minimale Kupferschichtdicke

20 μm

 

Löt-Oberflächendicke

 

 

bleifreie Heissluftverzinnung

1 – 30 μm

 

chemisch Nickel-Gold

Ni:3 -6 μm;

Au: 0.05 – 0.10 μm

 

chemisch Silber

0.2 – 0.4 μm

 

galvanisch Hartgold auf Nickel

Ni: 3 – 6 μm; Au: 1- 1.5 μm

(Steckergold)

Lötstopplack

 

 

minimale Freistellung Lötstoppmaske zu Pad = Mask Annular Ring (MAR) – DK-Löcher

0.10 mm

Dies ist von der Leiterbildklasse abhängig - s. PCB Design Guidelines S.15

minimale Leiterbahnabdeckung = Mask Overlap Clearance (MOC)

0.10 mm

Bei engen Layouts muss ggf. ein Kompromiss zwischen MAR und MOC gefunden werden - s. PCB Design Guidelines S. 16

minimale Breite des Lötstoppmasken-Steges zwischen SMD-Pads = Mask Segment (MSM)

0.10 mm

 

minimale Freistellung Lötstoppmaske zu Pad = Mask Annular Ring (MAR) – DK-Löcher

0.125 mm

 

maximale Endloch-Via-Größe für Tenting

0.25 mm

Nutzen Sie Durchsteigerfüller, um sicher zu stellen das Via-Löcher verschlossen sind - s. PCB Design Guidelines S. 16; 20

Lötstoppmaskendicke auf elektrischen Leitern

>15 μm

s. eC-Glossary für mehr Informationen.

Lötstopplackdicke an der Leiterbahnkante

>7 μm

 

Bestückungsdruck

 

 

minimale Linienbreite

0.17 mm

 

minimale Höhe für Lesbarkeit

1.00 mm

 

Freistellung Beschriftungsdruck zu Lötstoppmaske (clipping)

0.10 mm

Nach dem clipping werden alle Linien kleiner als 0,17mm entfernt

Stegfräsen

 

 

minimaler Abstand Leiterplattenrand zu Kupfer / Leiterbahnen / Pads - Aussenlagen

0.25 mm

Kupferflächen können sich bis zum Rand ausdehnen. Wählen Sie “Kupfer bis zum Leiterplattenrand” in den erweiterten Optionen im Kalkulator

minimaler Abstand Leiterplattenrand zu Kupfer / Leiterbahnen / Pads - Innenlagen

0.40 mm

 

minimale End-Schlitzbreite

0.50 mm

 

Dimensionstoleranz Fräsung

+/- 0.20 mm

 

Positionierungstoleranz Fräsung / Schlitzung zum Loch

+/- 0.20 mm

 

Dimensionstoleranz Schlitz

Breite: +/- 0.10 mm

Länge: +/- 0.20 mm

 

minimales Kupfer um DK- und NDK-Schlitze

wie der Restring bei DK- und NDK-Bohrungen

 

Ritzen

 

 

maximal ritzbare Leiterplattendicke

2.00 mm

 

minimal ritzbare Leiterplattendicke

0.80 mm

 

minimaler Abstand Leiterplattenrand zu Leiterbild - Aussen- und Innenlagen

0.45 mm

zur Ermöglichung des Ritzens. Verwenden Sie Fräsen, falls das Leiterbild näher am LP-Rand ist.

Dimensionstoleranz nach der Vereinzelung

0.30 mm

 

Rest-Material

0.45 mm +/- 0.10 mm

 

Positionstoleranz Ritzung Ober- / Unterseite

+/- 0.25 mm

 

minimale Ritztiefe

0.15 mm

 

Kanten-Anfasung

 

 

nominaler Anfas-Winkel

30° +/- 5°

s. eC-Glossary

Rest-Material

0.25 mm

 

Durchsteigerfüller

 

 

maximale Endlochgröße für Durchsteigerfüller

0.25 mm

 

Abziehlack

 

 

 

 

s.  PCB Design Guidelines S. 19

Karbon

 

 

 

 

s.   PCB Design Guidelines S. 18

Wärmeleitpaste

 

 

 

 

s.   PCB Design Guidelines S. 21

Elektrischer Test

 

 

minimale Testauflösung

0.10 mm

 

kleinstes testbares Pad

0.05 mm

 

Test-Spannung

bis zu   1000V

 

Test-Stromstärke

100 mA

Einstellbar

Kontinuitäts-Test

Kapazität / Widerstand

1 Ohm – 10 KOhm

 

Isolation test

Kapazität / Widerstand bis zu 10 GOhm

 

veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
06 May 2014
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4004

So stellen wir die Qualität Ihrer Leiterplatte sicher. - Teil 2

Qualitätssicherung - Teil 2: Nach der Produktion

Endkontrolle

1. Überprüfung der Anzahl erhaltener Leiterplatten.

Wenn die geforderte Anzahl an Leiterplatten während der Produktion unterschritten wird, bestellen wir die Fehlzahl umgehend nach. Diese werden beschleunigt durch die Produktion gebracht, um das ursprüngliche Lieferdatum einzuhalten. Die interne Nachbestellung erhält die Erweiterung -E1. Im Menü “laufende Bestellungen” können Sie daran nachvollziehen, ob es für Ihren Auftrag eine interne Nachbestellung gab. Sollten Leiterplatten die Prüfung in der Endkontrolle nicht bestehen, werden diese umgehend nachbestellt und üblicherweise binnen 2 Arbeitstagen gefertigt.

2. Kontrolle der Leiterplatten-Abmessungen mit der Zeichnung.

Stichprobe.

Für jede Stichprobe wird die Stichprobengröße durch unsere QS-Abteilung festgelegt. Die Anzahl basiert auf der Auftragsgröße und mehr als 30 Jahren Leiterplattenerfahrung.

Wir verwenden Eurocircuits’ Standard Toleranzen, sofern keine anderen Toleranzen vom Kunden angefragt wurden. Beachten Sie auch unseren Blog “Leiterplatten-Toleranzen”.

3. Kontrolle der Leiterplattendicke

Stichprobe.

thereDie Toleranz basiert auf den Angaben des Laminat-Herstellers und beträgt ± 10%. Bei Vorhandensein eines Goldsteckers, wird die Messung an diesem vorgenommen.

Messung der Leiterplatten-Dicke

board thickness measurement

 

 

4. Prüfung des Endloch-Durchmessers.

Stichprobe.

Wir messen den Endlochdurchmesser mittels Mess-Mikroskop oder konischer Mess-Spitze mit Skala zum ablesen. Die Lochtoleranzen sind abhängig von Typ und Größe des Loches - sehen Sie dazu unseren Blog “Leiterplatten-Toleranzen”.

Endlochdurchmesser-Messung

hole diameter measurement

5. Kontrolle der Bohrposition

Stichprobe.

Wir prüfen die Position der Löcher im Verhältnis zum Leiterplatten-Rand und zueinander mittels Mess-Mikroskop.

100% visuelle Prüfung.

Wir stellen bei sämtlichen Leiterplatten sicher, dass keine Bohrausbrüche auf Aussen- oder Innenlagen vorhanden sind.

6. Verwindung und Wölbung.

Prüfung nach bedarf.

Sollten Leiterplatten nicht flach sein, messen wir die Verwindung und Wölbung. Mehr Informationen und Tipps zur Vermeidung von Verwindung und Wölbung erhalten Sie in unserem speziellen Blog: http://www.eurocircuits.com/index.php/eurocircuits-printed-circuits-blog/bow-and-twist-in-printed-circuits und eC-Glossary.

7. Kosmetischer Eindruck.

Stichprobe Klebestreifen-Test.

Wir verwenden den Klebestreifen-Test, um die Haftung von Beschriftungsdruck, Lötstoppmaske, Löt-Oberfläche und Kupfer zu prüfen. Dazu wird ein druckempfindlicher Klebestreifen auf die Testfläche gedrückt und abrupt abgerissen. Dabei sollten keinerlei Rückstände von Kupfer, Löt-Oberfläche, Lötstopplack oder Bestückungsdruck auf dem Klebestreifen anhaften.

100% visuelle Kontrolle

Die Leiterplatte muss sauber, unbeschädigt und ohne Kratzer, Fingerabdrücke, Staub etc. sein. Alle Design-Merkmale müssen vorhanden sein (Löcher, Pads, Leiterbahnen, Schlitze und Ausfräsungen, Fräsungen des Kundennutzens, etc.)

schmutzige, nicht akzeptable Leiterplatte

dirty, not acceptable PCB

8. Basismaterial.

100% visuelle Prüfung

Das Basismaterial muss entsprechend der Spezifikation und ohne Defekte sein (Delamination, Fleckenbildung (measling), Einschlüsse etc.). Mehr.

9. Leiterbild.

100% visuelle Prüfung.

Alle Leiterbahnen, Pads, Kupferflächen müssen vorhanden und entsprechend der IPC Spezifikationen die korrekte Größe besitzen. Sie dürfen nicht Über- oder Unterätzt sein. Zur Sicherstellung der korrekten End-Leiterbahnbreite verwenden wir eine Ätzkompensation. D.h. die durch das Ätzen reduzierte Breite der Leiterbahnen wird zuvor beim Fotowerkzeug (Film) verbreitert. Siehe dazu den Blog http://www.eurocircuits.com/index.php/eurocircuits-printed-circuits-blog/eurocircuits-data-preparation-make-production-panels). Etwaige Einschnürungen (Mousebites), Löcher im Kupfer (Pinholes) oder Kratzer müssen ebenso innerhalb der IPC Spezifikation liegen. Mehr.

Die Isolationsabstände Leiterbahn zu Leiterbahn (TT), Leiterbahn zum Pad (TP) und Pad zu Pad (PP) müssen konform den IPC Spezifikationen sein. Es dürfen keine Kurzschlüsse zwischen Kupfer-Merkmalen, sowie Unterbrechungen bestehen (diese werden während des elektrischen Tests entdeckt). Die Innenlagen müssen korrekt ausgerichtet zu den Aussenlagen sein. Es darf kein Kupfer aus der Innenlage am Leiterplattenrand freiliegen (gewöhnlich werden Kupferflächen beschnitten, um eine entsprechende Freistellung zu gewährleisten).

10. Kupfer-Oberfläche.

Stichprobe

  1. Grundsätzlich wird die Kupferschichtdicke direkt nach der Galvanik gemessen, dennoch wird eine weitere Stichprobe bei der Endkontrolle genommen.
  2. Der Klebestreifen-Test (s. 7.) dient auch der Beurteilung der Haftung der elektrolytisch aufgebrachten Kupferschicht.

100% visuelle Kontrolle.

Die Kupferoberfläche unter dem Lötstopplack muss unbeschädigt sein und darf keinen Lochfraß (Pitting), Oxidation, Fleckenbildung aufweisen oder verbrannt sein.

Oxidation

oxidation

11. Durchkontaktierte Bohrungen (DK).

Stichprobe

Wir messen die Kupferschichtdicke mittels spezieller Mess-Instrumente. Es werden unterschiedliche Testspitzen für die Messung der Kupferschichtdicke auf der Oberfläche und in den Bohrungen der Leiterplatte verwendet. Das Kupfer an den Lochwandungen muss minimal 20µm dick sein. Die Hauptuntersuchung wird unmittelbar  nach dem galvanischen Schichtaufbau vollzogen (s. Teil 1). In der Endkontrolle wird eine weitere Stichprobe gemessen.

100% visuelle Kontrolle

Durchkontaktierungen müssen durchgebohrt sein und frei von Verunreinigungen oder Hindernissen (Glasfasern vom Laminat, aufgefangener Schmutz, etc.). In den DK-Löchern darf es keine Defekte geben wie Fehlstellen, Brüche, Abhebungen der Kupferschicht von der Lochwand etc.). Eine komplette Unterbrechung der Kupferschicht wäre während des elektrischen Tests erkannt worden und die Leiterplatte würde entwertet. Mehr.

12. Nicht durchkontaktierte Bohrungen (NDK).

100% visuelle Prüfung.

NDKs müssen sauber und frei von Verunreinigungen oder Hindernissen sein (Glasfasern, Kupferablagerung etc.).

13. Durchsteigerfüller.

100% visuelle Kontrolle.

Die Löcher müssen mit Durchsteigerfüller komplett geschlossen sein, obwohl der Lötstopplack das Loch nicht vollständig füllen muss.

14. Lötstopplack.

Stichprobe.

Es dürfen sich keine Lötstopplack-Rückstände oder Lötstopplack auf den Pads befinden und die Lage der Freistellung muss korrekt sein. siehe eC-Glossary. Schlechte Haftung oder Aushärtung des Lötstopplacks wird durch den Klebestreifen-Test (s. 7.) erkannt.

100% visuelle Prüfung.

Der Lötstopplack muss die korrekte Farbe haben und frei von Verschmutzung und Beschädigung sein (kleinere Reparaturen sind erlaubt).

15. Bestückungsdruck.

Stichprobe.

Schlechte Haftung oder Aushärtung des Bestückungsdrucks wird durch den Klebestreifen-Test (s. 7.) erkannt.

100% visuelle Kontrolle.

Die Farbe muss korrekt und der Text ohne Verschmierung lesbar sein. Die Markierung sollte vom Lötstopplack um 0,1mm freigestellt sein. Die Lage des Bestückungsdruckes muss korrekt sein. Mehr.

16. Abziehlack.

100% visuelle Kontrolle.

Der Abziehlack muss ein kontinuierliche Schicht von 0.25 Dicke haben und frei von Verschmutzung oder Beschädigung sein, ohne erkennbare Trennung von der Leiterplatten-Oberfläche. Es dürfen keine Rückstände an anderer Stelle der Leiterplatte zurückbleiben.

17. Markierungen.

100% visuelle Kontrolle.

Eurocircuits Bestellnummer, UL-Markierung und jegliche andere durch den Kunden in der Bestellung geforderte spezielle Markierung müssen sich an der vorgesehenen Stelle und Lage befinden (typischerweise die Bestückungsdrucklage).

18. Löt-Oberflächen.

Stichprobe bei allen Löt-Oberflächen.

Schlechte Haftung der Löt-Oberfläche wird durch den Klebestreifen-Test (s. 7.) erkannt.

18.1. bleifreie Heissluftverzinnung.

100% visuelle Kontrolle.

Die Oberfläche muss plan, gleichmäßig und ohne Fehlstellen auf der Leiterplatte verteilt sein. Die Bauteillöcher dürfen nicht verengt oder blockiert sein. Einige DK-Bohrungen dürfen zugesetzt sein, sofern diese nicht mit Lötstopplack abgedeckt sind.

18.2. chemisch Nickel-Gold.

Stichproben.

  • Messung der Dicke
  • Lötbarkeits-Test
  • Klebestreifen-Test

100% visuelle Kontrolle.

Die Oberfläche muss sämtliches freiliegendes Kupfer abdecken und eine einheitliche Färbung aufweisen. Es darf keine Entfärbung, auch nicht in Löchern, auftreten.

Beschichtung nicht homogen

plating not homogenous

18.3. chemisch Silber.

Stichprobe.

  • Messung der Dicke
  • Klebestreifen-Test

100% visuelle Kontrolle.

Die Oberfläche darf nicht angelaufen oder schwarz sein. Die fertigen Leiterplatten werden in “Silberschutz-Papier” eingewickelt, um jegliche Oxidation zu vermeiden.

19. thermischer Stress-Test

Stichproben.

Eine Probe von jedem Multilayer-Auftrag wird für eine definierte Zeit in geschmolzenes Zinn getaucht. Anschliessend wird geprüft, ob Delamination, Blasenbildung oder eine Abhebung des Lötstopplacks stattgefunden hat etc.

20. Lötbarkeits-Test.

Stichprobe.

Eine Probe wird für kurze Zeit in geschmolzenes Lot getaucht. Anschliessend muss die Oberfläche komplett und entnetzungsfrei mit Zinn bedeckt sein.

Kalibrierung.

Jegliches Mess-Equipment wird regelmäßig nach nationalen Standards kalibriert.

So stellen wir die Qualität Ihrer Leiterplatte sicher. - Teil 1

veröffentlicht unter:
Technologie
veröffentlicht am:
06 May 2014
Aufrufe:
3051

So stellen wir die Qualität Ihrer Leiterplatte sicher. - Teil 1

Qualitätssicherung - Teil 1: Im Produktionsverlauf

Einleitung

Qualität kann nicht in Ihre Leiterplatte geprüft werden. Es ist Teil Ihrer Leiterplatte von dem Moment an, wo Sie den Kalkulator aufrufen. Unsere Smart Menüs geleiten Sie zur optimalen Produzierbarkeit. Anschliessend überprüft der PCB Visualizer® die Produzierbarkeit Ihres speziellen Datensatzes. Wir schaffen die Qualität durch Aufbereitung der geeigneten Werkzeuge, Nutzung des geeigneten Equipments, Verwendung des geeigneten Materials, Entwickeln und Implementieren der geeigneten Verarbeitung und Einstellung sowie Schulung geeigneter Bediener. Sie erfahren mehr darüber in unserem Video: “Herstellung einer Leiterplatte”. Die Schulung der Bediener ist äußerst wichtig. Jeder Bediener hat die Pflicht, die Leiterplatten im Verlauf seines Arbeitsschrittes zu überprüfen. Wir stellen sicher, dass dieser die entsprechende Schulung und Expertise erhält.

Natürlich beinhalten unsere Herstellungsprozesse auch spezifische Prüfungen und Test-Schritte. Diese dienen der Sicherstellung, dass unsere Prozesse richtig laufen. Mit diesen Schritten stellen wir zusätzlich sicher, dass Sie Ihre Leiterplatte dem gewünschten Design entspricht und sich während des Lebenszyklus korrekt verhält. Diese Schritte werden unten beschrieben.

Standards

Wir prüfen sämtliche Leiterplatten nach IPC-A-600 Klasse 2. Dieser Standard wird für die meisten Leiterplatten verwendet und am häufigsten von unseren Kunden spezifiziert. Die IPC, oder auch “Institute for Printed Circuit Boards”, ist eine weltweite Handelsvereinigung, welche sämtliche Facetten dieser Industrie, einschliesslich Entwicklung, Leiterplatten-Herstellung und Bestückung, repräsentiert. Der IPC-A-600 Standard beschreibt die bevorzugten, akzeptierten und nicht-konformen Zustände, die auf der Leiterplatte entweder extern oder intern beobachtet werden können. Dazu teilt es die Leiterplatte in 3 Produkt-Klassen. Klasse 2 beinhaltet “Produkte, die eine dauerhafte Leistungsfähigkeit und erweiterte Lebensdauer erfordern und für die ein ununterbrochener Betrieb wünschenswert aber nicht kritisch ist.” Klasse 3 (ununterbrochener Betrieb ist kritisch) wird für die Luftfahrt, Verteidigung und medizinische Anwendungen verwendet. Mehr Informationen unter www.ipc.org.

Kunden, insbesondere solche die den US Markt beliefern, fordern u.U. ebenso eine UL Markierung. In diesem Fall inspizieren wir nach UL796. Das “Underwriters’ Laboratory” (UL) ist “eine globale, unabhängige Forschungs-Gesellschaft für Sicherheit, die sich der Verbreitung sicherer Lebens- und Arbeitsumgebungen verschrieben hat. UL hilft Sicherheits-Überwachern, Produkten und Orten in wichtiger Weise, vereinfacht den Handel und bietet ein ruhiges Gewissen.” Für die Leiterplatten ist das wichtigste von der UL Markierung hervorgehobene Kriterium die Flammbarkeit. Unser gesamtes FR4-Material entspricht dem UL 94V0 Plastik-Flammbarkeits-Test. Mehr Informationen über UL unter www.ul.com.

Prüfschritte im Produktionsverlauf.

Datenaufbereitung

Zuerst stellen wir sicher, dass die für die Produktion der Leiterplatte verwendeten Daten korrekt sind. Mehr Informationen darüber, wie wir das machen finden Sie in unseren Blogs zu “Eurocircuits Datenaufbereitung

Produktionstests

Während der Produktion führen wir 3 Arten Tests durch, visuell, nicht zerstörende Messungen und zerstörende Messungen. Mit zerstörenden Messungen überwachen wir unsere Produktionsprozesse. Sie werden an gewöhnlichen Leiterplatten oder auf Test-Coupons durchgeführt, welche wir auf jeden Produktionsnutzen setzen. Mit über 30 Jahren Produktionserfahrung, haben wir unser Test-Coupons auf den Produktionsnutzen entwickelt, welche einfache, nicht destruktive Test für komplexe Parameter bieten.

In unserem Video “Herstellung einer Leiterplatte” können Sie sich jeden Herstellungsschritt anschauen. Der unten stehende Ablauf basiert auf einem Multilayer. Ein- und doppelseitige Leiterplatten benötigen nicht alle dieser Schritte, werden aber auf die gleiche Weise getestet.

PCB Passport

Die Ergebnisse der Prüfung werden für jeden Job im sog. “PCB Passport” zusammengefasst. Dieser enthält Informationen zu eingesetzten Materialien, Messungen und bestandenen Tests. Sie können den “PCB Passport” über das blaue Icon mit dem symbolisierten Pass aufrufen, welchen Sie zu jedem Auftrag unter laufende Aufträge finden, sobald dieser die Endkontrolle durchlaufen hat, oder anschliessend unter “Wiederholauftrag / Historie”.

Rückverfolgbarkeit

Wir haben eine komplette Rückverfolbarkeit zu Ihrem Job, wie etwa das verwendete Basismaterial-Los, sofern Sie weitere Informationen benötigen. Kontaktieren Sie hierfür euro@eurocircuits.com oder Ihren lokalen Vertrieb.

Schritt 1. Basismaterial.

Das Basismaterial wird über eine in den Produktionsnutzen gebohrten Matrix-Code identifiziert und mit den Bestelldaten abgeglichen. Die Daten des Basismaterials, wie Typ, Hersteller, Laminat- sowie Kupferstärke) werden in die Auftragshistorie aufgenommen und erscheinen im “PCB passport”.

 

Matrix wird in den Produktionsnutzen gebohrt.

Data matrix code drilled into the production panel

 

2. Innenlagen belichten und ätzen.

Visuelle Prüfung.

Dieser Schritt beinhaltet 3 visuelle Prüfungen:

  1. Nach der Belichtung, um sicher zu stellen das nicht erwünschter Ätzresist sauber entfernt/gestrippt wurde.
  2. Nach dem Ätzen, um sicher zu stellen das sämtliches unerwünschtes Kupfer sauber weggeätzt wurde.
  3. Am Ende des Prozesses, um sicher zu stellen das der Ätzresist vollständig entfernt wurde.

Stichprobe.

Jeder Produktionsnutzen besitzt einen speziell entwickelten Test-Coupon, welcher anzeigt, ob der Nutzen korrekt geätzt wurde und die Leiterbahnbreiten und Isolationsabstände stimmen. Der verwendete Ätzresist-Typ und die Werte für Leiterbahnbreiten, Isolationsabstände und Restringe werden für den “PCB passport” gespeichert.

3. Überprüfung des Kupferbildes der Innenlagen.

Wir verwenden eine automatische optische Insepktion (AOI), um das Innenlagen-Kupferbild mit den digitalen Bilddaten des Auftrags zu vergleichen. Dieses Gerät überprüft, ob die Leiterbahnbreiten und -abstände den Vorgabewerten entsprechen und das es keine Kurzschlüsse sowie Unterbrechungen gibt, die zum Ausfall des Endproduktes führen könnten.

Die erfolgreiche Prüfung wird mit “Pass” im PCB passport vermerkt.

AOI-Prüfung

4. Multilayer-Pressen.

Material.

Mit Hilfe der Daten-Matrix wird das verwendete Material automatisch mit den Bestell-Details abgeglichen. Die Material-Daten (Typ, Prepreg und Kupferfolie) wird in die Auftragshistorie eingetragen und erscheint im finalen PCB passport.

Dicke nach dem Verpressen.

Diese wird bei jedem Produktionsnutzen gemessen und in den PCB passport eingetragen.

5. Bohren.

Die Bohrmaschinen überprüfen den Bohrdurchmesser automatisch, um die richtige Lochgröße sicher zu stellen. Ein spezieller Test-Coupon auf dem Multilayer bestätigt die richtige Position der Bohrungen zu den (bereits mit Leiterbild) Innenlagen.

 

Der kleinste Enddurchmesser wird in den PCB passport eingetragen.

6. Durchkontaktierung

Wir auf den Lochwandungen eine Karbon-Schicht ab, um diese für den Galvanisierungs-Prozess vorzubereiten. Der Prozess wird in den PCB passport eingetragen.

7. Laminieren des Galvano-Resists.

Visuelle Prüfungen.

Nach dem Belichten und Entwickeln des Resists, um sicher zu stellen das nicht belichteter Resist sauber entfernt wurde.

Der Resist-Typ wird im PCB passport eingetragen.

Produktions-Nutzen mit Galvano-Resist

Production panel with plating resist

 

8. Galvanische Kupfer- und Zinn-Abscheidung.

Nicht-destruktive Stichprobe.

Der Bediener misst die Kupferstärke in mindestens 5 Löchern von einem Nutzen auf dem Gestell. Das Ergebnis wird in den PCB passport eingetragen.

Messung der Kupferstärke in den Löchern

Measure copper thickness in holes

 

9. Ätzen der Aussenlagen.

Visuelle Prüfung.

Nach dem Ätzen, um sicher zu stellen das sämtliches unerwünschtes Kupfer weggeätzt wurde.

Stichproben Prüfung.

Jeder Produktions-Nutzen besitzt einen speziell entwickelten Test-Coupon, welcher Aufschluss darüber gibt, ob der Nutzen korrekt geätzt wurde und das die Leiterbahnbreiten und -isolationsabstände stimmen. In den “PCB passport” wird der Ätzresist-Typ, sowie die Werte für Leiterbahnbreite, Isolationsabstände und Restringbreite eingetragen.

Produktionsnutzen nach dem Ätzen

Production panel after etching

 

10. Lötstoppmaske.

Während der Verarbeitung.

Visuelle Prüfung:

  1. Jeder Nutzen wird auf eine gleichmäßige Abdeckung mit Lack geprüft
  2. Ausrichtung des Belichtungsfilms zum Produktionsnutzen

Stichproben:

Der Bediener nutzt ein Projektions-Mikroskop, um bei jedem Nutzen die korrekte Ausrichtung zu prüfen und das die Pads frei von Lackresten sind.

Prüfung des Lötstoppmasken-Versatzes

soldermask registration check

 

Die Haftung der Lötstoppmaske auf der Leiterplatten-Oberfläche wird nach dem Beschriftungsdruck mittels Klebestreifen getestet.

Der verwendete Lötstopplack-Typ wird in den “PCB passport” eingetragen.

11. Löt-Oberfläche.

Stichproben-Prüfung aller Löt-Oberflächen:

  1. Die Dicke wird mittels Röntgen analysiert.
  2. Die Haftung der Löt-Oberfläche wird nach dem Beschriftungsdruck mittels Klebestreifen getestet.

100% visuelle Kontrolle.

1. bleifreie Heissluftverzinnung.

Die Oberfläche muss auf der Leiterplatte plan und gleichmäßig sein und darf keine Entnetzung aufweisen. Bauteillöcher dürfen nicht verengt oder verschlossen sein. Einige, nicht durch Lötstopplack verschlossene, Durchkontaktierungen können verschlossen sein.

2. chemisch Nickel-Gold.

Die Oberfläche muss sämtliches freiliegendes Kupfer abdecken und die gleiche Farbe über die gesamte Leiterplatte aufweisen. Auch in den Löchern darf keine Farbveränderung/Entfärbung auftreten.

3. chemisch Silber.

Die Oberfläche darf nicht angelaufen sein oder dunkle Stellen aufweisen.

Die aufgebrachte Löt-Oberfläche wird in den “PCB passport” eingetragen, auch bei Bestellung von “bleifrei unspezifiziert”.

Bei Gold- und Silber-Oberfläche wird auch die gemessene Schichtdicke eingetragen.

12. Bestückungsdruck.

Stichproben-Prüfung nach dem Einbrennen:

Der Bediener prüft mittels Klebestreifen-Test die Haftung der Löt-Oberfläche, Lötstoppmaske und des Bestückungsdrucks auf der Leiterplatte. Dazu wird ein druckempfindlicher Klebestreifen auf die Testfläche gedrückt und abrupt abgerissen. Dabei sollten keinerlei Rückstände von Kupfer, Löt-Oberfläche, Lötstopplack oder Bestückungsdruck auf dem Klebestreifen anhaften.

Visuelle Überprüfung.

Der Bediener prüft den Bestückungsdruck auf jedem Nutzen auf Sauberkeit, Lesbarkeit ohne Verlaufen und Verschmieren.

13. Elektrischer Test.

Mit Ausnahme einseitiger Leiterplatten, bei denen der elektrische Test eine Option ist, werden sämtliche Leiterplatten elektrisch getestet.

  • Kurzschlüsse und Unterbrechungen.

Wir erstellen eine Netzliste aus den Gerber- und Bohrdaten. Diese wird als Referenz-Netzliste für alle Netze verwendet, die auf Kurzschlüsse und Unterbrechungen getestet werden. Ein erfolgreicher Test wird im “PCB passport” vermerkt. Sollte Ihr CAD-System zusätzlich eine Netzliste nach IPC-D-356A ausgeben, können Sie diese als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme Ihrem Datensatz beifügen. Wir verwenden diese dann, um Ihre Netzliste gegen die von uns aus Ihren Daten generierte zu prüfen.

  • Inner layer registration.

Ein spezieller Test-Coupon erlaubt uns die Bestätigung einer korrekten Innenlagen-Registrierung.

14. Kontur und Fräsen.

Wir prüfen die Größe und Position der Kontur-Fräsung und interner Ausfräsungen mittels spezieller Test-Coupons.

Fertiger Produktionsnutzen

production panel completed

 

15. Endkontrolle.

So stellen wir die Qualität Ihrer Leiterplatte sicher. - Teil 2

veröffentlicht unter:
Technologie
veröffentlicht am:
06 May 2014
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RoHS und bleifrei Konformität

Was ist RoHS?


RoHS-Vorschriften sollen die Verwendung von Substanzen beschränken oder eliminieren, die für Mensch und Umwelt gefährlich sind. Falsch entsorgter Elektronikschrott bürgt Umwelt- und Gesundheitsrisiken. Die RoHS-Vorschrift dient dazu den Anteil des adäquat behandelten Elektronikschrotts zu erhöhen und die Menge dessen was weggeworfen wird zu verringern.

RoHS (Restriction of Use of Hazardous Substances) Vorschriften begrenzen bestimmte Substanzen - Blei, Cadmium, polybromiertes Bipheny (PBB), Quecksilber, Chrom VI und polybromierter Diphenyl Ether (PBDE) Flammhemmer - in elektrischem und elektronischem Zubehör.

Beeinflusst RoHS die Qualität von Leiterplatten?

RoHS ist kein Qualitäts-Standard und die einfache Tatsache das die Leiterplatten RoHS-konform sind erhöht nicht die Qualität der Leiterplatte. RoHS, oder bekannter “bleifrei”, hat eine ernstzunehmende Auswirkung auf die Leiterplatten-Herstellung und die Lötbarkeit. Der Umstand das die Leiterplatten bei höheren Temperaturen gelötet werden, erfordert Anpassungen in der Herstellungs-Prozess. Neue FR-4 Materialien sind in der Lage den höheren Temperaturen zu widerstehen, ohne die Lebensdauer des Endproduktes zu verkürzen. Mehr Informationen finden Sie in unserem Artikel zum bleifreien Löten

RoHS und RoHS2-Vorschriften

Das Europäische Parlament und der Rat der Europäischen Union schufen ein Programm welches Verbot und Gebrauch von gefährdenden Substanzen innerhalb der EU standardisiert und damit zum Schutz menschlicher Gesundheit und Umwelt beiträgt. Das Europäische Parlament hat die Direktiven 2002/95/EC am 27. Januar 2003 und das Parlament sowie der Rat die Direktive 2011/65/EU (Umgestaltung) am 8. Juni 2011 über das Verbot bestimmter gefährdender Substanzen in elektrischem und elektronischem Zubehör veröffentlicht. Auf diese Direktiven wird im allgemeinen unter RoHS und RoHS2 Bezug genommen.

Was ist RoHS Konformität? - RoHS Erklärung

RoHS-Konformität bedeutet das Handeln in voller Übereinstimmung mit den RoHS Bestimmungen.

ERKLÄRUNG

Entsprechend der RoHS-Vorschrift 2011/65/EC erklären wir hiermit das die von EUROCIRCUITS produzierten Leiterplatten die Grenzwerte für die Mengen folgender Materialien einhalten. Die Einordnung erfolgt anhand der Hersteller-Klassifizierung. Diese Erklärung gilt für alle Leiterplatten die bei Eurocircuits Kft - Eger, Ungarn, Eurocircuits Aachen GmbH - Baesweiler und Eurocircuits India Ltd - Gandhinagar produziert werden.

  • Blei (Pb) (Mengenbegrenzung)
  • Quecksilber (Hg)
  • Cadmium (Cd)
  • Chrom VI
  • PBB
  • PBDE

Für Eurocircuits,

Lengyel Norbert

Leiter Qualitätssicherung

veröffentlicht unter:
Technologie
veröffentlicht am:
27 Jan 2014
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