Monthly Archives: szeptember 2020
Kontúrmarás és marás NYÁK-on belül
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-24Ma már a nyomtatott áramkörök jelentős része kontúrmart kivitelű. A lemezollós vagy egyéb vágással történő kontúrkialakítás csak akkor használható, ha az összes élnek egyenesnek kell lennie, és nem támasztunk különösebb elvárásokat a vágás igényességét, minőségét illetően. A pooling gyártás miatt nálunk kontúrmart vagy panelizált esetben ritzelt paneleket tud megrendelni. Amennyiben kontúrmart NYÁK-ot rendel, érdemes kihasználni az ebben rejlő lehetőségeket villamos, mechanikai vagy akár csak esztétikai szempontból is.
A kontúr marással történő kialakítása nem mindenki számára olyan egyértelmű, mint például a huzalozás megtervezése. Sokszor nem világos, hogy milyen kontúrt tevezhetünk és milyet nem. Emiatt fontosnak tartjuk ismertetni a legfontosabb paramétereket és kritériumokat az eljárással kapcsolatban.
A marást nem csak a kontúr mentén végezhetjük el, hanem NYÁK kontúrján belül is. Ennek akkor van szerepe, ha valamilyen különleges alakzatban kell az anyagot eltávolítani, például egy illesztés miatt, vagy egy bizonyos alkatrész csak úgy ültethető be, ha a megfelelő helyen (alatta, mellette, stb.) nincsen anyag. Tehát a marás tulajdonképpen mindegy, hogy a kontúr mentén vagy a nyomtatott áramkör kontúrján belül történik, ugyanazok a szabályok vonatkoznak mindkét esetre, a marás alakja pedig – a lejjebb olvasható megkötések mellett – szinte tetszőleges lehet.
A fenti animációt a NYÁK gyártás marási folyamatának szemléltetésére készítettük, a megmunkálás lépései jól láthatóak. A kimart alakzatok megtervezését a következőkben az Eagle szoftver használatával mutatjuk be, de ettől függetlenül az elv bármilyen tervezőszoftverben használható.
A kontúrmarás tervezése
A demonstráció kedvéért egy egészen egyszerű szilárdtest relé kapcsolást terveztem a MOC3041 típusú triak kimenetű optocsatoló adatlapja alapján. Ennek apropóját az adta, hogy az optocsatolóval történő galvanikus leválasztáskor gyakran használunk marást az optocsatolók alatt, hogy az áramkör két oldala közötti szivárgóáramot csökkentsük, amely az esetlegesen nagy potenciálkülönbség miatt jönne létre. Nagyon leegyszerűsítve pedig azt mondhatjuk, hogy ahol “nincs anyag” (csak levegő), ott szivárgóáram sincs.
A kapcsolás és a NYÁK huzalozásának megtervezése után az alábbi kép szerint nézett ki a terv. A kontúr jelenleg csak egy téglalap alak. A 
vonal, 
körív és 
kör rajzolásával ezt a kontúrt tetszőlegesen átrajzolhatjuk, a szükségtelen részeit pedig az 
“Elem törlése” ikon segítségével eltávolíthatjuk. Lássuk, hogyan!
1. lépés
A rácspontokat (
Grid) 0,5mm-re állítottam a rajzolás megkönnyítése érdekében.
2. lépés
Most készítsünk egy 1,5mm sugarú lekerekítést a bal alsó sarokba körív rajzolással! Ügyeljünk arra, hogy a rétegek közül a 20 Dimension legyen kiválasztva ( ikon mellett jobbra), azaz a kontúr rétegben rajzoljunk, és a vonalszélesség 0mm legyen. (Az újabb Eagle 9.x verziókban a 0mm-es vonalszélességet sajnos nem exportálja ki a szükséges Gerber fájlokba, ezért ott valamilyen 0-tól eltérő, minimális szélességet állítsunk be.)
3. lépés
Töröljük ki a felesleges sarkot a kontúrból: az Elem törlése ikon kiválasztása után kattintsunk az eltávolítani kívánt részekre!
4. lépés
Rajzoljunk egy 3mm széles beugró részt az alábbi kép szerint, ahova egy M3-as csavar beilleszthető rögzítőelemként. Használjuk a körív és az Elem törlése funkciót!
5. lépés
Ismételjük meg a műveletet minden sarokban!
Ha a kontúron kívül további marást nem szeretnénk kérni, akkor ezen a ponton véget is érhet a tervezés, a Gerber fájlok exportálása megkezdődhet. Erről bővebben itt írtunk.
Marás NYÁK-on belül
A NYÁK gyártás során marást NYÁK-on belül is kérhetünk, amelyet ugyanúgy rajzolhatunk a 20 Dimension rétegbe, vagy válszthatjuk a 46 Milling réteget is ( ikon mellett jobbra). A különbség ilyenkor mindössze annyi, hogy ez utóbbi esetben az Eagle ezt más színnel jelzi. Ezután az igényeinknek és a technológiai korlátoknak megfelelő alakzatokat berajzolhatjuk. Ez jelen példában így néz ki:
A Gerber exportnál a .MILLING kiterjesztésű fájlba a 20 Dimension és a 46 Milling rétegeknek kell bekerülniük. A többi réteg is tartalmazhatja 20 Dimension és a 46 Milling rétegeket, különösebb jelentősége ennek nincsen, mert a gyártás előkészítésekor ezeket eltávolítjuk.
A kontúrt (20 Dimension) nem szükséges minden Gerber fájlba kiexportálni, ugyanis ha a rétegek egymástól elcsúszva jelennének meg, általában számos más módszerrel a helyükre tudjuk igazítani őket.
Természetesen a marás tervezéskor nem feltétlenül szükséges a 20 Dimension és a 46 Milling rétegekben dolgozni (bár célszerű arra használni az egyes rétegeket, amire kitalálták őket), a lényeges szempont, hogy a marni kívánt rétegek mindig a .MILLING vagy .GKO kiterjesztésű Gerber fájlba kerüljenek.
A marás végeredményét az alábbi kép mutatja.
A marás korlátai
Érdemes tisztázni, hogy a megmunkálás – a fúráshoz hasonlóan – egy olyan marószerszámmal történik, amelynek átmérője nagyobb, mint 0mm. Ez azért fontos, mert a maróátmérő szabja meg majd azt a minimális rádiuszt a sarkokban, amellyel tervezhetünk. Vagyis az olyan helyeken, ahol a szomszédos élek 180 foknál kisebb szöget zárnak be egymással, egész biztosan keletkezik a sarokban egy rádiusz (lekerekítés).
Megjegyezendő továbbá, hogy a NYÁK terven – a marószerszám átmérőjétől teljesen függetlenül – mindig a készméreteket kell megrajzolni. Ha például egy 20mm készátmérőjű kört szeretnénk marni, akkor annak a rajzon is 20mm-es átmérőjűnek kell lennie. (A szükséges rádiuszkompenzációt a marógép szoftvere végzi el, és az alapján generálja a tényleges szerszámpályát.). Teljesen mindegy hogy milyen szélességű vonallal rajzolja meg a kontúrt, mert a kontúrvonal középvonalát fogjuk a kontúrként értelmezni.
Esetünkben a minimális rádiusz 0.3mm, azaz legalább 0.6mm átmérőjű maróval végezzük a megmunkálást, ami azt is jelenti, hogy két párhuzamos oldal között legalább 0.6mm távolságnak kell lennie, hogy “beférjen” a maró.
Az alábbi ábra szemlélteti, hogy mely részei munkálhatóak meg a kontúrnak a rajz szerint a NYÁK gyártás során.
Előfordulhat olyan eset, hogy a NYÁK-on belüli marási rajzolat egyáltalán nem tartalmaz lekerekítéseket, például téglalap alakú. Ebben az esetben a sarkokban a gyártás során keletkezik majd egy-egy minimum 0.3mm-es lekerekítés, mert oda a szerszám egyszerűen nem fér be. Így a NYÁK tervben nem lekerekített belső sarkok rádiuszát az fogja megszabni, hogy éppen milyen átmérőjű szerszám van használatban, ugyanis a marás azzal történik majd.
Ebből következik, hogy a marás technológiája miatt teljesen sarkos, lekerekítés nélküli alakzatok nem marhatóak, ha 180 foknál kisebb szöget zárnak be egymással a marni kívánt élek.
Fontos továbbá, hogy a kontúrnak vagy a belső marásoknak kivétel nélkül egy-egy folytonos vonalnak kell lenniük. A kontúrból vagy belső marásokból elágazó rajzolatrészekre nem lehet egyértelmű szerszámpályát generálni, ezért ezeket figyelmen kívül hagyjuk. Az alábbi ábrán a kontúrból kiálló kis rajzolatrészen (sárgán karikázva) nem fog a marószerszám végigmenni!
A fentiektől függetlenül a lekerekítés nélküli vagy elágazó kontúrral rendelkező rajzokat is elfogadjuk a NYÁK gyártás alapjaként, de ebben az esetben a terv és a valóság között az imént említett különbség fog jelentkezni, amiért felelősséget vállalni nem tudunk. Ezért javasoljuk mindenkinek, hogy a vázolt korlátokat figyelembe véve tervezzen, így kézhez vételkor nem éri majd meglepetés.
Forrszemek és réz a NYÁK szélén a kontúrvonalon
Esetenként előfordul, hogy arra van igény, hogy a rézfólia a NYÁK széléig kiérjen, vagy olyan (akár galvanizált vagy nem galvanizált) furatok vannak a NYÁK tervben, amelyek félig kilógnak a kontúrból. Ezek azért speciális esetek, mert a réznek és az üvegszálas FR4 hordozónak eltérőek az ideális forgácsolási paraméterei. A réz puha, az üvegszál pedig erősen abrazív (koptató) tulajdonságú anyag. Az FR4-et jelen pillanatban a leggazdaságosabban gyémántbevonatos maróval tudjuk kontúrmarni, mivel a bevonat miatt az élettartama többszöröse egy bevonat nélküli keményfém vagy gyorsacél marónak. A gyémántbevonatos szerszámok azonban nem olyan élesek, mint a bevonat nélküli marók – ez a szerszámgyártás technológiája miatt van így. Ez azt okozza, hogy ezek a marók bár rendkívül jól teljesítenek az FR4 marásakor, a réznél viszont katasztrófális a végeredmény. A rezet felgyűrik, miközben az FR4-ben gyönyörűen haladnak.
Ha mindenképpen arra van szükség, hogy a réz kiérjen a NYÁK széléig, vagy kontúrmaráskor a maró galvanizált furatokat vagy forrszemeken fog keresztül menni, ott nem használhatunk CVD bevonatos marót, csak hagyományos keményfémet. Ezek élettartama azonban rövidebb, így ez drágítani fogja a gyártást. Tehát a félig elmart furatokat vagy a NYÁK széléig kiérő rezet csak akkor javasoljuk, ha erre feltétlenül szükség van, és ebben az esetben egyedileg adunk árajánlatot a gyártásra.
Furatgalvanizálás: mi lesz galvanizált és mi nem?
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-24A NYÁK tervezésben kezdő ügyfeleinktől szoktuk azt a kérdést kapni, hogy hogyan kell jelölni, ha egy kétrétegű NYÁK terven egy furatot galvanizálva szeretnének elkészíttetni. Az első legyártatott NYÁK kézbe vétele után általában egyből jön a “megvilágosodás” a kérdéssel kapcsolatban, de szeretnénk megelőzni a félreértéseket a témával kapcsolatban.
Tipikus kérdések a furatgalvanizálás témakörében
- Ha azt szeretném, hogy egy kétoldalas NYÁK-on egy furat galvanizálva legyen, akkor az adott forrszemet le kell tennem az alkatrész és a forrasztási oldalra is?
- Ha azt szeretném, hogy egy kétoldalas NYÁK-on egy furat galvanizálva legyen, akkor azt egy via lerakásával tudom elérni?
- Mi fogja meghatározni egyáltalán a tervemen, hogy egy furat galvanizáltan lesz legyártva vagy galván nélkül?
Az első kérdésre az a válasz, hogy teljesen felesleges egy-egy forrszemet kétszer letenni a tervben, mert az átmenőfuratos forrszemeket már alapértelmezetten úgy teszi le a tervezőszoftver, hogy az mindkét oldalon jelen van. Semmiképpen ne tegyen le egymásra furatokat, forrszemeket! SMD forrszemek esetében azok csak az egyik oldalra kerülnek rá, mégpedig arra, amelyiket kiválasztja a tervező.
A második kérdésre adott válasz kicsit összetettebb. Egy via lerakásával természetesen furatgalvanizált furathoz jutunk, amely segítségével átvezethetjük egyik oldalról a másikra az adott villamos jelet. Ezt azonban nem csak így valósíthatjuk meg.
A megértéshez szükséges az az ismeret, hogy a kétrétegű NYÁK gyártásának folyamata a következő:
- Alapanyag fúrása
- Furatgalvanizálás
- Fotoreziszt réteg felvitele (negatív ábra)
- Rajzolatgalvanizálás
- Óngalvanizálás (pozitív ábra)
- … itt több más folyamat szerepel, amely a jelen témában nem fontos…
Tehát a fotoreziszt réteg felvitele után egy ónréteg galvanizálása történik meg. Erre azért van szükség, mert a lúgos maratószer reakcióba lép a rézzel, az ónnal viszont nem (szelektív maratás), így az ón szerepe ebben az esetben csak a maszkolás. Minden olyan furatot maszkolni fog az ónréteg (azaz minden olyan furat galvanizált lesz), ahol a Gerber fájlokban forrszem vagy flash van. Ha egy adott fúrási pont helyén a rézrétegekben nincsen sem forrszem, sem pedig flash, akkor az előzőleg már furatgalvanizáláson átesett furatból furatgalván nélküli furat lesz a maratás során.
A harmadik kérdésre adott válasz: a mi gyártás előkészítési szabályaink alapján azokat a furatokat tekintjük galvanizálandónak, amelyek körül forrszem van mindkét oldalon, és legalább a technológiai határértékeknek megfelelő maradékgyűrűvel, nagyobb a furathoz képest, pl. 1oz (35um) réz esetén oldalanként min. 0.15mm-rel nagyobb, azaz átmérőben 0.3mm-rel nagyobb, mint a furat. Nincsen más szabály, amit figyelembe vennénk azzal kapcsolatban, hogy mely furatok legyenek galvanizáltak és melyek ne.
Az alábbi kép azt mutatja, hogy a lerakott forrszemek és via-k mind furatgalvanizáltak lesznek a gyártáskor, mert a furatokat forrszem veszi körül (függetlenül attól, hogy egy IC lábának forrszemeiről vagy egy via-ról van szó). Tehát pl. az IC lábainál lévő furatgalván is használható arra, hogy átvezessünk az egyik oldalról a másikra egy-egy vezetőt rajta keresztül, nem szükséges külön via-t lerakni ebből a célból. A 3D ábrán a furatgalvánt szürke színnel jelöltük. A furatgalván két oldalán levő forrszemek átmérőjének nem kell megegyezniük. Erre akkor lehet szükség, ha az egyik oldalon helyhiány van, és pl. egy vezetőt csak úgy lehetne elvinni, ha az egyik oldalon a forrszem kisebb, mint a másik oldalon. Ennek semmi akadálya, a furat ekkor is galvanizált lesz.
A szigetelési távolság méretezése
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-24Esetenként (vagy akár állandóan 
) előfordulhat, hogy helyhiánnyal küzdünk, és az áramkört muszáj egy adott méretbe belezsúfolni. Ilyenkor általában le kell mondanunk a “szellős design”-ról, és minél közelebb kell egymás mellett és az alkatrészek között elvinnünk a vezetősávokat. Ebben a cikkben az IPC-2221A szabvány által ajánlott értékeket mutatjuk be.
A szabvány a vezetők NYÁK-on való elhelyezkedésétől, szigetelésétől és a használat tengerszint feletti magasságától függően hét osztályba sorolja a lehetséges eseteket az alábbi táblázat szerint.
B1 - Belső vezetők
Többrétegű NYÁK-okban a belső rétegeken levő vezetők és via-k közötti minimális szigetelési távolság.
B2 - külső, nem bevont vezetők, 3050m tengerszint feletti magasságig
Lötstop vagy egyéb bevonat nélküli vezetők minimális szigetelési távolsága. Ez általában sokkal nagyobb, mint a bevonattal rendelkező esetben.
B3 - külső, nem bevont vezetők, 3050m tengerszint feletti magasságig
Lötstop vagy egyéb bevonat nélküli vezetők minimális szigetelési távolsága. Ez általában még nagyobb, mint a B2-es esetben.
B4 - külső, bevont vezetők, bármely tengerszint feletti magasságig
A lötstop (polimer) réteggel bevont vezetők közötti minimális szigetelési távolság. Ebbe nem értendők bele a forrasztásgátló lakkréteggel nem bevont forrszemek. Azok között az A6-os kategóriában megadott távolságokat kell alkalmazni.
A B4 kategóriába tartoznak a különböző háztartási gépek, számítógépek és irodai eszközök, de nem tartoznak ide a durva, párás vagy szennyezett (akár ipari) környezetben működő panelek.
A5 - külső, teljesen bevont vezetők, bármely tengerszint feletti magasságig
A beültetés után általában akril, szilikon vagy poliuretán alapú anyaggal bevont áramkört jelenti (alakkövető bevonat). A bevonat a beültetett alkatrészeket is lefedi, tehát nem csak a vezetősávoknak, hanem a teljes panelnak védelmet nyújt. Ilyen paneleket általában ipari környezetben és katonai felhasználásra gyártanak. Ha az alakkövető bevonat mellett lötstoppot is használunk, akkor érdemes figyelembe venni a két anyag kompatibilitását (pl. az alakkövető bevonat oldószere nem oldja-e a lötstop réteget?).
A6 - külső rétegeken elhelyezkedő alkatrészek nem bevonatolt lábai, kivezetései 3050m tengerszint feletti magasságig
Azok az alkatrészek, amelyek forrasztási pontjai semmilyen formában nem bevonatoltak. A panel a lötstop réteg mellett további bevonatot is hordoz részben vagy egészben. A kereskedelemben a B4/A6 kombináció a legelterjedtebb. Olyan paneleken alkalmazzák, ahol várhatóan nem szükséges javítást végezni, mert az alakkövető bevonat eltávolítása nehézkes lenne vagy károsítaná az alkatrészeket.
A7 - külső rétegeken elhelyezkedő alkatrészek bevonatolt lábai, kivezetései bármely tengerszint feletti magasságig
A beültetés után alakkövető bevonattal ellátott alkatrész kivezetések.
A vezetők és az alkatrészek kivezetései között levő távolságot alapesetben – az ésszerűség határain belül – a lehető legnagyobbra érdemes választani, hogy a fellépő szivárgóáramokat minimálisra csökkentsük. A táblázatban levő értékek nem csak a vezetők, hanem a vezető rétegek, és az egyéb vezető tulajdonságú szerelvények (pl. hűtőborda, doboz, előlap) közötti távolságra is érvényesek.
Gyakorlati példa
Az 500V-os feszültségekig a megfelelő kategória oszlopából könnyen kiválasztható, hogy egy adott esetre milyen minimális értéket ajánl a szabvány.
Az 500V feletti feszültségek esetén azonban nem biztos, hogy mindenki számára egyértelmű a táblázat használata. Ilyenkor a táblázat utolsó sorában szereplő értéket kell hozzáadni a “301-500V” jelölésű sor megfelelő eleméhez. Tehát, ha pl. 1200V-ra szeretnénk méretezni a szigetelési távolságot egy olyan panelen, amely a B4 kategóriába tartozik, akkor azt az alábbiak szerint kell számolni.
1200V – 500V = 700V
0,8mm + (700V * 0,00305mm) = 2,935mm [116mil]
Ez azt jelenti, hogy egy olyan panelon, ahol a vezetők között 1200V-os csúcsfeszültség léphet fel, minimum 2,935mm az ajánlott szigetelési távolság a vezetősávok között.
A vezetősávok méretezése
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-24A nyomtatott áramkörök tervezésénél a vezetősávok szélességét alulról a gyártástechnológiai, felülről pedig a méretbeli lehetőségek korlátozzák. Kézenfekvő tehát, hogy olyan szélességű vezetősávokat hozzunk létre, amelyek biztosan legyárthatóak az elvárt minőségben, és emellett helytakarékosak (költséghatékonyak) is. De vajon mely paraméterek befolyásolják azt, hogy milyen geometriai méreteket ajánlott egy adott helyre tervezni? A következőkben erre keressük a választ.
Egy áramkör alapvetően azért melegszik, mert az egyes alkatrészeken az átfolyó áram valamilyen mértékű veszteséget hoz létre. Az áramkör részének tekinthetők a vezetősávok is, nem csak a beültetendő passzív és aktív alkatrészek. A vezetősávok anyaga általános esetben 35µm vastagságú rézfólia. Mivel ez a méret adott, csak a szélességét kell meghatároznunk.
Az igazsághoz hozzátartozik, hogy ma már az áramkörök döntő hányada 2 vagy többrétegű, így a furatgalvanizálás is elkerülhetetlen. A furatgalvanizálás során azonban nem csak a furat falára kerül réz, hanem magára a rajzolatra is. Általában a galvanizálás előtti kiinduló rézfólia vastagság általában 18µm, amelyre kb. 20-25µm vastagságú galvánréz réteg rakódik le. Emiatt a tényleges rézvastagság biztosan több lesz, mint 35µm.
A vezetősáv szélessége attól függ, hogy adott értékű átfolyó áram mellett mekkora hőmérséklet emelkedést (a táblázatban ∆T = 10…45°C között) szeretnénk megengedni rajta. Ez a hőmérséklet különbség természetesen nem pillanatszerűen jön létre, hanem exponenciálisan növekedve éri el a végértéket. Az pedig, hogy ez az idő mekkora, a vizsgált áramkör hőtehetetlenségétől függ.
A nyomtatott áramkörök tervezésének általános szabványa bizonyos peremfeltételek mellett az 1. táblázatban szereplő értékeket ajánlja minimum kiinduló értékeknek.
A táblázat értékei az 1 vagy többrétegű NYÁK-ok külső rétegeinek 35µm vastagságú vezetőire érvényesek, 25°C kiinduló hőmérséklet mellett, feltételezve, hogy a vezetősáv teljes területe sokkal kisebb, mint a hordozó áramköri lapé, és a vezetőben egyenáram folyik.
1. táblázat A vezetősávok minimális szélessége a
külső rétegeken a vezetett áram függvényében.
2. táblázat A vezetősávok minimális szélessége a
belső rétegeken a vezetett áram függvényében.
A táblázat értékeit alapul véve készítettem egy diagramot (1. diagram), amely a grafikus leolvasáshoz szokott olvasóknak lehet segítség.
1. diagram Segédlet a minimális vezetőszélesség meghatározásához a
NYÁK külső rétegein, adott hőmérséklet emelkedés mellett.
2. diagram Segédlet a minimális vezetőszélesség meghatározásához a
NYÁK belső rétegein, adott hőmérséklet emelkedés mellett.
Gyakorlati példa
Tehát, ha például a külső rétegen 20A-es áram fog folyni a vezetőn, és maximum 30°C-os melegedést engedünk meg rajta, akkor a táblázatból leolvasható, hogy 378mil, azaz 9,6mm széles vezetősávot kell terveznünk. A diagramból a narancssárga görbe 20A-hez tartozó pontjának levetítésével ugyanezt az értéket kapjuk. A belső rétegeken a kisebb hőleadás miatt szélesebb vezetők szükségesek (2. táblázat, 2. diagram).
Ahogy a fentiekben írtam, ezek az adatok csak kiinduló értékek, ajánlások. Minden konstrukció más és más, ezért lehetetlen minden helyzetre érvényes “képletet” vagy egyszerű számítást megadni. További ökölszabály, hogy a megadott vezetőszélességeket csökkenteni lehet 15%-kal, ha a panel vastagsága 0,8mm vagy az alatti.
Amennyiben egymáshoz közel több hasonló áramot vezető sáv fut, érdemes a szélességüket növelni, különben együtt nagyobb hőmérséklet emelkedést hoznak majd létre.
A fent leírtakon kívül szükséges figyelembe venni a panelon elhelyezkedő alkatrészek melegedését is. Ha pedig túlságosan szélesnek kellene lennie egy adott vezetősávnak, úgy érdemesebb ónnal befuttatva elérni a kívánt keresztmetszetet (terhelhetőséget). Itt, a cikk végén ismét szeretném hangsúlyozni, hogy a fenti értékek DC, azaz egyenáram esetén érvényesek. Kapcsolóüzemű tápegységek, inverterek, indukciós hevítők, rádióadók és más nagyfrekvenciás eszközöknél a Skin-hatással is számolni kell a tervezéskor.
A ma széleskörűen használt PWM-mel (Pulse Width Modulation – impulzusszélesség moduláció) működő teljesítményelektronikai áramköröknél mindig a vezetősávokat igénybevevő áram effektív értékével kell számolni, ami induktív terhelés esetén jelentősen eltérhet a kimeneti feszültség alakjától. Ha multiméterrel mérünk hullámos egyenáramot, akkor figyeljünk arra, hogy a műszerünk “True RMS”, azaz valódi effektív értéket mérjen. (Az ilyen műszerek mindig drágábbak a számított effektív értéket mutató műszereknél.)
A NYÁK gyártás alapjairól 5 percben
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-23
A tervezés során szükséges lehet arra figyelünk, hogy az egyes alkatrészeket egymáshoz képest hogyan helyezzük el, vagy arra, hogy a dobozolását megkönnyítő furatokat helyezzünk el a panelon, bonyolultabb esetben pedig például arra, hogy az áramkörben előforduló vezetők elegendő keresztmetszettel rendelkezzenek, hogy elkerüljük a nagy áramok okozta túlmelegedést. De akár komoly mérnöki munkát végzünk vagy csak hobbiból tervezzük a következő audió erősítőnk NYÁK-ját, vajon tudjuk-e, hogy pontosan hogyan is épül fel a nyomtatott áramkör, és milyen lehetőségek állnak rendelkezésre a tervezés és kivitelezés során? A következőkben egy SO8-DIP8 adapter NYÁK 3D modeljén mutatjuk be a kétoldalas NYÁK rétegeit, anyagait, alapvető méreteit, tulajdonságait.
A hordozó anyag (középső réteg) – a speciális esetektől eltekintve, mint pl. az alumínium alapú NYÁK-ok – általában valamilyen szövet vagy üvegszál rétegekből áll, amelyeket hőre keményedő gyantával ragasztanak össze, majd melegen préselik.
A végleges vastagság függ a rétegek számától, a szövésmintától, a gyanta tartalomtól és a préselés paramétereitől. Az általános esetben használt nyomtatott áramkörök hordozói 1,5mm vastagságúak, és 13 szövetrétegből állnak. Attól függően, hogy milyen anyagok alkotják a hordozót, különböző típusok léteznek, melyek FR, CEM vagy G jelöléssel kezdődnek. A ma leggyakrabban használt alapanyag az FR-4 típus, amely közismertebb nevén az ”üvegszálas NYÁK”.
Érdemes megjegyezni, hogy más típusok anyagai is tartalmaznak üvegszálat és epoxigyantát, de eltérő arányban, így azok villamos (pl. dielektromos állandó) és mechanikai tulajdonságaikban is különböznek az FR-4 anyagtól.
A NYÁK gyártás kezdetekor a hordozó anyag egyik vagy mindkét oldalát összefüggő vörösréz réteg borítja, melynek vastagsága általános esetben 18µm (0,018mm), de találkozhatunk ettől vastagabb (35µm, 70µm) kivitellel is.
A rézfólia vastagsága főleg akkor válik fontos paraméterré, ha az adott vezetőrészt nem jeltovábbításra, hanem teljesítmény átvitelre vagy szokatlanul magas hőmérsékleten (100°C felett) kívánjuk használni. A vezetősávok szélességének méretezéséről itt írunk bővebben.
A NYÁK gyártás a fúrással, illetve azon részek (pl. hosszlyukak, egyéb alakzatok) marásával kezdődik, amelyeket galvanizálni kell majd.
Ha kétoldalas NYÁK készül, akkor a következő lépés a furatok galvanizálása. A furatgalvanizálást csak ezen a ponton lehet elvégezni, amikor még a NYÁK mindkét oldalán összefüggő rézfólia van, hiszen ez tudja biztosítani az folytonos vezetést a galvánfürdőben.
Gyakori tévhit, hogy a furatok egyesével is galvanizálhatók a NYÁK gyártás legvégén, de az igazság az, hogy ebben a lépésben az összes furat galvanizált lesz a panelon.
Az eljárás során a furatok felületére (és a rézfóliák teljes felületére) egy kb. 20-25µm vastagságú rézréteg kerül, amely segítségével villamos összeköttetések létesíthetők a panel két oldala között. Ha egy ilyen galvanizált furatot kimondottan a két oldal közötti villamos összeköttetés létesítésére használunk, akkor ezeket “via“-knak hívjuk.
A rézgalvanizálás után egy fotoreziszt réteg kerül a rézfelületekre, amely a végleges rajzolatok negatívja.
Ezután a szabadon levő rézfelületekre (beleértve a galvanizált furatokat is) ónt kell galvanizálni. A fotoreziszt réteg eltávolítása után kémiai úton, lúgos maratással lehet kialakítani a két oldalon a végleges rajzolatot. A lúgos maratásra azért van szükség, mert a galvánón ellenáll a lúgnak, és azokon a felületeken, ahol ón van, a lúg nem marja le a rezet. Tehát az ón egyfajta védőbevonatként viselkedik.
Ezt az ónréteget pl. savas maratással kell eltávolítani, különben a NYÁK nem lesz alkalmas szelektív felületkezelési eljárások használatára.
Amennyiben szükséges, a kimart rajzolatot ezután lehet bevonatolni arannyal vagy ezüsttel, de ez a lépés általában a forrasztásgátló lakkréteg felvitele után történik (szelektív aranyozás, ezüstözés).
Ezek szerepe a korrózióvédelem, az ólommentes bevonat megvalósítása, vagy a villamos ellenállás csökkentése. Vastagságuk a rézfóliával szemben már csak 1-2µm szokott lenni. Általános tévhit még a szakmabeliek körében is, hogy a legjobb vezető az arany (Au), őt követi az ezüst (Ag), majd a réz (Cu).
Ennek ellenére a valóság az, hogy a legjobb vezető az ezüst, őt követi a réz, majd az arany. Logikus lehet a kérdés, hogy mi értelme van rézből készíteni a vezetősávokat, ha az ezüst jobb vezető a réznél, illetve mi értelme aranyozni a paneleket, ha az rosszabb vezető, mint a réz?
Az arany használatának magyarázata az, hogy a korróziónak sokkal jobban ellenáll, mint a réz vagy az ezüst. Ezért bevett szokás a nyomtatott áramkörből kialakított csatlakozórészeket aranyozni (pl. a számítógép alaplapjába helyezhető RAM-ok, és különféle kártyák), így a kiváló kontaktus akár évtizedeken keresztül biztosítható lesz. A különböző audió és videó, illetve egyéb csatlakozókat is ebből az okból bevonatolják arannyal. Az arany “rossz” vezetőképessége nem befolyásolja jelentősen a csatlakozás átmeneti ellenállását, hiszen csak 1-2µm vastagságú réteget képez a 35µm vastag rézfóliához képest. (Az arany és a réz közé még egy kb 5um vastag nikkel réteget is szükséges galvanizálni, mert közvetlenül egymásra rosszul tapadnak.)
Ha a rézfólia helyett ezüstfólia lenne a NYÁK-on, akkor kb. 6-szoros különbség jelentkezne az előállítási árban. Az ezüstözésnek általában a nagyfrekvenciás áramköröknél van szerepe, ahol a skin-hatás miatt az áram a frekvenciával arányosan mindinkább a vezetősáv felületén folyik. Az ezüstözéssel javítható a vezetősáv vezetőképessége (a felületen, azaz pont ott, ahol szükség van rá), így kisebb helyet igényel a konstrukció megvalósítása. További előnye, hogy az aranyhoz hasonlóan ólommentes bevonatot képez, de beforrasztás nélkül néhány hónapig őrzi meg a felületi minőségét, forraszthatóságát.
Ha a NYÁK szelektív felületkezeléssel kell, hogy készüljön, akkor a teljes felület aranyozása vagy ezüstözése helyett a következő réteg a forrasztásgátló lakk lesz, vagy másnéven lötstop. A gyakorlatban ez majdnem tetszőleges színben kivitelezhető, de a legáltalánosabb a zöld színű. Ez adja a nyomtatott áramkörök jellegzetes megjelenését. A zöld szín előnyös továbbá a beültetés automatizált ellenőrzése során (AOI – Automated Optical Inspection), mert általánosságban ez tér el leginkább az alkatrészek színétől, és rengeteg régebbi AOI gépnek nehézséget okoz a pl. fehér vagy fekete NYÁK-on levő alkatrészek ellenőrzése.
A forrasztásgátló lakkréteg után a panel egy ólmot tartalmazó vagy ólommentes (környezetvédelem) ónbevonatot kap, amelyet általában HASL (Hot Air Solder Leveling – tüziónozás) eljárással készítenek el. Ennek során a panelt egy forró ónfürdőbe merítik, így az ón kiválóan megtapad azokon a rézfelületeken, ahol nincsen forrasztásgátló lakkréteg, majd a fürdőből kivéve forró levegőt fújó légborotvákkal lefújják a felesleges ónt a NYÁK-ról. Ennél az eljárásnál általában a panel egyik oldalán kicsit több ón marad, mint a másikon, ami esztétikailag első ránézésre zavaró lehet, de ez sok esetben megkönnyíti a forrasztást, és utána már nem is látható. A tüziónozás mellett jó minőségű bevonatot ad a kémiai aranyozás vagy OSP (Organic Solderability Preservative – átlátszó szerves bevonat) is.
Az utolsó rétegek pedig a pozíciónyomatok, amik az alkatrészek helyének azonosítását könnyítik meg a beültetés, az ellenőrzés és a javítás során. A feliratok hosszú élettartamúak és mechanikalag is strapatbíróak, mert általában UV fényre keményedő festékkel készülnek, akárcsak a forrasztásgátló lakk.
Segítség, kezdő vagyok!
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-23
Sokszor gyártatnak nálunk a NYÁK gyártásban és tervezésben még nem túlságosan járatos ügyfeleink, akiknek nagyon szívesen segítünk. A Tudásbázist azért hoztuk létre, hogy a legfontosabb és leggyakrabban elhangzó kérdésekre választ adjunk. A Tudásbázis mérete azonban mára akkorára nőtt, ahogy ember legyen a talpán, aki kezdőként mindent megért belőle és teljes egészében átlátja. Emiatt még jobban összesűrítve néhány alapvető kérdésre adunk választ azok számára, akik még soha nem gyártattak NYÁK-ot.
Milyen szoftvert használjak?
Kizárólag olyat javaslunk, amely képes a Gerber fájlok és a fúrófájl exportálására. Ezt ma már a szoftverek 99%-a tudja, de néha bele lehet botlani olyanba is, ami nem (pl. ExpressPCB).
Mi ez a Gerber izé egyáltalán? Miért nem jó, ha PDF-ben küldöm a NYÁK tervet, hiszen az alapján én itthon simán "levasalom" a NYÁK-ot?
A gyártástechnológiánk alapvetően különbözik az otthon megszokott és kivitelezhető hobbi folyamatoktól. A munkafolyamatok egymástól elkülönülnek, és minden egyes folyamathoz tartozik valamilyen fájl. Ez hasonló az offszet nyomdákban használatos technológiához: minden színhez tartozik egy rajzolati réteg, amiket egymás után nyomnak a papírra. A NYÁK gyártásnál szükséges a fúráshoz a fúrófájl, a kontúrmaráshoz a kontúrvonal fájlja, a rézrajzolathoz ugyancsak a hozzá tartozó fájl, stb. A folyamataink tehát gépesítettek, és jól elkülönülnek egymástól, és minden folyamathoz szükségünk van egy-egy szabványos bemeneti fájlra, amiknek a formátuma a Gerber.
PDF, DXF, képek vagy egyéb más formátumból is lehetséges lenne elméletileg a gyártás, az iparban azonban ezeket senki sem használja, így értelmetlen, hogy ezek fogadására is fel legyünk készülve, főleg amiatt, hogy a Gerber fájlok generálása szinte ugyanolyan egyszerű, mint egy PDF export.
Akkor Gerber fájlok helyett elküldöm inkább a Sprint Layout vagy más szoftver projektfájlját, és az alapján kérem a gyártást!
Pár évig fogadtunk projektfájlokat a gyártáshoz, de a legnagyobb tanulság az volt, hogy sajnos sokan nem tudják megfelelően használni a tervezőszoftverüket, és rossz rétegekbe terveztek, aminek persze hibás gyártás lett a vége. Hiába lát valamit a megrendelő a monitoron, ha a küldött fájl annak nem megfelelő. Nagyon kellemetlen a megrendelőnek és nekünk is. Inkább szánd rá azt a 10-20 percet, hogy elolvasod a Gerber-es cikkeket, és rá fogsz jönni, hogy milyen egyszerű dologról van itt szó.
Miért fontosak a technológiai határértékek?
Röviden azért, mert ha ezek alatti vagy feletti értékekkel tervezel, akkor a végeredmény egyáltalán nem biztos, hogy hibamentes lesz. Ha pedig a panelek E-tesztelve lesznek, és hiba van a technológiai paraméterek be nem tartása miatt, akkor mehet a NYÁK-ok újragyártása, hiszen hibásan nem fogjuk őket odaadni. Ez pedig költségnövekedést okozna a mi oldalunkon, így a Tiéden is. Emiatt azonnal visszadobjuk azokat a terveket, amelyek nem felelnek meg a határértékeknek (ezt a gyártás előkészítése során ellenőrizzük szoftveresen).
Miért ne tervezz 0,15mm-es vezetőszélességekkel, ha nem muszáj?
A technológiai határértékek indokolatlan feszegetése mindig többletköltséget okoz. A finomabb rajzolatú panelekből a szokásosnál is több készül pluszban, hogy biztosan meglegyen a megfelelő darabszám, de ez ugyebár tovább növeli a költségeket, ami Téged közvetlenül nem érint, de közvetetten hatással lesz a későbbi árainkra.
Mi az a stencil? Kell ez nekem?
Egyelőre még nem, aztán reméljük, hogy igen . A stencil az SMD alkatrészek beültetésénél használatos vékony lemez, amelyen a küldött Gerber alapján kivágásokat készítünk. A stencillel forrasztópaszta felvitele lehetséges a NYÁK-ra, már kisebb sorozatoknál is nagyon meggyorsíthatja a beültetést. Ha most kezded a szakmát, akkor erre valószínűleg csak később lesz szükséged. Aztán, ha meguntad a kézi SMD beültetést, akkor rendeld meg nálunk a gépi beültetést, és ebben az esetben stencilköltséggel sem kell számolnod, ezt mi álljuk.
Olyan sok az opció a NYÁK gyártás oldalon, mit kellene bejelölnöm rendeléskor?
Alapértelmezetten azok az opciók vannak bejelölve az oldalon, amivel a legtöbben rendelnek. A Speciális beállítások résszel biztosan nem kell foglalkoznod, a szelektív felületkezelés részt is hagyhatod ólmos tűziónozáson. Az pedig nyilván egyértelmű, hogy kérsz-e pozíciónyomatot (azok a fehér feliratok) és lötstoppot (az általában zöld színű lakkozás), és ha igen, akkor melyik oldalaira az áramkörnek.
Mennyibe kerül, hogy adott furatok furatgalvanizáltak legyenek?
Alapesetben minden 2 vagy többrétegű NYÁK összes furata galvanizált, amelyet forrszem vagy réz vesz körül, ennek semmilyen felára sincsen.
Mi az a pooling tábla?
Az azonos paraméterekkel rendelt NYÁK-ok tervét egy nagyobb táblára (úgynevezett pooling táblára) montírozzuk. Egy pooling tábla tartalmaz azonos és különböző terveket a megrendeléseknek megfelelő (pontosabban általában nagyobb) darabszámokban. A gyártás így sokkal hatékonyabb időben és költségekben, mintha egyesével készülnének a NYÁK-ok, ami ma már gyakorlatilag elképzelhetetlen lenne. Többek között ezért 5x5mm nálunk a minimális NYÁK méret, és nincsen szükség technológiai keretre a gyártáshoz.
Téglalap alaktól eltérő alakú NYÁK-ot is rendelhetek?
Természetesen! Minden NYÁK kontúrmarással készül (tehát szinte tetszőleges alakzat lehetséges), ennek a szolgáltatásnak nincsen felára. Az ok egyrészt, hogy a pooling gyártás miatt csökkentené a tábla optimális elrendezésének lehetőségét, ha az optimalizációkor még a lemezollós vágást is figyelembe kellene venni – azaz drágítana. Másrészt szebb is és jobb is, mint egy rágott lemezollós vágás.
A feltöltött fájlokkal kapcsolatos tudnivalók
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-23
Annak érdekében, hogy egy megrendelés a lehető leghamarabb gyártásba kerüljön, a lejjebb olvashatókat kérjük ügyfeleinktől a rendeléskor feltöltött fájlokkal kapcsolatban. Az itt leírt kéréseink nem a mi kényelmünket hivatottak szolgálni, hanem a félreértések lehető legbiztosabb elkerülését.
Csak Gerber fájlokból vállaljuk a gyártást
Mindenképpen ellenőrizze a tervezés megkezdése előtt, hogy a NYÁK tervező szoftvere képes-e a gyártáshoz szükséges Gerber fájlok exportálására vagy sem. Projektfájlokból (Eagle, Sprint Layout, Altium, stb.) azért nem vállaljuk a gyártást, mert:
- Több esetben adódott már abból hibás gyártás, hogy a tervező nem ugyanazt a verziót használta, mint amivel mi exportáltuk a Gerbereket a gyártáshoz, és a verziókülönbségek miatt mást exportáltak a szoftverek, mint amit a tervező megtervezett.
- A projektfájlokból sok esetben nem derül ki 100%-os biztonsággal, hogy pontosan mit és hogyan szeretne a megrendelő gyártatni.
- Még gyakorlottabb ügyfeleknél is előfordult, hogy rossz rétegbe terveztek, és ennek felelősségét kívánták ránk hárítani.
A gyártásért kizárólag akkor tudunk 100%-os felelősséget vállalni, ha Gerber fájlokat fogadunk, mert ezek egyértelműen leírják az egyes rétegekbe kerülendő tartalmat, vitás helyzetek és meglepetések nem alakulhatnak ki.
Csak RS274X
A ma használatos szoftverek szinte mindegyike már az RS274X Gerber formátumot használja. A régi szoftverek az RS274D-t használták, de az ilyen Gerber fájlok megnyitása sokszor annyira nehézkes, hogy 1-2 órát is igénybe vehet, mire egyáltalán sikerül megnyitható állapotba hoznunk a fájlokat. Aztán, ha kiderül, hogy hiba van bennük, és a megrendelő javítást küld, akkor kezdődik elölről a folyamat… Az ügyfelek és a mi érdekünk is az, hogy érdemi munkával töltsük az időt, ezért kérjük, hogy lehetőség szerint ne használjanak régi DOS-os szoftvereket, amik csak az RS274D formátumban tudnak exportálni.
Fúrófájlhoz csak Excellon vagy Gerber
Ügyeljen arra, hogy a fúrófájl formátuma mindenképpen Excellon 2 vagy Gerber típusú legyen. Néhány régebbi szoftver Excellon formátumhoz hasonló fúrófájlt állít elő, de bizonyos részleteikben eltérhetnek az Excellon szabványtól, aminek következtében hibás furatpozíciók vagy átmérők lehetségesek. Az Excellon formátumról ennek a cikk második felében olvashat bővebben. Nem szabványos fúrófájl esetén nem tudunk felelősséget vállalni a helyes gyártásért!
Csak a megadott kiterjesztésekkel
Fontos, hogy a Gerber fájlok általában nem tartalmazzák, hogy melyik réteg információját tartalmazzák, pedig erre az információra szükség van a gyártás előkészítésekor. Csak akkor tudjuk garantálni, hogy a rétegek nem cserélődnek fel, ha a szakmában “szokásos” kiterjesztésekkel kapjuk a fájlokat.
Továbbá rendkívül fontos, hogy 1db fúrófájlt töltsön fel tervenként. Semmiképpen se küldje külön fúrófájlban pl. a galvanizált és nem galvanizált furatokat. Arról, hogy mely furat lesz galvanizált és melyik nem, itt olvashat bővebben.
A gyártáskor kizárólag a kiterjesztések alapján állapítjuk meg, hogy az adott fájl melyik réteghez tartozik, tartalmilag nem vetjük össze a kiterjesztéssel! Ha a kiterjesztésből mégsem derülne ki, hogy melyik réteg információját tartalmazza a Gerber, de pl. tartalmaz feliratot, akkor annak olvashatósága alapján értelmezzük az adott réteget alkatrész vagy forrasztási oldalként.
A megadottaktól eltérő kiterjesztéssel küldött fájlok esetén semmilyen felelősséget nem tudunk vállalni a réteghelyes gyártásért, illetve több fúrófájl esetén a helyes furatátmérőkért, és reklamációt sem tudunk elfogadni. Tartózkodjon a .GBR, és egyéb olyan kiterjesztések használatától, amik semmilyen információval nem szolgálnak a rétegről!
A szokásos elnevezések:
.GTL, .CMP, .TOP – alkatrész oldali rézréteg
.GBL, .SOL, .BOT – forrasztás oldali rézréteg
.GTS, .STC, .SMT – alkatrész oldali forrasztásgátló réteg
.GBS, .STS, .SMB – forrasztás oldali forrasztásgátló réteg
.GTO, .PLC, .SST – alkatrész oldali pozíciónyomat
.GBO, .PLS, .SSB – forrasztás oldali pozíciónyomat
.GKO, .MILL, .GM1 – körvonal
.G1, .LY2 – belső réteg
.G2, .LY3 – belső réteg
.GTP, .PAC – alkatrész oldali stencil
.GBP, .PAS – forrasztás oldali stencil
.DRL, .DRD, .TAP – fúrófájl
További tippek
Kérjük, hogy semmiképpen se tegyen méretezővonalakat a terv egyik rétegébe se! A Gerber formátum egyértelműen tartalmazza a méreteket, a méretezővonalak eltávolítása pedig számunkra időigényes, és közben lehet, hogy olyan részeket is törlünk véletlenül az áramkörből, amelyekre szükség lenne.
Gerber exportálásnál ne türközze egyik réteget se, ezzel csak nehezíti a fájlok ellenőrzését!
A feliratokatnál (pozíciónyomatoknál) azokat a részeket, amelyek kilógnak a NYÁK körvonalából, a gyártás előkészítésénél levágjuk. A feliratok forrszemekre és más forrasztható területekre rálógó részét eltávolítjuk.
Egyoldalas NYÁK esetén a furatok alapértelmezetten nem galvanizáltak, kétoldalas NYÁK-nál pedig minden furat alapértelmezetten furatgalvanizált.
A kontúrmarás tervezésénél mindig vegye figyelembe a technológiai korlátokat. Ezekről bővebben itt olvashat.
Utólagos szerkesztés – nem a megrendeléshez tartozó alapszolgáltatás
Míg a tervező – érthető módon – a saját szemszögéből látja a projektjét, mi 2014 óta már sok tízezer (!) különböző tervet láttunk, és elképzelhetetlennek tűnő megoldások gyártását is kérték tőlünk. Ez azt jelenti, hogy ha egy tervben valami nem egyértelmű vagy a megrendelő a megjegyzésben leírt egy kérést, hogy hogyan szeretné, ha összemontíroznánk/forgatnánk/tükröznénk/szerkesztenénk/stb. a tervét – ami esetleg csak számára egyértelmű -, biztos, hogy legalább 2-3 értelmezést tudunk majd hozzá társítani az eddigi tapasztalataink alapján. Ilyenkor elindul egy oda-vissza kommunikáció, hogy pontosítsunk, küldözgessük a fájlokat, hogy így megfelelő lesz-e? Aztán az időigényes levélváltások sorozata után megvalósulnának a módosítások, amit a tervező is el tudott volna végezni 10-15 perc alatt, de a felesleges körök miatt így napokat késhet a gyártásba kerülés, mire mindenki mindent jóvá hagy. Ha mindenképpen szükség van a fájlok szerkesztésére, és ezt Ön nem tudja elvégezni, akkor erre a munkára külön árat adunk.
NYÁK technológiai adatok, határértékek
Posted by NYÁKÁRUHÁZ Kft. in Tudásbázis on 2020-09-17Technológiai határértékek
Minimális méret: 5x5mm
Maximális méret: 400x400mm
Minimum vezetőszélesség és szigetelési távolság 1oz (35um) rézvastagság esetén: 0,125mm
Minimum vezetőszélesség és szigetelési távolság 1oz (35um) rézvastagság és differenciális vezetők esetén: 0,15mm
Minimum vezetőszélesség és szigetelési távolság 2oz (70um) rézvastagság esetén: 0,15mm
Minimum vezetőszélesség és szigetelési távolság 2oz (70um) rézvastagság és differenciális vezetőkesetén: 0,175mm
Minimális szigetelési távolság spirális rajzolat (antenna) esetén az egyes menetek között: 0,3mm
Minimális vezetőtávolság a kontúrtól: 0,4mm
Minimális furatátmérő: 0,3mm
Minimális belső marás szélesség: 0,6mm
Minimális maradékgyűrű a furat körül 1oz (35um) rézvastagság esetén: 0,125mm
Minimális maradékgyűrű a furat körül 2oz (70um) rézvastagság esetén: 0,15mm
Pozíciónyomat minimális vonalszélessége: 0,2mm
Temetett via-k, zsákfuratok 4 réteg esetén: nem kérhetők
Az, hogy a megtervezett NYÁK megfelel-e a gyárthatósági követelményeknek, a DRC (Design Rule Check – Tervezési Szabályok Ellenőrzése) segítségével ellenőrizhető le. Amennyiben két vezetőt túl közel helyeztünk el egymáshoz, vagy egy furat átmérője kisebb a megengedettnél, vagy más olyan hibát tartalmaz a terv, ami miatt az nem felel meg a NYÁK gyártás követelményeinek, a DRC jelezni fogja a hibákat. Ma már a NYÁK tervező szoftverek többsége tartalmaz DRC-t.
A kalkulátor árai
A NYÁK gyártás és Alkatrész beültetés oldalon az opciók függvényében megjelenő ár a végleges költségeket takarja, a szállítás minden esetben ingyenes. Az árak az egy tételben megrendelt és kifizetett mennyiségekre vonatkoznak, mivel a gyártás cm2 ára erősen függ az egyben megrendelt mennyiségtől. Ha rendelendő felület nagysága miatt online ár nem jelenik meg, akkor kérje egyedi ajánlatunkat!
A weboldalunkon feltüntetett árak kizárólag az online felületen történő megrendelés esetén érvényesek.
A NYÁK rendelésnél a kész méretet kell megadni, nem kell hozzászámolni technológiai keretet. A méret megadásánál, ha nem egész mm-re adódik a NYÁK méret, akkor minden esetben a következő egész mm-t adja meg! Pl. ha a NYÁK mérete 95,3×40,9mm, akkor 96x41mm-t adjon meg méretnek!
Nagyon fontos a pontos méret és a többi paraméter megadása (forrasztásgátló lakkot kér-e, stb.), mert az árat ez alapján számolja a weboldal. Ha a leadott terv méretében eltérés van a beírt adatokhoz képest, akkor egyeztetnünk kell a megrendelővel, ami időveszteséget fog okozni, mert a megrendelése újra a feldolgozási sor elejére kerül. Minden esetben a megrendeléskor bejelölt paramétereknek megfelelően fogjuk gyártani a NYÁK-okat! Ez azt jelenti, hogy ha nem jelölte be, hogy kér forrasztásgátló lakkot vagy pozíciónyomatot, de a feltöltött Gerber fájlok között található forrasztásgátló és pozíciónyomat réteg, akkor ezek nélkül fogjuk gyártani a panelt! Ha pedig bejelöli pl. az alkatrész oldali lötstop réteget, de nem küld hozzá Gerber fájlt, akkor alkatrész oldali lötstop nélkül kerül gyártásba a NYÁK! A gyártás előkészítéskor a terv elfogadásánál mindig azt vesszük figyelembe, hogy a küldött terv belefér-e a megadott paraméterek keretébe: pl. ha 2 oldalas kivitelt jelölt be, de csak egy rézréteget tartalmazó tervet küldött, akkor a teljes tervet 1 rétegűként fogjuk kezelni (nem lesznek galvanizáltak a furatok, lötstop csak a rézréteg oldalán lehet), VAGY ha pl. 50x50mm-es méretet adott meg, de a terve csak 45x45mm, akkor is elfogadjuk a gyártáshoz, VAGY bejelölte, hogy kér pozíciónyomatot, de nem küldött hozzá fájlt, akkor pozíciónyomat nélkül kerül gyártásba a terv.
Ha olyan jellemzővel vagy variáció szerint szeretne megrendelést leadni, amelyet nem tud a NYÁK gyártás oldalon kiválasztani vagy egyértelműen megadni, kérjük, hogy lépjen kapcsolatba velünk és a megrendeléskor a megjegyzés mezőben (a Pénztár oldalon) is jelezze különleges kérését!
A kalkulátor által mutatott árak az egyesével gyártott (szimpla) és panelizált NYÁK-okra is vonatkoznak. Panelizált esetben kérjük, hogy a NYÁK gyártás oldalon a “Speciális beállítások” lenyíló menüből válassza ki a panelizált opciót (segítség a használathoz lejjebb). Panelizált tervként értelmezünk minden olyan tervet, ahol a panelen belül az ugyanolyan vagy különböző terveket nem köti össze egyetlen vezető sem.
A prototípusokat és a kisebb sorozatokat minden kategóriában úgynevezett “pooling” szolgáltatás keretein belül nyújtjuk. Ez azt jelenti, hogy a megrendeléseket nem egyesével, hanem más megrendelésekkel együtt panelba montírozva kerülnek gyártásba. Emiatt nem számoljuk fel az egyszeri költségeket (pl. filmköltségek), így az egyszer már gyártott NYÁK-ok utánrendelése esetén is a kalkulátor által mutatott ár az érvényes.
Galvanizált félfuratok
A galvanizált félfuratok (kontúron túllogó galvanizált furatok) gyártása csak felár ellenében lehetséges. A félfurat minimális átmérője 1mm, és a hozzátartozó forrszem minimális átmérője 1,6mm. Ennek felára típusonként és megrendelésenként különböző lehet, ezért megrendelése esetén erre egyedi árat adunk.
Spirális rajzolatok
Amennyiben a terve spriális rajzolatot (pl. antenna) tartalmaz, a spirál vezetőinek vastagsága minimum 0,15mm vastagnak kell lenniük, és a menetek közti szigetelőtávolságnak legalább 0,3mm-nek. Spirális rajzolat esetén ezek a minimális határértékek, és a gyártási idő is hosszabb, melyről a megrendelés leadása után tudjuk tájékoztatni.
Gyártási idő
Értelemszerűen a hosszabb gyártási idő alacsonyabb árat ad. A feltüntetett határidők tájékoztató jellegűek, előfordulhat, hogy előbb elkészülnek a megrendelt NYÁK-ok, de erre ígéretet tenni nem tudunk, csak ha rövidebb gyártási időt választ.
A gyártási időt a következőképpen értelmezzük. Minden adott nap éjfélig beérkezett rendelést legkésőbb a következő munkanapon feldolgozunk, és a gyártási idő a feldolgozást követő munkanaptól számítandó munkanapokban. Tehát a gyártás mindig a feldolgozást követő munkanapon kezdődik. Például egy szerdai napon este 18:15-kor 7 munkanapos határidőre leadott rendelést legkésőbb másnap (csütörtökön) 16:00-ig feldolgozzuk, és a gyártás pénteken megkezdődik. A NYÁK-ok így a következő hét utáni szerdán 14:00-ig elkészülnek. A megrendelés leadásakor kérjük, vegye figyelembe, hogy a nyomtatott áramköröki lapokat beszállító partnereink állítják elő, így a legjobb szándékaink ellenére is bekövetkezhetnek nagyon ritkán olyan váratlan helyzetek (géphiba, szállítói késés, stb.), amelyek a sürgős rendeléseket is késleltethetik. Kérjük, hogy a tervek leadását soha ne hagyják az utolsó pillanatra!
Alapanyag
StandardNYÁK: Választható 1, 2 vagy 4 rétegű kivitel (rétegek száma alatt a rézrétegeket értjük). A normál keretek között gyártható maximális méret 400x400mm. Az alapanyag az ólmos tűziónozás esetén nem RoHS FR-4 típusú üvegszálas Tg = 135°C üvegesedési hőmérséklettel (eddig a hőmérsékletig még üzemszerűen használható), ólommentes, OSP vagy ENIG felületkezelés esetén RoHS kompatibilis Tg = 140°C üvegesedési hőmérséklettel. Európában kereskedelmi forgalomba kerülő termékek esetén ne válassza az ólmos tűziónozást, mert az RoHS direktívának nem megfelelő alkatrészek (NYÁK) csak olyan készülékekben használhatók, amelyek nem kerülnek kereskedelmi forgalomba (pl. egy készülék prototípusa). Az alapanyag vastagság 1-2 réteg esetén 0,6-2mm között, 4 réteg esetén 0,8-1,6mm között megválasztható, normál esetben 1,6mm.
Rézvastagság: Függetlenül a rétegszámtól, a külső rétegek rézvastagsága 1 oz (35um) vagy 2 oz (70um) lehet. A végleges rézvastagságot gyártás során történő sorjamentesítő csiszolás és a rézgalvanizálás paraméterei befolyásolják. Rézgalvanizáláskor a sűrű rajzolatú részekre vastagabb rézréteg rakódik ki, míg a nagy és összefüggő rézfelületekre (pl. telefólia) vékonyabb. Az 1 oz (35um) vastagság a gyakorlatban a telefóliás részeken is legalább 40-45um, 2 oz (70um) esetén pedig általában 80um vagy afeletti. A furatfalakban a rézvastagság tipikusan legalább 20-25um közötti.
4 rétegű alapanyag: a gyártás során a “mag” alapanyagra mindkét oldalról 0,21mm vastagságú prepreg kerül. A prepreg dielektromos állandója: 4.4. A 0,8-1,6mm-es végleges vastagságok esetén a mag vastagsága változik.
Alumínium alapanyag: Elsősorban LED-es és teljesítmény elektronikai alkalmazásokhoz ajánljuk maximum 400x400mm-es méretben, 1 rétegű kivitelben. Az alumínium hordozó és a rézréteg között egy 100µm vastagságú szigetelőréteg helyezkedik el. Az alapanyag vastagság ebben az esetben csak 1,6mm lehet.
Forrasztásgátló lakk (lötstop)
Egyoldalas NYÁK terv esetén csak azon az oldalon lehet lötstop, ahol a rézréteg is van. Technológiai okokból nálunk nem lehetséges olyan NYÁK megrendelése, amely 1 rézréteget tartalmaz, de két oldalra kérne a megrendelő lötstopot (akár azonos vagy különböző színűt). Kettő vagy többrétegű NYÁK tervnél általában mindkét külső oldalra kérnek lötstoppot a megrendelőink (bár ez nem feltétele a rendelésnek). Alumínium hordozó esetén csak fehér lötstop választható fekete felirattal. A különböző megrendelések beazonosítása miatt egy kisméretű azonosítószámot helyezünk el a lötstop rétegben, amennyiben a terv pozíciónyomatot nem tartalmaz.
Pozíciónyomat (feliratok)
A jól olvasható pozíciónyomat érdekében a feliratoknál legalább 0,2mm-es vonalvastagságot használjunk, és a betűk magassága minimum 2mm legyen. Az e határértékek alatti feliratokat megvastagítjuk, de olvashatatlanság esetén a problémás feliratokat a gyártás előkészítésekor eltávolítjuk. A feliratok helyes megtervezéséről itt olvashat bővebben. Ha Eagle-t használ, akkor további segítséget itt talál. Azokat a részeket, amelyek kilógnak a NYÁK körvonalából, az előkészítéskor levágjuk.
A feliratok a megrendelések túlnyomó többségében rá szoktak lógni a forrszemekre, via-kra és egyéb forrasztható területekre. Ezeket a rálógó részeket ugyancsak eltávolítjuk, mert problémát okozhatnak az E-tesztnél és a kézi vagy gépi beültetésnél is. Emiatt ne használja a pozíciónyomatot arra, hogy pl. IC-k vagy modulok vagy más alkatrészek egyes lábait kimaszkolja vele, hogy az adott helyen ne legyen forrasztható. Ha azt szeretné, hogy egy terület ne legyen forrasztható, akkor erre a maszkolásra a forrasztásgátló rétegben levő nyitásokat távolítsa el a kívánt helyekről, hiszen ez – ahogy a réteg nevében is benne van – gátolja majd meg a forraszhatóságot az adott helyeken.
A pozíciónyomat színe alapértelmezetten fehér, de fehér forrasztásgátló lakkréteg esetén fekete színű. A különböző megrendelések beazonosítása miatt egy kisméretű azonosítószámot helyezünk el a pozíciónyomat rétegben, amennyiben a terv pozíciónyomat réteget tartalmaz.
NYÁK-on belüli marás
A NYÁK-on belüli marás díjmentes szolgáltatás. A NYÁK gyártásakor csak azokat a belső marásokat tudjuk elkészíteni, amelyeknek a szélessége elegendően nagy ahhoz, hogy a marószerszám beférjen a megmunkáláshoz (a belső marások minimum értékei a fenti határérték táblázatban láthatók). A túl keskeny marásokat emiatt figyelmen kívül hagyjuk. A NYÁK-on belüli marás nem ugyanaz, mint a panelizáláskor kérhető kitördelhető marás. A panelizálásről bővebben itt olvashat. A NYÁK-on belüli marás használható különböző csatlakozóhelyek, nagy potenciálkülönbségű részek közötti szivárgóáramok megszüntetésére, stb. A lehetőségekről bővebben itt olvashat.
Furatok
A furatok száma a korlátlan, nincsen erre vonatkozó felár vagy megkötés. A kettő vagy többrétegű NYÁK esetén minden furat furatgalvanizált, egyrétegű esetén pedig egyik furat sem galvanizált. Kettő vagy többrétegű NYÁK esetén azok a furatok nem galvanizáltak, amelyeket nem vesz körül rézfólia (nincs körülötte forrszem), minden forrszemmel körülvett furatot galvanizálunk.
A Gerber vagy projektfájl által tartalmazott furatokat tizedmilliméterre kerekítjük, pl. 0,879mm –> 0,9mm. Az így kapott furatméreteket tekintjük a kész furatátmérőknek. Például: egyoldalas NYÁK esetén egy 1mm átmérőjű furat 1mm átmérőjű fúróval készül.
Kettő vagy többrétegű, furatgalvanizált NYÁK esetén egy pl. 1mm-es furat 1,1mm-es fúróval készül, és a furatgalvanizálás, illetve a felületkezelés miatt a végső átmérő kb. 1,03-1,05mm lesz. A technológiai határértékeknél megadott maradékgyűrűt ebben az esetben az 1mm-es (eredeti) furatmérethez képest értelmezzük.
A furatok 6.5mm-ig tizedes lépésekben készülnek. A 6,5mm feletti furatok NYÁK-on belüli marással lesznek kialakítva.
Soha ne rakjon le furatokat úgy, hogy azok egymásba érjenek! Ha hosszlyukat szeretne a NYÁK-ra, akkor azt NYÁK-on belüli marással kell elkészítenünk, amelyről bővebben itt olvashat.
E-teszt
A repülőtűs E-teszt (azaz elektromos teszt) olyan mérési eljárás, amivel a legyártott NYÁK-okon detektálhatóak a rövidzárlatok vagy szakadások, így a hibás darabok nagyobb eséllyel kiszűrhetők. Minden nálunk megrendelt NYÁK elektromosan tesztelt, tehát hibás panelt nem kaphat. A tesztelés 100%-os, nem véletlenszerű.
Kontúr kialakítás
Szolgáltatásunk “pooling” jellege miatt (több vevő megrendelése egy nagyobb táblára montírozva készül) a NYÁK-ok kontúr kialakítása kontúrmarással történik. Kérjük, használja ki ennek lehetőségeit, illetve mindig vegye figyelembe a korlátokat, amelyekről bővebben itt olvashat. A pooling szolgáltatás miatt a kontúrvonalból kilógó alakzatokat (feliratokat, rézrajzolatokat, túllógó furatokat) gyártás előkészítéskor eltávolítjuk, hogy ne lógjanak be más vevők tervébe. Lemezollós vágást nem vállalunk.
Tudnivalók a panelizálásról
A nagyobb darabszámú megrendeléseknél érdemes panelizálva kérni a gyártást, így a beültetésnél könnyebben kezelhetővé válnak a panelek, illetve gépi beültetésnél szinte elkerülhetetlen a panelizált NYÁK-ok használata. Amennyiben az Ön igényeinek megfelelően készítjük el a paneltervet, és Ön jóváhagyja, utólagosan nem tudunk elfogadni reklamációt azzal kapcsolatban, hogy pl. túl nagyok lettek a kitörtőfülek, és emiatt nehézkes az egyedi NYÁK-okat kitördelnie a panleból. Emiatt javasoljuk, hogy a panelizálást bízzák ránk.
Panelizálásnál a StandardNYÁK kategóriában a “Speciális beállítások” lenyíló menüben kell kiválasztani a “panelizált” opciót. A panelizálással kapcsolatos további információkat itt talál.
Kérjük, hogy ne küldjön olyan NYÁK tervet, amelyen több, egymástól teljesen független NYÁK van, és azok külön-külön teljes körvonallal rendelkeznek, esetleg nincs körülöttük körvonal (azaz mindegyiket teljesen körbe kell marni, hiszen így értelmetlen a panelizálás). Ebben az esetben külön fogjuk választani az egyes terveket, és teljesen át kell variálni a megrendelést, illetve a végösszeget (Önnek is plusz munka).
Ahány különböző tervet kíván gyártatni egymástól függetlenül, teljesen körbe marva (tehát NEM panelizálva, ritzeléssel vagy kitördelehtő marással vagy ezek kombinációjával), annyi “NYÁK gyártás”-t kell a kosárba tennie. Ha pl. két NYÁK-ot helyez el a panelon, amelyek végül majd egy készülékbe kerülnek beépítésre (akár egymásra forrasztva vagy egymás fölé csavarozva távotartóval – pl. alaplap és kijelző modul), akkor is két külön tervként értelmezzük a munkát.
Speciális beállítások
Alapesetben ezek a választási lehetőségek a leggyakrabban használtak szerint vannak beállítva. Ha Ön nem járatos a sorozatgyártásban vagy nincsenek különleges igényei, akkor ezeket a beállításokat hagyja figyelmen kívül. A legördülő menü elemei a következők:
Szelektív felületkezelés: Szelektív felületkezelésnek hívjuk az olyan eljárást, amely során a felületkezelő bevonat (ón, ezüst, nikkel/arany, OSP) a forrasztásgátló lakk felvitele után kerül a NYÁK szabadon levő rézfelületeire. Ez azért fontos, mert ha ón van jelen a lötstop alatt (azaz az ónozás nem szelektív), akkor a reflow kemencében vagy a hullámforrasztóban az ón a hő hatására megolvad, és felráncolhatja a lötstoppot, illetve a nagyobb vezetők elszívhatják az ónt a forrszemektől. Tehát pl. sorozatgyártás esetén (ónozás tekintetében) csakis a szelektív felületkezelési eljárások ajánlottak. Ez kizárja a hagyományos galvánón használatát, mint végső felületkezelést, hiszen az ón ott marad a lötstop alatt a kész NYÁK-on is.
Ha ENIG felületkezelést választ, és az aranyozott felület nagysága nagyobb, mint a NYÁK felületének 30%-a, akkor erre külön ajánlatot adunk!
A szelektív bevonatok elkészítése során mindazok a rézfelületek ónozottak vagy aranyozottak lesznek, amelyeket nem fed lötstop réteg. Ez azt jelenti, hogy a fiducial-ok és a forrszemek mindegyike felületkezelt lesz, kitakarni a NYÁK bizonyos részeit nem tudjuk!
Alapértelmezetten tűziónozással készülnek a NYÁK-ok, de választható még kémiai nikkel/arany és OSP bevonat is. Az ónötvözet lehet ólomtartalmú vagy ólommentes. Termékfejlesztéshez, prototípusokhoz, EU-n kívüli értékesítéshez, saját célra használható az ólomtartalmú ónötvözet is, de az Európai Unió területén már nem hozható kereskedelmi forgalomba olyan termék, amely veszélyes anyagokat tartalmaz egy adott százalékos arány felett. Emiatt az ólomtartalmú forraszanyagok nem használhatók ezekben a termékekben. A kiváltásukra a nyomtatott áramkörökön felületkezelésként csak ólommentes ón, arany, OSP és más nem ólomtartalmú vegyületet lehet használni. Magánfelhasználásra vagy kereskedelmi forgalomba nem kerülő NYÁK-ok esetén továbbra is használhatók az ólomtartalmú forraszok, amelyeknek jobb a forraszthatósága.
Alapanyag vastagság: normál kivitelben 1,6mm, de tetszőlegesen megválasztható 0,6-2mm között a megadott lépésekben. A vastagság mindig a 35μm-es (1oz) rézfóliával értendő. Vastagabb, 70μm (2oz) réz esetén a teljes vastagság nagyobb lesz.
Rézvastagság: a kiinduló rézfólia vastagság 17,5μm, alapesetben erre 20-25μm galvánréz kerül, amely a valóságban több, mint 35μm rézvastagságot ad. További galvanizálással 70μm vastagság kérhető. Ez általában a nagyáramú, teljesítmény-elektronikai eszközökben szükséges. A vezetőszélesség méretezéshez itt talál segítséget.
Terv jellege: itt kell kiválasztania, hogy az Ön által feltölteni kívánt NYÁK terv 1db NYÁK-ot tartalmaz (szimpla) vagy több egyforma/különböző tervet egymás mellé montírozva (panelizált). Ha az Ön által elképzelt panelizálást (több NYÁK egymás mellé montírozása egy lapra) nem tudja megtervezni, akkor kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot, és egyedi ár alapján elkészítjük a paneltervet.
- Ha a terv jellege szimpla: ez azt jelenti, hogy az Ön által feltöltött terv 1db NYÁK tervből 1db-ot tartalmaz (nincsen több ugyanolyan vagy különböző NYÁK terv a leadott fájlban). Ebben az esetben az alábbi variációk közül választhat:
- Kézbesítés formája: ki kell választania, hogy milyen formában szeretné megkapni a NYÁK-okat.
- Panelizálva és egyesével is megfelel: Ön ránk bízza, hogy a tervet egyesével vagy panelizálva fogjuk gyártani, és ha panelizálva, akkor a kontúrokat ritzeléssel, marással vagy a kettő kombinációját variálva alakítjuk ki. Ha a terv legalább egyik mérete mérete 20-30mm alatti (kicsi vagy keskeny NYÁK), és a darabszám több, mint 10, akkor várhatóan panelizálni fogjuk ritzeléssel vagy kitördelhető marással.
- Egyesével kontúrmarva: a tervet mindenképpen egyesével, kontúrmarva kéri.
- Kézbesítés formája: ki kell választania, hogy milyen formában szeretné megkapni a NYÁK-okat.
- Ha a terv jellege panelizált: ez azt jelenti, hogy az Ön által feltöltött terv több egyforma vagy különböző NYÁK tervét tartalmazza olyan elrendezésben megtervezve, hogy az közvetlenül gyártható legyen. A panelizált terv elkészítése tehát ebben az esetben az Ön feladata, amelyhez segítséget itt talál. Ez azt jelenti, hogy ha kitördelhető marásra vagy ritzelésre van szüksége, akkor NEM elegendő a terveket egymás mellé helyeznie a montírban, hanem szükséges a törőfülek vagy ritzelési vonalak, illetve a panelkeret megtervezése is. Ha nincs szüksége kitördelhető marásra vagy ritzelésre, mert az egyedi NYÁK-ok szétválasztását Ön kívánja elvégezni majd, akkor mindegy, hogy a kitördelhető marás vagy a ritzelés opciót választja. Ha szüksége van fiducial-okra vagy illesztőfuratokra, akkor ezeket is Önnek kell megterveznie. Tehát a panelizált opció választása esetén kompletten megrajzolt paneltervet kérünk.
- Különböző tervek száma: adja meg, hogy a feltöltött, panelizált terve hány darab különböző NYÁK tervet tartalmaz.
A NYÁK méretétől függően kézi beültetéshez 20-30db-ig általában egyesével történő gyártást kérnek megrendelőink.
Panelizált gyártást érdemes választani, ha:
- sok, kis méretű (pl. 10x20mm) NYÁK rendelése esetén, mert egy-egy nagyobb panelon sokkal könnyebb a beültetés, ha együtt van a sok kis NYÁK
- gépi beültetéskor általában szükséges egy legalább 5mm szelességű panelkeret, ahol a gépek meg tudják fogni a panelt, és a fiducial-ok (referencia jelek, amelyekhez a beültető és ellenörző gépek szinkronizálnak) – TIPP: Ha nálunk rendeli meg a beültetést, akkor panelkeretre általában nincsen szükségünk a beültetéshez, tehát ennyivel kevesebbet kell fizetnie a NYÁK gyártás megrendelésénél.