THD design og loddeprosess 15/ Prosess og design for lodding av hullmonterte komponenter. Grunde Gjertsen 16.juni 2015

Like dokumenter
THD design og loddeprosess 26/ Prosess og design for lodding av hullmonterte komponenter. Grunde Gjertsen 16.juni 2015

SMT THR BRUKERVEILEDNING PRINTKLEMMER FOR REFLOW LODDEPROSESSER

En innføring i. Fokus på: IPC-A-610, IPC J-STD-001, IPC-7711/7721 og IPC WHMA-A-620. En innføring i IPC - 1. Utg. 3 april 2013 LHF

Nyhet! TECElogo alupex push-in system TECElogo nordic push-in system. 1 fitting - 2 systemer

Fra idé til marked Hvorfor elektronikk handler om mer enn kretskort

innovative velger Noca

ULTIBOARD. UltiBoard HiST 9.feb. 01

Elektronikk for produktutviklere

PRESSEMELDING Kategori: Griller

En innføring i IPC. Fokus på: IPC-A-610, IPC J-STD-001, IPC-7711/7721 og IPC WHMA-A-620. Utg. 5 mai 2015 LHF

Hva karakteriserer god arkitekturpraksis og hvorfor ble valgt arkitekturmetode benyttet?

SOSU CONSULTING AS TEKNOLOGI OG FORVALTNING AV KOMMUNALT GATELYS. SOSU CONSULTING AS TLF:

Innovasjon i styrearbeid

En innføring i IPC. Fokus på: IPC-A-610, IPC J-STD-001, IPC-7711/7721 og IPC WHMA-A-620. Utg. 4 februar 2015 LHF

Kurstilbud Electronics Vi kan tilby følgende kurs i våre moderne lokaler som ligger i Mohagen industriområde, sentralt på Østlandet.

RPA. Roar Følling

Risikostyring i en smart og sammenkoblet verden Har vi kontroll?

refleksol Mål på kassetten: maksimal mål: bredde 4,5 m, høyde 4,0 m For en selvbærende type: bredde 3,5 m, høyde 4,0 m Stort utvalg av duk

Utvidelsesmodul EM 110

Pakken inneholder: 1. ELHEAT varmer 1 item 2. T kobling 1 item 3. Slangeklemmer 2 items 4. Bruksanvisning 1 item

Eksamen. 28. november TIP1002 Tekniske tenester/tekniske tjenester. Programområde: Teknikk og industriell produksjon

1

2.3 - Materialer som anvendes til vegoppmerking. Dagens alternativer Morgendagens systemer. Bjørn Nossen Cleanosol AS

Background BEDRE GJENNOM KUNNSKAPSDELING

Begrenset Fortrolig. Kjell Arild Anfinsen. Trond Sundby, Ole Jacob Næss, Audun Kristoffersen

Bacheloroppgave. Gruppe 11E

IFEA Subsea Kraftforsyning-elektro 26 mai 2011 Subsea Switchgear

Installasjon IDT 120. Art. nr:

GJENNOMGANG UKESOPPGAVER 9 TESTING

Temperaturmålinger av loddeprofil for EKKO II kretskort

Eksamen PIN2002 Reparasjon og vedlikehald / Reparasjon og vedlikehold. Programområde: Industriteknologi.

Fylkeskommunenes landssamarbeid. Eksamensveiledning. - om vurdering av eksamensbesvarelser. LOKALT GITT SKRIFTLIG EKSAMEN TIP1002 Tekniske tjenester

DEKKVEILEDNING CITROËN GIR RÅD FOR BEDRE VEDLIKEHOLD

Halvledere. Vg1 Vg3 Antall elever: Maksimum 15 Varighet: 90 minutter. Passer for:

Tolkning av måledata betinger kunnskap om egenskaper ved elektriske apparater. en kort innføring i disse for enkelte utbredte apparater

KUNNSKAPSBASERT INNOVASJON PÅ TVERS AV BRANSJER

Licon vegghengt viftekonvektor

En velkjent metode for etablering av elektriske forbindelser er kontaktpressing, basert på materialdeformasjon.

Nye læringsarenaer i samarbeid med industrien

Bruksanvisning for. Vifteovn. Modell: VS 2000

Eksamensveiledning. LOKALT GITT SKRIFTLIG EKSAMEN PIN2002 Reparasjon- og vedlikehold. - om vurdering av eksamensbesvarelser

BRUKER MANUAL SWING GATE OPENER

DNU Sommerseminar Kitron AS Industralisering

FORMULA 1 RACE MASTER

En to-timers oppskrift for å bygge og programmere en Arduino-drevet strikk-

BRUKSANVISNING VIFTEOVN VT 2000E

1. Grunnleggende sikkerhetsregler 3 2. Tiltenkt bruk 3

A TOOL FOR EVERY JOB

Erfaringer med internasjonalisering fra Kongsberg industrien. Hva vil studentene møte? / 1 / Min bakgrunn

Nokia stereoheadset WH /1

SERO - Brukervennlighet i fokus

Energi 21 CO2 håndtering hva og hvordan

Tekniske data. Lys. Lysstyrke. Fargetemperatur. Levetid. Elektrisk. Dimbar. Driver-type. Konstruksjon og mål. Kvalitet. Varianter.

Supply chain management

PROFESJONELLE VASKERIMASKINER HC 60 HC 65 HC 75 HC 100 HC 135 HC 165

Diskusjonsoppgaver Hvilke fordeler oppnår man ved analytisk evaluering sammenliknet med andre tilnærminger?

CoreLine High-bay enestående lyskvalitet og lavere energi- og vedlikeholdskostnader

Motor Silent Gliss 9020/21, 9040/41 og Innovasjon innen motoriserte gardinskinner

3D printing = Additive Manufacturing, review. 21. Mars 2016

Den beste lyskvaliteten med små spotlights for motebutikker verden over

Team Xecuter Joycon Mod

WO 65 ONLINE WEATHER STATION

3M Automotive Aftermarket Division. Nyheter høsten M All Rights Reserved.

Amplivox 116 audiometer Forenklet norsk brukerveiledning

Løsning for generatortilkobling

7-Segment Display. Introduksjon. Steg 1: Finn frem utstyr. Til denne oppgaven trenger du. Skrevet av: Martin Ertsås & Morten Minde Neergaard

Truck & Trailer - totalleverandør av Bosch

Subsea flerfasemåling. Kåre Kleppe Specialist Pipeline Technology SMT PTT FA Statoil ASA Classification: Internal

veranda system Maksimal størrelse: bredde 4,5 m, høyde 5 m Konstruksjon i en valgfri farge fra RAL palett Elektrisk drift

VURDERING I INDUSTRIMONTØRFAGET Til vurdering Bestått meget Bestått Ikke bestått

System 2000 impulsinnsats Bruksanvisning

AP221 Use Case - TUL - Utarbeid prosessflytmal og komponenter

Isiflo Sprint Prosessteknisk Optimalisering av Sveiselinjestyrke

Z90. cube. Z formede lameller sikrer en stor faktor av. solskjerming. I tillegg er det utstyrt med. støydempende profil, Stort fargeutvalg,

Sivilingeniør J.F.Knudtzen. SJFKnudtzen LOGISTIKK

Rekursjon. Hanois tårn. Milepeler for å løse problemet

CoreLine High-bay enestående lyskvalitet og lavere energi- og vedlikeholdskostnader

IT & MANAGEMENT KONSULENTER RIGHT PEOPLE RIGHT AWAY

Norwegian Organic Food and Lifestyle From The Top of The World

Ett e-navigasjons Display? Svein David Medhaug

LED Lykter. Cat lights are built to get the job done at work and beyond. Cat lights are built to get the job done at work and beyond.

Kapittel 5 - Advanced Hypertext Model Kapittel 6 - Overview of the WebML Development Process

Vipark Taak. by Ditech. Cash in ticket out

KHO -M og PHO -M -DØRER

Modul-Express FOR BUD- OG FRAKTTJENESTER

Revisjonsskjema for administrasjon av kjøretøy og fotgjengere

ENERGIKLASSIFISERING FOR GENERELL VENTILASJON LUFTFILTER basert på EN ISO standarden

SMARTE FASADER MULIGHETER NÅ OG MULIGHETER I FREMTIDA

Make anything,make everything. Byggeklossene med uendelige muligheter.

Tekniske data. Lys. Lysstyrke. Fargetemperatur. Levetid. Elektrisk. Dimbar. Driver-type. Konstruksjon og mål. Kvalitet. Varianter.

Digifrokost: Digital modenhet

fasadepersienner Utgave 3 NO

5 Elektriske installasjoner i modellhus

GUIDE: DESTRUKTIV TEST AV ELEKTROMUFFESVEIS

ELEGANT SMIDIG LITEN RASK

Deler Motorhode Skeetervac

Introduksjon til vedlikeholdsstyring Vedlikeholdsstyringssløyfen og sentrale standarder. Andreas Marhaug

AUTOMATISK HURTIGKOBLING FOR GRAVEMASKINER AUTOMATISKE REDSKAPSFESTER BLIR ENGCONS NYE STANDARD!

Presentasjon 1, Requirement engineering process

Geosynkronisering. Nasjonale tjenester. Kommuner GeoNorge / andre portaler. Metadata. Visning. Nedlasting. Deltakende virskomhet. Geosynkronise ring

Transkript:

THD design og loddeprosess 15/9-2015 Prosess og design for lodding av hullmonterte komponenter Grunde Gjertsen 16.juni 2015

Temaer Trender Hva gjør IPC? Prosesskapabilitet Relevant standard for utførelse Relevante publikasjoner for design Relevant eksempel på design for manufacturing Loddeprosesser

Trender og observasjoner Økende antall lag Class 3 design har blitt mer komplekse, HDI, high- layercount, etc, medfører kompromisser mot producability level Krever ofte flere run som prototype for å optimalisere resultat, spesielt der andre utfordringer enn oppflyt må prioriteres ved lodding Økende antall plan i PCB stackup Utfylling av kopper i alle lag, ofte med tilkopling til pinner/jord Blanding av teknologi i samme design, f eks kretser med kompleks fan out i kombinasjon med power 2 sidig SMD ekskluderer bølgelodding og dikterer loddeprosesser med dårligere kapabilitet enn tradisjonell bølgelodding PCB laminater tåler vesentlig høyere temperatur enn tidligere, noen komponenter mindre.

Trender og observasjoner Mekanisk design og andre ytre forhold dikterer fortsatt bruk av PTH komponenter Optimalisering mot elektrisk design bryter mot designregler og gir dårligere produserbarhet

Hva gjør IPC? Vanskeligheter med oppflyt er ikke noe unikt for oss i Norge, har vært debattert i vår norske IPC gruppe, og lang tid internasjonalt Endringene i revisjon E til F av IPC-A-610 innebærer i realiteten en skjerping av kravene til Class 2 og har ingen relevans i forhold til de prosesstekniske utfordringene. Revisjon av kravene til hole fill var tema for en lang diskusjon på IPC-APEX EXPO i San Diego i år men forslaget om igjen å revidere kravene til hole fill for hull koplet til plan ble inntil videre nedstemt

IPC-A-600E 7.3.5.1

IPC-A-600F 7.3.5.1

IPC-A-600F 7.3.5.1

Hva gjør IPC? IPC standardene må brukes systematisk gjennom hele kjeden fra design, råvarer, prosess og akseptansekrav for å nå oppnå ønsket kvalitetsnivå på sluttprodukt.

Termisk avkopling fra loddepunkt

Termisk avkopling fra loddepunkt

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0

IPC-2221 9.0 Hva er minimum pad diameter?

IPC-2221 9.0 Hva er minimum pad diameter?

IPC-2222 9.0 Hva er minimum pad diameter?

IPC-2222 9.0 Hva er minimum pad diameter? (0,8-1,6mm, level 2) Fabrication allowance: 0,25mm Min. annular ring: 0,1mm Hole tolerance: 0,1mm (+ toleranse) Sum 0,45mm Tommelfinger regel: Minimum pad = ferdig hull + 0,5mm (I realiteten kapabilitets avhengig, varierer fra 0,35 til 0,6mm over hulldiameter avhengig av kapabilitet og kompleksitet)

IPC-2222 9.0

IPC-2222 9.0 Kopling til flere lag øker varmeavledningen fra loddepunktet gjennom hullet. Forsøk viser at 1 til 2 lag er robust, 3-4 lag kan skape problemer, spesielt for selektiv lodding og håndlodding (Økt tid per loddepunkt og dårligere yield) Dersom et PTH loddepunkt er koblet til mange plan må planene kobles med vias og overflødige forbindelser fjernes manuelt i utlegget.

Alternativ kopling til plan Lee Ritchey: Right the first time (speedingedge.com)

Hvor mange webs?

IPC-A-600 Break out er ikke tillatt for Class 3, men hva om designregler ikke er overholdt? (Annular ring)

Hvor mange webs? 2 webs sikrer fortsatt elektrisk forbindelse i tilfelle break out

Eksempel, thermal relief i plan Hulldiameter 1,1mm Pad Diameter = 1,7mm Web bredde = 0,3x4 = 1,2mm Web = 71% av Pad Er dette akseptabelt?

Eksempel, thermal relief i plan Padstack Lag Kopper Thermal relief Top 38 Mangler Int1 17 NA Int2 17 1,2mm Int3 33 NA Int4 33 1,2mm Int5 33 1,2mm Int6 33 NA Int7 17 1,2mm Int8 17 NA Bottom 38 Mangler

Eksempel, thermal relief i plan Minimum Pad diameter = 1,1+2x0,05+0,25=1,45mm Total Web bredde = 0,6x1,45= 0,87mm Faktisk pad diameter 1,7mm Diff = 17,2% Total tillatt web bredde per hull = 0,87-17,2%= 0,72mm Total tillatt bredde per web = 0,18mm Web bredde brukt i design = 0,3mm

Resultat Vil disse loddingene møte kravene i IPC-A-610 klasse 2? Hva med klasse 1?

Eksempel, thermal relief i plan Hva med thermal relief for SMD komponenter? Hva med thermal relief for microvia target pad?

Loddeprosesser og kapabilitet Hot gas convection reflow Bølgelodding, delta/chip wave Selektiv bølgelodding (fountain) Håndlodding Gamle teknikker, hot iron, vapour phase, loddepotte Nye teknikker, f.eks laser, light beam

Alternative teknikker Pressfit Pressfit forbindelser har høy pålitelighet sammenlignet med lodding og brukes mye i for eksempel automotive, også på enheter som står i motor rom og på motor/drivverk. Tyco Action pin og tidligere Siemens multispring tåler 36A per pinne og operating temp 140 C Designet for HASL, kvalifisert for OSP og ImmSn men også i utstrakt bruk på ENIG Pin in Paste Intrusive Reflow (Through hole reflow) Kan løse mange problemer men må være tilpasset formålet (materialer, forpakning, PCB utlegg etc)

Teknologi statement Kitron har en moderne prosess for lodding av hullmonterte komponenter og prosessene har en generelt god kapabilitet Kitron anser ikke kravene til utførelse i IPC-A-610 som absolutt gyldige for produkter som fraviker IPCs design standarder eller produsentens anbefalinger Kitron observerer at dagens prosesser ligger i grenseland til å klare utførelseskravene i IPC-A-600, spesielt for blyfri lodding, der hull er koplet til mer enn 4 lag eller tykt kopper og designregler ikke er fulgt.

Hva gjør Kitron? Investert i retrofit av ny forvarme modul til selektiv loddemaskin Økt prosessteknisk support til operatør Startet program for å evaluere og forbedre loddeprosess for selektiv lodding RoHS på Ersa Versaflow Vurdering av leverandører for laserloddingsutstyr som supplement til selektiv bølgelodding er satt i gang men vil ikke bli ført videre før resultatet av prosessforbedringene med selektiv lodding er klart Laget mal for mer systematisk DFM analyse av kretskort underlag Startet samarbeid med mønsterkortleverandører for å kunne tilby fullstendig DFM analyse av PCB underlag før release og bestilling Investert i verktøy for å kunne evaluere 3D filer (Solidworks)

Selektiv lodding, testkort

Test matrix, fase 1

Resultater, forsøk med testkort

Test av koppertap SAC305 6sek dwell

Sjekk for laminatskader 6s dwell, 310 C

Test matrix, fase 2

Hvordan kan vi bli bedre? Fokus på design review på tvers av fag grupper og supply chain Implementere standarder og aktivt bruke disse i design, produksjon og forbedringsarbeid Aktivt forfølge og vurdere alternative løsninger der eksisterende teknikk presses på kapabilitet (design og prosess) Kompetanse, kurs og sertifiseringer (IPC-A-600/610,CID, CID+ etc) Delta i nettverk (Technet, DNU, IPCErfa etc)