اگر برد روی میز کاملاً تخت نمینشیند، ابتدا باید مشخص کنید با Bow روبهرو هستید یا Twist. Bow خمشدن تدریجی یک صفحه در یک راستا است و Twist یعنی گوشهها یا بخشهای برد نسبت به صفحه مرجع در ارتفاعهای متفاوت قرار گرفتهاند. این دو شکل را نباید با یک واژه کلی مثل «برد کج است» گزارش کرد، چون روش اندازهگیری و علت احتمالی یکسان نیست.
چرا تختبودن برد در مونتاژ مهم است؟
بردی که انحنا دارد ممکن است در fixture، magazine یا شاسی درست قرار نگیرد. در مونتاژ SMT، فاصلهگرفتن برد از سطح نگهدارنده میتواند روی تماس، پشتیبانی زیر قطعات بزرگ یا همسطحی اتصالها اثر بگذارد. مقاله فنی IPC درباره warpage نشان میدهد که حتی انحناهای کمتر از یک حد عمومی هم میتوانند در بعضی کاربردهای مکانیکی و مونتاژی مسئلهساز شوند؛ این عدد را نباید بدون توجه به نوع برد و فرآیند، معیار جهانی دانست (مطالعه IPC درباره Warpage در Reflow).
چه چیزهایی احتمال Bow و Twist را بالا میبرند؟
تاببرداشتن معمولاً از یک عامل تنها نمیآید. اندازه و ضخامت برد، تعداد لایهها، توزیع مس، جهت بافت و ساختار لمینت، نوع prepreg و چرخه حرارتی میتوانند در شکل نهایی اثر بگذارند. در یک برد چندلایه، نامتقارنبودن مس یا ساختار لایهها ممکن است تنشهای متفاوتی در دو طرف ایجاد کند.
وجود copper pour در یک سمت و ناحیه خالی بزرگ در سمت دیگر، برای هر محصول به یک نتیجه ثابت منجر نمیشود؛ اثر آن به stackup، ابعاد panel و فرآیند ساخت وابسته است. بنابراین بهجای اصلاح تصادفی layout، توزیع مس و محدودیت مکانیکی برد را با سازنده بررسی کنید.
روش اندازهگیری را قبل از دریافت نمونه تعیین کنید
روش IPC-TM-650 2.4.22.1 برای اندازهگیری Bow و Twist، نمونه را بدون قید روی یک سطح مرجع قرار میدهد و بیشترین جابهجایی عمودی را ثبت میکند. این روش برای لمینتهای با ضخامت حداقل ۰٫۵ میلیمتر تعریف شده و برای بردهای کوچکتر یا شکلهای خاص باید روش و اندازه نمونه با تأمینکننده توافق شود (روش آزمون IPC برای Bow و Twist).
در گزارش پذیرش، این موارد را بنویسید:
- ابعاد و ضخامت نمونه؛
- وضعیت اندازهگیری، بدون fixture یا با fixture؛
- سطح مرجع و ابزار اندازهگیری؛
- بیشترین جابهجایی مجاز یا روش تبدیل آن به درصد؛
- اینکه معیار برای برد خام است یا بعد از reflow و مونتاژ.
واژه «درصد تاب» بدون تعریف طول مرجع قابل تفسیر نیست. دو گزارش با جابهجایی یکسان میتوانند بهدلیل ابعاد متفاوت، نتیجه متفاوتی داشته باشند.
قبل از سفارش چه چیزی را در مشخصات ساخت بیاوریم؟
اگر برد در محفظه دقیق، کانکتور فشاری، رله، شیلد یا fixture خاص نصب میشود، اندازه و معیار تختبودن را در برگه ساخت ثبت کنید. ضخامت کلی، stackup، نوع ماده، تعداد لایهها، توزیع planeها و محدودیت panelization را با سازنده مطرح کنید. اگر نیاز به نمونهگیری یا آزمون پس از چرخه حرارتی دارید، زمان و روش آن را مبهم نگذارید.
این اطلاعات جایگزین کنترل ورودی نیست. پس از دریافت، برد را بدون فشار روی سطح مرجع قرار دهید و اندازهگیری را با روش توافقشده تکرار کنید. برای بردی که قرار است در خط مونتاژ استفاده شود، نمونه را در شرایطی بررسی کنید که با فرآیند واقعی همخوان است؛ یک اندازهگیری روی میز ممکن است تمام ریسک مکانیکی را نشان ندهد.
چه زمانی مسئله را به سازنده برگردانیم؟
اگر برد از معیار توافقشده خارج است، ابتدا مشخص کنید انحراف قبل یا بعد از فرآیند حرارتی دیده شده، در همه پنلها تکرار میشود یا فقط در یک ناحیه است، و آیا fixture یا پیچها آن را به زور صاف کردهاند. عکس از سطح مرجع، اندازهگیری ثبتشده، شماره Revision و وضعیت پنل را همراه گزارش ارسال کنید. صافکردن مکانیکی بدون ثبت علت میتواند نشانه را پنهان کند و مقایسه نمونه بعدی را دشوار کند.
برای کاهش اختلاف، فایل ساخت و نیاز مکانیکی را در همان نسخهای نگه دارید که برای ثبت سفارش PCB یا بررسی فنی فایل ارسال میشود. ضخامت برد یا توزیع مس را بعد از تأیید بدون ایجاد Draft و بازبینی تغییر ندهید.
یک چکلیست کوتاه برای پذیرش
قبل از امضای گزارش QC، ابعاد و ضخامت را با سفارش مقایسه کنید، Bow و Twist را با روش توافقشده اندازه بگیرید، نقاط نصب و کانکتورها را بررسی کنید و نتیجه را با شماره پنل و Revision ثبت کنید. اگر برد برای reflow یا fixture حساس است، معیار را فقط به ظاهر سطح محدود نکنید.