Технология моделирования при кислом меднении топологии печатных плат

Поскольку производство печатных плат имеет дело с конструкциями все большей сложности, на рынке, который предъявляет всё более высокие требования к качеству плат в более сжатые сроки и по более низкой цене, жизненно важна максимизация выхода годной продукции. 

Избирательное наращивание. Критически важным этапом технологического процесса является избирательное наращивание (осаждение только по рисунку печатного монтажа и на стенках отверстий), где равномерность толщины с учётом жестких допусков может оказаться чрезвычайно труднодостижимой. Каким бы опытным и изобретательным ни был инженер-технолог, его шансы на успех во многом определяются действиями разработчика печатной платы.

Основы распределения покрытий. Каждому разработчику печатных плат рекомендуется учитывать преимущества сбалансированного использования меди в своей деятельности. Большинство разработчиков осознают необходимость поддержания разумного баланса при наращивании слоев для минимизации коробления, но многим из них было бы полезно выработать лучшее понимание основ распределения покрытий при конфигурировании внешних слоев, что является важным элементом концепции технологичности проектирования.

Получающий проектные данные инженер отвечает за подготовку механической обработки контура и раскладку плат на заготовке. Размер заготовки может быть задан заказчиком, либо быть обусловлен внутренними требованиями для достижения лучшего расходования материала путём объединения плат на заготовке. Результат производственного процесса  зависит от дизайна плат и их компоновки на заготовке.

Инструменты для достижения равномерной толщины медных дорожек и отверстий печатной платы. Программа моделирования оптимизации печатных плат упрощает задачу по распределению покрытий при конфигурации внешних слоев. Она прогнозирует ожидаемую толщину меди с учетом виртуальной модели производственной ванны для меднения с реалистичными электрохимическими характеристиками. Программное обеспечение предлагает возможность использовать алгоритм автоматической интеллектуальной оптимизации меди с добавлением нефункциональных фиктивных медных элементов, посредством чего обеспечивать улучшение равномерности толщины готовой меди без ущерба для проектирования и визуализировать распределение толщины слоя с помощью интерактивного графического отображения. По завершении работы алгоритма оптимизации, все вопросы, связанные с толщиной не соответствующей спецификации, решаются автоматически. Процедура занимает всего несколько минут, работая непосредственно с простым вводом данных Gerber. Кроме того, программное обеспечение хорошо интегрируется с существующими средствами проектирования.

Программа моделирования покрытия. Инженер АП может использовать программу моделирования для быстрого выявления любых областей, не соответствующих спецификации, оценивая толщину готового медного слоя для одной или нескольких панелей и сравнивая распределение толщины готового медного слоя для различных вариантов расположения плат. Затем для достижения более равномерного распределения толщины готовой меди по всей заготовке, у него есть возможность изменить раскладку плат или использовать алгоритм оптимизации меди для добавления фиктивных медных элементов по краям заготовки и между отдельными платами. 

Наличие графического интерфейса также позволяет инженеру АП определять наиболее критические области и рекомендовать, какие элементы на каких печатных платах могут нуждаться в критической проверке и тестировании, например, толщины меди в сквозных отверстиях, устраняя необходимость дорогостоящих изменений в настройках в процессе изготовления. Кроме того, программное обеспечение для моделирования позволяет инженерам-технологам проводить углубленный анализ возможных ситуаций и изучать различные сценарии с целью точной настройки параметров процесса и производства на цифровом “дублере” производственной линии.

Гарантия качества. Данные моделирования будут ценной составляющей в полной истории работ с панелью и позволят по-новому взглянуть на традиционную зависимость от тест-купонов. Тест-купоны обычно размещаются в нефункциональных зонах на границах панели. Они не дают сколько-нибудь значимой информации о толщине покрытия на расстоянии нескольких сантиметров от них, будь то толщина на поверхности или в отверстиях.

Конечно, внедрение средств моделирования в промышленности печатных плат происходит медленно, что отчасти связано с недостаточной осведомленностью производителей об их доступности и соответствующих возможностях, а также с тем, что производители привыкли полагаться на традиционные навыки и свой опыт. 


Автор: Пит Старки — технический редактор I-Connect007

Источник: PCB007 Magazine, Simulation Technology in Acid Copper Pattern Plating.