Деформация ПП после монтажа. Опции

[Politeh]

Добрый день!

Получили платы, они деформированы, изгиб.
Как можно проверить в чем причина? В неправильной технологии монтажа или в материале ПП?
Т.е. могут ли платы деформироваться при превышении температуры во время монтажа?

У нас остались пустые платы, правильно ли я понимаю, что если поместить их в печку и нагреть до допустимой температуры, и если они не деформируются, то искривление произошло из-за перегрева?
Если же деформируются, то причина в материале?

Если да, то до какой температуры можно нагревать плату из High Tg?
Материал IT-180 ITEQ.

Благодарю.

[EvilWrecker]

Почти все платы с искривлением после пайки/нагрева что я видел были плодом кривого проектирования - ассиметричное распределение меди и/или кривой стек и только в малом количестве случаев речь шла об откровенно неоригинальном материале.

[krux]

для начала неплохо бы всё же проверить симметричность и равномерность процентного заполнения слоев по меди. Как правило, это основная причина.

По опыту - была ситуация, когда на плате как раз из IT-180 5 раз ставили (и 4 раза снимали) BGA-шку на ремонтной станции, особо не заботясь за плату (180-200 С снизу, 230-235 С сверху), при этом никаких механических проблем с платой не было. (Понятно, что сохраняемость и другие свойства по долговечности после таких издевательств ни к черту).

[Politeh]

Спасибо за ответы. Будем разбираться. О такой причине я в курсе.
Будем надеяться что причина выяснилась: полигоны действительно залиты только в одном квадранте платы на всех 8 слоях.
Скриншот трассировки прилагаю.

Благодарю.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[EvilWrecker]

Спасибо за ответы. Будем разбираться. О такой причине я в курсе.
Будем надеяться что причина выяснилась: полигоны действительно залиты только в одном квадранте платы на всех 8 слоях.
Скриншот трассировки прилагаю.

Благодарю.

Если полигоны действительно только в одном месте то удивляться не приходится - это действительно чрезвычайно кривая трассировка.Кроме того по фото видно проблемы с DFM, в частности касательно размеров диаметра переходных, КП и пояска.Переплачиваете за изготовление


Лучше таки залить медь нормально изнутри, а на верхних слоях там где не надо кинуть балансной медью. Хватает тут совершенно базовых ошибок в проектировании которые ужи избиты и описаны десятки раз.

[Politeh]

Если полигоны действительно только в одном месте то удивляться не приходится - это действительно чрезвычайно кривая трассировка.Кроме того по фото видно проблемы с DFM, в частности касательно размеров диаметра переходных, КП и пояска.Переплачиваете за изготовление


Лучше таки залить медь нормально изнутри, а на верхних слоях там где не надо кинуть балансной медью. Хватает тут совершенно базовых ошибок в проектировании которые ужи избиты и описаны десятки раз.

Спасибо за критику. Можно по-подробнее?

[EvilWrecker]

Без проблем - то что сразу видно по фото, это:

- сигнальные линии пересекают разрывы в полигонах/неоднородный опорный слой
- разрывы опорных слоев под дифпарами
- вероятные проблемы с помехами изза отсутствия нормальных полигонов между слоями
- слишком мало переходных на землю
- индуктивная земля - разведенная дорожками вместо полигонов
- вытекающие из предыдущего пункта вероятные проблемы с EMC/EMI/EFT/ESD
- есть структуры в питании и землях которые с большой вероятностью будут работать как антенна
- слишком маленькие переходные в части питания(чисто в электротехническом смысле)
- слишком маленькие переходные в части сигналок(чисто в экономическом смысле)
- если я правильно понял в левой нижней части 4 RF разъема типа SMA, их земли надо подключать без термобарьеров
- многочисленные нарушения опорного слоя в в линиях идущих со SMA разъемов
- проводники с этих разъемов надо больше разнести в пространсте- хотя бы для того чтобы земля между ними была нормальных размеров
- неадекватное отношение диаметра переходного к КП - в данном случае это совершенно ненужное повышение на несколько классов вверх по точности изготовления ПП
- с большой вероятностью с отношением толщина/зазор проводникав тоже самое
- смысла в таком количестве преходных в QFN корпусе на топе нет учитывая отсутствие полигонов - а если бы они были то не было тем более, ибо может быть термоудар при пайке или непропай из-за неравномерного охлаждения/нагревания
- на топе вижу предположительно осциллятор, прдположительно от Abracon -слишком близко переходные к кп, плохо разведено питание его.
- на ботоме плохо разведен кристалл в правой части ПП
- на топе абсолютно плохо разведен кристал? для RF микросхемы
- в правой части посредине разъем который мне напоминает Picoblade от TE -крепежные площадки надо укрепить, иначе отрыв очень и очень вероятен
- непонятная трасса огибающая RF полигон на топе- чтобы это ни было, сделано это напрасно

Это так, только на первый взгляд- подробно не всматривался

Рекомендую также ознакомиться с документом

http://www.hardwareconference.nl/fileadmin...s/Wim_Huwel.pdf

[Uree]

Насколько я вижу на скриншоте показаны только 4 слоя. Если остальные 4 плэйны(а это наверняка так и есть), то все не так плохо и половину списка можно точно удалить. Вопрос где и как порезаны плэйны... но это уже детали. При правильно подобранном стэке все это будет работать.

[EvilWrecker]

Насколько я вижу на скриншоте показаны только 4 слоя. Если остальные 4 плэйны(а это наверняка так и есть), то все не так плохо и половину списка можно точно удалить. Вопрос где и как порезаны плэйны... но это уже детали. При правильно подобранном стэке все это будет работать.

Ну, полигонам уделена явно не половина списка- что касается работоспособности, то может и будет, вполне допускаю такой вариант.Вопрос как и в каких условиях

А правильный стек собственно и предполагает наличие полигонов - особенно в контексте проблемы автора.Насчет наличия нормальных плэйнов сомневаюсь иза наличия специфически разведенных питаний и земель, да и пишут же, что

полигоны действительно залиты только в одном квадранте платы на всех 8 слоях.

ну и о чем тут говорить тогда?

[Uree]

Если Вы не видите подключения компонентов к плэйн-слоям это не значит, что их там нет. Выделенные слои земли-питаний есть, так что картина платы неочевидна.

Эти пункты не акутальны:
- сигнальные линии пересекают разрывы в полигонах/неоднородный опорный слой - на скриншоте этого не видно
- разрывы опорных слоев под дифпарами - на скриншоте этого не видно
- вероятные проблемы с помехами изза отсутствия нормальных полигонов между слоями - плэйны есть, пункт не актуален
??? - слишком мало переходных на землю - в каком месте?
- индуктивная земля - разведенная дорожками вместо полигонов - плэйны есть
- вытекающие из предыдущего пункта вероятные проблемы с EMC/EMI/EFT/ESD - то же самое
- есть структуры в питании и землях которые с большой вероятностью будут работать как антенна - без моделирования нельзя этого предполагать
??? - слишком маленькие переходные в части питания(чисто в электротехническом смысле) - это как?
??? - слишком маленькие переходные в части сигналок(чисто в экономическом смысле) - то же самое
- если я правильно понял в левой нижней части 4 RF разъема типа SMA, их земли надо подключать без термобарьеров - это только на видмых сигнальных слоях, как они подулючены к плэйнам - не видно
- многочисленные нарушения опорного слоя в в линиях идущих со SMA разъемов - на скриншоте этого не видно
- неадекватное отношение диаметра переходного к КП - в данном случае это совершенно ненужное повышение на несколько классов вверх по точности изготовления ПП - как Вы это увидели не скриншоте такого качества?
- с большой вероятностью с отношением толщина/зазор проводникав тоже самое - лучше бы узнать реальные цифры...
- смысла в таком количестве преходных в QFN корпусе на топе нет учитывая отсутствие полигонов - а если бы они были то не было тем более, ибо может быть термоудар при пайке или непропай из-за неравномерного охлаждения/нагревания - опять же - плэйны есть
- на ботоме плохо разведен кристалл в правой части ПП - и что в нем плохого?
- на топе абсолютно плохо разведен кристал? для RF микросхемы - что тут такого видите?

[Politeh]

Без проблем - то что сразу видно по фото, это:

- сигнальные линии пересекают разрывы в полигонах/неоднородный опорный слой
- разрывы опорных слоев под дифпарами
- вероятные проблемы с помехами изза отсутствия нормальных полигонов между слоями
- слишком мало переходных на землю
- индуктивная земля - разведенная дорожками вместо полигонов
- вытекающие из предыдущего пункта вероятные проблемы с EMC/EMI/EFT/ESD
- есть структуры в питании и землях которые с большой вероятностью будут работать как антенна
- слишком маленькие переходные в части питания(чисто в электротехническом смысле)
- слишком маленькие переходные в части сигналок(чисто в экономическом смысле)
- если я правильно понял в левой нижней части 4 RF разъема типа SMA, их земли надо подключать без термобарьеров
- многочисленные нарушения опорного слоя в в линиях идущих со SMA разъемов
- проводники с этих разъемов надо больше разнести в пространсте- хотя бы для того чтобы земля между ними была нормальных размеров
- неадекватное отношение диаметра переходного к КП - в данном случае это совершенно ненужное повышение на несколько классов вверх по точности изготовления ПП
- с большой вероятностью с отношением толщина/зазор проводникав тоже самое
- смысла в таком количестве преходных в QFN корпусе на топе нет учитывая отсутствие полигонов - а если бы они были то не было тем более, ибо может быть термоудар при пайке или непропай из-за неравномерного охлаждения/нагревания
- на топе вижу предположительно осциллятор, прдположительно от Abracon -слишком близко переходные к кп, плохо разведено питание его.
- на ботоме плохо разведен кристалл в правой части ПП
- на топе абсолютно плохо разведен кристал? для RF микросхемы
- в правой части посредине разъем который мне напоминает Picoblade от TE -крепежные площадки надо укрепить, иначе отрыв очень и очень вероятен
- непонятная трасса огибающая RF полигон на топе- чтобы это ни было, сделано это напрасно

Это так, только на первый взгляд- подробно не всматривался

Рекомендую также ознакомиться с документом

http://www.hardwareconference.nl/fileadmin...s/Wim_Huwel.pdf

Да, вы меня здорово напугали - на скриншоте действительно только сигнальные слои. Земля/питание на отдельных плэйнах, и нигде разрывов плэйна под линиями нет, с этим я хорошо знаком. Разъёмы RF - обычное видео, 6Мгц, думаю что термобарьеры здесь чего-то существенного не внесут. Вот насчет разброса в пространстве линий от них - тут я не знаю, сделал насколько возможно разнести на ограниченной площади. Земли разделены на аналоговую и цифровую под АЦП.
Насчет размера переходных - то это определяется параметрами BGA корпуса, здесь переходные 0.4/0.2мм. Проводник зазор: 0.127/0.127мм.

Конечно меня больше всего волнует заливка полигонов, с искривлением ещё ни разу не сталкивался, вот видимо теперь придется учитывать площадь металлизации на сигнальных слоях. В данном случае заливал только в районе аналоговой области - не знаю на сколько правильно так делать, но исходил из перекрестных помех по линиям аналогового видеосигнала, чтобы их минимизировать.

[EvilWrecker]

Это либо толстый тролинг, либо новогодня шутка но:

-DFM проблемы с переходными не связанны с наличием переходных напрямую- здесь об этом говорится в конктексте классов точности

- ??? - слишком мало переходных на землю - в каком месте?везде

- ??? - слишком маленькие переходные в части питания(чисто в электротехническом смысле) - это как? переходные большего диаметра, пусть и в меньшем количестве, лучше чем много но маленьких изза лучших параметров по паразитной индуктивности в пользу первых и приемлимых значений импеданса

- вероятные проблемы с помехами изза отсутствия нормальных полигонов между слоями - плэйны есть, пункт не актуален есть где- в левой нижней части? если это не все плейны на рисунке то возможно, если все именно как писал автор то вы неправы

- сигнальные линии пересекают разрывы в полигонах/неоднородный опорный слой - на скриншоте этого не видно видно прекрасно
- разрывы опорных слоев под дифпарами - на скриншоте этого не видно видно прекрасно

- вытекающие из предыдущего пункта вероятные проблемы с EMC/EMI/EFT/ESD - то же самое да ничего подобного

- есть структуры в питании и землях которые с большой вероятностью будут работать как антенна - без моделирования нельзя этого предполагать можно и нужно предолагать

??? - слишком маленькие переходные в части сигналок(чисто в экономическом смысле) - то же самое и тут не угадали

- неадекватное отношение диаметра переходного к КП - в данном случае это совершенно ненужное повышение на несколько классов вверх по точности изготовления ПП - как Вы это увидели не скриншоте такого качества? да запросто, приглядываться особо не надо

- на ботоме плохо разведен кристалл в правой части ПП - и что в нем плохого? земля
- на топе абсолютно плохо разведен кристал? для RF микросхемы - что тут такого видите? земля земля земля

В общем не кассу ваши замечания- думаю стоит протрезветь после НГ и более осознанно составлять посты.

ПС.Ничего личного - при всем уважении.

UPDATE:Так ну теперь автор ответил, сейчас свой пост подкорректирую

- Судя таки по питанию и землям я все еще сомневаюсь относительно полигонов, но если ошибся то легко признаю это, соответственно большая часть того что говорит ув.(без сарказма)Uree- правда, кроме разрывов опорных, что легко видно в части рзъемов
-0.4/0.2 маловато, 0.425/0.2 еще куда ни шло
- DFM проблемы есть таки

А вообще предлагаю ТС сделать скриншоты с залитыми плейнами - так то точно станет понятно, кто прав а кто нет. В любом случае я буду рад узнать где не прав если это действительно так и конечно же признаю это.

[Uree]

Еще раз, автор уже написал - плэйны ЕСТЬ, на всю плату, но они не видны(прозрачны). Поэтому все замечания по ним - мимо.

[EvilWrecker]

Еще раз, автор уже написал - плэйны ЕСТЬ, на всю плату, но они не видны(прозрачны). Поэтому все замечания по ним - мимо.

Если так- то некоторое из моего списка можно справедливо убрать, и тут вы полностью правы. Но не все

[Politeh]

Это либо толстый тролинг, либо новогодня шутка но:

-DFM проблемы с переходными не связанны с наличием переходных напрямую- здесь об этом говорится в конктексте классов точности

- ??? - слишком мало переходных на землю - в каком месте?везде

- ??? - слишком маленькие переходные в части питания(чисто в электротехническом смысле) - это как? переходные большего диаметра, пусть и в меньшем количестве, лучше чем много но маленьких изза лучших параметров по паразитной индуктивности в пользу первых и приемлимых значений импеданса

- вероятные проблемы с помехами изза отсутствия нормальных полигонов между слоями - плэйны есть, пункт не актуален есть где- в левой нижней части? если это не все плейны на рисунке то возможно, если все именно как писал автор то вы неправы

- сигнальные линии пересекают разрывы в полигонах/неоднородный опорный слой - на скриншоте этого не видно видно прекрасно
- разрывы опорных слоев под дифпарами - на скриншоте этого не видно видно прекрасно

- вытекающие из предыдущего пункта вероятные проблемы с EMC/EMI/EFT/ESD - то же самое да ничего подобного

- есть структуры в питании и землях которые с большой вероятностью будут работать как антенна - без моделирования нельзя этого предполагать можно и нужно предолагать

??? - слишком маленькие переходные в части сигналок(чисто в экономическом смысле) - то же самое и тут не угадали

- неадекватное отношение диаметра переходного к КП - в данном случае это совершенно ненужное повышение на несколько классов вверх по точности изготовления ПП - как Вы это увидели не скриншоте такого качества? да запросто, приглядываться особо не надо

- на ботоме плохо разведен кристалл в правой части ПП - и что в нем плохого? земля
- на топе абсолютно плохо разведен кристал? для RF микросхемы - что тут такого видите? земля земля земля

В общем не кассу ваши замечания- думаю стоит протрезветь после НГ и более осознанно составлять посты.

ПС.Ничего личного - при всем уважении.

UPDATE:Так ну теперь автор ответил, сейчас свой пост подкорректирую

- Судя таки по питанию и землям я все еще сомневаюсь относительно полигонов, но если ошибся то легко признаю это, соответственно большая часть того что говорит ув.(без сарказма)Uree- правда, кроме разрывов опорных, что легко видно в части рзъемов
-0.4/0.2 маловато, 0.425/0.2 еще куда ни шло
- DFM проблемы есть таки

А вообще предлагаю ТС сделать скриншоты с залитыми плейнами - так то точно станет понятно, кто прав а кто нет. В любом случае я буду рад узнать где не прав если это действительно так и конечно же признаю это.

А что не так в плане DFM? Это как я понял из определения в гугле - дизайн для серийного производства?

[EvilWrecker]

А что не так в плане DFM? Это как я понял из определения в гугле - дизайн для серийного производства?

Именно- в вашем случае это по большей части отношение диаметра переходного к кп, что для самих переходных, что для разъемов. Класс точности можно снизить и связанные с этим издержки.

Вы проектируете в альтиуме? Если да, то ради интереса можете ознакомиться с файлами всем уже набившего оскомину BeagleBone Black - и сравнить со своим в этом контексте благо уровень примерно тот же.

[Politeh]

Хорошо, всем спасибо за критику! Есть куда двигаться... .

Благодарю.

[sdy]

Хорошо, всем спасибо за критику! Есть куда двигаться... .

Благодарю.

От производителя плат и от технологии монтажа возможная деформация тоже зависит. Как проверить: поменять печку (монтажников) и посмотреть, что произойдет с платой без деталей после "монтажа".

Сообщение отредактировал sdy - Jan 7 2014, 17:00

[bigor]

Добрый день!

Получили платы, они деформированы, изгиб.
Как можно проверить в чем причина? В неправильной технологии монтажа или в материале ПП?
Т.е. могут ли платы деформироваться при превышении температуры во время монтажа?

Да. Могут. Особенно если неправильно выставлен термопрофиль в области остывания плат.

У нас остались пустые платы, правильно ли я понимаю, что если поместить их в печку и нагреть до допустимой температуры, и если они не деформируются, то искривление произошло из-за перегрева?
Если же деформируются, то причина в материале?

Нет. Не совсем правильно.
Все гораздо сложнее.
Основные причины деформации:
1) некачественный материал
2) кривые руки технологов при изготовлении плат
3) кривые руки технологов при монтаже плат
4) кривые руки конструктора, проектировавшего плату
1-й пункт - наимее вероятная причина, 4-й - наиболее вероятная.

Если да, то до какой температуры можно нагревать плату из High Tg?
Материал IT-180 ITEQ.

Из опыта работы с этим материалом - 280С для него не предел.

[krux]

Если да, то до какой температуры можно нагревать плату из High Tg?
Материал IT-180 ITEQ.

при заказе плат можно дополнительно заказать выполнение на производстве тестов (на качество изготовления плат). тесты само собой за отдельные $.
для вашего случая это Thermal stress: http://www.ipc.org/TM/2.6.8E.pdf
в ванночку с припоем кидают кусочек платы с переходными отверстиями (обычно его выкусывают на месте самой большой BGAшки)
если материал High-Tg, то температура припоя 288 °C ± 5 °C.
10 секунд он там плавает, потом его вынимают и проверяют всё ли в порядке, нет ли расслоения, не порвались ли переходные и все ли контактные площадки покрылись припоем.
Можете считать что это максимальная температура припоя по методу Reflow Soldering для High-Tg материала. по стандарту IPC.

ещё бывает специальный тест на деламинацию - 288°C в течении 10 минут, но это уже mil-std, и не факт что его будут (смогут?) сделать.

[bigor]

при заказе плат можно дополнительно заказать выполнение на производстве тестов (на качество изготовления плат). тесты само собой за отдельные $.

Нормальный завод, отвечающий за качество своей продукции, производит тесты самостоятельно, без дополнительных указаний со стороны заказчика.
Естественно, никаких дополнительных денег за это не берется.