Pakiet danych RFQ dla Flex PCB: pliki od kupującego

Globalny dostawca połączeń elektronicznych Tier-1 poprosił nas kiedyś o wycenę programu na 600 000 jednostek rocznie dostarczanych drogą morską do CIF Gdańsk. Cel komercyjny był jasny, ale wycena utknęła w martwym punkcie, ponieważ pakiet Gerber i wydanie techniczne nie mogły opuścić wewnętrznego systemu klienta. Problemem nie była cena. Brakowało danych produkcyjnych.

Ten przypadek jest powszechny w przypadku pozyskiwania elastycznych płytek PCB. Kupujący przesyłają zrzut ekranu obudowy 3D, notatkę BOM lub częściowy eksport Gerber i oczekują stabilnej ceny. Producent elastycznych płytek PCB może oszacować, ale nie może w sposób odpowiedzialny ustalić kosztów, wydajności, oprzyrządowania, impedancji, trwałości zginania ani kryteriów kontroli bez prawdziwego pakietu danych.

Pakiet danych RFQ dla elastycznej płytki drukowanej to kompletny zestaw plików produkcyjnych, materiałowych, mechanicznych, elektrycznych i akceptacyjnych, których potrzebuje producent przed wyceną i zbudowaniem elastycznego obwodu drukowanego. Zamienia żądanie zakupu w plan produkcji kontrolowany przez inżynierów.

W skrócie

• Wysyłaj razem pliki Gerber, wiertła, układanie w stosy, kontury, rysunki i pliki impedancji.
• Zdefiniuj strefy zagięcia, żebra, otwory w osłonie i kontrolowane wymiary przed sprawdzeniem ceny.
• Opóźnienia w wycenie często wynikają z brakujących informacji o grubości stosu, rodzaju miedzi lub tolerancji.
• Odniesienia IPC-2223 i IPC-6013 pomagają dostosować założenia projektowe i kryteria akceptacji.
• Kompletny pakiet zapytań ofertowych eliminuje pętle DFM, zmiany narzędzi i niespodzianki związane z pierwszym artykułem.

Dlaczego zapytania ofertowe dotyczące płytek PCB Flex wymagają czegoś więcej niż Gerberów

Sztywna płyta może być często wyceniona na podstawie Gerbera, wiertła, grubości, masy miedzi, wykończenia, ilości i czasu realizacji. Elastyczna płytka drukowana wymaga więcej kontekstu, ponieważ materiał jest częścią konstrukcji mechanicznej. Ten sam wzór miedzi może zachowywać się zupełnie inaczej, jeśli w obwodzie zastosowano bezklejowy poliimid, laminat na bazie kleju, miedź RA, miedź ED, usztywniacze ze stali nierdzewnej, usztywniacze FR4 lub klej samoprzylepny.

Flex PCB to elastyczny obwód drukowany, w którym wykorzystuje się cienkie folie dielektryczne, zwykle poliimidowe, do prowadzenia miedzi przez obszary, które muszą się zginać, składać lub pasować do ciasnych przestrzeni mechanicznych. Poliimid jest stosowanym polimerem wysokotemperaturowym, ponieważ zachowuje stabilność wymiarową poprzez laminowanie i lutowanie. Rigid-flex PCB to płytka hybrydowa, która łączy w sobie sekcje sztywne i elastyczne w jedną laminowaną strukturę.

Gdy producentowi brakuje zestawienia i rysunku, każda wycena zawiera ukryte założenia. Założenia te stają się kosztowne, gdy rozpoczyna się oprzyrządowanie. Dynamiczny, elastyczny ogon o grubości 0,10 mm i statyczny, składany Flex o grubości 0,25 mm mogą wyglądać podobnie w miedzianym pilniku 2D, ale nie są to ten sam produkt.

Aby zapoznać się z szerszym kontekstem projektowym, zapoznaj się z naszym kompletnym przewodnikiem po elastycznych obwodach drukowanych, przewodnikiem po materiałach na elastyczne płytki PCB i przewodnikiem po procesie produkcji elastycznych obwodów drukowanych.

„Wycena elastycznej płytki drukowanej jest tak dokładna, jak określone za nią ograniczenia. Jeśli w pakiecie plików nie podano typu miedzi, całkowitej grubości, obszaru zagięcia i klasy tolerancji, dostawca wycenia założenia, a nie Twój produkt.”

— Hommer Zhao, dyrektor techniczny w firmie FlexiPCB

Minimalny zestaw plików dla poważnego zapytania ofertowego dotyczącego płytki drukowanej Flex

Najszybsze zapytania ofertowe zwykle docierają jako kontrolowana paczka, a nie rozproszone wiadomości e-mail. Pakiet nie musi być wyszukany, ale musi być wystarczająco kompletny, aby można go było poddać przeglądowi technicznemu.

Jeśli możesz wysłać tylko jedno archiwum, do wyników CAD dołącz rysunki w formacie PDF. Inżynierowie CAM odczytują dane Gerbera, ale potrzebują także intencji czytelnych dla człowieka. Wyraźnie zaznaczaj wymiary krytyczne, kontrolowane obszary zagięć i nie zmieniaj stref.

Gerber, ODB++ i dane wierceń

Gerber X2 pozostaje powszechny i jest akceptowalny, jeśli jest eksportowany w czystej postaci. ODB++ może zmniejszyć niejednoznaczność, ponieważ przenosi bardziej uporządkowane informacje o warstwie, ale wielu kupujących nadal wysyła Gerbera w celu sprawdzenia zgodności dostawcy. Każdy format może działać, jeśli archiwum jest kompletne.

W przypadku obwodów elastycznych na szczególną uwagę zasługuje warstwa wierzchnia. Nakładka to nie to samo co maska ​​lutownicza. Jest to folia poliimidowa z klejem, która chroni miedź, zachowując jednocześnie elastyczność. Jeśli otwory pokrywy zostaną wyeksportowane jako ogólna warstwa maski lutowniczej, program CAM może pominąć ważne wymagania dotyczące prześwitu i zaokrąglenia wokół podkładek.

Dane dotyczące wierceń powinny obejmować otwory platerowane, otwory nieplaterowane, szczeliny, otwory narzędziowe i wszelkie mikroprzelotki laserowe. Jednostki muszą odpowiadać rysunkowi. Jeśli szczelina istnieje tylko jako notatka mechaniczna, można ją pominąć podczas automatycznego importu. W najlepszym razie powoduje to opóźnienie, a w najgorszym – błędną wycenę.

Przegląd elektroniki IPC to przydatny publiczny punkt wyjścia do zrozumienia, dlaczego dane produkcyjne, standardy projektowe i standardy akceptacji muszą być zgodne. Jeśli chodzi o zachowanie materiałów, w publicznym artykule na temat poliimidu wyjaśniono, dlaczego ten polimer jest tak powszechny w obwodach elastycznych.

Dane stosu: plik, który najbardziej zmienia cenę

Stackup to często brakujący plik, który blokuje prawdziwą wycenę. Elastyczny zestaw powinien identyfikować każdą warstwę w kolejności, w tym grubość miedzi, grubość dielektryka, grubość kleju, grubość warstwy wierzchniej, usztywniacz, PSA, folię ekranującą i ostateczną docelową grubość.

Użyteczna notatka dotycząca stosu może brzmieć:

• 2-warstwowy obwód elastyczny, nominalna całkowita grubość 0,15 mm w obszarze swobodnego zgięcia
• Miedź RA 18 um po obu stronach
• Rdzeń poliimidowy o grubości 25 um
• Nakładka poliimidowa o grubości 25 um z klejem o grubości 25 um z każdej strony
• Wykończenie ENIG na odsłoniętych podkładkach
• Usztywnienie FR4 0,30 mm pod powierzchnią styku ZIF
• Brak usztywnień w aktywnej strefie zgięcia

Szczegóły te określają dostępność laminatu, cykle laminowania, stabilność wymiarową, promień zgięcia i wydajność panelu. Sam niewłaściwy rodzaj miedzi może zmienić zarówno koszty, jak i wydajność zmęczeniową. W naszym przewodniku po elastycznych PCB bez kleju i na bazie kleju wyjaśniamy, jak ten wybór wpływa na grubość i niezawodność.

„W przypadku braku zestawu, zanim zapytam o cenę, pytam kupującego, czy wygięcie jest statyczne czy dynamiczne. Zawiasu o wytrzymałości 20 000 cykli i jednorazowego złożenia montażowego nie należy podawać przy tym samym założeniu materiałowym.”

— Hommer Zhao, dyrektor techniczny w firmie FlexiPCB

Rysunek mechaniczny: gdzie zamierzenie elastyczne staje się możliwe do wyprodukowania

Rysunek fabryczny nie powinien powtarzać wszystkich cech Gerbera. Powinien dokumentować zamierzenia, których same warstwy CAD nie są w stanie wyrazić.

Dołącz te uwagi do rysunku:

• Ogólna tolerancja zarysu, np. +/-0,10 mm lub węższa tylko w razie potrzeby
• Wymiary krytyczne dla funkcjonalności, oznaczone oddzielnie od wymiarów referencyjnych
• Promień zgięcia, kąt zgięcia, kierunek zgięcia oraz to, czy zginanie jest statyczne czy dynamiczne
• Materiał usztywniający, grubość, rodzaj kleju i tolerancja umieszczenia
• Docelowa grubość palca ZIF, długość odsłoniętej miedzi i wymagania dotyczące skosu, jeśli występują
• Wykończenie powierzchni, wymagania dotyczące lutowalności i oczekiwany okres przydatności do spożycia
• Odniesienia do standardów IPC, takich jak IPC-2223 w zakresie projektowania i IPC-6013 w zakresie kwalifikacji elastyczności

IPC-2223 jest powszechnie używany jako wytyczne dotyczące projektowania elastycznych płytek drukowanych, podczas gdy IPC-6013 jest powszechnie stosowany w celu kwalifikacji i wydajności elastycznych i sztywnych płytek drukowanych. Ponieważ oficjalne standardy są dokumentami płatnymi, publiczne podsumowania nie powinny zastępować faktycznej specyfikacji klienta, ale nazewnictwo standardów pomaga ujednolicić terminologię między kupującym a dostawcą.

Tolerancje wymiarowe zasługują na powściągliwość. Jeśli każdy wymiar konturu wynosi +/- 0,05 mm, koszty oprzyrządowania i kontroli szybko rosną. Zaznacz tylko te elementy, które naprawdę kontrolują dopasowanie: obszar wkładania złącza, wyrównanie modułu kamery, szczelinę na śrubę, okienko czujnika, punkt odniesienia kleju lub ogranicznik składania.

Strefy zgięcia, strefy przejściowe i żebra

Awarie Flex często zaczynają się tam, gdzie rysunek jest cichy. Dobry pakiet zapytań ofertowych pokazuje, gdzie obwód się wygnie, a gdzie musi pozostać płaski.

W razie potrzeby użyj prostej nakładki mechanicznej. Pokoloruj aktywną strefę zgięcia, strefę zagięcia statycznego, obszar sztywnego podparcia, obszar styku złącza i obszar mocowania kleju. Dodaj promień i oczekiwania dotyczące cyklu. Dostawca może następnie ocenić, czy zagięcie przecina przelotki, płaszczyzny, podkładki, krawędzie usztywnień czy grubą miedź.

Aby zapoznać się z zasadami zginania, przeczytaj nasz przewodnik po promieniu zgięcia płytki PCB, przewodnik po strefie przejściowej sztywnej-elastycznej i przewodnik po usztywnianiu płytki PCB. Są to miejsca, w których założenia dotyczące zapytania ofertowego często okazują się niepowodzeniem.

Usztywniacz to lokalne wzmocnienie połączone z elastycznym obwodem w celu wspierania złączy, komponentów, styków lub obsługi zespołu. Usztywnienia poprawiają miejscową płaskość, ale tworzą także krawędzie przejściowe. Jeśli wygięcie zgina się na tej krawędzi, odkształcenie miedzi koncentruje się tam.

Kontrolowana impedancja i szybkie nuty

Nie ukrywaj wymagań dotyczących impedancji w komentarzu schematycznym. Umieść je w pakiecie zapytania ofertowego jako tabelę.

Kontrolowana impedancja przy zgięciu zależy w dużym stopniu od grubości dielektryka, grubości miedzi, powłoki, ekranowania i miejsca zgięcia. Jeśli potrzebujesz wąskiej impedancji, pozwól producentowi dostosować szerokość ścieżki podczas DFM za zgodą. Nasz przewodnik po kontroli impedancji płytki PCB opisuje to szczegółowo.

Wymagania dotyczące testów i akceptacji

Oferta powinna określać, w jaki sposób zostanie udowodniona jakość. Większość obwodów elastycznych w produkcji wymaga co najmniej 100% testu elektrycznego i kontroli wizualnej. W zależności od ryzyka dodaj kupony impedancji, analizę przekroju poprzecznego, kontrolę wytrzymałości na odrywanie, kontrolę lutowności, pobieranie próbek wymiarowych, badanie zanieczyszczenia jonowego lub badanie zginania.

Nie pytaj domyślnie o każdy możliwy test. Dopasuj kontrolę do ryzyka awarii. Niedrogi statyczny FPC w jednorazowym akcesorium nie wymaga tego samego planu kwalifikacji, co urządzenie medyczne do noszenia, akumulator EV BMS flex lub antena 5G.

Przydatne uwagi dotyczące akceptacji obejmują:

• Test elektryczny: 100% test listy sieci, brak przerw i zwarć
• Kontrola wymiarowa: przykładowy plan i wymiary krytyczne
• Wykończenie powierzchni: zakres grubości ENIG, jeśli wymaga tego proces montażu
• Wygląd: rejestracja powłoki i odsłonięte limity miedzi
• Niezawodność: promień próby zginania, liczba cykli i zmiana rezystancji pozytywnej/niepomyślnej
• Dokumentacja: certyfikaty materiałowe, raport z testów, COC, mikrosekcja, jeśli jest wymagana

Przegląd ISO 9000 zawiera publiczne wyjaśnienie języka systemu zarządzania jakością często używanego podczas audytów dostawców. Użyj go jako tła, a następnie określ faktyczne zapisy kontroli potrzebne dla Twojego produktu.

„Najlepsze pakiety zapytań ofertowych oddzielają wymagania obowiązkowe od preferencji. Jeśli impedancja jest krytyczna, zaznacz ją. Jeśli jedna krawędź obrysu kontroluje dopasowanie złącza, zaznacz ją. Jeśli wymiar ma jedynie charakter odniesienia, nie zmuszaj dostawcy do sprawdzania go jako elementu bezpieczeństwa.”

— Hommer Zhao, dyrektor techniczny w firmie FlexiPCB

Lista kontrolna kupującego przed wysłaniem zapytania ofertowego

Przed wydaniem pakietu sprawdź następujące elementy:

• Informacje o wersji, wersji i dacie pliku są zgodne w Gerberze, rysunku, zestawieniu komponentów i notatkach.
• Zestawienie określa rodzaj miedzi, grubość miedzi, dielektryk, warstwę wierzchnią, klej, wykończenie i grubość całkowitą.
• Strefy zgięcia i krawędzie żeber są wymiarowane na podstawie wyraźnych punktów odniesienia.
• Wykończenie powierzchni jest wybierane na potrzeby procesu montażu, a nie kopiowane ze starej sztywnej płytki PCB.
• Tabele kontrolowanej impedancji obejmują cel, tolerancję, warstwę i płaszczyznę odniesienia.
• Ilość jest podzielona na zapotrzebowanie prototypowe, pilotażowe i roczne.
• Dostawca może proponować zmiany w DFM, ale zmiany wymagają pisemnej zgody.

Aby zapoznać się z wyceną procesu, nasze jak zamówić niestandardową elastyczną płytkę PCB i przewodnik po kosztach flex PCB pokazują, jak jakość danych wpływa na czas realizacji i cenę.

Często zadawane pytania

Jakie pliki są wymagane do wyceny elastycznej płytki drukowanej?

Wyślij Gerber X2 lub ODB++, pliki wierceń, rysunki produkcyjne, uwagi dotyczące układania, gięcia i usztywnień, wykończenie powierzchni, ilość, czas realizacji i wymagania testowe. W przypadku projektów o kontrolowanej impedancji należy uwzględnić docelowe omy, tolerancję, warstwę, płaszczyznę odniesienia i wymagania dotyczące kuponu.

Czy dostawca może wycenić flex PCB wyłącznie z plików Gerber?

Dostawca może podać przybliżony szacunek, ale cena może ulec zmianie po złożeniu zestawu i sprawdzeniu mechanicznym. Brakujące detale, takie jak miedź RA o grubości 18 um, usztywnienie FR4 o grubości 0,30 mm, wykończenie ENIG lub tolerancja konturu +/-0,10 mm mogą znacząco zmienić koszt i wydajność.

Czy zapytanie ofertowe powinno zawierać IPC-2223 i IPC-6013?

Tak, jeśli te standardy stanowią część podstawy projektu i akceptacji. IPC-2223 jest powszechnie stosowany w przypadku projektowania elastycznych płytek drukowanych, podczas gdy IPC-6013 jest powszechnie używany do kwalifikowania płytek elastycznych i sztywnych. Zawsze podawaj również wszelkie wymagania specyficzne dla klienta.

Jakie informacje o zagięciach powinienem wysłać?

Wyślij promień zgięcia, kąt zgięcia, kierunek zgięcia, użycie statyczne lub dynamiczne, szacowaną liczbę cykli i pobliskie krawędzie żeber. W przypadku dynamicznego zginania powyżej 10 000 cykli należy również określić typ miedzi i trzymać przelotki poza aktywną strefą zgięcia.

Dlaczego dostawca pyta o roczną wielkość zamówienia?

Roczny wolumen wpływa na oprzyrządowanie, panelizację, zakup materiałów, strategię mocowania testowego i cenę jednostkową. W przypadku 10-częściowego prototypu i rocznego programu obejmującego 600 000 jednostek nie należy stosować tego samego modelu kosztów ani planu dostaw.

Jaką tolerancję powinienem zastosować w przypadku wymiarów obrysu elastycznej płytki drukowanej?

Użyj najluźniejszej tolerancji, która nadal pasuje do produktu. Wiele konturów elastyczności może zaczynać się od +/- 0,10 mm, podczas gdy funkcje wyrównania złącza lub czujnika mogą wymagać ściślejszej kontroli. Oznaczaj krytyczne wymiary zamiast stosować wszędzie wąską tolerancję.

Jak uniknąć opóźnień w zapytaniach ofertowych?

Wyślij jedno archiwum z kontrolą wersji, zawierające wszystkie pliki produkcyjne, rysunki, zestawienia, ilości i notatki akceptacyjne. Nazwij najważniejsze elementy jasno i pozwól producentowi przesłać pytania DFM na jednej liście przed wypuszczeniem oprzyrządowania.

Końcowe zalecenie

Kompletny pakiet zapytań ofertowych dotyczących elastycznych PCB pozwala zaoszczędzić więcej czasu niż szybka wiadomość e-mail. Spakuj dane Gerber lub ODB++ za pomocą plików wierceń, zestawień, rysunków produkcyjnych, notatek o strefach zgięcia, szczegółów usztywnień, wymagań testowych i realistycznych podziałów objętości. Dostawca może następnie wycenić produkt, który faktycznie zamierzasz zbudować.

Jeśli przygotowujesz nowy obwód elastyczny do prototypu lub produkcji, skontaktuj się z FlexiPCB lub poproś o wycenę. Możemy sprawdzić Twój pakiet zapytań ofertowych, zidentyfikować brakujące dane produkcyjne i zwrócić czystszą ścieżkę DFM przed rozpoczęciem oprzyrządowania.