Пакет данных RFQ для Flex PCB: какие файлы отправлять

Глобальный поставщик электронных межсоединений уровня 1 однажды попросил нас оценить программу из расчета 600 000 единиц в год, доставляемую морским транспортом в CIF Gdansk. Коммерческая цель была ясна, но предложение застопорилось, поскольку пакет Gerber и техническая версия не могли покинуть внутреннюю систему заказчика. Проблема была не в цене. Отсутствовали производственные данные.

Этот случай часто встречается при поиске гибких печатных плат. Покупатели отправляют 3D-скриншот корпуса, примечание к спецификации или частичный экспорт Gerber и ожидают стабильной цены. Производитель гибких печатных плат может оценить, но не может ответственно зафиксировать стоимость, производительность, инструментарий, импеданс, срок службы на изгиб или критерии проверки без реального пакета данных.

Пакет данных запроса предложений на гибкую печатную плату представляет собой полный набор файлов по изготовлению, материалам, механическим, электрическим и приемочным характеристикам, которые необходимы производителю перед составлением предложения и созданием гибкой печатной схемы. Он превращает запрос на закупку в производственный план, контролируемый инженерами.

Резюме

• Отправляйте файлы Gerber, детализации, компоновки, контуров, чертежей и импеданса вместе.
• Определите зоны изгиба, ребра жесткости, отверстия для покрытия и контролируемые размеры перед рассмотрением цены.
• Задержки цен часто происходят из-за отсутствия толщины пакета, типа меди или примечаний о допусках.
• Ссылки IPC-2223 и IPC-6013 помогают согласовать замысел проекта и критерии приемки.
• Полный пакет запросов предложений сокращает циклы DFM, изменения в инструментах и ​​неожиданные сюрпризы в первой статье.

Почему для запроса предложений по гибким печатным платам нужно нечто большее, чем просто Gerbers

Жесткую доску часто можно оценить по Герберу, сверлению, толщине, весу меди, отделке, количеству и времени выполнения заказа. Гибкая печатная плата требует большего контекста, поскольку материал является частью механической конструкции. Один и тот же медный рисунок может вести себя совершенно по-разному, если в схеме используется безклеевой полиимид, ламинат на клеевой основе, медь RA, медь ED, элементы жесткости из нержавеющей стали, элементы жесткости FR4 или клей, чувствительный к давлению.

Гибкая печатная плата — это гибкая печатная плата, в которой используются тонкие диэлектрические пленки, обычно полиимидные, для прокладки меди через участки, которые должны изгибаться, складываться или помещаться в тесные механические пространства. Полиимид — это высокотемпературный полимер, который используется, поскольку он сохраняет стабильность размеров благодаря ламинированию и пайке. Жестко-гибкая печатная плата — это гибридная плата, объединяющая жесткие и гибкие секции в одной ламинированной структуре.

Когда производителю не хватает структуры и чертежей, каждое предложение содержит скрытые предположения. Эти предположения становятся дорогостоящими, когда начинается оснастка. Динамический гибкий конец толщиной 0,10 мм и статический гибкий гибкий диск толщиной 0,25 мм могут выглядеть одинаково в двухмерном медном напильнике, но это не один и тот же продукт.

Для более широкого контекста проектирования ознакомьтесь с нашим полным руководством по гибким печатным схемам, руководством по материалам гибких печатных плат и руководством по процессу производства гибких печатных плат.

"Цена на гибкую печатную плату является точной настолько, насколько точно установлено ограничение. Если в пакете файлов не указаны тип меди, общая толщина, площадь изгиба и класс допуска, поставщик устанавливает цену на основе предположения, а не на ваш продукт."

— Хоммер Чжао, технический директор FlexiPCB

Минимальный набор файлов для серьезного запроса на предложение гибкой печатной платы

Самые быстрые запросы предложений обычно поступают в виде контролируемого пакета, а не в виде разрозненных электронных писем. Комплектация не обязательно должна быть сложной, но она должна быть достаточно полной для инженерной проверки.

Если вы можете отправить только один архив, включите чертежи PDF вместе с результатами САПР. Инженеры CAM читают данные Gerber, но им также нужны удобочитаемые намерения. Четко обозначьте критические размеры, контролируемые области изгиба и зоны, которые нельзя изменять.

Gerber, ODB++ и данные детализации

Gerber X2 остается распространенным и приемлемым при экспорте в чистом виде. ODB++ может уменьшить двусмысленность, поскольку содержит более структурированную информацию о слоях, но многие покупатели по-прежнему отправляют Gerber для совместимости с поставщиками. Любой формат может работать, если архив полон.

Для гибких плат особого внимания заслуживает защитный слой. Coverlay — это не то же самое, что паяльная маска. Это полиимидная пленка плюс клей, который защищает медь, сохраняя при этом гибкость. Если отверстия защитного слоя экспортируются как общий слой паяльной маски, CAM может упустить важные требования к зазору и скруглению вокруг контактных площадок.

Данные сверления должны включать отверстия с металлическим покрытием, отверстия без покрытия, пазы, отверстия для инструментов и любые лазерные микроотверстия. Единицы должны соответствовать чертежу. Если слот существует только как механическая нота, он может быть пропущен при автоматическом импорте. Это в лучшем случае приводит к задержке, а в худшем — к неправильной котировке.

Обзор электроники IPC — это полезная общедоступная отправная точка для понимания того, почему данные изготовления, стандарты проектирования и стандарты приемки должны быть согласованы. Что касается поведения материала, общедоступная статья о полиимиде объясняет, почему этот полимер так распространен в гибких цепях.

Данные стека: файл, который больше всего меняет цену

Стек часто является недостающим файлом, который блокирует реальную котировку. В гибком пакете должен быть указан каждый слой по порядку, включая толщину меди, толщину диэлектрика, толщину клея, толщину защитного слоя, ребро жесткости, PSA, защитную пленку и конечную целевую толщину.

Полезное примечание по стеку может гласить:

• 2-слойная гибкая цепь, номинальная общая толщина 0,15 мм в зоне свободного изгиба
• Медь RA 18 мкм с обеих сторон
• Полиимидный сердечник толщиной 25 мкм
• Полиимидное покрытие толщиной 25 мкм с клеем толщиной 25 мкм с каждой стороны.
• Отделка ENIG на открытых колодках
• Ребро жесткости FR4 0,30 мм под контактную площадку ЗИФ
• Отсутствие ребра жесткости в активной зоне изгиба

Эти детали определяют доступность ламината, циклы ламинирования, стабильность размеров, радиус изгиба и выход панели. Неправильный тип меди сам по себе может изменить как стоимость, так и усталостные характеристики. В нашей руководстве по гибкой печатной плате без клея и на клеевой основе объясняется, как этот выбор влияет на толщину и надежность.

"Когда пакет отсутствует, я спрашиваю покупателя, является ли изгиб статическим или динамическим, прежде чем спрашивать о цене. Петля, рассчитанная на 20 000 циклов, и однократная установка не должны указываться, исходя из одного и того же материала."

— Хоммер Чжао, технический директор FlexiPCB

Механическое рисование: когда Flex Intent становится технологичным

Рабочий чертеж не должен повторять все элементы Gerber. Он должен документировать намерения, которые сами по себе слои САПР не могут выразить.

Включите следующие примечания к чертежу:

• Общий допуск на контур, например, +/- 0,10 мм или больше только там, где это необходимо.
• Важнейшие для функции размеры отмечены отдельно от справочных размеров.
• Радиус изгиба, угол изгиба, направление изгиба, а также является ли изгиб статическим или динамическим.
• Материал элемента жесткости, толщина, тип клея и допуск на размещение.
• Целевая толщина пальца ZIF, длина открытой меди и требования к фаске, если таковые имеются.
• Качество поверхности, требования к паяемости и ожидаемый срок хранения.
• Ссылки на стандарты IPC, такие как IPC-2223 для проектирования и IPC-6013 для квалификации гибкости.

IPC-2223 обычно используется для руководства по проектированию гибких печатных плат, а IPC-6013 обычно используется для квалификации и производительности гибких и жестко-гибких печатных плат. Поскольку официальные стандарты являются платными документами, общедоступные обзоры не должны заменять действующие спецификации клиентов, но наименование стандартов помогает согласовать терминологию между покупателем и поставщиком.

Размерные допуски заслуживают ограничения. Если каждый контурный размер составляет +/- 0,05 мм, затраты на оснастку и контроль быстро возрастают. Отмечайте только те элементы, которые действительно контролируют посадку: область вставки разъема, выравнивание модуля камеры, паз для винта, окошко датчика, клейкая опорная точка или ограничитель сгиба.

Зоны изгиба, переходные зоны и элементы жесткости

Сбои гибкости часто начинаются там, где рисунок молчит. Хороший пакет запроса предложений показывает, где схема будет изгибаться, а где она должна оставаться ровной.

При необходимости используйте простую механическую накладку. Окрасьте активную зону изгиба, зону статического сгиба, область жесткой опоры, область контакта соединителя и область клеевого крепления. Добавьте ожидания по радиусу и циклу. Затем поставщик может определить, пересекает ли изгиб переходные отверстия, плоскости, площадки, края ребер жесткости или толстую медь.

Правила изгиба приведены в нашем руководстве по радиусу изгиба гибкой печатной платы, руководстве по переходной зоне жесткой-гибкой конструкции и руководстве по жесткости гибкой печатной платы. Это те места, где предположения о запросе цен часто терпят неудачу.

Ребро жесткости — это местное усиление, прикрепленное к гибкому контуру для поддержки разъемов, компонентов, контактов или манипуляций со сборкой. Ребра жесткости улучшают локальную плоскостность, но также создают переходные кромки. Если гибкий провод изгибается на этом краю, там концентрируется напряжение меди.

Контролируемый импеданс и высокоскоростные ноты

Не скрывайте требования к импедансу в комментариях к схеме. Поместите их в пакет запроса предложений в виде таблицы.

Контролируемый импеданс гибкого кабеля сильно зависит от толщины диэлектрика, толщины меди, покрытия, экранирования и места изгиба. Если вам нужен малый импеданс, позвольте производителю отрегулировать ширину трассы во время DFM с одобрения. В нашем руководстве по управлению импедансом гибкой печатной платы это подробно описано.

Требования к тестированию и приемке

В предложении должно быть указано, как будет доказано качество. Как минимум, большинство производственных гибких цепей требуют 100% электрических испытаний и визуального контроля. В зависимости от риска добавьте купоны импеданса, анализ поперечного сечения, проверку прочности на отслаивание, проверку паяемости, измерение размеров, испытание на ионное загрязнение или испытание на изгиб.

Не запрашивайте все возможные тесты по умолчанию. Сопоставьте проверку с риском отказа. Недорогой статический FPC в одноразовом аксессуаре не требует того же плана квалификации, что и носимое медицинское устройство, гибкая батарея BMS для электромобилей или гибкая антенна 5G.

Полезные примечания о приемке включают в себя:

• Электрическое испытание: 100% проверка списка соединений, отсутствие обрывов и замыканий.
• Проверка размеров: план выборки и критические размеры.
• Обработка поверхности: диапазон толщины ENIG, если этого требует процесс сборки.
• Внешний вид: совмещение покрытия и обнаженные границы меди.
• Надежность: радиус испытания на изгиб, количество циклов и изменение сопротивления «прошел/не прошел».
• Документация: сертификаты на материалы, протокол испытаний, сертификат соответствия, микрошлиф при необходимости.

Обзор ISO 9000 дает публичное объяснение языка системы менеджмента качества, который часто используется при аудите поставщиков. Используйте его в качестве фона, а затем укажите фактические записи проверок, необходимые для вашего продукта.

"В лучших пакетах запросов предложений отделяются обязательные требования от предпочтений. Если импеданс имеет решающее значение, отметьте его. Если один контурный край разъема управления подходит, отметьте его. Если размер является только справочным, не заставляйте поставщика проверять его как элемент безопасности."

— Хоммер Чжао, технический директор FlexiPCB

Контрольный список для покупателя перед отправкой запроса предложения

Прежде чем выпустить пакет, проверьте следующие пункты:

• Маркировка, редакция и дата файла совпадают в Gerber, чертеже, спецификации и примечаниях.
• В наборе указаны тип меди, ее толщина, диэлектрик, защитное покрытие, клей, отделка и общая толщина.
• Зоны сгиба и края ребер жесткости определяются по четким базовым данным.
• Для процесса сборки выбрана обработка поверхности, а не скопирована со старой жесткой печатной платы.
• Таблицы контролируемого импеданса включают в себя цель, допуск, слой и опорную плоскость.
• Количество делится на прототип, пилотный проект и годовую потребность.
• Поставщику разрешено предлагать изменения DFM, но изменения требуют письменного одобрения.

Для расчета рабочего процесса наши руководство по заказу гибкой печатной платы и руководство по стоимости гибкой печатной платы показывают, как качество данных влияет на время выполнения заказа и цены.

Часто задаваемые вопросы

Какие файлы необходимы для расчета гибкой платы?

Отправьте Gerber X2 или ODB++, файлы сверления, рабочие чертежи, компоновку, примечания по изгибам и элементам жесткости, качество поверхности, количество, время выполнения и требования к испытаниям. Для проектов с контролируемым импедансом укажите целевое сопротивление, допуск, слой, опорную плоскость и требования к купону.

Может ли поставщик предложить гибкую печатную плату только из файлов Gerber?

Поставщик может дать приблизительную оценку, но цена может измениться после анализа и механической проверки. Отсутствие деталей, таких как медь RA толщиной 18 мкм, элемент жесткости FR4 толщиной 0,30 мм, отделка ENIG или допуск контура +/- 0,10 мм, может существенно изменить стоимость и производительность.

Должен ли запрос предложения включать IPC-2223 и IPC-6013?

Да, если эти стандарты являются частью вашей основы проектирования и приемки. IPC-2223 обычно используется для проектирования гибких печатных плат, а IPC-6013 обычно используется для квалификации гибких и жестко-гибких плат. Также всегда указывайте любые особые требования клиента.

Какую информацию о изгибе мне следует отправить?

Отправляйте радиус изгиба, угол изгиба, направление изгиба, статическое или динамическое использование, расчетное количество циклов и близлежащие края элемента жесткости. Для динамического изгиба более 10 000 циклов также определите тип меди и не допускайте попадания переходных отверстий в активную зону изгиба.

Почему поставщик запрашивает годовой объем?

Годовой объем влияет на оснастку, панельизацию, закупку материалов, стратегию испытательного оборудования и цену за единицу продукции. Прототип из 10 единиц и годовая программа из 600 000 единиц не должны использовать одну и ту же модель затрат или план поставки.

Какой допуск следует использовать для размеров контура гибкой печатной платы?

Используйте самый свободный допуск, который все еще соответствует изделию. Многие гибкие контуры могут начинаться примерно с +/- 0,10 мм, тогда как функции выравнивания разъема или датчика могут нуждаться в более жестком контроле. Отметьте критические размеры вместо того, чтобы везде применять жесткие допуски.

Как избежать задержек с запросами цен?

Отправьте один архив с контролем версий со всеми производственными файлами, чертежами, комплектацией, количествами и актами приемки. Четко назовите критические элементы и позвольте производителю вернуть вопросы DFM в одном списке до выпуска инструмента.

Заключительная рекомендация

Полный пакет предложений по гибким печатным платам экономит больше времени, чем быстрое электронное письмо. Упакуйте данные Gerber или ODB++ с файлами сверления, пакетом данных, производственными чертежами, примечаниями к зонам сгиба, деталями элементов жесткости, требованиями к испытаниям и реалистичным разделением объема. Затем поставщик может указать продукт, который вы действительно собираетесь создать.

Если вы готовите новую гибкую схему для прототипа или производства, свяжитесь с FlexiPCB или запросите цену. Мы можем просмотреть ваш пакет запроса предложений, выявить недостающие производственные данные и предоставить более чистый путь DFM до начала оснастки.