Der Produktionsablauf für doppelseitige Leiterplatten

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Der Produktionsablauf für doppelseitige Leiterplatten

Die doppelseitige Leiterplattenproduktion klingt einfach, aber haben Sie sich jemals gefragt, was die tatsächliche Produktion beinhaltet.

Auf unserer Plattform Eurocircuits Insight Technology haben wir ein kurzes informatives Video zur Erläuterung des Prozessablaufs erstellt. Es sind mehr als 20 Prozessschritte erforderlich, um eine doppelseitige Leiterplatte herzustellen.

Alles beginnt mit der Auswahl des Basismaterials. Diese besteht aus einem Grundmaterial, das ein- oder beidseitig mit Kupferfolie beschichtet ist. Die Art des ausgewählten Grundmaterials hängt von der Funktion und dem Design der Leiterplatte ab. Zum Beispiel: FR4, Keramik oder Aluminium.

Die Auswahl eines Basismaterials ist abhängig von der erforderlichen Isolationsdicke, Start-Cu-Dicke und dem Tg-Wert . Sobald das Basismaterial ausgewählt ist, beginnt der Produktionsprozess. Nehmen Sie sich ein paar Minuten Zeit und schauen Sie sich unser informatives Video von András Gruber, unserem Produktionsleiter, an.

Sollten Sie weitere Fragen zu diesen oder anderen Themen haben, scheuen Sie sich nicht uns zu kontaktieren. Nutzen Sie auch unseren Online-Chat!

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Eurocircuits stellt den PCBA Visualizer vor

Ihre Layouts sind elektronische Anwendungen, welche Sie auch realisieren möchten. Unser Ziel ist es Ihnen genau das auf Anhieb zu ermöglichen.

Die virtuelle Simulation der Produktion, erlaubt uns somit gemeinsam das zukünftige Ergebnis zu beurteilen, bevor wir etwas physisch fertigen. Damit sparen wir Kosten und Zeit.

Bis vor kurzem erlaubte Ihnen der PCB Visualizer® all dieses – für die Leiterplatte.

Jetzt haben wir diese Philosophie einen Produktionsschritt weiter geführt und stellen Ihnen den PCB Assembly Visualizer (PCBA) vor.

Die Visualisierung der Bauteile auf der Leiterplatte erlaubt einen erweiterten Umfang an DRC- und DFM-Prüfungen.

 

Mit dem PCBA Visualizer bieten wir folgende Unterstützung an:

  • Eine Datenbank verifizierter Bauteile
  • Einen Satz visueller Online Werkzeuge:
    • BOM-Editor analysiert Ihre Komponenten
    • CPL-Editor platziert Ihre Komponenten auf der Leiterplatte

 

Wir haben ein Video mit einer Vorführung vorbereitet, um die Anwendungsfälle zu erklären.

 

Wir sind davon überzeugt, dass Ihnen der Zugang zu Bestückungsdiensten für Ihre Prototypen und Kleinserien viel leichter fällt, wenn Sie Ihr Layout mit Hilfe des PCB Visualizer und PCB Assembly Visualizer aufbereiten – und damit eine valide BOM- und CP-Liste erhalten.

Unnötige Mehrarbeiten werden vermieden und Rüstzeiten für Maschinen verkürzt und damit die Profitabilität für die Bestückung kleiner Bestellung erhöht, was diesen Service wiederum für den Entwickler erschwinglich macht.

Wir haben nicht den Anspruch sämtliche Bauteile vorzuhalten, sondern nur die aktuellen. Unser indisches Entwickler-Team, hat mit dem Aufbau einer Datenbank begonnen, welche derzeit auf den BOM-Listen basiert, welche unsere Beta-Test-Kunden hochladen. Sobald ein für uns neues Bauteil einer bekannten Bauteil-Lieferanten-Datenbank gewählt wird, wird die Teile-Beschreibung und der Footprint überprüft und zu unserer Datenbank hinzugefügt.
Dabei nehmen wir nicht alle mögliche Komponenten in die Datenbank auf, sondern nur die Bauteile, welche derzeit von unseren Kunden verwendet werden. Die Anzahl der durch uns täglich verarbeiteten Aufträge garantiert dafür, dass unsere Datenbank das Potential hat, schnell zu wachsen.

Bis jetzt sind unsere Kunden daran gewöhnt, uns mit den Leiterplatten-Daten zu versorgen. Wir laden sämtliche Kunden schon während der Beta-Phase ein, zusätzlich auch ihre BOM- und CPL-Daten hochzuladen. Diese Option ist täglich solange verfügbar, bis wir unsere maximale Kapazität für die BOM-Verarbeitung erreichen. Die Teilnahme an dieser Beta-Phase stellt sicher, dass Ihre BOM- und CPL-Anforderungen durch unser System abgedeckt sein werden, sobald der Dienst verfügbar sein wird und somit Ihre Bauteile bereits in unserer Datenbank verifiziert und verfügbar sind. Unsere Ingenieure werden Ihre BOM-Liste analysieren und sämtliche fehlenden Bauteile und Footprints in unsere Datenbank aufnehmen. Nach der Online-Analyse Ihrer BOM-Liste wird der PCBA Visualizer in Ihrem Kunden-Account, im Bereich laufende Bestellungen sichtbar sein. Jetzt können Sie Ihre Leiterplatte mitsamt den Komponenten und allen DRC-Ergebnissen überprüfen.

Ihre PCBA-Prototypen und -Kleinserien, auf Anhieb – das ist unser Ziel!

 

Your PCBA prototypes and small series, right first time, is our goal!

Darum sollten Sie uns Gerber X2-Dateien übermitteln

Die Vorteile des Gerber X2 Formats

Das perfekte Verständnis der Kundendaten und deren verlustfreie Übermittlung sind Schlüsselfaktoren für die nahtlose Produktion und kurze Lieferzeit bei Prototypen.

In unseren BLOGs haben wir die Historie des Gerber-Formats bereits erklärt. Wir haben ein White Paper darüber geschrieben, was wir mit Ihren Daten nach der Übermittlung machen, um diese für die Produktion aufzubereiten. Darüber hinaus haben wir Sie informiert das UCAMCO die Unterstützung für das alte Gerber RS-274D Format eingestellt hat.

Gerber X2 ist der aktuelle Standard. Warum sollten Sie diesen verwenden?

Durch die Verwendung von Attributen wird das neue Gerber Format intelligenter. Sobald der PCB Visualizer® Ihren neuen Job verarbeitet, verhelfen der Software Attribute dazu, die Lagen direkt zum korrekten Lagenaufbau zusammenzufügen. Andere Attribute identifizieren Vias und SMD Pads usw. Dadurch wird ein manueller Eingriff vermieden und zusätzliche Informationen für DRC- und DFM-Prüfungen bereitgestellt. Der Gerber X2 Einführungsfilm von UCAMCO bietet einen kurzen Einblick in die Arbeitsumgebung eines CAM-Ingenieurs während dieser ein UCAM-System zum Einlesen von X2 verwendet und dessen Vorteile erfährt.

Im Allgemeinen können CAD-Systeme wie KiCAD, Pulsonix, Easy-PC, DipTrace und Altium Gerber X2 als Ausgabe generieren. Wir mögen die Effizienz von X2, bitte verwenden Sie diese, denn es verbessert den Datentransfer von Ihnen zu uns in einer sicheren und praktischen Weise.

Sämtliche Informationen zum Gerber Format finden Sie auf der Webseite von UCAMCO.

Get more from EAGLE CAD!

Egal, ob Sie ein neuer Benutzer oder alter Hase sind, unser neuer EAGLE CAD Web-Bereich beinhaltet nun CAD-Experten-Tipps, wie Sie noch mehr aus EAGLE herausholen können. Dies ist ein Teil unserer Philosophie Leiterplatten-Entwickler dabei zu unterstützen ihre Projekte pünktlich und im Budget auf den Markt zu bringen.

Der erste Teil “EAGLE schematics to layout basics” beinhaltet Empfehlungen und Tipps für neue Benutzer um sich mit den Grundelementen von EAGLE vertraut zu machen:

  • Wie und welche Einstellungen nehme ich im Control Panel vor
  • Wie erstelle ich einen Schaltplan
  • Wie finde ich technische Daten, Verfügbarkeit und Preise für Bauteile
  • Wie erstelle ich ein Layout

Der zweite Teil “Cutting costs for fine-line PCBS” erklärt wie man ein Layout kostengünstiger und robuster entwirft. Unsere Experten zeigen wie man die Kosten für 10 4-Lagen Leiterplatten mit BGAs von 750€ auf 230€ reduziert, wenn man das richtige Raster, adäquate Design-Regeln und der richtigen Via-Pad Größe berücksichtigt werden.

Sie finden die passenden und leistungsstarken neuen EAGLE V7 Versionen in unserem EAGLE Web-Bereich, falls Sie nach einem neuen CAD-System suchen, oder vorhaben ein Upgrade Ihrer existierenden EAGLE Software vorzunehmen.

PCB –Design zur Leiterplattenherstellung

Wir haben viele Jahre gemeinsam mit den Entwicklern von CadSoft EAGLE, an einem reibungslosen Übergang zwischen Leiterplatten-Design und Leiterplatten-Herstellung gearbeitet. Unser besonderes Augenmerk galt folgenden Punkten:

  • Direkte Übernahme der EAGLE .brd Daten. Benutzer können Ihre .brd Daten direkt auf die Eurocircuits Webseite hochladen um mit Hilfe des PCB-Visualizer die Produzierbarkeit der Daten zu prüfen, eine Preis zu bekommen oder eine Bestellung zu platzieren.
  • Download von DRC-Dateien (DRU-Dateien) und zusätzlich von Bauteil-Bibliotheken namhafter Hersteller. Der download von DRU Dateien beinhaltet die kostengünstigsten Parameter unserer Pooling Services und hilft Ihnen die bestmögliche Balance zwischen Technologie und Preis zu erzielen.
  • Angebot der EAGLE CAD Pakete. Eurocircuits ist autorisierter Wiederverkäuferfür EAGLE Lizenzen.
  • Workshops unter Anwendung von EAGLE für neue und fortgeschrittene Anwender.

CAD workshops

Wenn Sie einen Workshop besuchen möchten, oder an einem für Ihre Bedürfnisse maßgeschneidertem Workshop Interesse haben, kontaktieren Sie uns über euro@eurocircuits.com.

eC-stencil-mate und eC-reflow-mate: Das berichten unsere Kunden

Derzeit werden mehr als 420 eC-stencil-mates und über 450 eC-reflow-mates im Feld eingesetzt. Wir haben einige Kommentare der Nutzer zusammengetragen, die wir mit deren Erlaubnis wiedergeben.

eC-stencil-mate

eC-stencil-mate
eC-stencil-mate

“Schnelle und einfache Einrichtung”

Ateknea hat 6 Niederlassungen in der gesamten EU, die sich auf F&E, Innovations-Projekt-Management und innovative Engineering-Lösungen spezialisiert haben. Unsere Ingenieure haben Forschungs-Erfahrung in einer großen Technologie-Bandbreite. Wir liefern unseren Kunden interdisziplinäre Lösungen zu deren Projekten

Wir sind Innovations-Spezialisten und stellen für unsere Kunden zügig funktionierende Prototypen bereit. Da wir sehr fortschrittliche Bauteile verwenden, ist eine hohe Zuverlässigkeit der Bestückung zwingend erforderlich. Der eC-stencil-mates hat die Qualität und Zuverlässigkeit unserer Prototypen-SMD-Bestückung stark verbessert. Die Einrichtung mittels Stift-Aufnahme ist schnell und akkurat, ideal für die Bestückung von Prototypen mit komplexen Bauteilen.”

Ateknea Solutions, Barcelona, Spanien.

eC-reflow-mate

eC-reflow-mate
eC-reflow-mate

“Schnelle Amortisation”

“Die embedded projects GmbH besteht aus auf embedded Linux Hard- und Software-Lösungen spezialisierten Entwicklern. Die Hardware-Produkte umfassen eine Reihe eigener embedded Mess- und Steuerungssysteme, als auch die GNUBLIN-Familie linuxbasierter Entwicklungs-Leiterplatten.

Wir müssen typischerweise 20-30 Prototypen bestücken. Dafür beauftraten wir zuvor einen Bestücker, haben uns dann aber entschlossen die Möglichkeiten einer In-House-Bestückung zu ergründen. Zu diesem Zweck haben wir uns einen Überblick über den Markt für Reflow-Öfen verschafft und uns für den eC-reflow-mate entschieden.

Es gab billigere Lösungen, aber diese erschienen nicht vertrauenswürdig: sie waren unzulänglich konstruiert und stellten die umfassende Steuerung zur Verfügung, welche wir für qualitativ hochwertiges Lösten benötigen.

Auch teurere Lösungen baten keine bessere Löt-Performance als der eC-reflow-mate. Sie verfügten über eine höhere Automatisierung, um größere Produktionslose zu fertigen, aber die Mehrkosten rentieren sich bei unseren Anforderungen nicht.

“Unsere Wahl war voll und ganz gerechtfertigt”

Es war sehr einfach, mit geringem Aufwand und wenig Einarbeitung, professionelle Löt-Ergebnisse zu erhalten. eC-reflow-mate hat von Anfang an funktioniert.

Unsere Investition hat sich wirklich schnell bezahlt gemacht. Für die externe Bestückung unserer Prototypen mussten wir mindestens 5-6 Leiterplatten bestellen, auch wenn wir nur 1-2 benötigten. Die Kosten stiegen schnell auf €1000,- an. Mit dem eC-reflow-mate können wir nun exakt die benötigte Anzahl Leiterplatten bestellen, üblicherweise 1-2 und diese dann In-House bestücken. Jetzt betragen die Gesamtkosten noch 25% dessen, was wir zuvor ausgeben mussten.

Für unsere Kleinserien, typischerweise 20-30 Leiterplatten, haben wir zusätzlich den Geschwindigkeitsvorteil. Neben den höheren Kosten der Bestücker, benötigen diese häufig 6-8 Wochen Bestückungszeit. Jetzt können wir unsere Leiterplatten kostengünstig innerhalb von 7 AT bestellen und diese einfach innerhalb von zwei Tagen bestücken. Zusätzliche sparen wir ca. 75% der früheren Kosten ein.”

embedded projects GmbH, Augsburg, Deutschland.

“Wir bekommen die Temperaturregelung, die wir brauchen”

“Unser eC-reflow-mate funktionierte perfekt für die Bestückung von Photomultplier-Chips, welche mit einem Temperatur-Sensiblen Epoxyd beschichtet waren, das die Dampfphase nicht überstanden hätte.”

– Experimental Officer, University of York, UK.

eC-stencil-mate und eC-reflow mate.

eC-stencil-mate bottom view
eC-stencil-mate bottom view

“Präzise, zuverlässige und wiederholbare Ergebnisse beeindrucken unsere Kunden”

“b-Smart sind Spezialisten für Hard- und Software-Projekt-Entwicklung.

Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit des eC-stencil-mate ermöglicht es uns, Fine-Pitch Bauteile zu löten. Zuvor haben wir diese Leiterplatten zu einem Bestücker geschickt, was mit zusätzlichem Zeit- und Kostenaufwand für unsere Projekte verbunden war.

Der größte Vorteil des eC-reflow-mate besteht darin, dass wir dadurch eine gleichmäßige Lötumgebung erhalten. Sobald wir das optimale Lötprofil für einen Leiterplattentypen eingerichtet haben, ist es einfach und unkompliziert dieses erneut aus dem Menü der eC-reflow-pilot Software auszuwählen. Dies stellt verlässliche Ergebnisse für jede Charge verarbeiteter Leiterplatten sicher.

Als spezialisierter Hard- und Software-Entwickler, erhalten wir regelmäßig Besuche unserer Kunden, um deren Projekte zu diskutieren. Sie waren jedes Mal beeindruckt mit welch professionellem Druck- und Löt-Equipment wir arbeiten. eC-stencil-mate und eC-reflow-mate steigern unsere Glaubwürdigkeit und helfen uns deutlich dabei Neugeschäft zu sichern.”

b-smart GmbH, Sulzberg, Deutschland.

“Die Entwicklung neuer Produkte ist schneller und billiger”

“ITH ist der weltweite führende Systemlieferant für Bolzenverbindungs-Technologie. Mit mehr als 200 auf unseren Namen eingetragenen Patenten, ist die Entwicklung neuer Produkte entscheidend für unseren nachhaltigen Erfolg.

Wir können unsere Leiterplatten-Prototypen in einem preisgünstigem 5 Tage-Service bestellen. Mit Hilfe des eC-stencil-mate und eC-reflow-mate sind die Leiterplatten innerhalb eines Tages fertig bestückt und getestet und bereit für die Verwendung. Wir sparen ca. 60-70% der Kosten im Vergleich zur Beauftragung eines externen Bestückers – abgesehen davon, dass Bestücker üblicherweise keine günstigen Konditionen für Bestückungszeiten von weniger als 7 AT ab Erhalt der Leiterplatten anbieten.”

ITH GmbH, Meschede, Germany

Eurocircuits unterstützt das Formular Student Team der Universität München3

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Steuerung des eC-reflow-mate

Steuerung des eC-reflow-mate

Wie wird der eC-reflow-mate gesteuert?

Sehen Sie sich das Programm auf dem eC-reflow-pilot an:

  • Auf der linken Seite ist eingestellt, dass die untere Heizung der oberen mit einer Differenz von -40°C folgen soll. Somit würde eine Temperatur der oberen Heizung von 200°C, die untere Heizung auf 160°C regeln. (mehr über Vorheizung).
  • Die Reflow TAL Zeit ist auf mindestens 15 Sekunden eingestellt. Damit hält die Temperatursteuerung die höchste Temperatur der Kurve für mindestens 15 Sekunden. Diese Funktion bewirkt ein Aufheizen des Ofens bis zum Erreichen der eingestellten Maximal-Temperatur unabhängig von den eingestellten Zeitfenstern. Der Ofen wird die Temperatur für 15 Sekunden halten und danach zum höchsten Temperaturpunkt zurückspringen und den Rest des Profils / der Temperaturkurve fortsetzen. (s.a. Haltezeit eC-reflow-mate undeC-reflow-pilot).
  • Die eingestellte Temperaturkurve hatten einen eckigen Verlauf, aber die von den Meßsensoren angezeigte Kurve scheint der theoretischen Kurve nicht zu folgen. Was ist der Hintergrund?

Die Ofensteuerung ähnelt dem Autofahren.

Aufheizen
  • Der erste Schritt in der Kurve ist ein Sprung auf 100°C in wenigen Sekunden. Das wird so nicht passieren. Es ist wie ein Tritt aufs Gaspedal wenn die Ampel auf grün springt. Das Auto beschleunigt nicht von 0 auf 100 in 0 Sekunden. Es benötigt Zeit für die Beschleunigung. Der Ofen verhält sich ähnlich. Der Befehl aufzuheizen schickt Strom an die Infrarotlampen. Der Strom führt dazu das der Glühdraht aufheizt, was wiederum den Ofen und die Leiterplatte aufheizt. Das braucht Zeit.
  • Der zweite Temperaturbereich entspricht einer langsamen Beschleunigung. Durch Zurücknehmen des Gaspedals geben Sie Ihrem Auto mehr Zeit um langsamer die gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen. Ähnlich verläuft es im Ofen.
  • Der Zeitpunkt wann der Ofen den höchsten Punkt der Kurve erreicht, hängt von der zu lötenden Leiterplatte ab. Dickkupfer Leiterplatten benötigen mehr Zeit. Die Zeit ist der einzige Parameter um die Kurve zu beeinflussen. Wenn Sie nicht wissen wie Ihre Leiterplatte reagiert, löten Sie am besten unter Zuhilfenahme des externen Sensors, mit dessen Hilfe Sie die Temperatur auf der Leiterplatte messen können. Durch gleichzeitige Verwendung der oben erklärten Reflow TAL Funktion kann die Erreichung der Aufschmelz-Temperatur garantiert werden.

Abkühlen, Tür öffnen.

Türöffnungspunkt

  • Der nächste Punkt der Kurve markiert den Abkühlpunkt. Die Temperatur wird niemals wie in der theoretischen Kurve fallen. Was eingestellt wird ist vielmehr “bremsen!” – wie im Auto bei einer roten Ampel. Nur das es beim Ofen bedeutet das nicht mehr geheizt wird. Von diesem Punkt an kühlt der Ofen sehr langsam ab, da er gut isoliert ist. Unabhängig von der Zeit öffnet die Lade, sobald die Temperatur des Türöffnungspunkts erreicht wird. So wird sichergestellt, dass die Löttemperatur vor öffnen der Lade unterschritten ist und sich somit keine Bauteile mehr verschieben können.

Workshop Prototypen perfekt Löten mit dem eC-reflow-equipment

Workshop Prototypen perfekt Löten mit dem eC-reflow-equipment

Am 23.und 24. 10.2012 veranstaltete die Eurocircuits GmbH einen weiteren Workshop rund um die SMD Bestückung.

Zum Zweiten mal war man Gast bei der Davidsmeyer & Paul GmbH in Erkelenz. An beiden Tagen konnten insgesamt 34 Teilnehmer begrüßt werden.

Nachdem Uwe Dörr die Kunden in Empfang genommen und die Firma Eurocircuits vorgestellt hat ging es nahtlos zum Hauptteil unter der Leitung von Ben Verwaest über.

Im Gegensatz zum ersten Workshop in Erkelenz Stand dieses Mal nicht das eigens entwickelte eC-equipment im Fokus, sondern vielmehr die Vielfalt der unterschiedlichen Technologien Reflow-, Hand- PIP (Pin in Paste) und BGA Löten.

Ben Verwaest von der Firma Arcoss aus Belgien hat zunächst in seinem theoretischen Teil auf die Besonderheiten der Reflow Technologie aufmerksam gemacht. Dabei ging es unter anderem um die verschiedenen Prozesse und Materialien die dabei zum Einsatz kommen.

Nachdem der theoretische Teil abgeschlossen war ging man zur Praxis über.

Zunächst wurde ein fachgerechter Lötpastendruck mit eC-stencil-mate durchgeführt und die wichtigen Merkmale dazu besprochen. Danach wurden die entsprechenden Bauteile platziert und mit dem ec-reflow-mate gelötet. Die Ergebnisse dazu wurden für alle deutlich auf eine große Leinwand projiziert und besprochen.

Anschließend zeigte Ben Verwaest Tipps und Tricks rund um das Handlöten. Hier war es den Teilnehmern auch möglich eigene Problemfälle mitzubringen und diese mit Ben Verwaest zu besprechen.

Größtes Interesse zeigten alle Teilnehmer dann als Ben Verwaest einen BGA live auflötete. Es wurde im Detail die Problematik und Vorgehensweise genau erörtert.

An beiden Tagen zeigten die Teilnehmer großes Interesse und mit vielen Fragen und Anregungen hatten die Teilnehmer großen Anteil an der gelungenen Veranstaltung. Zwischendurch nutzten Klaus Rockstroh und Uwe Dörr immer wieder die Zeit um interessierten Kunden Frage und Antwort zu stehen.