Rozmowa o Ultra HDI: Chrys Shea, miniaturyzacja PCB i nadchodzące wyzwania

W tym odcinku podcastu OnTrack, prowadzący, konsultant techniczny Zach Peterson, eksploruje rewolucyjny świat Ultra HDI razem z Chrys Shea, prezes Shea Engineering. Oboje odkrywają przyszłość lutowania PCB i miniaturyzacji, rzucając światło na złożone wyzwania, które nas czekają, oraz przełomy tuż za horyzontem. Chrys, znana ze swojej wiedzy fachowej, dzieli się bezcennymi spostrzeżeniami na temat opracowywania pojazdów testowych do lutowania i nawigowania po złożonościach montażu Ultra HDI. Ta rozmowa obiecuje głębokie zrozumienie najnowszych osiągnięć kształtujących przyszłość produkcji elektroniki.

Nie przegap eksperckiego doradztwa i innowacyjnych strategii przedstawionych przez Chrys Shea, wiodącego głosu w świecie montażu SMT i projektowania PCB.

Posłuchaj odcinka:

Obejrzyj odcinek:

 

Najważniejsze punkty:

• Przedstawienie Chrys Shea, prezes Shea Engineering, omawiającej jej zaangażowanie w rozwijanie pojazdów testowych do lutowania, ze szczególnym skupieniem na Ultra High-Density Interconnect (UHDI).
• Dyskusja na temat znaczenia posiadania planu na wstępie, szczególnie w kontekście adresowania defektów i rozważań DFM (Design for Manufacturability).
• Tło Chrys Shea jako inżyniera procesu montażu SMT (Surface Mount Technology) i jej przejście do niezależnego doradztwa, specjalizującego się w lutowaniu.
• Przegląd pojazdu testowego opracowanego do drukowania pasty lutowniczej i jego ewolucja, aby pomieścić różne procesy lutowania i rozmiary komponentów, w tym BGAs, QFNs i mniejsze pasywne.
• Przedstawienie nowego pojazdu testowego do montażu UHDI, podkreślające zwiększoną gęstość i wyzwania takie jak umieszczanie poza osią i efekt prowadzącej krawędzi w druku szablonu.

Dodatkowe zasoby:

• Połącz się z Chrysem na LinkedIn
• Dowiedz się więcej o Shea Engineering Services
• Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej o procesie montażu dla miniaturyzacji i technologii Ultra HDI
• Wyłączny dostęp do 15 Dni Darmowego dostępu do Altium Designer

Stenogram:

Zach Peterson: Jaki jest plan? Czy w ogóle jest jakiś plan, czy po prostu będziemy eksperymentować i zobaczymy co z tego wyjdzie?

Chrys Shea: To się nazywa bić inżyniera procesu aż do skutku, aż uda się zmniejszyć liczbę defektów. Moim zdaniem, jako wyznawcy DFM, cała idea polega na tym, aby dyskutować o tym z projektantami na wstępie, żeby wiedzieć czego się spodziewać.

Zach Peterson: Witajcie wszyscy, witajcie w podcaście Altium OnTrack. Jestem waszym gospodarzem, Zach Peterson. Dzisiaj będziemy rozmawiać z Chrys Shea, prezesem Shea Engineering. Chrys zajmuje się opracowywaniem pojazdów testowych do lutowania. I bardzo chcę dowiedzieć się więcej o tym, co robi i o niektórych pracach, które prowadzi w zakresie UHDI. Chrys, bardzo dziękuję za dołączenie do nas dzisiaj.

Chrys Shea: Dziękuję, Zach, za zaproszenie. Bardzo doceniam tę możliwość.

Zach Peterson: Absolutnie. Cieszymy się, że jesteś tutaj. Wiele razy mówiłem, że staram się dowiedzieć więcej o tym, co dzieje się z produkcją poza samym DFM, więc jestem naprawdę podekscytowany.

Chrys Shea: Świetnie. Studiowałem DFM na studiach magisterskich, więc jestem wyznawcą Boothroyd Dewhurst od ostatnich 35 czy 40 lat, więc uwielbiam to.

Zach Peterson: Super. To wspaniale. Jeśli możesz, opowiedz nam, co robisz.

Chrys Shea: Jestem inżynierem procesu montażu SMT od 1990 roku, więc przeszedłem od 25 mil pitch do słupków miedzianych i to była wspaniała, wspaniała podróż. Pierwsze 20 lat w branży spędziłem mniej więcej po 10 lat po stronie użytkownika, zarządzając liniami montażowymi i liniami NPI oraz zajmując się DFM, a następne 10 lat, pracując po stronie dostawcy, rozwijając materiały i nowe procesy. I 15 lat temu, prawie 16 teraz, postanowiłem założyć własną firmę. Od tego czasu jestem niezależnym konsultantem. Teraz otrzymałem przydomek, królowa lutowania i nie traktuję tego lekko. Bardzo to doceniam.

Zach Peterson: Cóż, wasza wysokość. To interesujące. Nie wiedziałem, że istnieją konsultanci do spraw lutowania SMT. Nawet nie wiedziałem, że to jest coś takiego.

Chrys Shea: To taka nisza. Nie reklamuję się. Nie prowadzę żadnego marketingu. Nie zajmuję się sprzedażą. To bardziej słuch o mnie chodzi i to naprawdę, naprawdę daje mi dużo satysfakcji od dawna.

Zach Peterson: To wspaniałe. To wspaniałe. Zawsze świetnie jest, gdy możesz wybić się na własną rękę i naprawdę robić to, co chcesz robić, i zdobyć to uznanie.

Chrys Shea: Pasja, pasja do tworzenia połączeń lutowniczych. Uwielbiam tworzyć połączenia lutownicze.

Chrys Shea: Czuję to.

Zach Peterson: Czuję to. Więc jedną z rzeczy, które robiłeś, jest rozwijanie pojazdów testowych do lutowania. Czy to prawda?

Chrys Shea: Tak, tak.

Zach Peterson: I niedawno brałeś udział w tworzeniu dość skomplikowanego pojazdu testowego dla montażu UHDI?

Chrys Shea: Tak, rzeczywiście. To, co zrobiliśmy, to opracowaliśmy pojazd testowy do drukowania pasty lutowniczej kilka lat temu, prawdopodobnie pięć, sześć lat temu. Wprowadziliśmy go w 2019 roku. I pierwotnie był używany do testów drukowania pasty lutowniczej i zawierał 25 różnych testów pasty na jednej płytce. Więc montażysta może w ciągu pół zmiany zdecydować, czy to jest odpowiednia pasta. I można je wszystkie ocenić na skali i wybrać najlepszą pastę do swojej operacji montażowej. A także wiedzieć na wstępie, jakie są kompromisy. Więc odkąd wprowadziliśmy to jako prosty pojazd testowy pasty lutowniczej, używaliśmy go do drukowania pasty, oceny szablonów, oceny wszystkich nowych nano powłok, które pojawiły się, oceny nowych typów zdrapywaczy, patrząc na to, jak cienko możemy iść na fabryce zanim potrzebujemy solidnego wsparcia płyty, patrząc na to, jak czyścimy szablon pod spodem, różne typy rozpuszczalników, które możemy użyć, to jest drukowanie. Następnie przechodzimy do umieszczania, i to zostało użyte do opracowania procesów montażu 01005 i 008004. I zauważ, że mówię oh-oh, zamiast zero-zero, ponieważ gdy widzisz ilość materiałów, wszyscy mówimy oh-oh, 008004. Użyliśmy go również do udowodnienia możliwości BGA o rozmiarze 0,4 milimetra. I ciekawą rzeczą, na którą ostatnio otrzymałem informację zwrotną, była weryfikacja szybkości umieszczania, ponieważ w świecie montażu SMT mamy szybkości umieszczania według standardów IPC i każdy wykonuje swój test trochę inaczej. Więc ci ludzie wzięli płytę. I robimy coś, gdzie nakładamy podwójnie klejącą taśmę i umieszczamy, a następnie weryfikujemy umieszczenie. Więc byliśmy w stanie zweryfikować szybkości i miejsca umieszczania. Następnie, gdy dochodzimy do przepływu. Używaliśmy go do weryfikacji pustek na komponentach z dolnym zakończeniem, QFN, tranzystorach i 008004, które są teraz w twoim telefonie. Używaliśmy go również do opracowania wielu zasad projektowania, maska ​​w porównaniu do metalu definiującego pady w zależności od rozmiaru cechy, kwadratowe w porównaniu do okrągłych padów, optymalizując nasze projekty apertur dla tych małych padów. Osobiście zrobiliśmy z tym dużo i wiele dużych CEMS i OEM przyjęło to jako swoje pojazdy testowe. Czasami je modyfikują, laboratoria past używają tego. Więc zyskało dużo przebiegu, ale pierwotnie było zaprojektowane na okres trzech do pięciu lat i osiągnęliśmy ten okres. Więc nadszedł czas, aby to zmienić.

Zach Peterson: Rozumiem.

Zach Peterson: I tak dochodzimy do Ultra HDI.

Chrys Shea: Jasne. A teraz, gdy schodzimy do linii i odstępów 25 mil, jestem pewien, że stwarza to kilka wyzwań, prawda? Jednym byłaby gęstość, a jaki byłby inny wyzwanie? Może powiedzmy rozmiary padów.

Chrys Shea: Rozmiary padów i gęstość. Trafiłeś w sedno, ponieważ, cóż, jeśli mam przekazać dobre i złe wieści, to dobra wiadomość dla montażystów jest taka, że nie mamy jeszcze komponentów mniejszych niż 008004. Zła wiadomość jest taka, że pakujemy je w większych ilościach i wyższych gęstościach, a nawet te malutkie rozmiary padów zmniejszamy jeszcze poniżej minimalnych i maksymalnych warunków materiałowych IPC, aby zmieścić je wszystkie na płytce. Więc to, co Ultra HDI wnosi do montażu, to po prostu dużo więcej tych samych wyzwań w większych ilościach. Jestem inżynierem procesu SMT od 35 lat. Trzy pewne rzeczy w moim życiu to śmierć, podatki i miniaturyzacja. To nadchodzi od 35 lat i będzie nadchodzić dalej. I to jest to, co nas, nie wiem, intryguje, zatrudnia i inspiruje, chyba.

Zach Peterson: To jest interesujące. Wspomniałeś, że rozmiary padów są zmniejszane, poniżej jakich minimalnych standardów IPC? Myślę, że 7351.

Chrys Shea: 7525.

Zach Peterson: Czy IPC nie przewidywało tego, czy zawsze po prostu czekają, aż ludzie coś zrobią, a potem opracowują standard później?

Chrys Shea: Ponieważ standardy są opracowywane na podstawie doświadczeń, musimy zdobyć doświadczenie, zanim będziemy mogli opracować standard. To trochę jak pytanie, co było pierwsze: jajko czy kura.

Chrys Shea: A potem na płytce testowej, jeśli możesz ją po prostu podnieść na moment, bo pokazałeś ją na ekranie tylko na chwilę. Chcę dać ludziom tylko szybki widok i może opis tego, co tutaj widzimy. Ale wygląda na to, że mamy wiele różnych komponentów. Zakładam, że nie ma trasowania, ale mamy pady i wszystko dla wielu różnych komponentów, wszystko poukładane i wyrównane w swoich własnych obszarach. Jakie są niektóre z komponentów, które są tutaj? Wiem, że wspomniałeś o bardzo małych pasywnych SMD, ale wygląda na to, że są prawdopodobnie miejsca na QFNy.

Chrys Shea: Tak. To są BGAs 05 o rozstawie 0,5 milimetra. Są trochę trudne do zobaczenia. To są BGAs 0,4 milimetra. A z boku są BGAs 0,3 milimetra. Tutaj mamy QFN 0,4, co jest najmniejszym możliwym rozstawem. To była płyta dziedziczna, gdzie mieliśmy niektóre 1206, niektóre 0603, niektóre 0402, wszystkie zostały usunięte dla następnej wersji. Mamy 0201, 0105 i nasze ulubione 0804. Ta płyta była dobra do testowania pasty, ale naprawdę nie przesuwała poziomów miniaturyzacji. W taki sposób nowa płyta przesuwa poziomy miniaturyzacji lub poziomy gęstości pakowania.

Zach Peterson: Dobrze. Zachęcam każdego, kto słucha w wersji audio, aby przeszedł na YouTube i zobaczył, jak wygląda jedna z tych płyt.

Chrys Shea: A jeśli chcesz zobaczyć dobre zdjęcie, sheasmt.com. Jeśli przejdziesz do płyty SMTA, są tam ładne zdjęcia górnej i dolnej strony.

Zach Peterson: Oto jest. Doskonale. Jedna rzecz, która mnie tutaj zastanawia, to rozmawiamy o pojeździe testowym, który wydaje się być dość intensywnie używany przez ostatnie kilka lat. Jak często producent używa tego rodzaju płyt, aby może zakwalifikować swój proces albo dla produkcji dużych wolumenów, albo wysokiej złożoności?

Chrys Shea: Duże CEMy, najwyższe szczeble, mają swoje własne wewnętrzne pojazdy testowe. Szczeble drugie i niższe zazwyczaj nie mają. Więc zakup tej płyty za około 30 dolarów jest znacznie bardziej ekonomiczny niż używanie jednej z własnych płyt produkcyjnych. I ma o wiele więcej testów. Jest tam właściwie 25 różnych testów pasty lutowniczej i DOE jest wbudowane w ten projekt. Więc jest szybciej, taniej i bardziej efektywnie. Co tu nie kochać?

Zach Peterson: To interesujące. Używają pojazdu testowego, ale myślałbym, że przynajmniej w celu kontroli jakości, mogliby faktycznie użyć jednej z płyt produkcyjnych lub może tylko warstw powierzchniowych z płyty produkcyjnej, ponieważ nie potrzebują całego wewnętrznego trasowania. Naprawdę potrzebują tylko padów, jeśli wszystko, co próbują zrobić, to zakwalifikować lutowanie, czy to prawda?

Chrys Shea: Dokładnie, dokładnie. I te są faktycznie wyprowadzone do złotych palców. Wszystkie są połączone w łańcuch daisy i wyprowadzone do złotych palców. Więc możesz umieścić to w komorze cyklu termicznego, aby udowodnić swój proces lutowania.

Zach Peterson: Rozumiem, rozumiem. Ok. Więc brzmi to tak, jakby praktycznie każdy montażysta potrzebował jakiegoś rodzaju pojazdu testowego, aby na pewnym poziomie udowodnić swój proces, a następnie mogli z niezawodnością iść do swoich klientów i powiedzieć, Hej, możemy robić 0201, 0105.

Chrys Shea: Dokładnie, dokładnie. I jest o wiele łatwiej to zrobić na pojeździe testowym niż na płycie klienta, która może być powierzona lub na własnej miniaturyzowanej płycie, o których wiemy, że są w wyższym zakresie cenowym niż standardowe płyty. Więc ma to sens dla wielu osób, aby tego używać. A czasami używamy tego, aby ocenić proces, aby zobaczyć, jak drobny rozstaw może osiągnąć producent na zlecenie. Może są kwalifikowani na 05 BGA, ich marginalnie na 04 i nie mają możliwości na 03. Więc dobrze jest móc to ocenić, aby mogli lepiej komunikować się ze swoimi OEM-ami co do tego, jakie mają możliwości lub gdzie muszą się poprawić.

Zach Peterson: Więc teraz, w nowym pojeździe testowym, nowy pojazd testowy, brzmi to, jakby naprawdę podnosił gęstość na nowy poziom, prawda? Już osiągnęliśmy 008004, teraz naprawdę upakowują je w małą przestrzeń. Jak wygląda ten nowy pojazd testowy?

Chrys Shea: Pozwól, że udostępnię mój ekran.

Chrys Shea: Dobrze.

Chrys Shea: I pokażę ci, co tu mamy. Teraz nazywam to mechanicznym, ponieważ mamy tylko nasze górne warstwy i podzielimy się wizją dla warstw wewnętrznych. Czy teraz to widzisz? To nasz nowy pojazd testowy SMTA do zobaczenia. Teraz jesteśmy na wersji 2.3 z 2.1.

Zach Peterson: Więc naprawdę, naprawdę szybko dla wszystkich, którzy słuchają w audio, widzimy coś podobnego. Mamy grupy komponentów w różnych regionach płyty. Znowu, wygląda to na wiele tych samych rodzajów komponentów. I nawet widzę coś, co wygląda na pewną rotację niektórych z tych grup komponentów.

Chrys Shea: Tak. Miniaturyzacja przynosi nam o wiele więcej, co w montażu określamy jako umieszczanie poza osią. Większość naszych umieszczeń historycznie była na zero lub 90 poziomo lub pionowo. Ale gdy przechodzimy do coraz gęstszych opakowań, widzimy o wiele więcej na 45 stopniach, kilka tutaj na 30 i 60 stopni, ale nie umieściliśmy ich na płycie. I zawsze jest ten dziwny kąt gdzieś, gdzie tylko 17 stopni by pasowało. Problem z umieszczeniami poza osią nie dotyczy koniecznie drukowania, umieszczania czy przepływu. To wszystko jest nadal dość proste. Ale wpadamy w kłopoty, gdy mamy takie gęste pakowanie i te umieszczenia poza osią i szukamy automatycznej inspekcji. Automatyczna inspekcja optyczna nie była rozwijana przez lata dla umieszczeń poza osią. Więc napotykamy takie rzeczy jak cieniowanie i mamy małe komponenty. Więc to pomoże nam udoskonalić nasze algorytmy w przyszłości.

Zach Peterson: Rozumiem, rozumiem. Ok. Więc jakie rzeczy mamy na tej płycie? Wygląda na to, że na górze mamy niektóre z BGA.

Chrys Shea: Tak. Pozwólcie, że wyjaśnię, dlaczego niektóre z tych układów mogą wyglądać dla nas nieco dziwnie. Istnieje sytuacja w drukowaniu pasty lutowniczej przez szablon, którą nazywamy efektem krawędzi prowadzącej. Pierwsze kilka padów w kierunku ruchu zdrapywacza szablonu zawsze wykazuje ogromną ilość zmienności, znacznie więcej niż trzeci czy czwarty rząd padów. Dzieje się tak, ponieważ musimy rozpocząć toczenie i ścinanie pasty, i nie udaje nam się jej wystarczająco ścinać, dopóki nie dotrzemy do pierwszych kilku rzędów. Więc udokumentowaliśmy efekt krawędzi prowadzącej. Niektóre firmy produkujące drukarki szablonowe wprowadziły funkcje próbujące go przezwyciężyć. Ale to, co tutaj robimy, to układamy BGA w sposób przesunięty i dodajemy fikcyjne pady na przodzie, abyśmy mogli absolutnie zmierzyć efekt krawędzi prowadzącej. A kiedy go zmierzymy, wtedy możemy go adresować poprzez szablony, zdrapywacze, zmienne maszynowe. To jest pierwszy pojazd testowy, który mamy, gdzie możemy naprawdę skupić się na efekcie krawędzi prowadzącej. Więc zobaczycie, że mamy 1, 2, 3, 4 z tych BGA 04 właśnie tam, gdzie umieścilibyśmy je na krawędzi prowadzącej. I przesunęliśmy te trzy i dodaliśmy fikcyjne pady. I to, co zobaczymy podczas drukowania, to A1, rząd A na tym urządzeniu będzie drukowany znacznie lepiej niż rząd A na tamtym urządzeniu. O ile? To właśnie zamierzamy dowiedzieć się, kiedy zaczniemy to uruchamiać.

Zach Peterson: Jeśli mogę, kiedy mówisz lepiej, drukować lepiej, co dokładnie to oznacza?

Chrys Shea: A drukowanie to gra w redukcję zmienności.

Zach Peterson: Rozumiem, dobrze.

Chrys Shea: Kiedy patrzymy na nasze objętości depozytów pasty lutowniczej, chcemy, aby wszystkie były w granicach... Używamy tego, co nazywamy współczynnikiem zmienności. Chcemy, aby wszystko było w granicach 10% średniej. Oznacza to, że nasz proces jest pod kontrolą. Jeśli mamy zmienności, które są powyżej 15% średniej, oznacza to, że nasz proces jest poza kontrolą. Kiedy robimy rzeczy tak małe, potrzebujemy naszego procesu pod kontrolą.

Zach Peterson: Jasne. Więc ten górny rząd w tych BGA, gdzie jest wzdłuż kierunku deponowania, te byłyby trafione jako pierwsze.

Chrys Shea: Tak.

Zach Peterson: Lepsze oznacza po prostu, że ten rząd wygląda dużo bardziej jak wszystkie inne rzędy. Tak, więc to, co mamy tutaj na ekranie, to kilka wykresów. Mamy wykres słupkowy i mamy wykres liniowy, który chyba kwantyfikuje zmienność spowodowaną efektem krawędzi prowadzącej na BGA.

Chrys Shea: Dokładnie. I to było na BGA 0,4 milimetra z starej wersji płytki. Teraz, kiedy mamy nową wersję, to nagle stara. I możesz zobaczyć rząd jeden, kiedy chodziło o deponowanie pasty lutowniczej, było trochę lżej niż rząd dwa lub rząd trzy. To były z różnymi wycieraczkami, ale także widzisz zmienność w rzędzie jeden, nawet najlepsza była poza kontrolą. Byliśmy na poziomie około 18%. To jest 25% zmienności, to jest 30% zmienności. Kiedy schodzimy do rzędu trzeciego, wracamy praktycznie do kontroli. Chcemy mniej niż 10, jesteśmy w porządku z mniej niż 15. Więc mamy tam zielone i żółte kropki. Więc to naprawdę ilustruje, że pierwszy rząd jest poza kontrolą. Różnica w depozytach jest zbyt duża. I skończymy z otwartymi lub zwartymi, głównie otwartymi w tym pierwszym rzędzie. Kiedy dojdziemy do trzeciego, jesteśmy w naprawdę dobrym stanie.

Zach Peterson: Więc czy przesłanie tutaj dla projektanta to po prostu powiedzieć, hej projektant, musisz dodać przynajmniej dwa rzędy fikcyjnych padów wzdłuż tego kierunku drukowania? Czy to coś, co montażysta musi zrobić po fakcie? Bo mogę sobie wyobrazić naprawdę skomplikowaną, bardzo gęstą płytę, która przychodzi i jest przeglądana, a ktoś mówi: "Hej projektant, musisz dodać te pady tutaj." Och, przepraszam, to oznacza, że te 50 komponentów teraz musi się przesunąć o milimetr, co kiedy jesteś w HD... nawet w standardowym regionie złożoności może być dla ciebie zmianą gry.

Chrys Shea: Tak, tak. Mogę zapytać, ale wiem, że nie dostanę tego, czego chcę. Więc to, co robimy w dziedzinie drukowania, to w miarę jak rzeczy stają się gęstsze, naprawdę zaczynamy obserwować coraz więcej. To było, powiedzmy, legendą inżynierów procesu przez przynajmniej 10 lat. A teraz widzimy to coraz częściej. Więc teraz testujemy to coraz częściej. Nie możemy dodawać padów. Och, gdyby tylko można było. To, co robimy, to na przykład przyspieszamy prędkość zdrapywacza aż dojedziemy do obszaru druku, więc uzyskujemy trochę więcej ścinania, albo zaczynamy przesuwać zdrapywacz dalej od obszaru druku, aby uzyskać trochę więcej ruchu i uzyskać trochę więcej ścinania. I mam pomysł, którego jeszcze nie mogę ujawnić, ale jest tu rozwiązanie tego problemu. Jeśli to po prostu zamknę, nie będę mógł tego opatentować. Więc porozmawiamy o tym za jakiś czas.

Zach Peterson: Dobrze. Dobrze. Po uzyskaniu tego patentu, na pewno zaprosimy cię z powrotem, abyś opowiedział o tym, bo brzmi to interesująco.

Chrys Shea: W porządku.

Zach Peterson: Jedna rzecz, którą zauważyłem w pojeździe testowym, to te BGA. Większość tego centralnego obszaru jest wydrążona w pojeździe testowym i nie ma padów. Ale jeśli spojrzeć na większość komponentów BGA, faktycznie wypełniają całą dolną stronę obudowy padami. Więc dlaczego pojazd testowy został zaprojektowany w taki sposób, że ten centralny kwadrat padów został pominięty?

Chrys Shea: Jest zaprojektowany w ten sposób, ponieważ używamy komponentów atrapowych i tak są zaprojektowane te atrapy. Wierz mi, kiedy patrzymy na trzy rzędy na peryferiach, a właściwie to jest ten jeden, cztery rzędy na peryferiach, to wystarczy, abyśmy mogli sobie z tym poradzić. Jeśli przyjdziemy tutaj i spojrzymy na BGA 03, zobaczysz dużo większą gęstość i również zobaczysz pady w iOS w środku.

Zach Peterson: Rozumiem. Dobrze. Więc patrzyłem na złe BGA.

Chrys Shea: Cóż, widzimy różne rodzaje BGA. To zależy. Ale dla naszych celów, ponieważ chcemy pokazać ciągłość elektryczną, musimy używać tych połączonych w łańcuch.

Zach Peterson: Tak, to bardzo interesujące. A widzę, że nadal masz również złote palce wzdłuż krawędzi.

Chrys Shea: Tak. Tak. Większość tych komponentów ma pojedynczy łańcuch, który prowadzi do złotych palców, ponieważ są one tak wymagające, mają faktycznie dwa łańcuchy, jeden dla zewnętrznej tablicy lub tablicy obwodowej i jeden dla wewnętrznej tablicy. Ponieważ to, co robimy, to umieszczamy je w komorach, cyklicznie zmieniamy temperaturę, monitorujemy opór i możemy przewidzieć, kiedy złącze pęka.

Zach Peterson: Naprawdę?

Chrys Shea: Tak.

Zach Peterson: Dobrze, po prostu obserwując opór w czasie rzeczywistym.

Chrys Shea: Tak, tak. Ponieważ gdy pęknięcie propaguje się przez złącze, przekrój poprzeczny, który przewodzi elektryczność, staje się mniejszy-

Zach Peterson: Zaczyna maleć.

Chrys Shea: I wracamy do fizyki ze szkoły średniej stąd.

Zach Peterson: Dobrze, to ma sens. To ma sens. Więc to byłoby tylko dla złącz na powierzchni, prawda? To nie jest jak cecha wewnętrzna, jak mikrovia.

Chrys Shea: Nie, to nie jest. Ale właśnie trafiłeś na piękno tej przeprojektowanej wersji i używania łańcucha. Kiedy łączymy te w łańcuch, zobaczysz, że wszystkie połączenia są teraz na górnej warstwie, a inne połączenia są wykonane wewnątrz komponentu. Moją wizją dla tej płyty jest przewiercenie przez viasy i pady, umieszczenie niektórych ślepych vias, połączenie wewnętrznie, a może nawet przez niektóre zakopane viasy, a następnie powrót do padów. Więc zamiast mieć tę jedną małą ścieżkę łączącą te, faktycznie przewiercilibyśmy, przeszlibyśmy przez wnętrze płyty i wyszlibyśmy z powrotem, zastępując powierzchnię.

Zach Peterson: Dokładnie. Więc dla każdego, kto słucha nas tylko w wersji audio, mamy małe ścieżki łączące sąsiednie pady. Ale o czym mówisz, to pozbyć się ścieżek, wrzucić mikroprzejścia w padach.

Chrys Shea: Rzeczywiście.

Zach Peterson: I możliwe nawet ułożyć mikroprzejścia ślepe i zakopane w padach.

Chrys Shea: Tak. Tak, tak, tak, tak, tak, tak. Świat stoi przed nami otworem. Możemy próbować różnych rzeczy. Idealnie, chciałbym spróbować jednego typu połączenia na jednym obwodzie z tablicą, a potem innego typu w następnym i kolejnego typu w kolejnym, ponieważ to ułatwi nam znalezienie, gdzie pojawiają się przerwy.

Zach Peterson: Dokładnie. Bo wtedy, zgaduję, ktoś mógłby zrobić, wiesz, tylko jedną linię wzdłuż płytki, którą trzeba by przeciąć, aby wykonać mikroprzekrój.

Chrys Shea: Tak, tak.

Zach Peterson: Rozumiem. Więc teraz masz, powiedzmy, 25 różnych testów mikroprzekroju wbudowanych w jedną część kuponu.

Chrys Shea: To piękne, prawda?

Zach Peterson: Tak, tak. Naprawdę fajne.

Chrys Shea: Jedną z rzeczy, które robimy, jest projektowanie wielu możliwości DOE i eksploracji w tych testowych pojazdach.

Zach Peterson: Czy otrzymujecie zapytania o niestandardowe pojazdy testowe?

Chrys Shea: Tak, otrzymujemy. Widzę logo SMTA tutaj, ale mogę sobie wyobrazić... Powiedzmy, że Lockheed Martin chce swojego własnego pojazdu testowego. Raytheon chce swojego własnego pojazdu testowego.

Chrys Shea: Pracowałem z wieloma montażystami nad oryginalnym pojazdem testowym. Kiedy chcą dostosowania, jesteśmy w stanie to zrobić. I jeśli spojrzysz tutaj, na tej dużej otwartej przestrzeni, którą pokazuję, nazywamy to zielonymi polami.

Zach Peterson: Zielone pola. Rozumiem.

Chrys Shea: Zielone pola. Więc możemy umieścić tam wszystko, czego ktoś chce. Logo SMT na płytce, mamy umowę o tantiemy. 10% ceny zakupu każdej naszej płytki idzie na SMTA, aby wspierać następną generację inżynierów dla rozwoju siły roboczej i młodych profesjonalistów. Jesteśmy z tego bardzo dumni, ponieważ uwielbiamy wspierać młodych ludzi.

Zach Peterson: Tak, tak. Myślę, że to niezwykle ważne i świetnie, że to robisz. Jeszcze jedna rzecz tutaj po lewej, ponownie dla każdego, kto słucha nas tylko w wersji audio, wygląda na to, że jest tutaj na tej płytce sekcja oddzielona od głównej płytki za pomocą tzw. mysich ząbków. Dlaczego masz tę inną sekcję oddzielną na tej płytce testowej?

Chrys Shea: To naprawdę fajne. Oporność izolacji powierzchniowej staje się coraz ważniejsza, gdy rozmiary cech maleją, a polaryzacje wzrastają. Krótko mówiąc, oporność izolacji powierzchniowej to przewodność pozostałości po fluksie lub innych pozostałościach, które zostały pozostawione. Kiedy używamy sygnałów o wysokiej prędkości, możemy otrzymać dużo przesłuchów. Kiedy jesteśmy w trudnych środowiskach, sól, mgła, tego typu rzeczy. Możemy uzyskać wzrost dendrytyczny, szczególnie w wilgotnych środowiskach. Więc mamy pewne projekty kuponów testowych IPC dla oporności izolacji powierzchniowej, ale są one wskazówką dla naszej branży sprzed 10 do 15 lat. Teraz, gdy przechodzimy na miniaturyzację i 25 mikronów przestrzeni i ścieżki, musimy przemyśleć nasze komunikaty SIR. Więc co zrobiliśmy, to zarezerwowaliśmy tę przestrzeń po obu stronach płytki na niektóre testy rozwojowe oporności izolacji powierzchniowej. I chociaż nie możesz ich zobaczyć z tej strony, tylna strona tej zakładki jest pozłacana, abyśmy mogli wpiąć je do komór SIR, uruchomić je pod wpływem ciepła, wilgoci i różnych polaryzacji, i monitorować ciągłość, oraz zobaczyć, kiedy pojawiają się zwarcia.

Zach Peterson: Rozumiem. To ma perfekcyjny sens. Nawet sobie wyobrażałem, że gdy zaczniesz robić mikroprzejścia w padach, to również mogłoby być swoją własną oddzielną sekcją. W ten sposób można by po prostu mikroprzekroić tę część, pozostawiając resztę nienaruszoną.

Chrys Shea: Tak, tak, możemy. Rzeczywiście.

Zach Peterson: Dobrze. To ma dużo sensu. Więc myślę, że gdy więcej zdolności pakowania UHDI wróci do Stanów, wiele fabryk będzie oczywiście próbować ulepszyć swoje możliwości, aby wykorzystać ten nowy rynek. I już to trochę widzimy. Mam na myśli, że masz ASC i myślę, że Calumet, którzy podążają w tym kierunku i prawdopodobnie będą rozważać MSAP lub SAP jako zaawansowaną technikę przetwarzania dla fabrykacji. Więc gdzie w tej dziedzinie znajduje zastosowanie pojazd testowy jak ten? Czy znajduje zastosowanie w części mikroprzewiązań i padów, gdzie musisz następnie wykonać te pionowe połączenia?

Chrys Shea: Znajduje zastosowanie tam. I właściwie znajduje zastosowanie w wielu innych miejscach również. Jeśli spojrzysz na te opakowania na poziomie płytki krzemowej, nie możemy ich stworzyć za pomocą procesu trawienia subtrakcyjnego.

Zach Peterson: Dobrze.

Chrys Shea: Możemy próbować, ale nie zrobimy tego dobrze. Dobrze. Te rzeczy muszą być wykonane addytywnie lub póładdytywnie. Pracowaliśmy z ASC nad niektórymi z tych elementów projektowych i planujemy włączyć ich znacznie więcej, gdy będziemy kontynuować pracę nad płytą.

Zach Peterson: Dobrze. Więc to nie jest tylko pojazd testowy PCB. Teraz to naprawdę również pojazd testowy pakowania.

Chrys Shea: Tak, tak. Nie mogę się doczekać, aby umieścić tutaj kilka wewnętrznych warstw Ultra HDI, aby sprawdzić mikroprzewiązania w padach, przewiązania zakopane, przewiązania ślepe, przewiązania zakopane ułożone. Myślę, że to będzie naprawdę, naprawdę pouczające dla wielu z nas. I mówimy nie tylko o testowaniu procesu fabrykacji, ale także o różnych materiałach pochodzących od różnych dostawców laminatów, abyśmy mogli zrozumieć, które z nich są bardziej kompatybilne niż inne, gdy zaczniemy zwiększać poziom produkcji na Ultra HDI.

Zach Peterson: Tak, całkowicie przeoczyłem kwestię materiałów, bo wiem, że materiały budowlane staną się ważniejsze. Wciąż czekam, aż coś pojawi się i zastąpi... Co to jest? Ajinomoto buildup film do pakowania. Więc wygląda na to, że to jest idealny pojazd do rozpoczęcia testowania niektórych z nich.

Chrys Shea: Tak jest. I to jest ekscytujące, ponieważ wiem wystarczająco dużo o fabrykacji, aby być niebezpiecznym, ale naprawdę specjalizuję się w montażu, więc teraz trochę bardziej zanurzam się w fabrykację i Ultra HDI. I to jest wspaniałe doświadczenie edukacyjne dla mnie, jak również prawdopodobnie dla każdego innego w branży. Jedną z rzeczy, które planujemy zrobić, to jeśli mogę przybliżyć te kondensatory i rezystory, to są również komponenty atrapy i planujemy je zelektryfikować. Teraz mamy punkty testowe, więc monter może je omomierzyć i zobaczyć, czy wszystkie ich połączenia są prawidłowe. Ale to, co chcemy zrobić, to przebić się przez płytę, dodamy baterię i kilka diod LED. Więc możesz natychmiast stwierdzić, czy twoja fabrykacja i montaż działają. To jest trochę jak mini test obwodu na płycie.

Zach Peterson: Ach, rozumiem. Więc mieliby płytę pod napięciem i podczas jej działania mogliby zobaczyć diody LED.

Chrys Shea: Tak. To powie ci, czy zmontowałeś to poprawnie, powie ci również, czy wykonałeś to poprawnie. Myślę, że naprawdę pomyślałem, że to był dobry pomysł, ponieważ jest trochę nużące brać multimetr i zacząć to omomierzyć. Dużo więcej zabawy jest nacisnąć przełącznik i zobaczyć, co się świeci. No dalej.

Zach Peterson: Wróćmy na chwilę do mikroprzewiązań i padów, jakie rozmiary są przez was celowane? Ponieważ wspomniałeś o zmniejszeniu do rozstawu 0,3 milimetra, prawda? I oczywiście to zmniejsza rozmiar pada. Zastanawiam się, jak małe planujecie iść z mikroprzewiązaniami i padami?

Chrys Shea: Chciałbym móc odpowiedzieć na to pytanie, ale to nie leży w mojej specjalności. To pytanie dla Johna z ASC.

Zach Peterson: Więc to oni wybierają lasery i będą wiedzieć, jak drobno mogą wiercić.

Chrys Shea: Tak, oni są ekspertami od fabrykacji, zdecydowanie.

Zach Peterson: Jasne.

Chrys Shea: Tak.

Zach Peterson: Wygląda na to, że będzie pojazd testowy z logo ASC i to będzie ich płyta testowa do produkcji, jak również montażu.

- Tak. W rzeczywistości, na konferencji Ultra HDI, zobaczysz wczesny prototyp tej płyty, który został wyprodukowany przez ASC. To było w procesie galwanizacji wczoraj lub przedwczoraj. Więc John będzie je przynosił na sympozjum Ultra HDI ze sobą. Wow, powinniśmy go zaprosić, aby o tym porozmawiał. To byłoby naprawdę interesujące. Dobrze.

Chrys Shea: Chcesz zobaczyć niektóre z innych funkcji, które tu umieściliśmy? Są bardziej związane z montażem.

Zach Peterson: Tak, absolutnie. Uwielbiam sesje pokazowe, na pewno.

Chrys Shea: Dobrze. Znowu, nazywamy to "flower power", ponieważ kiedy są zasilane, będą świecić i wyglądają trochę jak kwiaty. Jeśli przejdziemy-

Zach Peterson: Aha, czyli to są tablice-

Chrys Shea: Kondensatorów i rezystorów.

Zach Peterson: Tak, kondensatorów i rezystorów. Więc mówi się, minimalne kondensatory, minimalne rezystory, a potem wygląda na to, że jest ich w sumie sześć.

Chrys Shea: Tak. A potem mamy nominalne obrysy IPC, maksymalne obrysy IPC dla warunków materiałowych i minimalne obrysy IPC dla warunków materiałowych. I co odkryłem w poprzednich badaniach, to kiedy porównujemy nominalne, maksymalne i minimalne, oczywiście maksymalne dają najlepszą jakość wyjściową. Ale jeśli chodzi o miniaturyzację, nie możemy używać maksymalnych padów. Musimy to zmieścić. Więc przeprowadziliśmy testy zarówno na rezystorach, jak i kondensatorach oraz tych rozmiarach, gdzie porównywaliśmy trzy rozmiary padów. I chociaż maksymalne są świetne, to po prostu nie są wykonalne w większości projektów. Różnica między maksymalnymi a nominalnymi pod względem wskaźników wad jest dość mała w porównaniu z różnicą w wskaźnikach wad między nominalnymi a minimalnymi. Kiedy trafisz na minimalne, naprawdę podbijasz wskaźniki wad. Więc to, co ustaliliśmy przez lata, to że nom jest praktycznie najlepsze. Gdybyś miał miejsce na maksymalne, nie używałbyś tych małych części. I to, co teraz będziemy mogli zrobić, to zasady GFM pozwolą nam określić dla tych mniejszych komponentów. Czy potrzebujemy nominalnych? Czy potrzebujemy minimalnych? Czy możemy podjąć świadomą decyzję, kiedy układamy naszą płytę, czy chcemy zaakceptować wyższe wskaźniki wad, czy wolimy zaakceptować mniejszą powierzchnię? To da nam dużo wglądu w projektowanie pod kątem produkcji.

Zach Peterson: A co do podnoszenia wskaźników wad, gdy przechodzimy do minimalnego rozmiaru obrysu lub powiedziałbym rozmiaru pada, co dokładnie są to za wady? Czy to za mało lutu, za dużo lutu? Czy to coś w rodzaju kamienia nagrobnego lub przesunięcia, które pozostawia otwór?

Chrys Shea: Mamy kamienie nagrobne, mamy skosy, mamy środkowe kule lutownicze, mamy braki zwilżenia.

Zach Peterson: Brzmi jakby to była kompletna lista.

Chrys Shea: Tak jest. Jest. Jest prawdopodobnie sześć różnych form.

Zach Peterson: Większość z nich, prawda?

Chrys Shea: Tak, tak. Jest prawdopodobnie sześć różnych form, które używamy kodów wad, więc tak. Boże, staram się przypomnieć sobie badanie, ale powiedzmy tutaj, moglibyśmy mieć 1000 PPM. Tutaj moglibyśmy mieć 2000 PPM. Tutaj jesteśmy jak pięć lub sześć. To była ogromna, ogromna różnica.

Zach Peterson: Wow, okay.

Chrys Shea: Tak, musiałbym wrócić i spojrzeć na liczby z badania, ale to była bardzo znacząca różnica. Więc nasza logika powiedziała nam, nie używaj maksymalnych, używaj nom, staraj się nie używać min.

Zach Peterson: Więc naprawdę wygląda na to, że montażyści, a nie producenci, ale montażyści muszą mieć jakąś strategię na to, co zrobią, gdy zaczną znajdować więcej płyt korzystających z padów nawet mniejszych niż minimalny standard IPC.

Chrys Shea: Wiesz co, pracuję teraz nad płytami, które używają padów jeszcze mniejszych niż minimalne IPC, po prostu dlatego, że musimy osiągnąć gęstość.

Zach Peterson: Jaki jest plan? Czy jest jakiś plan, czy po prostu będziemy eksperymentować i zobaczymy, co się stanie?

Chrys Shea: To się nazywa zmusić inżyniera procesu do pracy, aż uda mu się zmniejszyć liczbę wad. Cały punkt, moim zdaniem, będąc wyznawcą DFM, to mieć dyskusję z projektantami na początku, więc wiemy, czego się spodziewać.

Zach Peterson: To sprawiedliwe.

Chrys Shea: Jeśli musimy radzić sobie z minimum, idziemy do linii i figure out how to deal with the minimum, or we start toying with our process parameters on this board so we don't waste production boards.

Zach Peterson: No cóż, to sprawiedliwe, ale myślę, że wielu projektantów robi tak, że zawsze mówimy projektantom: "Idź porozmawiaj z producentem", ale prawdopodobnie rozmawiają tylko z producentem. A kiedy pojawia się problem lub wada w montażu, producent i montażysta wskazują na siebie palcami, a projektant wskazuje palcami na obu z nich i jest jak, no cóż, czyja to wina?

Chrys Shea: Dokładnie. A potem przy montażu, również wskazujemy palcami na sprzęt i materiały.

Zach Peterson: Okay, to sprawiedliwe. Tak. I myślę, że montaż prawdopodobnie dostaje najmniej uwagi, bo prawdopodobnie nie są konsultowani tak często, jak powinni.

Chrys Shea: Nie, to trochę jak być na końcu bata. Wszystko się kumuluje i mnoży i dostajesz to wszystko na końcu.

Zach Peterson: Więc coś, co mogło być wadą fabrykacji, nie staje się zauważalne, dopóki nie stworzy wady montażu, a wtedy wszyscy mówią, no cóż, to wina montażysty.

Chrys Shea: Dokładnie, dokładnie, dokładnie. Właściwie mam prezentację, którą kiedyś przedstawiałem na spotkaniach SMTA o nazwie Fab Hangovers i to jest właśnie to. Jako inżynier procesu na linii montażowej, możesz spędzić tydzień na ściganiu problemu, tylko po to, by dowiedzieć się, że był w fabrykacji.

Zach Peterson: Naprawdę? Jak często się to zdarza?

Chrys Shea: Częściej niż mogłoby się wydawać. Jednym z problemów, z którymi bardzo często się spotykamy, jest nadmierne trawienie padów. Więc próbujemy dopasować naszą 8 milową aperturę szablonu do tego, co powinno być padem 8 lub 9 milowym, ale wychodzi na 6, ponieważ-

Zach Peterson: Okay. Okay, więc zaprojektowałeś proces dla, powiedzmy, nominalnego, ale naprawdę wychodzi poniżej nominalnego.

Chrys Shea: Tak. I dużo tego jest po prostu z powodu trapezoidalnego efektu trawienia kwasem.

Zach Peterson: Jasne.

Chrys Shea: Więc widzimy to cały czas. Innym dużym problemem, z którym cały czas się spotykamy, jest nieprawidłowe zarejestrowanie maski lutowniczej.

Zach Peterson: O tak, jasne.

Chrys Shea: Kiedy maska lutownicza wspina się na pad, jest bardzo trudno drukować i lutować, a widzimy to cały czas. W rzeczywistości, jeśli spojrzysz na ten test tutaj, to co zrobiliśmy, to zmieszaliśmy pady zdefiniowane przez maskę i metal, ponieważ w montażu chcemy, aby wszystkie były zdefiniowane przez maskę lub wszystkie przez metal. Nie chcemy mieszanki, ale to nie zostało naprawdę przekazane projektantom. Więc wzięliśmy to i pomieszaliśmy trochę maski i metalu. Nie możesz zobaczyć warstwy maski. Pokazuję teraz tylko warstwę miedzi. A potem przesunęliśmy maskę lutowniczą. To jest przesunięte o jeden mil w X i Y. To jest przesunięte o dwa mile w X i Y. A to jest przesunięte o trzy mile w X i Y. W rzeczywistości, pozwól, że włączę maskę, żebyś mógł zobaczyć-

Zach Peterson: Tak, właśnie miałem powiedzieć, żebyś włączył maskę. Więc dla tych, którzy słuchają nas w wersji audio, mamy tutaj niektóre z obrysów BGA. Ale kiedy włączysz maskę, możesz faktycznie zobaczyć, co normalnie byłoby układem padów, a następnie jest to nakładka otworu maski, którą zwykle widzisz w Altium Designer. A następnie otwór maski jest przesunięty o te wartości, jeden mil, dwa mile i trzy mile.

Chrys Shea: Tak. To trzy, to najgorszy przypadek. To dwa. I zwykle określamy dwa do trzech mil rejestracji w naszych specyfikacjach, ale widzimy dobrą rejestrację wychodzącą z zakładów dużych wolumenów. Niekoniecznie widzimy dobrą rejestrację w mniejszych zakładach. Dlatego zdecydowaliśmy się to tutaj umieścić. I tak naprawdę bardzo dobry inżynier procesu z ASMPT zaproponował to, ponieważ pytałem ludzi o rzeczywiste sytuacje i nazwaliśmy to jego imieniem. Nazywa się Jeff Shake i nazywamy to wstrząśnięcie BGA.

Zach Peterson: To pierwszy raz, kiedy słyszę o procesie nazwanym na cześć bardzo znanej osoby w branży.

Chrys Shea: Cóż, właściwie-

Chrys Shea: Mamy nadzieję, że wkrótce będziemy mieli proces Hartleya.

Chrys Shea: No właśnie. No właśnie. Okazało się, że na oryginalnej płytce nadaliśmy przydomki niektórym sekcjom, jak BGA 04, nazwaliśmy to kółko i krzyżyk i tego typu rzeczy. Więc na początku tutaj zdecydowałem się nazwać sekcje. Na przykład to tutaj nazywamy aleją nagrobków. To kolejna rzecz związana z DFM, która po prostu nie jest komunikowana projektantom. Są to kondensatory i kondensatory uwielbiają stawać na bok, a dzieje się tak z powodu różnic termicznych na urządzeniu. Zwykle widzimy pad zdefiniowany przez metal po jednej stronie kondensatora i pad zdefiniowany przez maskę po drugiej. Zobaczmy, czy mogę tu podnieść maskę.

Zach Peterson: Więc dla wszystkich, którzy nas słuchają, co mamy tutaj, to duże obszary zalania miedzi, a dookoła tych obszarów zalania miedzi mamy ustawione komponenty SMD. I widzę tutaj, że niektóre z tych SMD mają termiczne przyłącze, a niektóre nie. I zgaduję, że to jest rodzaj porównania boku przy boku liczby wad, które można by oczekiwać.

Chrys Shea: Dokładnie. To znowu daje nam metryki jakości, aby móc rozmawiać z projektantami i właścicielami produktu. Czy chcesz ryzykować wady, czy możesz dodać ulgę termiczną?

Zach Peterson: Teraz, oto coś, o co od dawna chciałem zapytać kogoś, właśnie o to, co tu pokazujesz z nagrobkami. Jeśli wejdziesz online i zaczniesz czytać o DFA, o DFM, o wadach montażu, to prawie obowiązkowo ktoś wspomina o nagrobkach. Mam na myśli, że mówią o tym, jakby to było najczęstsze zjawisko i potrzebujesz termików wszędzie. I bez względu na to, co robisz, jeśli nie masz termika, zobaczysz nagrobek. Jak często to naprawdę się zdarza? Mam wrażenie, że mówi się o tym, jakby było bardziej powszechne, niż jest w rzeczywistości.

Chrys Shea: Myślę, że masz rację, ponieważ kiedy przeprowadzamy testy na efekt nagrobka, aby uzyskać dobre rozmiary próbek, dosłownie wykonujemy setki tysięcy połączeń. Znowu, efekt nagrobka w dużej mierze dotyczy tego typu scenariusza, gdzie mamy nierównomierne ciepło, i dokładnie wtedy pojawia się efekt nagrobka, przynajmniej takiej mamy nadzieję. Inną rzeczą, którą ostatnio również zauważyliśmy, jest to, że jeśli kontrolujesz efekt nagrobka, możesz skończyć z ładnym połączeniem lutowniczym po stronie zdefiniowanej przez metal i zimnym połączeniem po stronie zdefiniowanej przez maskę.

Zach Peterson: Rozumiem.

Chrys Shea: Więc nawet jeśli to nie jest efekt nagrobka, nadal wymaga to poprawek. Za każdym razem, gdy poprawiamy płytę, zmniejszamy jej niezawodność.

Zach Peterson: Zgadza się. To ma sens.

Chrys Shea: Staramy się tego unikać za wszelką cenę. Zbudowaliśmy te alejki nagrobkowe dla naszych kondensatorów 0201, 0105 i 0804. Kondensatory są dużo bardziej podatne na efekt nagrobka niż rezystory, ponieważ mają pięciostronne zakończenia i mechanizm, przez który występuje efekt nagrobka, polega na tym, że stopiony lut zwilża jeden koniec i napięcie powierzchniowe po prostu ciągnie go do góry. Więc która strona stopi się pierwsza, ta jest podstawą nagrobka. Rezystory nie mają tak często efektu nagrobka, ponieważ mają tylko trzy strony metalizacji. Więc nie ma wystarczająco dużo metalizacji, aby... Nie tyle, powiedzmy, metalizacji, aby pasta lutownicza mogła się chwycić. Ale teraz mamy to nowe zjawisko, które właśnie zaprojektowaliśmy tutaj na dole, i ustawiliśmy to podobnie do alejki nagrobkowej. Rozmawiałem z trzema różnymi montażystami w ostatnim miesiącu, którzy mają do czynienia z dolnozakończonymi diodami Zenera. Są to pakiety 0201 lub 0105, mają bardzo małe dolne zakończenia i są bardzo lekkie. Więc co się dzieje, znowu, strona która stopi się pierwsza, lut ciągnie ją. Nie ciągnie jej do góry, ponieważ jest dolnozakończona, ciągnie ją bocznie, i zobaczysz, że wszystkie te elementy skręcają o ten sam stopień w tę samą stronę, gdy mają nierównomierne ciepło.

Zach Peterson: Interesujące, że wszystkie robią to samo.

Chrys Shea: Tak, tak. I robiliśmy rzeczy, gdzie zmienialiśmy orientację w maszynie, albo zmienialiśmy orientację w piecu do przepływu, albo uruchamialiśmy go pod kątem 90 zamiast zerowego i wszystkie nadal skręcają w tę samą stronę. Więc jestem przekonana, że jest to spowodowane różnicami termicznymi i dlatego umieściłam je na tej rewizji płyty.

Zach Peterson: Zostało nam tylko kilka minut, ale chciałem ci zadać jeszcze jedno pytanie. Jakie inne testy będą przeprowadzane, które mogą być wyjątkowe dla pojazdu testowego UHDI?

Chrys Shea: Planujemy wstawić tutaj naprawdę interesujące, ładne małe okienko, gdzie mamy zmniejszające się rozmiary ścieżek i okno maski, więc można to faktycznie zobaczyć. Teraz, również ta płyta, aby była ekonomiczna w dwuwarstwowej wersji dla montażystów, będziemy prowadzić ścieżki o szerokości pięciu mil.

Zach Peterson: Jasne. Jak wiesz, z Altium, możemy natychmiast wejść tam i zmienić je wszystkie na ścieżki o szerokości jednego mila.

Zach Peterson: O tak, tak.

Chrys Shea: Albo ścieżki o szerokości dwóch mil, albo trzech mil. Nie powinienem mówić, że to tylko kilka kliknięć myszką, bo nie chcę umniejszać piękna i zaawansowania tego narzędzia, ale to właśnie pokazuje piękno i zaawansowanie narzędzia, że można wejść i powiedzieć zmień moje ścieżki na jeden mil, dwa mile i zobaczyć, jak idzie produkcja. Naprawdę nie mogę się doczekać wykonania tej płytki metodą addytywną, abyśmy mogli mieć te ładne płaskie pady. Gdybyśmy spojrzeli na dolną stronę płytki, mamy te rzeczy nazywane "print to fail". Więc na dolnej stronie płytki mamy te rzeczy nazywane "print to fail". I są różnych rozmiarów, kształtów, i są zdefiniowane przez maskę i metal. I zawsze bardzo, bardzo wyraźnie widzimy trapez, gdy patrzymy na te zdefiniowane przez metal. I pokazałem zdjęcia z nich. Nie mam teraz pod ręką prezentacji. Ale gdy zrobimy połowę z nich metodą addytywną, a połowę metodą subtraktywną, będziemy mogli na to spojrzeć. Jezu, nawet pod 10-krotnym pierścieniem świetlnym i zobaczyć różnicę. Jako inżynier montażu, naprawdę nie mogę się doczekać płaskich padów odpowiedniej wielkości. Nie mogę wam powiedzieć, jak bardzo na to czekam.

Zach Peterson: Jak wspomniałeś, to jest niezwykle ważne, zwłaszcza gdy zaczynasz schodzić poniżej standardowych poziomów IPC. Więc też nie mogę się doczekać, aby to zobaczyć.

Chrys Shea: Dokładnie.

Zach Peterson: Jestem pewien, że w miarę rozwoju tych wszystkich rzeczy i zaczynania udowadniania tego, byłoby świetnie mieć cię z powrotem i móc omówić to bardziej.

Chrys Shea: Bardzo chętnie wrócę. Bardzo chętnie wrócę z właściwym Ultra HDI, gdzie zamiast trasowania na górnej warstwie, trasujemy w warstwach 2, 3, 6, 7.

Zach Peterson: 22.

Chrys Shea: Tak.

Zach Peterson: 27.

Chrys Shea: Tak, rzeczywiście. Przebijmy się aż na tył, a następnie z powrotem na górę przez 10 warstw, 20 warstw. Im większe wyzwanie, tym więcej zabawy.

Zach Peterson: To niesamowite.

Zach Peterson: I myślę, że większość inżynierów powie ci to samo.

Zach Peterson: Mam takie samo nastawienie. Chrys, bardzo dziękuję za dzisiejszą obecność. To było bardzo pouczające. I zachęcam każdego, kto słucha w wersji audio, aby przejść na YouTube i obejrzeć wideo. Będziecie mogli zobaczyć wszystko, o czym rozmawialiśmy. To naprawdę świetna lekcja.

Chrys Shea: Bardzo dziękuję za zaproszenie.

Zach Peterson: Absolutnie, w każdej chwili. Dla wszystkich, którzy słuchają i oglądają, rozmawialiśmy z Chrys Shea, prezesem Shea Engineering. Upewnijcie się, że sprawdzicie notatki do programu. Znajdziecie tam świetne zasoby, gdzie możecie dowiedzieć się więcej na temat wszystkich tematów, o których rozmawialiśmy. Ponadto, jeśli oglądacie na YouTube, upewnijcie się, że naciśnęliście przycisk Subskrybuj, naciśnijcie przycisk Lubię to i będziecie na bieżąco ze wszystkimi naszymi samouczkami i odcinkami podcastów, jak tylko się pojawią. Na koniec, nie przestawajcie się uczyć, trzymajcie kurs, a my zobaczymy się następnym razem. Dzięki wszystkim.