Leiterplattenspezifikation Standard

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1 Leiterplattenspezifikation Standard

2 Vorwort Sehr geehrter Kunde, diese Standardspezifikation hat zum Ziel, den Kommunikationsaufwand zwischen Ihnen und Würth Elektronik zu vereinfachen und effektiver zu gestalten. Wenn sich Ihre Leiterplattenspezifikationen an dieser Empfehlung orientieren, können wir Sie schneller und verlässlicher beliefern. Es gelten die Abnahmekriterien der IPC-A-600 Ausgabe H unter Ausschluss aller weiteren Normen und Standards, sofern nicht ausdrücklich vereinbart. Die Angaben und Kenngrößen in nachfolgendem Dokument stellen nicht das komplette Leistungsportfolio dar. Bitte kontaktieren Sie uns, falls Sie Anforderungen, die darüber hinausgehen, haben. Übersicht des EMV-Labors 2

3 Inhalt Seite Daten...4 Dateninkonsistenz...4 Mechanik (Standards & Toleranzen)...5 Anfasen...7 Kupfer zu mechanischer Bearbeitung...7 Kupferverteilung...7 Strukturen und Leiterbild...8 Lötstopplack Typ...9 Design Lötstopplack...9 Plugged Via/Durchsteigerzudruck...10 Filled Via Oberfläche...10 Bestückungsdruck/Servicedruck...11 Kennzeichnung...11 Kriterien zur Materialauswahl...12 Lagenaufbau...12 Liefernutzengestaltung...13 Schlechtteile (X-Outs)...14 Lieferbeistellung...14 Prüfdokumentation...14 Würth Elektronik GmbH & Co. KG Salzstraße Niedernhall 3

4 Daten Dateninkonsistenz Daten Dateibezeichnungen: Bitte verwenden Sie für Ihre Daten eindeutige Bezeichnungen. Die einzelnen Dateinamen sollten die Lagenbezeichnung beinhalten (z.b. silkscreen top, solder mask top, l2, l3, bottom, solder mask bottom, silkscreen bottom, o.ä.). Ihr Containerfile (ZIP-File) sollte eine eindeutige Lagenzuordnung und Ihre Artikelnummer beinhalten. Beispiel für Lagenbezeichnungen: XXX steht für Ihre Artikelnummer XXX.TOP (Toplayer) XXX.L2 (Innenlagen L2) XXX.L3 (Innenlagen L3) XXX.BOT (Bottomlayer) XXX.LST (Lötstopplack Toplayer) XXX.LSB (Lötstopplack Bottomlayer) XXX.BST (Bestückungsdruck Toplayer) Empfohlene Datenformate: Design: ODB++, IPC 2581, Gerber RS274X, Gerber X2 Mechanik: Sieb & Meyer beziehungsweise Excellon (Bohren und Fräsen) Als Nummernformat empfehlen wir 3.3 metrisch, idealerweise 3.4 metrisch oder 2.5 inch. Bei Daten im Format 2.3 inch bzw. 3.2 metrisch ist mit einem Versatz von bis zu 50 µm zu rechnen. Bitte bedenken Sie, dass wir metrische Bohrwerkzeuge mit einer Ab - stu fung von 0,05 mm (ab Bohrwerkzeug 4,5 mm eine Abstufung von 0,1 mm) verwenden. Entsprechend sollte das in Ihren Daten eingeplant (Bohrungen à 0,05 mm oder darauf abgestimmte Toleranzen) werden. Anwendungsausgaben: Target3001; Eagle (bitte Version angeben) Dateninkonsistenz Bei doppelten, aber nicht deckungsgleichen Informationen in Ihren Layoutdaten und Maßzeichnungen/Fertigungsplänen fertigen wir ohne Rücksprache nach Layoutdaten. Das bedeutet: Wir ergänzen Ihre Daten um die Informationen, die in Ihren Maßzeichnungen/ Fertigungsplänen, aber nicht in Ihren Layoutdaten enthalten sind. Bei einem geforderten Messprotokoll werden auftretende Abweichungen zwischen Daten und Ihren Maßzeichnungen/Fertigungsplänen von uns in Ihren Unterlagen angepasst. Übersicht des EMV-Labors 4

5 Mechanik (Standards & Toleranzen) Nachfolgende Darstellungen und Tabellen zeigen die Abmaße in mm für Nennmaßbereiche (angelehnt an die DIN ISO 2768 m). Kennbuchstaben: A Außenmaße B Abstände der DM-Bohrungen zueinander C Abstände der NDM-Bohrungen oder Aufnahmelöcher zueinander D Abstände der Anschluss- und Befestigungslöcher zum DM-Bohrbild E Abstände einer DM-Bohrung zur nächsten LP-Kante F Abstände der nächstgelegenen Plattenkante vom Bezugsaufnahmeloch oder einer NDM-Bohrung G Abstände des Leiterbildes zu einer DM-Bohrung H Abstände des Leiterbildes zu einer NDM-Bohrung J Abstände von einem Ausbruch (Ausklinkung) zu einer DM-Bohrung K Abstände von einem Ausbruch (Ausklinkung) zu nächstgelegenen Plattenkanten L Die Rundlaufabweichung einer Fräsung (z.b. Kreisfräsen, Kreisnibbeln) W A V M Schlitz-Außenmaße mit dazugehöriger Toleranzangabe N Parallelität von einem Schlitz O oberflächenbezogene Frästiefe (Z-Achse) P auf Maschinentisch bezogene Frästiefe (Z-Achse) Q Fräsbreite (Z-Achse) R Reststeg: Verbleibender Rest des Basismaterials T Versatz der oberen und unteren Kerbung zur Symmetrieachse der Leiterplatte U Abstand Fräskante zu Leiterbild (Fiducial) V Standardtoleranz für DM-Bohrungen W Standardtoleranz für NDM-Bohrungen X Aspekt Ratio Verhältnis Bohrdurchmesser zu Bohrlochlänge Abkürzungen: DM = durchmetallisiert NDM = nicht durchmetallisiert J D L Z-Achsen Fräsen oberflächenbezogen Einstichrichtung Einstichrichtung Kerben / Ritzen P R T O H N M G B E K C F U Q maschinentischbezogen Q X Aspekt Ratio = a:b Verhältnis Bohrdurchmesser zu Bohrlochlänge b a Würth Elektronik GmbH & Co. KG Salzstraße Niedernhall 5

6 Mechanik (Standards & Toleranzen) A B Zuordnung Außenkontur DM zu DM Kennbuchstabe Variable Nennmaßbereich Toleranz Fräsen 0 30 mm ± 0,10 mm > mm ± 0,20 mm > mm ± 0,20 mm > 200 mm je weitere 100 mm ± 0,05 mm Kerben DIN ISO 2768 mittel Fräsen + Kerben DIN ISO 2768 mittel Bohrer-Ø 6,00 mm ± 0,05 mm 605 mm Bohrer-Ø > 6,00 mm ± 0,05 mm C NDM zu NDM 605 mm ± 0,10 mm D DM zu NDM 605 mm ± 0,10 mm Fräsen 0,5 bis 6 mm ± 0,10 mm E Außenkontur zu DM Kerben 0,5 bis 6 mm ± 0,15 mm Fräsen oder Kerben 6 bis 30 mm ± 0,20 mm Fräsen oder Kerben > 30 mm ± 0,30 mm F Außenkontur zu NDM Fräsen 605 mm ± 0,10 mm Kerben 605 mm ± 0,15 mm G Leiterbild zu DM Bohrer-Ø 6,00 mm ± 0,05 mm 605 mm Bohrer-Ø > 6,00 mm ± 0,05 mm H Leiterbild zu NDM NDM-Bohren im Bohrprogramm ± 0,05 mm 605 mm NDM-Bohren im Fräsprogramm ± 0,10 mm J Ausbruch zu DM Fräsen siehe Kennbuchstabe E Außenkontur Fräsen ± 0,10 mm Außenkontur zum Außenkontur Kerben ± 0,15 mm K Ausbruch Außenkontur ± 0,15 mm Fräsen + Kerben L Rundungsgenauigkeit Fräsen ± 0,10 mm M DM + NDM Schlitze Länge / Breite Fräsen, Bohren (Nibbeln) ± 0,10 mm N Schlitze NDM/ DM Parallelität Fräsen, Bohren (Nibbeln) ± 0,10 mm O Frästiefe (Z Achse) Fräsen oberflächentischbezogen ± 0,10 mm P Frästiefe (Z Achse) Fräsen oberflächentischbezogen ± 0,15 mm Q Fräsbreite (Z Achse) Fräsen siehe Kennbuchstabe E R Reststeg Kerben Standardsteg 0,3 mm ± 0,10 mm T Mittenversatz Kerben ± 0,10 mm Fräsen 0,5 bis 6 mm ± 0,15 mm Kerben 0,5 bis 6 mm ± 0,20 mm U Außenkontur zu Fräsen 6 bis 30 mm ± 0,25 mm Leiterbild (Fiducial) Fräsen 30 bis 120 mm ± 0,35 mm Fräsen 120 bis 400 mm ± 0,55 mm Fräsen 400 bis 1000 mm ± 0,85 mm V DM-Standardtoleranz Bohrer-Ø 6,00 mm + 0,10 / - 0,05 mm Bohrer-Ø > 6,00 mm ± 0,10 mm W NDM-Standardtoleranz Bohrer-Ø 6,00 mm ± 0,05 mm Bohrer-Ø > 6,00 mm ± 0,10 mm X Aspekt Ratio Bohrer-Ø zu LP-Dicke 1 : 8 6

7 Anfasen, Kupfer zu mechanischer Bearbeitung, Kupferverteilung Anfasen Standard: 45 Grad ISA-Steckernorm oder 20 Grad PCI-Steckernorm. Sind keine Vorgaben vorhanden, verwenden wir 45 Grad. Das Kupfer auf Außen- und Innenlagen wird entsprechend zurückgesetzt. Kupfer zu mechanischer Bearbeitung Nachfolgende Tabelle zeigt, welche Abstände Sie zur mechanischen Bearbeitung einhalten sollten. Abstand Kupfer zur Fräskontur Abstand Kupfer zur Kerbfräskontur Abstand Kupfer zur NDK Bohrung 0,30 mm 0,50 mm für LP-Dicke 1,50 mm / bei Reststeg 0,3 mm 0,30 mm umlaufend Kupferverteilung Um zu gewährleisten, dass Ihre Leiterplatte den Anforderungen der IPC hinsichtlich Kupferabscheidung, Wölbung/ Verwindung und gleichmäßigen Lagenabständen gerecht wird, sollte Ihr Layout eine gleichmäßige/homogene Kupferverteilung über alle Lagen aufweisen. Wir empfehlen Ihnen, freie Flächen im Layout vollflächig mit Kupfer zu füllen. Einen kupferfreien Nutzenrand und Leerflächen werden wir nach unserem Ermessen auf allen Lagen mit Kupfer füllen. Würth Elektronik GmbH & Co. KG Salzstraße Niedernhall 7

8 Strukturen und Leiterbild Nachfolgende Darstellung hilft Ihnen beim Design Ihres Layouts. Erhöhte Anforderungen (feinere Strukturen, höhere Kupferforderungen) werden aus Kostengründen nur dort empfohlen, wo zwingend erforderlich. Außenlagen Pad-ø End-ø Leiterbahnbreite Leiterbahnabstand Prepreg Außenlagen 60 µm Kern 100 µm PTH Prepreg 100 µm Pad-ø Leiterbahnbreite Innenlagen Leiterbahnbreite und Leiterabstände Außenlagen Lötstoppmaskenfreistellung Nominalschichtdicke Min. Kupferendschichtdicke (IPC-A-600) Leiterbahnbreite 35 µm > 33,4 µm 100 µm 100 µm 70 µm > 47,9 µm 125 µm 160 µm 105 µm > 78,7 µm 150 µm 225 µm Leiterbahnbreite und Leiterabstände Innenlagen Nominalschichtdicke Min. Kupferendschichtdicke (IPC-A-600) 18 µm > 11,4 µm 100 µm 100 µm 75 µm 75 µm 35 µm > 24,9 µm 100 µm 100 µm 70 µm > 55,7 µm 125 µm 150 µm 105 µm > 86,6 µm 175 µm 225 µm Durchgehende Vias Padgröße Anmerkung Bohrer Enddurchmesser Toleranz Kupferfreistellung Innenlagen Leiterbahnbreite 0,60 mm 0,35 mm 0,25 mm ± 0,80 mm 0,35 mm Standard 0,55 mm 0,30 mm 0,20 mm + 0,10 / ± 0,75 mm 0,45 mm max ca. 12 Lagen 0,50 mm 0,05 mm max ca. 1,80 mm 0,25 mm 0,15 mm ± 0,70 mm 0,40 mm (Cu max. 35 µm) LP-Dicke 8

9 Lötstopplack Typ Design Lötstopplack Lötstopplack Typ Unser Standard ist ein grüner, photosensitiver Lötstopplack, der die Anforderungen der IPC SM840 erfüllt. Design Lötstopplack Wir empfehlen Ihnen, sich beim Design Ihrer Leiterplatte an nachfolgenden Darstellungen und Tabellen zu orientieren. Eine Fertigung ohne Viafreistellung wird aus Qualitätsgründen vom ZVEI für die in Deutschland üblichen Fertigungsverfahren nicht empfohlen. Freistellung Abdeckung Lötstoppmaske Freistellung 50 µm 50 µm Leiterbahnabdeckung Lötstoppmaskensteg 70 µm Fertigung ohne Viafreistellung ist mit Zusatzaufwand verbunden und wird auch aus Qualitätsgründen nicht empfohlen. Lötstoppmaskensteg 70 µm Lötstoppmaskenfreistellung 5 µm Vias freigestellt gemäß ZVEI Empfehlung Maskenfreistellung = MF Bohrerdurchmesser + 0,15 mm MF Würth Elektronik GmbH & Co. KG Salzstraße Niedernhall 9

10 Plugged Via/Durchsteigerzudruck, Filled Via, Oberfläche Plugged Via/Durchsteigerzudruck nach IPC 4761 Typ 3a Als Standard verschließen wir Vias einseitig mit einem nichtleitenden Material, welches teilweise in das Via eindringt. Wir benötigen einen Hinweis in Ihren Leiterplatten-Daten, auf welcher Seite (z.b. top oder bottom) Sie das Via-Plugging (den Durchsteigerzudruck) wünschen. Geben Sie bitte außerdem die zu pluggenden Bohrungen (Durchmesser) an. Vias von einer Seite ca. 1/3 mit speziellem Lack verschlossen Filled Via nach IPC 4761 Typ 7 Als Alternative verschließen wir Vias komplett mit einer nichtleitenden Paste. Bitte kennzeichnen Sie in Ihren Leiterplatten-Daten, welche Bohrungen (Durchmesser) gefüllt werden sollen. Vias unter Vakuum mit Harz gefüllt und metallisiert Oberfläche Standardoberfläche ist Chemisch Nickel Gold. Oberfläche Schichtdicke Lötbarkeit Chemisch Nickel Gold Chem. Ni/Au 3 7 µm Ni ; 0,05-0,12 µm Au 12 Monate Hot Air Leveling HAL 0,5 40 µm 12 Monate Hot Air Leveling bleifrei HAL bleifrei 0,5 40 µm 12 Monate Chemisch Zinn Chem. SN 0,8 1,2 µm 6 Monate Galvanisch Nickel Gold Hartgold Galv. Ni/Au 3 7 µm Ni; 0,8 3 µm Au 10

11 Bestückungsdruck/Servicedruck Kennzeichnung Bestückungsdruck/Servicedruck Bitte orientieren Sie sich an nachfolgender Tabelle. Die Werte gelten für eine Endkupferstärke bis max. 70 µm. Beschriftungsdruck wird in der Farbe Weiß aufgebracht. Bei geringeren Werten können wir keine Lesbarkeit garantieren. Strichstärke 100 µm Schrifthöhe 1500 µm Abstand zu Lötstoppmasken-Öffnung 100 µm Kennzeichnung Als Standard erhält Ihre Leiterplatte zur Nachverfolgung ein WE-Logo inklusive Datecode (jj/ww). Wird eine UL-Kennzeichnung gewünscht, ist eine entsprechende Freistellung in den Daten vorzusehen (entweder im Kupfer oder in der Lötstoppmaske in kupferfreier Fläche). Zu beachten sind dabei die folgenden Schrifthöhen. Zulässige Höhe der Kennzeichnung in Basiskupfer Kupfer (Größe abhängig vom Basiskupfer) 18 µm >/= 1,0 mm 35 µm >/= 1,5 mm 70 µm >/= 2,0 mm 105 µm >/= 2,5 mm über Kupfer Lötstopplack über Basismaterial Beschriftungsdruck weiß >/= 1,5 mm >/= 1,0 mm >/= 1,5 mm Bitte beachten Sie, dass unsere UL-Kennzeichnung das Würth Elektronik Logo enthält. Hierbei handelt es sich nicht um Werbung. Das Logo ist offizieller Teil der UL-Markierung. Würth Elektronik GmbH & Co. KG Salzstraße Niedernhall 11

12 Kriterien zur Materialauswahl Lagenaufbau Kriterien zur Materialauswahl Unser Standardmaterial ist TG 135. Wir empfehlen, die Materialien auf der Grundlage folgender Matrix zu spezifizieren. Lagenanzahl HF TG 150 C gefüllt HF TG 170 C gefüllt höhere CU-Dicken gepluggte Vias mehr als 3 Lötprozesse Standard FR4 TG 135 C bis zu 3 bleifreien Lötprozessen Board-Dicke (mm) Wir empfehlen bei ML > 8 Lagen sowie LP-Dicken > 2,20 mm Basismaterial min. TG150HF zu verwenden, da die gefüllten Basismaterialien geringere Ausdehnungskoeffizienten in den X-, Y- und Z-Achsen haben und dadurch dimensionsstabiler sind. Lagenaufbau Wenn kein Lagenaufbau vorgegeben ist, dann erstellen wir einen Lagenaufbau, welcher IPC-konform gestaltet ist. Ansonsten prüfen wir den beigefügten Aufbau auf Produzierbarkeit und Konformität. 12

13 Liefernutzengestaltung Als Standard fertigen wir Leiterplatten im von Ihnen vorgegebenen Liefernutzen. Sollten Sie keinen Liefernutzen vorgeben (und keine Einzel-LP fordern), liegt es in unserem Ermessen, ob die Leiterplatte einzeln oder im Liefernutzen (mit negativen Sollbruchstellen) gefertigt wird. Wenn in Ihren Daten Passermarken und Aufnahmebohrungen definiert sind, werden wir diese entsprechend einbringen. Passermarken werden umlaufend mit 1000 µm vom Lötstopplack freigestellt. Sollten keine Passermarken bzw. Aufnahmebohrungen in den Daten vorhanden sein, bringen wir unsere Standardmarken (3 Stück. à 1,5 mm rund; umlaufend 1 mm vom Lötstopplack freigestellt) und Standardaufnahmebohrungen (3 Stück. à 3,0 mm) ein. Die Position wählen wir nach unserem Ermessen. Beispiele für die Liefernutzengestaltung mit gefräster oder geritzter Kontur: Aufnahmebohrung Ritzung Ritzung Passermarke Für die gefräste Kontur gibt es zwei Alternativen der Anbindung: Positive Haltestege, die mit einem Trennwerkzeug (z.b. Nutzentrenner) getrennt werden, und negative Sollbruchstellen, die von Hand gebrochen werden können. Lötstopplackfreistellung Fräskanal Fräskanal Fräskanal Blindtext Bildbeschreibung Würth Elektronik GmbH & Co. KG Salzstraße Niedernhall 13

14 Schlechtteile (X-Outs), Lieferbeistellung, Prüfdokumentation Schlechtteile (X-Outs) Schlechtteile im Liefernutzen werden mit einem schwarzen X beidseitig gekennzeichnet. Es sind max. 50% X-Outs im Liefernutzen und 30% über die gesamte Lieferung zulässig. Liefernutzen mit Schlechtteilen werden separat verpackt und gekennzeichnet. Lieferbeistellung Gerne bieten wir Ihnen eine Werksbescheinigung an. Andere Lieferbeistellungen wie Werksprüfzeugnis, Erstmusterprüfbericht und Erstmusterprüfbericht erweitert sind gegen Aufpreis erhältlich. Prüfdokumentation in Anlehnung an DIN Werksbescheinigung Bestätigung der Erfüllung der Kundenanforderungen sowie der Einhaltung bestimmter Normen, RoHS, UL, Basismaterial- oder Lacktypen. Keine dokumentierte Prüfung bestimmter Merkmale. Werksprüfzeugnis/Erstmusterprüfbericht Detaillierte Hinweise und Messergebnisse der wichtigsten Merkmale zu Produktaufbau und Qualität. Bei Erstmusterprüfbericht zusätzlich: Freigabefeld für den Besteller. Werksprüfzeugnis/Erstmusterprüfbericht erweitert Detaillierter Soll/Ist-Vergleich aller zu prüfenden Produktmerkmale in Übereinstimmung mit Kundenbestellung und Kundenspezifikation. Kundenbestätigung der dokumentierten Prüfergebnisse und Freigabe. 14

15 Würth Elektronik GmbH & Co. KG Circuit Board Technology Salzstr Niedernhall Germany Tel: Fax: