DAL A/B. High density embedded devices. High reliability embedded systems. High definition

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1 Assurez, dés la conception, un bon rendement industriel de PCB et FPC robustes en les étudiant dans un cadre IPC pour une interprétation commerciale internationale Optimisez les décisions prises en Design chain et figez sur le Master drawing les performances de cartes compétitives sans faire de concession à la fiabilité et la pérennité des PCB et FPC, tout en assurant leur approvisionnement multi-sources High Temperature DAL A/B High density embedded devices High reliability embedded systems High definition 1

2 IPC 2220: 6 normes de conception réalisées par 100 experts d OEM Internationaux Comprenez, appliquez les recommandations des IPC 2221B, 2222B, 2223C et 2226A, pour proposer aux fabricants de PCB ou de FPC des routages pertinents et fiables Sélectionnez pendant la conception le niveau de complexité A,B ou C, de réalisation de vos PCB et des FPC, pour obtenir la qualité requise par l IPC de classe 1,2 ou 3 La mise en application des recommandations des IPC 2221/22/23/26 permet de prendre en compte : - Une identification détaillée des rapports, qualité / performance /rendement, dés la conception d un PCB - Les définitions des boitiers pour évaluer le routage, la testabilité et les consignes électriques du PCB - Les informations des laminés, pre-pregs, adhésifs, CU de métallisation, traitements de surface, vernis - Des consignes de routage,d empilage, de mise en flan, de fabrication et l évaluation de l assemblage - Les propriétés électriques, les signaux de la carte, la gestion thermique et les effets thermo-mécaniques - Les caractéristiques de tous les composants,avec broches et CMS pour leur assemblage en qualité IPC 2/3 - Les tolerances de fabrication des PCB pour en définir les règles de routage et les protections de vias - Les profils des conducteurs, des surfaces de cuivre et des empreintes, acceptables après la fabrication - L importance de préciser sur le Master drawing du PCB l ensembles des consignes industrielles applicables - La définition des coupons à fabriquer et à analyser pour se conformer au niveau de qualité de l application 2

3 Etablissez des règles de routage en comprenant la complexité de fabrication des PCB Définissez les performances électriques et mécaniques des cartes multicouches. Appliquez les recommandations IPC pour la fiabilité et le rendement de fabrication. IPC 2221C: Conception PCB IPC 6012C: Qaulification des performances des PCB rigides Connaitre les limites technologiques des étapes de fabrication d un PCB permet de prendre en compte: - Le niveau de compléxité du routage qui est lié au choix des boitiers des composants ( piqués, pressfit,cms, BGA, QFN ou LGA sur une ou deux faces), la definition des plages d accueil, mais aussi la façon dont toutes les interconnexions seront réalisées en intégrant leurs consignes électriques et thermiques -L incroyable savoir faire, dont cette industrie doit disposer pour, mettre au point une ligne de fabrication de PCB en mesure de fonctionner 365 jours/an, en assurant une bonne productivité, afin de continuer à investir dans un parc machines extrèmement couteux,qui est indispensable à la bonne qualité du produit fini. -L influence sur la conception, des choix fait par chaque fabricant de PCB, concernant sa méthode en FAO et ses procédés d imagerie, de gravure, de perçage, de nettoyage des trous, de métallisation et de controle -La capacité industrielle des fabricants de PCB qui devront assurer le niveau de qualité IPC 2 ou 3 des cartes qui seront commandées par des intermédiaires, pour le meilleur prix, tout au long de la vie du produit. 3

4 Introduisez de nouvelles consignes sur les cartes en utilisant la technologie HDI Implantez les liaisons rapides des composants HF/RF sur des PCB HSD industriels IPC 2226: conception de PCB HDI Microvias déportés Microvias empilés Jusqu à 10 Ghz Connaitre les technologies HDI (microvias) et HSD (High speed design) permet de mettre en oeuvre : -Les composants de hautes performances issues des applications de la téléphonie mobile dont les boitiers BGA sont composés d un grand nombre de connexions sur des matrices dont le pas est passé de 0.8 mm à 0.4 mm (jusqu à 1000 billes) ces 15 dernières années et avec des fréquences de liaison allant jusqu à 5 Ghz - Les composants FPGA dont les consignes en alimentation doivent être combinées à l intégrité des signaux (jusqu à 12.5 Ghz ) qui sont générés par des puces de grande dimensions, assemblées en Flip ship sur des IC substrats de haute performances thermo-mécaniques, avec jusqu à 1700 billes au pas de 1 mm (0.8 mm mini) - Les protocoles de transmission du type Hyper-transport ( 3.2 GHz) ou PCI express (Gen 3, 8 Ghz) qui sont utilisés pour les applications de haut débit et qui devront être implantées sur des PCB dédiés et industriels - Les électroniques portables, dont l encombrement réduit, réclame une miniaturisation des cartes avec des implantations de composants CMS sur les deux faces en vis à vis, ce qui interdit l usage de vias traversants, et pour la même raison, les cartes de puissance, équipées de drains de dissipation thermique sur une face. 4

5 Maitrisez les interconnexions électro-mécaniques flexibles à longue durée de vie IPC 2223C: Conception des Flex IPC 6013B: Spécification des performances des Flex Simple face type 1, Double face type 2, Multi-Flex type 3, Flex rigide type 4, Usages A/B/C/D Identifier les matériaux flexibles et connaitre les contraintes de fabrication, permettra de réussir: - Une mise en forme en 3D d une seule et même carte, en éliminant tous les problèmes liés à la connectique, tout en assurant une meilleure fiabilité pour un cout global inférieur, si, et uniquement si le concepteur devient l architecte qui sélectionne les matériaux adaptés a son projet et connait leur disponibilité, pour une fabrication qu il devra maitriser et controler, afin de d obtenir la fiabilité de son Flex dans sa forme finale -Une ou plusieurs extensions dynamiques d une carte électronique qui devra supporter un nombre connu mais aussi limité de pliages, dans des conditions mécaniques parfaitement identifiées qui seront appliquées à des propriétés d élongation et compression des matériaux sélectionnés, mais dont l intégrité des performances ne devra pas être dégradées pendant les process de fabrication (metallisation ) et d assemblage (étuvage) - Une optimisation des liaisons rapides (jusqu a 10 Ghz) qui doivent transiter entre les cartes filles d un même équipement et qui sont soumises aux longueurs des parcours que les signaux doivent emprunter 5

6 Les défauts latents d un PCB ou d un FPC sont d origines multiples et lorsqu ils échappent aux controles, ils causent invariablement le rebut de cartes assemblées, entièrement équipées Wrong glass weave Wrong copper foil CAD softaware trouble Poor design rules CAM modified stackup Multi-sourcing trouble Waste of money Savoir identifier d après micro-sections, les causes racine des défaillances des PCB permettra de prendre en compte, dés la conception, la véritable mesure des risques qui sont pris pendant le routages des cartes. L IPC PE 740 en s appuyant sur l expérience de la fabrication de PCB de nombreux spécialistes, qui ont été confrontés aux conséquences des défaillances qui apparaissent surtout chez les EMS, font une analyse des problèmes rencontrés, pour proposer des actions correctives des process de fabrication ou d assemblage. 6