Выбор размера и номенклатуры заготовок печатных плат

При выборе размера и номенклатуры заготовок необходимо учитывать следующие аспекты:

- кратность расположения фрагментов печатных плат внутри заготовки на слоях при мультиплицировании с учетом переплетения армирующей стеклоткани («утка» и «основы»). Слои должны набираться «уток» к «утку»; «основа» к «основе»;

- кратность расположения заготовки внутри листа ламината с учетом необходимого технологического поля (не менее 25 мм по контуру).

- кратность расположения заготовки клеющих прокладок внутри рулона препрега с учетом направление плетения армирующей стеклоткани;

- кратность расположения заготовки внутри рулона фольги;

- кратность расположения заготовки внутри рулона СПФ и СПФЗ

- стоимость изготовления нужного количества прессформ с учетом их конструктивной сложности, и т.п.

На мой взгляд оптимальным является наличие 3-4-х типоразмеров заготовок, что позволяет иметь в производстве ограниченное количество прессформ и прочей технологической оснастки, т.к. это наиболее дорогостоящие предметы и их цена и стоимость содержания в значительной мере определяет сумму производственных издержек.

Что касается коэффициента использования ( по площади) базовых и технологических материалов, то на многономенклатурном мелкосерийном и прототипном производстве я не сталкивался с его размером более 0,5 (с учетом вышеизложенных аспектов). Возможен заказ материалов и рулонов вырезанных в размер заготовок. Но при выборе такого варианта желательно учесть степень удорожания заготовок и увеличение сроков поставок.

К сожалению я не могу говорить о конкретных размерах заготовок , коэффициентах использования материалов и связанных с ними производственных издержках. Они очень различны и многофакторны и должны быть рассчитаны для каждого конкретного производства.

Для примера приведу таблицу расчета коэффициента расхода базового материала в зависимости от размера заготовки на одном из реальных производств.

Коэффициент расхода материала (ламината) при производстве печатных плат.

Размер заготовки			К-т раскр.	Рабочее поле заготовки		Технологический к-т рабочего поля	К-т заполнения рабочего поля			К-т использ. материала (общий)
Мм (дюйм)	S дм²	Заг/лист *	К-т раскр.	Мм (дюйм)	S дм²	Технологический к-т рабочего поля	Средне статисти-ческий	макс	мин	К-т использ. материала (общий)
385х465	17,9	6	0,86	335х415	13,53	0,76	0,71	0,99	0,33	0,46
305х457	13,9	8	0,89	255х407	10,38	0,74	0,64	0.96	0,3	0.,42
405х500	20,25	4	0,65	355х450	16,60	0,82	0,76	0.93	0,37	0,41
457х508 (18’х20’)	23,2	4	0,74	407х458	18,6	0,80	0,80	0,97	0,41	0,47
508х609 (20’х24’)	30,9	4	0,99	458х559	25,6	0,83	0,85	0,98	0,45	0,69

*Для листа площадью 124,7 дм²

Технологические факторы, которые необходимо учитывать при выборе заготовок печатных плат.

Раскрой листов ламината разного типоразмера.
Раскрой листов препрега разного типоразмера.
Учет направления утка и основы ламината и препрега.
Минимальный размер сведения камер меток совмещения на установках экспонирования.
Контур присасывания ФШ на стекле рамы экспонированя.
Минимальный размер сведения камер меток совмещения на установке бондирования.
Минимальный размер сведения камер меток рентгеновской корректировки.
Минимальный размер заготовки при прессовании (ограничена возможностью деформации плит прессформ и пресса).
Оптимизация расположения (заполнения рабочего поля) заготовок на раме в гальванических ваннах.
Размер ванн химических и гальванических процессов.
Размер (ширина) рулона травильного резиста.
Размер (ширина) рулона резиста паяльной маски.
Размер (ширина) рулона медной фольги.
Размер листов экзотических материалов ( Pyralux, Rogers и т.п.).

Многие предприятия идут по пути введения ограничительного перечня заготовок с нижеизложенной мотивацией.

1.Выбор размера заготовки не зависит от размера печатных плат – т.е. это не конструктивный параметр, а технологический и проводится на стадии подготовки производства.

2.Целесообразно иметь на производстве ограничительный перечень из 3-4-х типоразмеров заготовок, при этом целесообразно среди них расставить приоритеты применения. Т. е. 1-2 типоразмера заготовки будут основными, а остальные используются при соответствующем техническом обосновании.

Мотивация выбора заготовок печатных плат.

1.При большой номенклатуре размеров заготовок большая часть из них не будет кратно (без остатка) укладываться в размеры используемых листов ламината (фольгированного диэлектрика, ФДЭ) и рулонов препрега. При этом часть материала (обрезки) будет выбрасываться на стадии раскроя листов на заготовки.

2.При введении ограничительного перечня размеров заготовок нужно попытаться сделать их кратными размерам используемых листов ДЭ и тем самым минимизировать отход на стадии раскроя их на заготовки. В идеале желательно учесть и размеры (кратность размеров) технологических материалов (в порядке приоритетности по вкладу в стоимость издержек – ширина СПФ и сухая ПМ; теплопроводные прокладки для прессования – блюпад, крафтбумага и т.п; термостойкие прокладки для прессования – пакотан, целлюлеза и т.п. и пр.)

3.При использовании ограничительного перечня, тот же материал (ДЭ, препрег) будет выбрасываться, но только на стадии фрезеровки плат по контуру. При этом ничего не меняется в части расхода материала, но зато будет большая экономия издержек на разработку и изготовление, либо закупку широкой номенклатуры оснастки (разделительных листов, верхних плит прессформ, крепежных штанг вертикальных установок нанесения покрытий) и усложнение применяемого СТО.

4.При формировании пакетов для прессования многослойных печатных плат с учетом их размеров - направления утка и основы плетения стеклоткани в препреге и фольгированном диэлектрике (ФДЭ) должны совпадать для всех составляющих пакета.

Для справки.

При поставках ФДЭ

уток по меньшей стороне;
основа по большей.

При поставках препрега

уток по ширине рулона;
основа по длине рулона.

5. Для установки пробивки существует физическое ограничение по допустимому минимальному шагу размеров заготовок – 50,8 мм. Это связано с габаритами держателей пуансонов для пробивки слотов (пуансон, направляющая втулка, фланец крепления на плите).