Solidność przelotek

Witam! Zwracam się do Państwa z zapytaniem o Wasze doświadczenia z przelotkami. Z racji serwisu wielu urządzeń przemysłowych, spotkałem się kilkakrotnie z uszkodzeniem przelotki na PCB. Z tych przypadków o których pamietam, to:

1) Płytka czytnika transponderów Westfalia w stacji udoju krów. Obudowa szczelna i wysoko, ale pokrywa z polipropylenu i dość długa, więc giętka. W związku z powyższym uszczelka nie spełniała swojej funkcji i ktoś uszczelnił ją silikonem. Prawdopodobnie wydarzenia z tym związane spowodowały, że jednak trochę wody się dostało. Na płytce widać było kilka raptem plamek, ale ogólnie płyta była bardzo czysta. Niestety była przelotka - dość duża ok. 1-1,5mm, przez która przechodziła ścieżka zasilająca na drugą stronę. Korozja spowodowała, że została uszkodzona. Oczywiście Soldermaska była, ale Vias czyli przelotki nie były nią pokryte. Napięcie po przejściu na drugą stronę oczywiście spadło, a sama przelotka badana omomierzem pokazywała z tego co pamiętam od kilkudziesięciu do kilku tysięcy Ohm. To znalazłem, widziałem i zmierzyłem. 2)Miałem takie przypadki, że płyta po naciśnięciu przestawała działać. Większość z nich jednak zachowywała się tak, gdyż zastosowano podstawki pod elementy typu DIP (wzmacniacze operacyjne, układy TTL i DTL). Jednak z tego co pamiętam były takie karty, które nie miały żadnej podstawki, a jednak nacisk mechaniczny wyraźnie zakłócał ich działanie. Oczywiście mogły to być jakieś złącza, przekaźniki, diody przewlekane, rezystory itp. Jednak co z przelotkami? Czy mają one często wpływ na takie skutki?

Moje wnioski:

1)Przelotki to fajna rzecz, która zrewolucjonizowała podejście do projektowania płytek, zwłaszcza w drugim dziesięcioleciu istnienia elektroniki, czyli w latach 1980-1990, kiedy to szyna danych, adresowa i sterująca, była podstawą systemów komputerowych. Teraz prym wiodą raczej transmisje szeregowe. 2)Niestety technologia pokrycia dziurki średnicy 0.6mm w PCB nie należy do chemicznie łatwych, a technologiczna jakość wykonania, jakby się zastanowić, to czysta proteza i pięta Achillesa. 3)Technologia nie umiała sobie przez 30 lat istnienia elektroniki poradzić z tym problemem. 4)Problem mógłby być rozwiązany zupełnie prosto, jednak nie jest stosowany. Zamiast napylania należy w dziurę włożyć drut miedziany- srebrzankę, zagiąć do z drugiej strony i zlutować. Jest to klasyczne podejście realizowane w płytkach dwustronnych bez metalizacji otworów, metodą amatorską. Ma ona dwie wady: a) w powszechnym mniemaniu brzydko wygląda w stosunku do metalizowanych otworów. b) jest technologicznie trudniejsza, bo wymaga ucięcia z dwóch stron, wygięcia i zalutowania W odpowiedzi na pkt. a można powiedzieć, że pogląd ten wynika z dwóch czynników. Jeden jest taki, że lutowana przelotka jest robiona ręcznie i mało precyzyjnie. Drugi jest taki, że mając coś ładniejszego (metalizacja otworów), każda inna metoda będzie brzydka, bo ma coś dodatkowo na wierzchu. W szczególności technologia nitowania nitami też się do tego nadaje. Niestety ma ona przydomek: do prototypów i nie są chyba popularne takie maszyny CNC, które wykonują przelotki automatycznie z pliku. A gdyby tak zautomatyzować tą czynność i dodatkowo generować plik CAM np. *.via, w miejsce pliku wierceń najczęściej *.drl który zawierałby informacje o przelotkach drutowych: rodzaj (tylko otwór, przelotka, rodzaj przelotki: drut/nit ), położenie, kąt zagięcia na TOP i BOTTOM, długość końcówek od zagięcia. Gdyby zbudować taką maszynę, która umie nawiercić dziurę, uciąć drut i dogiąć go do płytki według pliku, to problem sprowadzał się do wyrzucenia z procesu technologicznego metalizacji i poszerzenia funkcji wiertarki sterowanej numerycznie. Podsumowanie: Widzę, że w swojej krótkiej historii (tak od 1970 można przyjąć dla prostych obliczeń) elektronika poszła często w niewłaściwych kierunkach, zadawalając się marną technologią, która być może ładnie wygląda, ale jest jedną z przyczyn uszkodzeń urządzeń. W dobie spadających samolotów i zabitych z tego powodu ludzi, nie jestem przekonany, czy projektant urządzeń lotniczych może spać spokojnie, projektując płytę z przelotkami metalizowanymi w ilości powiedzmy 500 szt. na jednej płycie i pakując to do samolotu. Żadna czarna skrzynka nie zarejestruje faktycznej przyczyny uszkodzenia, jeśli przelotka zacznie "przerywać". Jeśli chodzi o samą technologię metalizacji, zdaję sobie sprawę, że samo pokrycie metalem otworu, nie jest tak patologiczne. choć dość trudne zwłaszcza w procesie kontroli . Patologiczny jest wąski styk przelotki z ścieżką miedzianą. Styk, a nie zakładka. I to mam właściwie na myśli. Moja diagnoza dotycząca przelotek jest niejako częścią mojej wrogości do wszelkiego rodzaju złącz i styków w elektronice jak. np. przekaźniki, podstawki, szybkozłączki, złącza zaciskane, trymery rezystancyjne, switche, izostaty, styki obrotowe itp. Co o tym sądzicie?
Reply to
Sylwester Łazar
Loading thread data ...

[ciach]

Rzeczywiście, bywają problemy. Najczęściej jak firma montująca niedokładnie umyje płytki po produkcji z topnika, szczególnie jeśli jakiś agresywny był użyty. Po jakimś czasie pod układami przelotki są nieraz całkowicie przeżarte. Również mechaniczne uszkodzenia się zdażają.

Co nie znaczy, że układy mają mniej pinów. A jakoś nie za bardzo widzę możliwość zrobienie ucieczki z BGA900 robić bez przelotek ;)

Najpierw trzeba zmieścić te przelotki (odpowiednio duże, żeby drucik się zmieścił), np. między pinami BGA o rastrze 0.8mm. A potem tak to polutować, żeby to BGA nie wisiało w powietrzu.

IMO nie problem w ładnym czy brzydkim wyglądaniu, tylko w dążeniu do redukcji kosztów.

[ciach]

No ale rezygnacja z przelotek nie zapewni 100% bezawaryjności. Dlatego stosuje się inne metody (redundancja, itp.), które jednakże również niczego nie gwarantują w 100% ;)

Reply to
RobertP.

Wilgoc , czas , napięcie , tu starania projektanta nie pomoga

Jeden projektant na sciezce 1mm da jedna przelotke inny da ich trzy kwestia nawykow lub doswiadczenia , jeszcze inny w miejscu zasilania da siatke z padow 5x20 . Następne podejście to ile mozna zaoszczedzic stosujac tansze pcb , i to z zycia wziete , jest sobie prosty produkt zaprojektowany jako 2 warstwy , ale szef stwierdza ze nie bedziemy placic za 1,5mm z metalizacja bo mozna "te 3 przelotki" dac "lutowaczom" a laminat wystarczy 1mm papierowy .

Trafila mi sie plyta 60x80cm z lat 80-tych nadziubana ttlami okazalo sie ze jedna noga zamiast wskoczyc w dziure to skrecila do wewnatrz ukladu i taka podkulona noga robila co chciala :)

A trafilo sie pcb z okresu beta testow kiedy wprowadzano PB-free , kaprys tej technologii polegal na tym ze cyna chemiczna sie utlenia i jesli nie zostanie polutowana w ciagu tygodnia od wyjscia z plytkarni to niestety okrez waznosci sie konczy , wystarczy nacisnac lub tylko dotknac i lut odchodzi , powodzenia serwisanci !!!!!!! :) Nie wszystkie pokrycia cyna chemiczna tak sie zachowuja , kwestia sporna dlatego ze stopem bezolowiowym lutuje sie dobrze . Jaki problem ? . Firmy zamawiajacej ktora zamowila pcb bezolowiowe zlecajac jednoczesnie montarz spoiwem olowiowym , czy tez plytkarni ?

Hm , technologii jest kilka , w jednej plytkarni jak zamawiasz 35um to dostaniesz w otworze 35um , w innej tylko 17,5um , za dlugi temat

Jaki rzad niezawodnosci , % odpadow .

Sa opracowane metody polaczen wewnetrznych jako polaczenia przewodami a nie sciezkami , problem to patent i cena

Nitowanie lub drutowanie nie przejdzie dla produkcji masowej , jesli jest wiercony stos 4 plyt 1,5mm to otwor na plycie dolnej i gornej beda minimalnie rozjechane , taka plytka musiala by byc nastepnie zanitowana przez maszyne z kontrola optyczna , patrzac na % odpadow elementow przewlekanych gdzie maszyna nie trafia z 2 nozkowym ewlementem nawet w powiekszone otwory watpie czy dalo by sie umiescic nit w otwor powiekszony o 0,1mm

czas poswiecony na obsadzenie smd - przewlekane :) niezawodnosc metalizacja - nity :)

Jak pow. sa automaty do polaczen "drutami" ale wiem tylko tyle ze sa i klada wewnetrze warstwy a nie przelotki

Ja nie zakladam ze zawiodla elektronika , jest jeszcze mozliwosc zestrzelenia aby nie komromitowac sie ze czegos nie dopatrzono , a po 11 wrzesnia cos czesto samoloty spadaja zwlaszcza nad woda .

I tak i nie , tak gdzie pokrywa sie miedzia goly laminat inaczej bedzie to wygladac jesli metalizuje sie otwory na laminacie juz pokrytym warstwa Cu 12um ,

17,5um . Jak powyzej napisalem , prosze czytac co jest na stronach plytkarni
  1. oferuja miedz 35um a otwor 17,5um , wierca , metalizuja do 35um czyli sciezka ma 17,5um naniesione fabrycznie + metalizacja w plytkarni 17,5m , otwor 0 + 17,5um
  2. pokrywaja czysty laminat do 35um od zera czyli i sciezka i otwor ma te 35um

Ja tylko sprzatam :) A jak przychodzi piatek , swieta , klient z reka w nocniku i ma byc na juz to klient dostanie na juz , ale o niezawodnosc to niech martwi sie sam :)

Reply to
nenik

Takiemu/kiej co to montował/a dać BGA do zamontowania. Żadna noga się nie podwinie. Wszystkie się przesuną :-)

Na przykład: Jest maszyna Voumard - szwajcarska szlifierka otworów wewnętrznych rok produkcji 1976. Numer fabryczny 137, więc pewnie z 200 wyprodukowanych dokładność szlifowania +-3um Uszkodzenie: brak styku, akurat nie przelotka, ale powiedzmy. Nowa maszyna tej klasy kosztuje przyjmijmy 1 000 000 zł

Niezawodność 0,5% Nie lubie procentów, bo nic nie mówią, ale tutaj rozumiemy to tak: niesprawna maszyna z powodu niesprawnego jednego połączenia/sprawne maszyny Czy dla 0,5% warto się bawić? (Zakładam optymistycznie, że pozostałe 199 "śmigają" bez zarzutu)

A wie może kolega o co i gdzie pytać?

Ciekawe podejście, ale klient to nie ma nawet pojęcia o skali problemu. Dzięki - ten post był bardzo konkretny. W sumie, to ciągle nie jest tak źle na tej grupie. Zdarza się od czasu do czasu jakiś narwaniec, ale jest jeszcze jak widać wielu fachowców mających coś więcej pod sufitem niż skrajności pełne jadu. Wtedy jest miło pogadać

-- . pozdrawiam Sylwester Łazar

formatting link
-oprogramowanie do edycji schematów i projektowania PCB

Reply to
Sylwester Łazar

Ale jest ich tyle ze bez przelotek ani rusz.

Do technologii 'trudnych' to nalezy micro-via. W UK _porzadnie_ zrobi to jedna firma, badziewnie pewnie z 15-20. Jesli firma ma problem z porzaadnym zrobieniem przelotki 0.2-0.3mm, to ja ich _chce_ omijac szerokim lukiem. Myslisz czemu tylko niektore firmy publikuja zdjecia przecietych plytek?

Ze zwyklymi przelotkami mialem podobne historie w PL. Najtansi producenci byli... najtansi - duzo plytek niedobrych 'na starcie' i duzo problemow z popeknymi przelotkami i zle wyplukanymi sciezkami.

Technologia se poradzila, to ekonomia nie radzi (no bo po co kupowac drozsze plytki, jak mozna takie same i 2x tansze kupowac).

Ma dwie wady - cena i rozmiary. Jak ktos napisal nie da sie zautomatyzowac.

Nie ma sensu. Lepiej porzadnie zrobic przelotke - tylko ze plytka nie bedzie juz najtansza (ale chyba dalej bedzie tansza niz potraktowana takim automatem).

W Twoim przykladzie z dojarka zastanawia mnie czemu plytka nie byla malowana? U mnie jako standard w kazdym wyrobie jest malowanie plytki (oprocz laserow, ale te to pracuja praktycznie w sterylnych warunkach). Malowanie plytek (przynajmniej dla mnie) mocno zmniejszylo ilosc uszkodzen.

Producent 500szt plytek do samolotow nie bedzie brac najtanszych plytek. Producent 10k plytek do dojarek bedzie brac najtansze z najtanszych.

Ale to jest patologia robiona przez plytkarnie na wlasne zyczenie.

O przelotkach j.w. O stykach/szybkozlaczkach - uzywac _odpowiednie_ do _odpowiednich_ zastosowan, a nie zlacza IDC do pracy na zewnatrz...

Reply to
Jerry1111

Kiedyś tak mówiono o produkcji samochodów:-)

Reply to
Sylwester Łazar

A to, to już coś jak rekurencja. Element zabezpieczający potrzebuje elementu zabezpieczającego jego samego. Czy ten element, który powoduje wyłączenie całego podsystemu i ten drugi zastępujący go sprawnym też są zdublowane? I to wszystko na wypadek uszkodzenia głupiej przelotki, co do której są wątpliwości technologiczne? Ten system będzie chyba rósł w kilkogramy. Ile waży przelotka? Dołożymy kilkogram, aby zabezpieczyć gram? Nie widzę tu sensu. Marphy też nie widział.

-- . pozdrawiam Sylwester Łazar

formatting link
-oprogramowanie do edycji schematów i projektowania PCB

Reply to
Sylwester Łazar

Czy możesz powiedzieć czym malujesz płytki? Mam podobny problem. Urządzenie analogowe o wyśrubowanej czułości, przeznaczone do pracy okresowej, jeżeli jest przechowywane w wilgotnym pomieszczeniu potrafi "rozjechać" się. Od jakiegoś czasu zabezpieczam płytki preparatem "Plastic 70". Dotychczasowe testy pokazują że jest lepiej, ale na sprzężenie zwrotne trzeba poczekać pewnie jeszcze z rok. Jeżeli możesz podzielić się doświadczeniami będzie mi miło.

Żeby nie być całkiem offtopic, to z przelotkami problemów dotychczas nie miałem. Znany jest przypadek gdzie urządzenie zgubione w lesie (z włączonym zasilaniem) jesienią przeleżało całą zimę. Znalezione wiosną, umyte wysuszone działało poprawnie. Laminat 4-warstwowy, produkcji TechnoService, przelotki 0,5mm. Natomiast mam problemy z uszkadzaniem się mechancznym elementów SMD w przypadku naprężeń mechanicznych. Przy silnym uderzeniu połączonym z wygięciem płytki, lecą praktycznie wszystkie kondensatory SMD i niektóre układy QFN (beznóżkowe). Tutaj mam nauczkę że płytki, które pracują mechanicznie muszą mieć prostokątne elementy (RLC, scalaki) ułożone wzdłuż krawędzi, w której płytka się wygina. Elementy ułożone w poprzek lecą w pierwszej kolejności.

Reply to
Piotr Laskowski

Użytkownik "Piotr Laskowski" snipped-for-privacy@pulpka.wp.pl> napisał w wiadomości news:h8qaio$t3s$ snipped-for-privacy@news.wp.pl...

[cut]

[cut]

Czy byłbyś tak dobry i pokazał jak taka przelotka wygląda?

...nie wiem o czym mówicie... :-)

Pozdrowienia. Krzysztof z Tychów.

Reply to
Krzysztof Tabaczyński

Użytkownik "Sylwester Łazar" snipped-for-privacy@alpro.pl napisał w wiadomości news:h8njot$7hj$ snipped-for-privacy@mx1.internetia.pl...

(...)

z jednej strony trochę rozumiem, że nie lubisz przelotek, bo to teoretycznie (czy raczej potocznie) dość słaby punkt, z drugiej strony przelotka wykonana prawidłowo przez firmę o dużej kulturze technicznej jest elementem połączeniowym jak każdy inny. Poza tym zawsze możesz przelotki zdwajać (a propos redundancji), robić je o większej średnicy, nie maskować ich żeby złapały conieco przy lutowaniu itd. Sprzęt militarny też ma przelotki, może nieco inne, ale drutów się tam już nie wstawia.

BTW, coś w rodzaju przelotek w ilościach wielo(set)tysięcznych masz wewnątrz struktur układów scalonych. Niektóre obudowy poważniejszych układów scalonych mają również w środku (a raczej częściowo na zewnątrz) płytkę drukowaną wręcz napakowaną przelotkami. I jakoś to działa. To, że uważasz przelotki za jakiś problem jest chyba jakimś efektem psychologicznym związanym z ciężkim przechodzeniem z ery przewlekanej na SMD. We współczesnych urządzeniach masz 100 innych problemów równorzędnych zagrożeniem do uszkodzenia przelotki:

- BGA (za całokształt)

- przyleganie do padów innych beznóżkowych obudów nie BGA

- zachowanie się SMD przy naprężeniach mechanicznych (gięcie płytki, gradienty temperatury, nagrzewanie)

- noPb (za całokształt - powinienem dać na pierwszym miejscu w zasadzie)

- k..skie gorąco w urządzeniu (jak element nie ma 70C to wywaliłeś w błoto pieniądze akcjonariuszy)

- korozję

- giętkie PCB

- duże elementy (w tym i złącza) na SMD

- itd...

Kiedy jeszcze dawnymi czasy pracowałem w serwisie, trafiały do nas płytki na laminacie papierowym z przelotkami (takimi zielonymi np). Czasem to padało, owszem, ale 5 razy częściej odwarstwiało się SMD albo pęknięta była ścieżka. Nie mówiąc oczywiście o zwykłych uszkodzeniach elementów.

e.

Reply to
entroper

Acrylic conformal coating. Poszukaj np: w Farnell HPA200H. Mozna sprayem albo dip-coating.

Plastic70 nadaje sie do d**y. Po ~2 latach po prostu znika i tyle ;-)

Masz na mysli ze ceramiczne obudowy pekaja? To co Ty z tym urzadzeniem robisz??? ;-)

Reply to
Jerry1111

Pierwszy z brzegu obrazek znaleziony przez google images:

formatting link
Na górze jest 20-nóżkowy układ. Po prawej stronie odchodzi od niego 5 scieżek i kończą się otworami z kołnierzem. To właśnie jest przelotka, czyli metalizowany otwór, którym prąd płynie na inną warstwę płytki. Na tej płytce jest jeszcze sporo innych przelotek. Na moje oko robione są wiertłem ok.

0,8mm.
Reply to
Piotr Laskowski

Dziekuje. Kupie przy najblizszej okazji.

Moze nie tyle ja, co klienci. Urzadzenie lata w modelach szybowców a co lata to czasami spada. Jak grzmotnie z kilku/set/dziesieciu metrów i w plytke przywali jeszcze kilkusetgramowy akumulator to moze stac sie wszystko. Co ciekawe prawie wcale nie pekaja rezystory, natomiast kondensatory obowiazkowo trzeba sprawdzic. Lutownica podgrzewam jedna spoine i ruszam elementem. Jezeli porusza sie, to metalowa koncówka oddzielila sie od ceramicznego korpusu. Tak jest najczesciej, chociaz czasami pekaja na zwarcie czy rozwarcie bez widocznych mechanicznych uszkodzen.

Reply to
Piotr Laskowski

Piotr Laskowski pisze:

Heh, a już mnie przestraszyłeś, że zamawiasz przelotki 0,5mm - tzn. o takiej zewnętrznej średnicy padu (czyli ok. 20 mils) a otworach 8-10 mils.

Reply to
Adam Dybkowski

Cos zlego w dziurach 0.25mm? U mnie to standard dla 4-6 warstw, tyle ze srednica padu 0.6mm.

Reply to
Jerry1111

Albo kondensatory do dupy albo za mocno przegrzane podczas montazu.

Ja myslalem ze Ci kondensatory na pol pekaja (tak, ze 2 polowki mozna odlutowac). Mialem tak z pojemnosciami 1206 na cienkich plytkach.

Reply to
Jerry1111

TechnoService robi metalizowane otwory tylko do 0,4mm Jak dla mnie tyle jest OK. W mniejszą przelotkę to nawet kynar cieżko wstawić :-)

Reply to
Piotr Laskowski

Piotr Laskowski pisze:

W firmie w płytkach komórek zamawiamy dużo mniejsze przelotki (microvia), ale to nie technologia lotnicza. :) No i nikt kynara tam nie wciska bo czasem nawet przelotka nie jest na wylot albo łączy tylko wewnętrzne warstwy. Ale pomimo bardzo małego rozmiaru jeszcze żadna płytka nie miała z przelotkami problemu (zamawiamy w polskiej firmie Softcom i płytki są bardzo dobrej jakości).

Reply to
Adam Dybkowski

Teoretycznie mozliwe, chociaz malo prawdopodobne. Pekaja wszystkie typy: z

1206 10 i 4,7uF, z 0603 10, 33, 100nF, 150pF, wiec raczej malo prawdopodobne aby to byla kwestia typu elementu. Producenci raczej przypadkowi. Montaz robi Semicon - w moim odczuciu solidna firma. Slaba strona mechaniczna to chyba kwestia budowy kondensatora ceramicznego - wielwarstwowy przekladaniec kruchej ceramiki z natury musi byc slabszy od jednej znacznie grubszej warstwy ceramicznej opornika.

Zwykle peka na 2 czesci, tyle ze nie sa to polowy a blizej do 98 i 2%.

Reply to
Piotr Laskowski

Klejone?

Reply to
Jerry1111

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.