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Seminar "Leiterplatten 6 ...Konstruktion und Analyse von CAD-Layouts und Leiterplatten"

Allgemeine und spezielle Regeln für die CAD- Konstruktion. Hintergründe und Vorgaben für die Fertigung von Leiterplatten als Basis hochleistungsfähiger Baugruppen. Datenlogistik und Analyse von Layoutspezifikationen.

3-Tages-Schulung

Termine: 26.-28.11.2018, 9.00 bis 17.00 Uhr, LeiterplattenAkademie, Berlin

 

 

Baugruppen 1

Klassische und spezielle Lösungen für den Einsatz elektronischer Baugruppen in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen. Baugruppen für den industriellen und den kommerziellen Einsatz.
Beachtung der Betriebsumgebung.

Baugruppen 2

Anwendungen von starren, flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten bzw. Baugruppen für diverse Gerätekonzepte. Flexible Leiterplatten als diskrete Übertragungsleitungen und als Quasi-Verbindungskabel für die Geräteverkabelung.

Klassifizierung von Baugruppen

Eine Übersicht zu den Strategien für die Montage elektronischer Komponenten auf einer Leiterplatte. Löten, Bonden und Einpressen als prinzipielle Verfahren. Wechselwirkungen zwischen den Basismaterialien, den Lagenaufbauten und der Montagetechnik.

Bauformen

THD und SMD-Komponenten. Gehäuseformen und Abmaße für elektronische und mechanische Bauteile. Standardisierte Grundflächen und Platzbedarf für das Routing. Auswirkung der Misch- und doppelseitigen Bestückung auf die
langfristige Qualität der Leiterplatte.

Grundraster

Standardraster für Bauteile auf der Basis metrischer und/oder zöllige Koordinaten. Klassische Rastermaße für die Verdrahtung von THDs und SMDs in elektronischen Schaltungen.

Lagenaufbau + Montage

Allgemeine Strategien für den Aufbau von starren, flexiblen und starr-flexiblen ein- und doppelseitigen Leiterplatten sowie Multilayern. Einordnung nach Bohrstrategien, nach Montagetechnologien und nach Bestückungsebenen.

CAM

Anforderungen an die CAM-Bearbeitung von Daten aus dem CAD-Postprozeß. Design-Rule-Check und Prüfung auf Vollständigkeit der Dokumentation. Ergänzung fehlender Informationen und Daten für die fachgerechte Produktion von Leiterplatten.

Logistik

Einblick in die Komplexität des Fertigungsprozesses von Leiterplatten. Informationen zur Individualität der Produktionsabläufe für Leiterplatten mit unterschiedlicher technischer Anforderung. Dokumentation von Fertigungsverfahren.

Fertigungsablauf

Beschreibung der wichtigsten 16 Arbeitsschritte für die Herstellung eines realen 4-Lagen-Multilayers. Materialausgabe, Aufbringen des Fotolaminats, Leiterbildbelichtung, Verpressen, Bohren, Kontaktieren, Lötstopdruck, Endoberfläche und Konturfräsen.

Basismaterial 1

Kupferfolien, Prepregs und Basislaminate. Erläuterung der Grundbegriffe. Erklärung der Funktion der elementaren Materialkomponenten für den Bau einfacher Leiterplatten bis hin zu komplexen starrflexiblen Multilayern.

Basismaterial 2

Der innere Aufbau von Basismaterialien für die Produktion von Leiterplatten. Prozeßfähige Materialien für den Aufbau von starren, flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten bis hin zu hochlagigen Multilayern. Eigenschaften von Füllstoffen und Harzen sowie Trägergeweben.

Bohrklassen

Erläuterung der unterschiedlichen Bohrklassen und Bohrtypen, die bei der Konstruktion einer Baugruppe eingesetzt werden können. Justagebohrungen für die Montage im Gehäuse, Verdrehschutz für die Bestückung. Varianten für dk- sowie Blind- und Buried Vias.

Aspect Ratio für Bohrungen

Erläuterung der Hintergründe für die wichtige Formulierung des Aspect Ratios für Bohrungen. Vorgaben für die Auswahl des Vias im Vorfeld der Erstellung des CAD-Layouts für eine Baugruppe. Definition und Berechnung des minimalen Viadurchmessers.

Kontaktierungen

Kontaktierungsstrategien auf hochlagigen Multilayern mit Referenz zur Fertigungstechnologie. Möglichkeiten der Lasertechnik bei der Konstruktion von Multilayern mit gestapelten und/oder gestuften Blind Vias. Konventionell gebohrte Buried Vias, Blind Vias und DKs.

Leiterbild strukturieren

Belichten und Ätzen der Leiterbildstruktur. Vorgaben an das Layout. Definition des Ätzprofils über den Flankenwinkel. Formulierung eines Aspect Ratio für die Berechnung der Funktionsflächen bei SMDs. Einfluß des Flankenwinkels auf die Impedanz einer Leiterbahn.

Galvanotechnik

Kontaktierungsverfahren für das Einbringen von Kupfer in die Hülse von Bohrungen. Anforderungen an die Schichtdicke des Kupfers, die sich aus der Anwendung, der Funktion und der Bauteilmontage ergibt. Metallisieren von Leiterplattenkonturen und Höhenniveaus.

Metallisierungen

Abscheidung von Kupfer und galvanischen oder chemischen Oberflächen auf den Außenlagen von Leiterplatten. RoHs-Anforderungen. Schichtaufbauten und Schichtdicken für die üblichen Oberflächen HAL, ENIG (i.e. Chemisch Nickel/Gold) und Chemisch Zinn.

Reale Lagenaufbauten

Analyse von Querschnitten durch reale Multilayer. Interpretation von Schliffbildern und Zuordnung der verbauten Materialien. Möglichkeiten für die Konstruktion von Multilayern mit besonderen Materialien und Metallflächen.

Routingparameter

Für Baugruppen mit der Komplexität "Standard", "HDI", "MFT", "UTM": Diverse Constraints für das Routing am CAD-System. Parameter für Leiterbahnbreiten, Leiterbahnabstände, Freistellungen in der Lötstopmaske und Restringe für Vias und THT-Bohrungen

Filesyntax

Dokumentation von Produktionsdaten. Vergabe von Extensions im Umfeld einer definierten Filesyntax. Fileextensions für grafische (i.e. Leiterbild, Siebdruck) und mechanische (i.e. Bohren, Laser, Ritzen, Fräsen) Bearbeitungsschritte zur Produktion einer Leiterplatte.

Gerberformat

Standardtransfer von Daten zur Produktion von Leiterplatten und Baugruppen. Syntax des Gerberformates. Analyse von CAD-Layouts durch die systematische Interpretation von Gerberdaten während der CAM-Bearbeitung

Impedanzberechnung

Erläuterung aller konventionellen Impedanzmoduln. Single Ended für 50, 65 und 75 Ohm, Differentielle Impedanzen für 90 und 100 Ohm. Umsetzung typischer Impedanzwerte in geometrische Moduln für die Konstruktion von Multilayern. Eigene Berechnungen.

Funktionsmodule

Erforderliche Funktionsbereiche auf einer Leiterplatte aus physikalischer Sicht. Vorzudefinierende Räume innerhalb eines Lagenaufbaus für die diskrete Aufnahme von Signalen (z.B. Differentielle Impedanzen) oder für den Einbau kapazitiver Stromversorgungssysteme.

Funktionsmoduln

Integration berechneter Funktionsmoduln für den Signaltransfer und die Stromversorgung in den Layer-Stackup des CAD-Systems. Formulierung des "Multilayersystems" mit einem komplexen Leistungsprofil, das alle Anforderungen der Baugruppe erfüllt.

High-Speed-Projekte

"Die Leiterplatte 2010" ist ein Referenzprojekt für die wohlüberlegte Entwicklung einer High-Speed-Baugruppe. Die Ergebnisse aus diesem Projekt sind hilfreich für das Konzept und die Planung einer anspruchsvollen Baugruppe, die wirtschaftliche und physikalische Bedingungen erfüllen muß.

Signal- und Powerintegrität

Bewertung von Stromversorgungsflächen und Signalführungen. Nicht zu empfehlende Konstruktionen für das Routing von Layouts am CAD-System. Einschränkungen der funktionalen Qualität eines CAD-Designs durch ungeeignete Routing-Constraints.

Crosstalk

Analytische Bewertung des Routings von Signalleiterbahnen unter Beachtung der 3-Dimensionalität eines Multilayer-Lagenaufbaus. Berücksichtigung des Crosstalks in Z-Richtung. Regeln für das Routen impedanzdefinierter Leiterbahnen.

Konstruktionsregeln für BGAs

Allgemeine Designprinzipien. Elementare Geometrien für die Konstruktion der BGA-Padstacks in der Bibliothek des CAD-Systems. Berechnung von Paddurchmesser, Sicherheitsabstand, Fan-Out-Via, Viadurchmesser und Leiterbahnbreite.

Konstruktionsregeln für VIPs

Kalkulation der Geometrien für ein spezielles Routing im CAD-Layout. Berechnung von Abständen, Vias und Lötflächen für die Routingstrategie mit VIPs (i.e. Vias In Pads). Erläuternde Beispielrechnungen und Übungsaufgaben für das Selbststudium.

Konstruktionsregeln für Planes

Berechnung von Grenzwerten für die Konstruktion von CAD-Layouts. Regeln für die Definition von Pad-stacks für Vias unter Beachtung der Rückstromwege auf Powerplanes bei High-Speed-Boards. Ermittlung der Sicherheitsabstände.

Routingstrategie

Systematik bei der Planung der Leiterbahnführung in einem CAD-Layout.
Definierte Routingkanäle und Plazierung von Vias in Clustern. Optimale Nutzung von Flächen. Anforderungen an die Geometrie von Vias.

BGA-Routing

Exemplarische Berechnung und Routing-Vorgabe für das Fan-Out eines BGAs mit einer Matrix von 25x25 Spalten und Reihen. Beispielhafte Verteilung der Signalplanes und der Powerplanes unter Berücksichtigung der Signal- und Powerintegrität.

Multilayerbaupläne

Exemplarische Dokumentation von einfachen ein- und doppelseitigen Leiterplatten bis hin zu komplexen Multilayern. Grafische Beschreibung des Aufbaus von Multilayersystemen. Dokumentation elementarer physikalischer Eigenschaften.

Wer wird mit dem Seminar/Tutorial "Leiterplatten 6 …Konstruktion und Analyse von CAD-Layouts und Leiterplatten" angesprochen?

Die Möglichkeiten der Leiterplattentechnologie bestimmen die Freiräume bei der Konstruktion von CAD-Layouts und die langfristige zuverlässige Funktion von Baugruppen in Fahrzeugen, Anlagen und Maschinen.

Die Leiterplattentechnologie steht im Zentrum, ist aber verknüpft mit der Konstruktion des CAD-Layouts und der Produktion von Baugruppen.

Durch die Einbindung der Baugruppentechnologie ergibt sich ein gesamtheitliches Blick auf die Anforderungen an elektronische Baugruppen.

Die Konstrukteure elektronischer Schaltungen und die CAD-Designer/innen erkennen die Zusammenhänge zwischen der virtuellen CAD-Konstruktion und der Auswirkung auf die reale Produktion und Funktion von elektronischen Geräten. Die Teilnehmer lernen vor dem Hintergrund gegebener Produktionstoleranzen die Vorgaben für die Routing-Constraints in der CAD-Bibliothek richtig zu hinterlegen.

"Leiterplatten 6" erläutert anschaulich die Leiterplattentechnologie und ihren nachhaltigen Einfluß auf die Konzeptionierung einer Baugruppe.

Sie lernen alle Fertigungsverfahren kennen, die für die Produktion elektronischer Baugruppen erforderlich sind. Die fachgerechte Analyse der Produktdokumentation und der Produktionsdaten erlaubt die verbindliche Einschätzung der Produzierbarkeit eines CAD-Designs.

Sie erlangen eine interdisziplinäre Kompetenz, die sie in den Stand versetzt, eigenständig über die Konstruktion wirtschaftlich effektiver und vorhersagbar zuverlässiger Elektronikprodukte entscheiden zu können.

Das Seminar ist auch für CAM-Bearbeiter/innen der LP-Hersteller von Bedeutung, weil es die Zusammenhänge zwischen CAD und Leiterplatte erläutert. Es fördert damit auch das partnerschaftliche Miteinander auf der Linie "CAD - CAM - Leiterplatte - Baugruppe".

Die übersichtliche Darstellung der Themen ist ebenso interessant für alle Entscheidungsträger im Bereich Design und Leiterplatte, deren Aufgabe es ist, das Produkt "Baugruppe" führend und beratend zu begleiten.

Ihr Referent
Arnold Wiemers

Arnold Wiemers ist der Leiterplatte seit 1983 verbunden. Von 1985 bis 2009 war er bei der ILFA GmbH in Hannover beschäftigt.

Er war dort verantwortlich für die Fachbereiche CAD und CAM, für die Auftragsvorbereitung und für die technische Dokumentation der Firma ILFA im Internet.

Er arbeitet seit 1982 als freier Softwareentwickler, vornehmlich für branchentypische Applikationen im Bereich der Leiterplatte, wie die Kalkulation und die Fertigungssteuerung von Leiterplatten.

Seit 2009 ist er Teilhaber und Technischer Direktor der LeiterplattenAkademie.

Diverse Fachveröffentlichungen. Referent für Seminare, Konferenzvorträge und Workshops zum Thema Leiterplattentechnologie (MFT, MPS, Impedanz, Multilayer­systeme, Gerber, Designregeln, LP2010).

Vom IPC zertifizierter CID, CID+ und Instructor. FED-Designer und FED-Referent. Mitarbeit am Schulungskonzept des FED. Mitarbeit in der internationalen "Projektgruppe Design" des FED und des VdL.

Teilnahmegebühren

Die Teilnahmegebühr beträgt € 1.460,- pro Person zzgl. MwSt. Enthalten sind ausführliche Seminarunterlagen, Mittagessen sowie Pausengetränke. Jeder Teilnehmer erhält ein Zertifikat.

Anmeldebedingungen

Aus organisatorischen Gründen ist die Teilnehmerzahl begrenzt. Anmeldungen werden in der Reihenfolge des Eingangs berücksichtigt. Bitte zahlen Sie erst nach Erhalt der Rechnung. Der Veranstalter behält sich das Recht vor, das Seminar auch nach erfolgter Anmeldebestätigung unter Rückerstattung der Gebühren abzusagen. Nähere Informationen zur Anreise erhalten Sie mit der Rechnung/Anmeldebestätigung.

Eine schriftliche Stornierung der Anmeldung ist bis eine Woche vor dem Veranstaltungstermin gegen eine Bearbeitungsgebühr in Höhe von 40,00 € möglich, danach ist in jedem Falle der gesamte Betrag fällig. Der Teilnehmer kann den Seminarbesuch jedoch innerhalb eines halben Jahres nach dem Seminartermin nachholen.

 

 

21. bis 23. August 2018
in Hannover

Sonderedition:
3-Tages-Schulung LeiterplattenTechnologie für KFZ- und EMobilität

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Juli / August 2018

SommerSeminar:
2-Tages-Kompaktschulungen zum Sommer-Tarif
in Ihrem Haus

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Neu:

Ab sofort sind unsere
Vortragsbände erhältlich.
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