Proces výroby prototypů desek s plošnými spoji

/0 Komentáře/v /přidal

Proces výroby prototypů desek s plošnými spoji

Proces výroby prototypů desek s plošnými spoji (PCB) zahrnuje řadu kroků, které začínají vytvořením návrhu PCB. Tyto kroky zahrnují vygenerování požadovaných průchozích otvorů a použití karbidových vrtáků nebo NC vrtaček k vytvoření otvorů. Po vytvoření průchozích otvorů se do nich chemicky nanese tenká vrstva mědi. Tato vrstva mědi se poté zesílí elektrolytickým pokovením mědí.

Soubor Gerber

Soubor Gerber je soubor s podrobným popisem komponent. Tyto soubory se často používají jako pomůcka při ladění a při vytváření desek s plošnými spoji. Chcete-li se ujistit, že váš soubor Gerber obsahuje správné informace, měli byste zkontrolovat, zda neobsahuje chyby, pomocí nástroje, jako je FreeDFM. Pokud potřebujete uvést další informace, které nejsou obsaženy v souboru Gerber, je také dobré předložit prostý textový soubor. Měli byste také poskytnout správný mapovací soubor a odpovídající soubory, které jsou vyžadovány výrobci desek plošných spojů pro výrobu vaší desky plošných spojů.

K vytváření souborů PCB Gerber můžete použít několik softwarových aplikací, včetně softwaru pro návrháře PCB. Další možností je využít zkušeného výrobce desek plošných spojů, který vytvoří soubor Gerber za vás.

Sítotisk

Při výrobě prototypů desek s plošnými spoji se tradičně používají šablony pro nanášení značek na desku s plošnými spoji. Tyto šablony se podobají šablonám, které se používají při lakování poznávacích značek automobilů. Vývoj desek plošných spojů však od té doby pokročil a zdokonalily se i metody nanášení sítotisku. Při sítotisku se přes šablonu protlačí epoxidová barva, která vytvoří požadovaný text nebo obrázek. Inkoust se poté zapeče do laminátu. Tato metoda má však své nevýhody a není ideální pro tisk s vysokým rozlišením.

Po dokončení sítotisku použije výrobce informace ze sítotisku k vytvoření přenosové obrazovky a přenese je na desku plošných spojů. Výrobce může také zvolit modernější metodu tisku přímo na desku plošných spojů bez přenosové obrazovky.

Přetavovací pec

Přetavovací pec je typ pece, která používá infračervené světlo k roztavení pájecí pasty a sestavení součástek desky s plošnými spoji. Tento typ pece má několik výhod. Rychlost procesu je nastavitelná a teplotu každé zóny lze řídit nezávisle. Desky plošných spojů jsou do pece přiváděny dopravníkem řízenou rychlostí. Technici upravují rychlost, teplotu a časový profil v závislosti na potřebách desek plošných spojů.

Prvním krokem procesu pájení přetavením je nanesení pájecí pasty na plošky pro povrchovou montáž součástek. Pájecí pasta drží součástky na místě, zatímco se pájí. K dispozici jsou různé typy pájecí pasty. Důležitým rozhodnutím bude výběr typu, který je vhodný pro vaše potřeby.

Reflow

Proces přetavení je běžná technika používaná při výrobě prototypů desek s plošnými spoji. Používá pájecí pastu, která drží pohromadě různé součástky na desce. Když jsou součástky připájeny k sobě, jsou elektricky propojeny. Proces začíná předehřátím jednotek podle teplotního profilu, který odstraní těkavá rozpouštědla z pájecí pasty.

Pro kvalitní pájený spoj je rozhodující teplota. Proces přetavení musí být dokončen v přiměřené době. Nedostatečné teplo způsobí neúčinné spoje, zatímco nadměrné teplo poškodí součásti desky plošných spojů. Obecně se doba přetavení pohybuje v rozmezí 30 až 60 sekund. Pokud je však doba přetavení příliš dlouhá, pájka nedosáhne bodu tání a může dojít ke křehkým spojům.

Přetavovací pec pro čtyřstranné desky plošných spojů

Přetavovací pec pro čtyřstrannou výrobu prototypů desek s plošnými spoji (PCB) je pec používaná při procesu pájení přetavením. Zahrnuje řadu důležitých kroků a použití vysoce kvalitních materiálů. Pro výrobu ve větším měřítku se často používá pájení vlnou. Pájení vlnou vyžaduje specifickou velikost a zarovnání desek plošných spojů. Jednotlivé pájení lze také provádět pomocí horkovzdušné tužky.

Přetavovací pec má několik různých topných zón. Může mít jednu nebo více zón, které jsou naprogramovány tak, aby odpovídaly teplotě desky plošných spojů při průchodu každou z nich. Tyto zóny jsou nastaveny pomocí programu SMT, což je obvykle posloupnost nastavených bodů, teploty a rychlosti pásu. Tyto programy zajišťují naprostou transparentnost a konzistenci v průběhu celého procesu přetavování.

 

Výrobní postup tuhých desek plošných spojů Flex a jejich výhody a nevýhody

/0 Komentáře/v /přidal

Výrobní postup tuhých desek plošných spojů Flex a jejich výhody a nevýhody

The production flow of flex rigid PCB is very complex compared to traditional rigid PCBs, and it has many challenges. In particular, the bend lines in the flex circuits make the routing difficult, and the components placed on these bend lines are subjected to mechanical stress. To mitigate this, through hole plaiting is often used, or additional coverlay may be added to anchor the pads.

Blind vias

Flex rigid PCBs are often used in medical equipment, imaging equipment, handheld monitors, and military equipment. They have a low cost per unit, are flexible, and can withstand fluctuations in temperature. These boards are also used in radio communication systems and radar equipment. They are also used in noise and vibration testing systems.

The production flow of rigid flex PCB begins with the design and layout of the board. The layout must be checked for electrical continuity. The flex area must be designed to withstand bends without weak spots or flexing. During this process, traces are routed perpendicular to the bend line. If possible, dummy traces should be added to strengthen the bend area.

High temperatures

Rigid-flex PCBs are made by adhering a PCB with an adhesive tape to a flex board. These adhesive tapes are made of high-temperature materials. These materials can withstand high temperatures and withstand adverse effects from radiation, Raman scattering, and infrared rays.

Rigid-flex PCBs typically use a combination of PI and PET films for their substrates. Glass-fibre cores are also common, though they are typically thicker.

Chemicals

Rigid flex PCBs have a variety of applications and are important components of everything from tiny consumer electronics to sophisticated military/defense systems. They are extremely versatile and are ideal for applications where high temperatures and constant movement are present. In addition to being very flexible, these boards are also chemical and solvent resistant.

Copper is used as the most common conductor material and is widely available. It also has good electrical properties and workability. Copper foils are available in rolled and electro-deposited forms. Copper foils are often subjected to surface treatment to improve adhesion and protect them from oxidation.

Vibrations

The production process of rigid flex PCB is lengthy and requires more materials and manpower than rigid PCB. This type of circuit board is typically used in medical devices, wireless controllers, and drug delivery systems. It is also used in the aerospace industry for motion and sensing systems, radio communication systems, and environmental test chambers.

This type of PCB is more reliable than traditional rigid boards. It can withstand high vibration environments and fold into small profiles. Moreover, it is easier to install in tight spaces, which makes it ideal for high-density applications.

Shocks

This type of circuit board is more complex than traditional rigid PCBs, presenting a variety of design challenges. For instance, bend lines in flex circuits can affect routing, and components placed on them can result in mechanical stress. Fortunately, through hole plaiting and additional coverlay can help mitigate this problem.

Another benefit of rigid flex PCBs is that they are compatible with existing devices. They can be bent and folded without causing damage to the circuit. Furthermore, they are reliable. This type of circuit board is a great choice for high-reliability applications.

Náklady

Náklady na pevnou flex desku plošných spojů závisí na několika faktorech, například na typu použité flex desky a počtu vrstev, ze kterých se skládá. Náklady závisí také na vývojáři a výrobci desky. Někteří výrobci desek plošných spojů si účtují extrémně vysoké ceny, které jsou však ospravedlněny výjimečnou kvalitou a důrazem na detail, který poskytují.

Flex PCB jsou stále složitější, protože musí splňovat přísnější požadavky. Například směrnice REACH, požadavky na EMC a nové normy vyžadují specializované testování použitých součástek. Dodatečné náklady spojené s těmito testy přímo ovlivňují cenu flexibilních desek plošných spojů.

Typy pájecích masek pro PCB - 4 typy pájecích masek pro PCB

/0 Komentáře/v /přidal

Typy pájecích masek pro PCB - 4 typy pájecích masek pro PCB

Abyste mohli vybrat správnou pájecí masku pro svůj projekt, musíte znát její specifikace. Tyto specifikace udávají tvrdost, trvanlivost a hořlavost výrobku. Kromě toho specifikují odolnost pájecí masky vůči oxidaci, vlhkosti a biologickému růstu. Můžete také zvolit pájecí masku s matným nebo saténovým povrchem, protože ty mohou minimalizovat tvorbu kuliček pájky.

Pájecí maska LPI

V minulosti výrobci desek plošných spojů nabízeli dva různé typy pájecích masek LPI - matné a lesklé. Málokterý zákazník uvedl, který z nich chce, takže rozhodnutí bylo často ponecháno na výrobci. Dnes však mohou zákazníci zvážit výhody jednotlivých typů povrchových úprav. Ačkoli mezi oběma typy pájecích masek není velký rozdíl ve výkonu, lesklá povrchová úprava může být pro někoho atraktivnější.

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma typy pájecích masek spočívá v procesu jejich aplikace. Prvním typem je pájka se suchým filmem, která je podobná nálepce, ale je spojena pájkou. Po procesu pájení se suchá filmová pájka s fotopodobou z jedné strany odlepí a zbytek materiálu se nanese na desku plošných spojů maskou dolů. Druhým typem je maska pro tekuté pájení, která se používá stejným postupem bez nálepky.

Pájecí masky LPI lze na desky plošných spojů nanášet sítotiskem nebo nástřikem. Tyto pájecí masky se nejčastěji používají v kombinaci s povrchovými úpravami Electro-less Nickel, Immersion Gold nebo Hot Air Solder Leveling. Pro správnou aplikaci by měla být deska plošných spojů vyčištěna a zbavena nečistot a pájecí maska musí důkladně vytvrdnout.

Epoxidová pájecí maska

Existují dva základní typy epoxidových pájecích masek. Jeden typ je vyroben z tekutého epoxidu, který je na desku plošných spojů nanesen sítotiskem. Tento způsob tisku pájecí masky je nejlevnější a nejoblíbenější. Pro podporu vzoru blokujícího barvu se používá tkaná síťovina. Kapalný epoxid vytvrdne během tepelného vytvrzování. Do epoxidové pryskyřice se poté přimíchá barvivo, které vytvrdne a vytvoří požadovanou barvu.

Tloušťka pájecí masky závisí na tom, kde se na desce plošných spojů nacházejí stopy. V blízkosti okrajů měděných stop bude tloušťka tenčí. Tloušťka by měla být nejméně 0,5 milimetru napříč těmito stopami a může být až 0,3 milimetru. Kromě toho lze pájecí masku nastříkat na desku plošných spojů, aby měla stejnou tloušťku.

Různé typy pájecích masek jsou k dispozici v různých barvách. Nejběžnější barvou je zelená, další typy jsou k dispozici v černé, bílé, oranžové a červené. V závislosti na použití si můžete vybrat barvu, která nejlépe doplní váš projekt.

Průhledná pájecí maska

Pro výrobu DPS je k dispozici několik typů průhledných pájecích masek. Používají se k ochraně měděných stop před oxidací. Tyto masky také zabraňují vzniku pájecích můstků mezi pájecími podložkami. I když neposkytují dokonalou průhlednost, mohou být přesto účinné pro dosažení cílů návrhu.

Typ zvolené pájecí masky však závisí na několika faktorech, včetně rozměrů desky, uspořádání povrchu, součástek a vodičů. Je také třeba vzít v úvahu konečné použití. Mohou také existovat průmyslové normy, které musíte splnit, zejména pokud pracujete v regulovaném odvětví. Obecně lze říci, že kapalné fotoobrazové masky jsou nejběžnější a nejspolehlivější možností pro výrobu desek plošných spojů.

Kromě běžných barev existují také některé jedinečné typy pájecích masek. K dispozici jsou například vzácnější, barevnější masky, které mohou být užitečné pro konstruktéry a výrobce specializované elektroniky. Typ použité pájecí masky ovlivní výkon desky plošných spojů, proto je důležité zvolit správný typ podle potřeb vašeho projektu.

Grafitová pájecí maska

Různé barvy pájecích masek mají různou viskozitu a tento rozdíl je důležité znát, pokud plánujete použít jednu z nich pro svou desku plošných spojů. Zelené pájecí masky mají nejnižší viskozitu, zatímco černé nejvyšší. Zelené masky jsou pružnější, což usnadňuje jejich aplikaci na desky plošných spojů s vysokou hustotou součástek.

Tyto pájecí masky poskytují ochranu deskám plošných spojů a jejich povrchovým úpravám. Jsou užitečné zejména pro zařízení, která vyžadují vysoký výkon a nepřetržitý provoz. Jsou také vhodné pro aplikace vyžadující prodlouženou životnost prezentace. Tyto pájecí masky jsou časově úspornou alternativou k ručnímu maskování pomocí žáruvzdorných pásek.

Dalším typem pájecí masky je suchá filmová pájka s fotopojistkou. Tento typ pájecí masky má obraz, který je vytvořen na fólii, a poté je připájen na měděné plošné spoje. Postup je podobný jako u LPI, ale suchá filmová pájecí maska se nanáší v listech. Tento proces způsobí, že nežádoucí pájecí maska přilne k desce plošných spojů, a eliminuje případné vzduchové bubliny pod ní. Poté pracovníci odstraní film pomocí rozpouštědla a následně tepelně vytvrdí zbývající pájecí masku.

Jak snížit náklady na montáž PCB při zachování kvality

/0 Komentáře/v /přidal

Jak snížit náklady na montáž PCB při zachování kvality

Pokud chcete snížit náklady na montáž desek plošných spojů, můžete použít několik strategií. Patří mezi ně výběr výrobce, který se přizpůsobí vašemu podnikání, výběr montážní firmy, která dokáže vyhovět vašim potřebám, a výpočet dodací lhůty. Tyto kroky sníží vaše celkové náklady na montáž DPS, aniž by došlo ke snížení kvality.

Návrhové strategie pro snížení nákladů na montáž desek plošných spojů

Chcete-li snížit náklady na osazení desek plošných spojů, používejte konstrukční strategie, které minimalizují chyby a zvyšují efektivitu. Tyto strategie často zahrnují použití věrnostních značek k identifikaci komponent, což může pomoci snížit náklady na vícenásobné přepracování. Kromě toho tyto strategie snižují celkový počet součástek, čímž se zkracuje doba montáže.

Můžete například navrhovat desky plošných spojů tak, aby byly efektivnější, a používat běžné tvary namísto vlastních tvarů. Váš montážní tým tak může použít více standardních součástek, což může snížit náklady. Měli byste se také vyhnout používání drahých součástek, jejichž životnost se blíží ke konci. Použitím cenově dostupnějších komponent můžete ušetřit náklady na desku plošných spojů.

Při návrhu desky plošných spojů zvažte náklady na komponenty a proces. Často se stává, že drahé součástky jsou pro daný návrh zbytečně drahé. Hledejte alternativní komponenty, které splňují vaše specifikace a jsou levnější. Stejně tak si vyberte výrobce desek plošných spojů, který nabízí nejnižší cenu za objem. Tyto strategie vám pomohou snížit náklady na osazení DPS, aniž byste museli obětovat kvalitu.

Výběr výrobce, který může být přizpůsoben vašemu podnikání

Osazování desek plošných spojů je sice nákladné, ale je možné snížit výrobní náklady výběrem výrobce, který dokáže škálovat s vaším podnikáním a vyhovět vašim potřebám. Nejlepší je vybrat si výrobce s více zdroji součástek, abyste dosáhli většího efektu snížení nákladů. Klíčovým faktorem může být také velikost desky plošných spojů, protože čím je menší, tím je dražší. Kromě toho cena DPS závisí také na počtu jednotlivých součástek. Čím více unikátních součástek je v sestavě použito, tím nižší je cena.

Technologie osazování desek plošných spojů se u jednotlivých výrobců liší. Například technologie povrchové montáže (SMT) je nákladově efektivnější a účinnější než technologie průchozích otvorů. Obě technologie však mají své výhody i nevýhody.

Výběr osazovacího programu pro desky plošných spojů

S rostoucí konkurencí v oblasti výrobních technologií hledají konstruktéři způsoby, jak snížit náklady na své výrobky, aniž by byla ohrožena jejich kvalita. Proto se zaměřují na hledání osazovatele desek plošných spojů, který jim za jejich peníze nabídne nejlepší poměr ceny a kvality. Osazování desek plošných spojů je klíčovou součástí hardwarového inženýrství a může výrazně ovlivnit celkové náklady. Abyste si zajistili nejlepší hodnotu za své peníze, musíte si vybrat správnou montážní firmu a dodavatele výroby PCB.

Při výběru osazovatele desek plošných spojů byste měli hledat takového, který má dlouhodobé vztahy se svými zákazníky. Můžete si tak být jisti kvalitou jejich práce. Kromě toho by společnost měla mít správné vybavení pro provádění procesu osazování, včetně robotů pro umisťování součástek SMT.

Náklady na osazení desek plošných spojů ovlivňuje také typ elektronických součástek použitých v deskách plošných spojů. Různé součástky vyžadují různé typy obalů a více lidské práce. Například balení BGA vyžaduje více času a úsilí než balení konvenčních součástek. Je to proto, že elektrické vývody BGA musí být kontrolovány pomocí rentgenu, což může výrazně zvýšit náklady na montáž.

Výpočet dodací lhůty

Hlavním problémem při výpočtu dodací lhůty je to, že různé osazovací firmy mají pro tento výpočet různé metody. Pro výpočet dodací lhůty je třeba určit datum zahájení objednávky a také datum, kdy jste obdrželi součástky. Obecně platí, že čím delší je doba přípravy, tím levnější bude montáž DPS.

Výpočet doby realizace je důležitý z několika důvodů. Zaprvé vám pomůže pochopit, jak dlouho trvá dokončení projektu. Ve výrobním procesu se průběžnou dobou rozumí doba, která uplyne od zadání požadavku po konečnou dodávku. Pokud například zadáte objednávku na výrobek s dvoutýdenní dodací lhůtou, riskujete, že za dva týdny nebude na skladě. Kromě toho budou mít na dobu dodání vliv jakákoli zpoždění nebo zádrhele ve výrobním procesu. V konečném důsledku to může mít vliv na spokojenost zákazníků.

Zkrácení dodací lhůty je v konečném důsledku zásadní pro efektivitu podnikání. Nejenže se tím zkrátí čekací doba, ale sníží se i celkové náklady. Nikdo nemá rád čekání, zejména pokud se jedná o drobné zboží.

Altium Designer - základní návod od schématu k návrhu DPS

/0 Komentáře/v /přidal

Altium Designer - základní návod od schématu k návrhu DPS

V tomto výukovém kurzu programu Altium Designer se naučíte vytvořit schéma a sestavit z něj návrh desky plošných spojů. Dozvíte se také o importu komponent do prázdného rozvržení DPS a o identifikaci požadavků na směrování. Poté budete vědět, co dělat dál, aby byla vaše deska plošných spojů připravena k výrobě.

Vytvoření schématu v aplikaci Altium Designer

Vytvoření schématu v aplikaci Altium Designer lze provést importem existujícího souboru schématu nebo vytvořením nového schématu. Pokud jste již dříve vytvořili desku plošných spojů, není nutné začínat od začátku. Altium Designer obsahuje pokyny pro opakované použití návrhu. Chcete-li začít, otevřete okno schématu desky.

Altium Designer má dvě prostředí: primární prostředí pro úpravy dokumentu a panely pracovního prostoru. Některé panely se dokládají na levé straně nástroje, zatímco jiné vyskakují nebo jsou skryté. Chcete-li se pohybovat po schématu, klikněte a podržte pravé tlačítko myši nebo podržte levou klávesu Ctrl a zároveň klikněte na obrazovku. Pro přiblížení použijte možnosti v horní nabídce.

Poté můžete do schématu přetahovat komponenty. K prohlížení a výběru komponent můžete také použít okno průzkumníka. Případně je můžete umístit kliknutím a přetažením v okně schématu. Součástku můžete také nastavit podržením tlačítka myši.

Kompilace do návrhu desky plošných spojů

Jakmile máte schéma, můžete jej pomocí programu Altium designer zkompilovat do návrhu desky plošných spojů. Má několik funkcí, včetně možnosti vytvořit knihovnu součástek. Poté můžete nastavit otisky součástek a vybrat si z různých možností pro každou z nich. V závislosti na velikosti a hustotě desky můžete zvolit normální (N) nebo střední (M) stopu.

After you’ve created your PCB layout, you’ll want to add the schematic to your project. This will automatically link your schematic and BOM. Altium Designer can even compile your schematic data automatically while you’re creating your design. To do this, click on the library tab in the left pane of the screen. On the next screen, you’ll want to check that the components you’ve added are properly integrated into the PCB layout.

Importing components into a blank PCB layout

Importing components into a blank PCBA layout in Altium Designer is a quick and easy process. After you import the components, you can turn on or off specific layers, and then arrange them in the PCB. After that, you can route traces between the components.

First, you need to create a schematic PCB layout. To do so, add a new schematic or add an existing schematic. Then, on the left screen, click on the library tab. You can then check to see if the component you selected is integrated.

After you import the components, Altium Designer will check for the compliance of the schematic with the design rules. This is an important step in the design process, because errors in the schematic may affect the quality of your finished PCB.

Routing requirements in Altium Designer

Altium Designer includes built-in tools for managing routing requirements. These tools are useful when adding new components to a schematic or PCB. However, there are still some rules to adhere to when auto-routing. The first tool to use for routing requirements is a net class. Once configured, a net class will automatically route the components in an appropriate way.

A rule-driven design engine is also included in Altium Designer to ensure that the PCB layout complies with all signaling standards. The rules-driven design engine also checks the layout against various design requirements to ensure that it follows the design rules. As a result, Altium Designer ensures the quality of your design. In addition, successful PCB routing starts with the right stackup, which supports your impedance goals and trace density requirements. This step allows you to set specific impedance profiles for important nets, so that the signal is not lost during routing.

Steps in the process

Once you have created a schematic, you can export it in the form of a netlist or bill of materials in Altium Designer. These files are required for the fabrication of the PCB. They contain all of the necessary information for manufacturing the board, including a list of all of the required materials. In addition, these documents can be reviewed after each step.

Altium Designer also has a tool for schematic capture, which allows you to import schematic components into a PCB layout. The software will then generate a PcbDoc file and a blank printed circuit board document.