Rozdíl a úloha pájecí a pastové masky na deskách plošných spojů

Rozdíl a úloha pájecí a pastové masky na deskách plošných spojů

Deska s plošnými spoji (PCB)

Tloušťka pájecí masky a masky pasty na deskách plošných spojů je důležitým faktorem určujícím elektrické vlastnosti desky plošných spojů. Může také rozhodovat o bezpečnosti a proveditelnosti osazení DPS. Doporučená tloušťka se pohybuje od 8 do 15um.

Cadence Allegro PCB Editor umožňuje ovládat konfiguraci masky pasty a vrstvy pájecí masky. Umožňuje také definovat šířku a materiály jednotlivých vrstev. To vám pomůže naplánovat skládání vrstev pro výrobu. Součástí nástroje je také elektronická kniha s informacemi o strategiích vrstvení.

Rozsah barev pájecí masky je široký. Kromě zelené jsou pájecí masky k dispozici také v modré a bílé barvě. Někteří konstruktéři dávají přednost použití různobarevných pájecích masek, aby byly jejich desky lépe identifikovatelné nebo aby odlišili prototypy od hotových výrobků. Použití pájecí masky však může při výrobě DPS způsobit celou řadu problémů. Pokud se nepoužívá správně, může vést k horší kvalitě desek a snížení jejich životnosti.

Maska pájecí pasty musí být nanesena rovnoměrně. Tloušťka pastové masky by měla být v tolerančním rozmezí 0,2 až 4 milimetry. Toto pravidlo je důležité pro zajištění rovnoměrného a úplného nanesení pájecí pasty. Důležitá je také vůle mezi pájecí pastou a měděnými vodiči. Toto pravidlo je k dispozici v oblíbeném softwaru CAD a je zásadním pravidlem pro zajištění kvalitní výroby pájecí masky na deskách plošných spojů.

Pájecí rezist nebo maska pasty je tenká vrstva materiálu na povrchu desky plošných spojů, která zabraňuje úniku pájky na měděné stopy. Maska také zabraňuje poškození desky plošných spojů oxidací. Dále zabraňuje korozi tím, že zabraňuje poškození v důsledku působení chemikálií.

Kritické aplikace vyžadují nejvyšší úroveň výkonu. Tyto desky by měly být navrženy tak, aby bylo zajištěno, že nedojde k přerušení služby. Obvykle se jedná o vysoce výkonné komerční nebo průmyslové produkty. Není však nutné, aby byly kritické pro život. Pokud například zařízení musí fungovat nepřetržitě, je nutné zajistit, aby masky pasty na desky plošných spojů byly i opakovaně použitelné.

Pájecí masku lze nanášet buď stěrkou, nebo vakuovou laminací. Pro velkosériovou výrobu lze použít šablony. Šablony se obvykle vyrábějí laserem se stejnými údaji jako maska pasty. Kromě toho jsou šablony ošetřeny různými materiály, aby byla zajištěna vysoká přesnost a trvanlivost.

Masky z pasty a pájecí masky jsou v podstatě součástí samotné desky s plošnými spoji. Pastová maska je vrstva šablony, která je menší než vlastní plošné spoje. Pájecí pastová maska má v masce odpovídající otvor, který odpovídá pájecím spojům.

Pájecí masky se vyrábějí různými postupy. Pájecí masky lze nanášet jako suchý film nebo jako tenký neprůhledný film. Proces nanášení obou masek je podobný, ale každá z těchto metod používá k výrobě konečného produktu jinou metodu. První metoda, nazývaná LPSM, používá k odkrytí pájecí masky fotografický film. Tento proces umožňuje vytvrzení filmu a odstranění případných vzduchových bublin.

Proces výroby prototypů desek s plošnými spoji

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

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

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

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

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.

Whats the Difference Between Single Sided, Double Sided, and Multilayer Flex PCB?

Whats the Difference Between Single Sided, Double Sided, and Multilayer Flex PCB?

You may be wondering what the difference is between single sided, double sided, and multilayer flex PCB. Here are some things you should know about them. First, they are more expensive. But, compared to two-layer PCBs, they are more durable and easy to work with.

Compared to 2-layer PCBs

When it comes to PCBs, 2-layer flex PCBs and 4-layer flex PCBs have a lot of similarities and differences. Both types of PCBs are lightweight and cost-effective, but the two differ in the level of complexity in the design. While the two PCBs have different surface areas, they perform equally well for prototyping and development. In addition, both types can be easily designed with the help of PCB designing software and professional design services.

One main difference between flex and rigid PCBs is the material. The flex PCB material has a lower dimensional stability than rigid PCB materials. Therefore, it’s important to choose the proper flex material. If you’re considering a flexible PCB, metal can help. You can use metal to reinforce mounting holes and edge connectors, which can lower your costs.

Another difference between the two is the thickness. 2-layer flex PCBs have a lower thickness, which makes them perfect for solar cells. Low-thickness flex boards are also used in computer systems and power applications. Thin flex boards are also useful in RFID systems.

More durable

Double-sided flex PCBs have two separate conductive layers with a polyimide insulation between them. They are typically equipped with copper pads and connecters and can have stiffeners and circuit traces in addition to the conductive layers. These pcbs are highly flexible and lightweight, and offer a number of benefits over single-sided PCBs.

A single-sided flexible PCB is made from a single layer of conductive metal. A double-sided flexible PCB has a layer of conductive metal on each side, increasing wiring density per unit area. The double-sided version also offers improved routing options. Circuits mounted on both sides can be electrically connected using surface and through-hole mounting. A multilayer flex PCB is made up of two or three double-sided FPC laminated together. The insulating layer is usually made from a soft material.

Multilayer PCBs are built more robustly than single-sided PCBs. They can withstand more weight and heat than conventional boards. The multiple layers also allow for higher density connectors and smaller surface areas. And they can be manufactured in a variety of colors.

Easy to work with

Flex PCB is a versatile, flexible circuit board that can be bent, folded, wound, and expanded in three-dimensional space. Its flexibility makes it a great choice for high-density, high-reliability products. It has several benefits, including high thermal conductivity, signal integrity, and EMI immunity.

The different types of flex PCB differ in the number of layers they have. They can be single-sided, double-sided, or multilayered. They are also different in their heat resistance, depending on the material that is used to create them. Another factor that determines the temperature resistance of a flexible PCB is surface finish, which can vary. Some surfaces are better suited for certain applications than others.

Single-sided PCBs are generally less flexible than multilayer PCBs, but they are still very affordable. Double-sided PCBs are more flexible and durable and are typically used in more advanced applications.

More expensive

Single-sided flex PCBs are constructed with only a single conductive layer and are more flexible than double-sided flex PCBs. They are also easier to manufacture and install, and require less time for fault tracing. However, the fabrication process is more expensive than for other flex PCB types.

Single-sided PCBs are generally more expensive, while double-sided and multilayer flex PCBs are more affordable. Double-sided PCBs can accommodate more complex circuit designs and can have up to two different circuit designs.

Double-sided PCBs also have more holes and vias.

Single-sided PCBs consist of a FR4 insulating core substrate with a thin copper coating on the bottom. Through-hole components mount to the component-side of the substrate, and their leads run through to the bottom side to be soldered to the copper tracks or pads. Surface-mount components mount directly to the solder side, and they differ in their placement of conductive components.

Single-sided FPCBs are also lightweight and compact, and are often stacked in several configurations. They are also more flexible than wire harnesses and connectors. They can even be shaped or twisted. Prices for FPCBs vary depending on the materials used and the quantity ordered.

An Introduction to MEMS Micro Electro Mechanical Systems

An Introduction to MEMS Micro Electro Mechanical Systems

Microelectromechanical systems (MEMS) are devices that have moving parts that are made of microscopic components. They are also called micromechatronics and microsystems. At the nanoscale, they merge into nanoelectromechanical systems or nanotechnology.
Nanotubes are a fundamental unit process for manufacturing mems micro electro mechanical systems

The researchers at the University of Illinois have made a major breakthrough in microelectromechanical systems, and the discovery has a broad range of applications. Nanotubes are a fundamental unit process in manufacturing mems micro electro mechanical systems, and their work has implications for the design of many new kinds of mems. They have demonstrated that nanotubes can be patterned using two gold electrodes, and that they can be patterned using electron beam lithography and lift-off.

Nanotubes can be manufactured using different techniques, including electroforming and nanomachining. The process also allows for a wide range of applications, from single-use point-of-care diagnostics to multi-use devices for blood analysis and cell count analysis. It is also used in DNA duplication devices, such as Polymerase Chain Reaction (PCR) systems that amplify minuscule DNA and produce exact duplication. Other applications for nanotubes include optical switching networks and high-definition displays.

The manufacturing of nanotubes is an advanced process that involves the assembly of numerous functional materials and functional groups. The process allows the simultaneous manufacturing of a large number of nanodevices. The process is highly complex and time-consuming, with an average process taking about six months for a five nanometer feature.

Silicon is an attractive material for MEMS devices

Silicon is a highly attractive material for MEMS devices because of its high mechanical and electrical properties. In addition, it is compatible with most batch-processed integrated circuits technologies, which makes it an ideal material for many types of miniaturized systems. However, silicon is not without drawbacks.

While SiC is more expensive than silicon, it has some advantages. Its electrical and mechanical properties can be tailored to the requirements of MEMS devices. However, SiC is not yet widely available to designers. Further research is needed to develop the most efficient process technology for SiC MEMS devices.

The key advantages of SiC over silicon are its high thermal conductivity, high break down field, and high saturation velocity. These features make it an excellent material for electronic devices in extreme environments. In addition, it also has a high hardness and wear resistance. The latter is important for sensors that must perform under harsh conditions.

Packaging issues in MEMS devices

Packaging issues are critical to the reliability and performance of MEMS devices. These devices have micron-scale feature sizes and can be prone to scratching, wear, and misalignment. They are also vulnerable to reliability failure mechanisms such as mechanical shock, electrostatic discharge, and stiction. Additionally, moisture, vibration, and mechanical parts may damage the MEMS. For these reasons, the packaging and process of these devices should be carefully considered before the project begins.

Considering package effects early on in the design process is essential for a successful MEMS device. Otherwise, developers risk costly design and fabrication cycles. The solution is to incorporate these effects into a compact, behavioral model, which reduces simulation time and allows for more complex simulations. In addition, it can help prevent the costly pitfalls associated with poor packaging.

Packaging issues can also affect the quality and yield of MEMS devices. In some cases, the devices require a special packaging that can protect them from the harsh environment. As a result, techniques are being developed to handle and process these devices. However, many of these processes are harmful to the MEMS device and lower its yield. This paper aims to shed light on these challenges and to provide solutions to overcome them.

Applications of MEMS devices

Micromechanical devices (MEMS) are tiny devices that can perform many tasks. They can sense pressure, detect motion and measure forces. They can also be used to monitor and control fluids. These devices are particularly useful for medical applications and are dubbed BioMEMS. These devices can perform various tasks in the body, including acting as chemical analysers, micro-pumps and hearing aid components. Eventually, these devices could even become permanent inhabitants of the human body.

These devices are made up of components that are between one hundred micrometers in size. The surface area of a digital micromirror device can be more than 1000 mm2. They are typically comprised of a central unit that processes data and a few components that interact with their surroundings.

Several MEMS devices are currently available in the market, ranging from single-function sensors to system-on-chip devices. The latter combine the use of several MEMS devices with signal conditioning electronics and embedded processors. Several industries have implemented MEMS technology for various measurements.

Tipy pro svařování za studena

Tipy pro svařování za studena

Cold welding is a solid-state process, and it produces a stronger joint than reflow soldering. However, it does require a clean surface. For cold welding to be successful, the metal surface must be completely free of any oxide layers. The surface must also be completely smooth and free of any corrosion or other contaminants.

Cold welding is a solid-state process

Cold welding is a solid-state process that does not require any heat input or electrical current to join metal pieces. This process binds the two pieces by applying pressure and smoothing out surface roughness. Since there is no electrical current or heat involved, the bond is as strong as the parent material.

Cold welding is a solid-state process that requires the metal surface to be clean and free of contaminants. It also requires perfect cleaning of the metal surface to remove any oxide layers. Cold welding wires also require the proper joint geometry. Once the wires are clean, they can bond with precision.

This process is more expensive than oxyacetylene-based welding, but the results are better. This method is also more flexible than soldering. It is possible to make thin sheets of stainless steel, which are based on minimum tensile strength.

It is safer than pseudo soldering

Cold welding is a process that welds metals together without the use of electrical current or heat. The process is based on applying a force that smooths the surface and promotes interatomic attraction. The atoms in the metal are unable to differentiate and jump into one another, forming a bond that is about as strong as the parent metal.

The method has been around for centuries and has been used by archaeologists to connect Bronze Age tools. It was only in the 17th century that cold welding was first formally scientifically tested. Reverend John Theophilus Desaguliers twisted two lead balls until they bonded. Testing showed that the bond strength was the same as the parent metal. Cold welding also minimizes changes to base materials, as it does not create a heat-affected zone.

Cold welding is not recommended for all materials. It can’t be used to join certain metals, such as brass and aluminum, because they contain too much carbon. Moreover, cold welding can’t be used to join materials that have been severely hardened by other processes. Therefore, it is important to know what type of metal you want to weld before starting.

It requires a clean surface

Cold welding is a process that forms a metallurgical bond between metal surfaces. This process is most effective when the metals have a clean surface with no impurities. A clean surface is important for cold welding as it allows the cold welding wires to push out impurities with precision. A clean surface is also necessary to avoid a pseudo soldering reaction.

Cold welding has several limitations, such as material type. The materials used for this process must be ductile and free of carbon. It is best to perform cold welding on non-ferrous metals that have not undergone any hardening process. Mild steel is the most common metal for this process.

For this process to work properly, both metals must be clean and free from any oxides or other contaminants. The metal surfaces must be flat and thoroughly cleaned. If they are not, the joint will not form a good bond. After the metals are cleaned, they are then pressed together under a high pressure. This process works on the microstructural level between the metals, which creates a near perfect bond. However, cold welding is not ideal for irregular or dirty surfaces, as the oxide layer will interfere with the electrochemical bond.

It produces a stronger joint than reflow soldering

Cold welding is an excellent alternative to reflow soldering, which produces a weaker joint. Reflow soldering relies on heat to melt solder, which bonds to the workpiece. Cold welding uses cold-welding flux, which fights metal oxides. The use of flux is crucial for a strong solder joint, as elevated temperatures cause the workpiece to re-oxidize. This will prevent the solder from joining properly. Charcoal, on the other hand, acts as a reducing agent, which prevents the workpiece from oxidizing during the soldering process.

When cold welding, the board is prepared for the soldering process. The surface of the board should be clean and free of contaminants. A good solder joint should have a concave fillet, which is a low-angle boundary. The joint must be at a very low-angle boundary in order to avoid overheating sensitive components. If the joint is too high-angled, the component may fail. In such a case, reheating the board may help. A good solder joint will have a smooth, bright surface, and a small outline of soldered wire.

Reflow soldering is an excellent option for many applications, particularly in small assemblies. The cold joint, on the other hand, is as strong as its parent metal. However, the strength of the joint depends on the metal properties of the parts, and irregular shapes may reduce the strength of the joint. However, it isn’t impossible to obtain a strong joint in a typical cold welding application. Cold pressure welding is best suited for applications where the contact surface is large and flat. Cold pressure welding is also best for lap and butt joints, which have large contact areas.

Srovnání slepých a zakopaných průchodek při výrobě desek s plošnými spoji

Srovnání slepých a zakopaných průchodek při výrobě desek s plošnými spoji

Použití skrytých průchodek oproti slepým průchodkám při výrobě desek s plošnými spoji má několik výhod. Zapuštěné průchodky lze vyrobit s nižší hustotou, aniž by to mělo vliv na celkovou velikost desky nebo počet vrstev. To je výhodné pro konstruktéry, kteří potřebují ušetřit místo a zároveň dodržet přísné tolerance návrhu. Zapuštěné průchodky také snižují riziko výpadků.

Nevýhody

Výroba slepých průchodek zahrnuje řadu procesů, které začínají lepením světlocitlivé pryskyřičné fólie na jádro. Na světlocitlivou pryskyřičnou fólii se poté nanese vzor. Tento vzor je vystaven záření. Poté se vytvrdí. Následným leptáním se ve vodivé vrstvě vytvoří otvory. Tento proces se pak opakuje na dalších vrstvách a povrchových vrstvách. Tento proces má pevné náklady.

Slepé průchodky jsou dražší než zakopané průchodky, protože musí procházet několika vrstvami mědi. Musí být také uzavřeny v koncovém bodě, což výrazně zvyšuje náklady. Tento přístup má však mnoho výhod, zejména při výrobě desek plošných spojů s komponentami s vysokou hustotou. Zlepšuje úvahy o velikosti a hustotě a také umožňuje vysokou rychlost přenosu signálu.

Nejlevnější z obou metod je řízená hloubková slepá cesta. Tato metoda se obvykle provádí pomocí laseru. Otvory musí být dostatečně velké pro mechanické vrtáky. Kromě toho musí být pod nimi volné obvody.

Náklady

Slepé a zakopané průchodky jsou dva různé typy průchodek, které se používají při výrobě desek s plošnými spoji. Jsou si podobné v tom, že se obě připojují k různým částem vnitřní vrstvy desek. Rozdíl spočívá v hloubce otvoru. Slepé průchodky jsou menší než zakopané průchodky, což pomáhá zmenšit prostor mezi nimi.

Slepé průchodky šetří místo a splňují vysoké konstrukční tolerance. Snižují také pravděpodobnost vylomení. Zvyšují však také výrobní náklady desky, protože vyžadují více kroků a přesných kontrol. Zapuštěné průchodky jsou cenově dostupnější než slepé průchodky, ale je důležité vybrat pro svůj projekt správného partnera pro smluvní výrobu elektroniky.

Důležitými součástmi vícevrstvých desek plošných spojů jsou jak slepé, tak skryté průchodky. Výroba skrytých průchodek je však mnohem levnější než výroba slepých průchodek, protože jsou méně viditelné. Navzdory těmto rozdílům jsou slepé a zakopané průchodky podobné, pokud jde o množství místa, které zabírají na desce plošných spojů. Oba typy vyžadují ve výrobním procesu vyvrtání otvorů pro průchodky, což může představovat 30 až 40% celkových výrobních nákladů.

Konstrukce desek plošných spojů

Průchozí a slepé průchodky jsou dva různé typy elektrických spojů. První z nich se používá pro spojení mezi vnitřní a vnější vrstvou desky plošných spojů a druhý se používá ke stejnému účelu, ale bez propojení obou vrstev. Průchozí průchodky jsou běžnější pro dvouvrstvé desky, zatímco desky s více vrstvami mohou být specifikovány slepými průchodkami. Tyto dva typy propojení jsou však dražší, proto je důležité při výběru jednoho typu zvažovat náklady.

Nevýhodou slepých průchodek je, že se po laminování obtížněji vrtají, což může ztížit výrobu desek. Kromě toho kontrola hloubky slepé průchodky po laminaci vyžaduje velmi přesnou kalibraci. Toto omezení znamená, že slepé a zakopané průchodky nejsou praktické pro mnoho konfigurací desek, které vyžadují tři nebo více cyklů laminace.

Další velkou nevýhodou slepých průchodek je, že se obtížně čistí. Protože se jedná o otevřené dutiny, vzduch a jiné cizí částice si do nich najdou cestu. Proto je důležité udržovat kontrolované prostředí, aby se předešlo případným problémům.