SMD vs THT vs SMT

/0 Komentáře/v /přidal

SMD vs THT vs SMT

Při rozhodování, který typ desky plošných spojů použít, je důležité pochopit rozdíly mezi SMD a THT. Každý typ má své výhody a nevýhody. SMT vyžaduje pokročilé vybavení a vlastní šablonu, zatímco THT používá k připevnění součástek ruční pájení. Vzhledem k těmto rozdílům je SMT obecně lepší volbou pro velkosériovou výrobu a pro vysokorychlostní aplikace. Naproti tomu THT je vhodnější pro menší projekty a prototypy.

smd vs tht vs smt

V elektronice se technologií povrchové montáže rozumí proces montáže elektronických součástek přímo na desku plošných spojů. Mezi její výhody patří možnost vyrábět menší desky plošných spojů. Nahrazuje tradiční průchozí technologii.

Součástky SM jsou obvykle menší než jejich průchozí protějšky a mají kontaktní svorky na konci těla součástky. Mnoho součástek, včetně kondenzátorů, induktorů a rezistorů, je k dispozici v balení SMD.

Zařízení pro povrchovou montáž jsou obecně levnější než jejich protějšky s průchozími otvory, ale vyžadují sofistikovanější výrobní technologii a konstrukci. Zvýšené kapitálové investice jsou kompenzovány vyšší propustností při plně automatizovaném nastavení. Díky rychlejší výrobě jsou pro mnoho výrobců lepší volbou.

Hlavní rozdíly mezi součástkami SMT a TH spočívají v mechanické stabilitě a požadavcích na jemnou rozteč. Kromě toho, že jsou komponenty SMT levnější, je snazší je montovat ve velkém množství, zejména u menších dílů. Pomocí strojů Pick and Place a přetavovací pece se součástky SMT montují vysokou rychlostí. Součástky SMT však vyžadují více školení a drahé vybavení, aby bylo možné je správně pájet.

THT vyžaduje více vrtání než SMT, ale poskytuje pevnější mechanické vazby. Je vhodná pro vysoce spolehlivé aplikace, kde jsou součásti vystaveny většímu namáhání. Dodatečné vrtání je však nevýhodou a zvyšuje cenu desky plošných spojů.

Zatímco SMT vyžaduje méně vrtání PCB, průchozí montáž může být mnohem dražší. Může však být efektivnější. Kromě toho lze díky SMT vyrábět menší desky plošných spojů s menším počtem vrtaných otvorů, což vám ušetří peníze. Kromě toho SMT používá k umístění součástek automatizované stroje, což ji činí levnější než THT.

Technologie povrchové montáže je cenově výhodnou alternativou k technologii průchozí, která vyžaduje vysoce kvalifikovanou obsluhu a drahé vybavení. Kromě úspory nákladů jsou komponenty pro povrchovou montáž spolehlivější než komponenty s průchozími otvory. Technologie povrchové montáže také umožňuje vyšší hustotu součástek na jednotku plochy.

Součástky SMT jsou však často menší než součástky s průchozími otvory. Kvůli své velikosti často vyžadují zvětšení, aby bylo možné přečíst jejich označení. To je činí méně žádoucími pro výrobu prototypů, přepracování a opravy, ale tyto součástky je možné opravit pomocí pájky. To však vyžaduje značnou zručnost a není vždy proveditelné.

Zařízení pro povrchovou montáž mají mnoho tvarů a materiálů. Dělí se do různých kategorií. Některé jsou pasivní, jako kondenzátory a rezistory. Jiné jsou aktivní, například diody. Smíšená zařízení mohou kombinovat oba typy zařízení, například integrované obvody.

Technologie povrchové montáže se stává základem průmyslu desek plošných spojů, ale je důležité mít na paměti, že pro některé aplikace může být lepší technologie průchozích otvorů. Je spolehlivější než technologie povrchové montáže a používá se pro mnoho aplikací ve vojenství. Je také snazší testovat, vytvářet prototypy a vyměňovat součástky. Deska s průchozími součástkami je ideální pro prototypování.

6 základních pravidel pro rozvržení desek plošných spojů

/0 Komentáře/v /přidal

6 základních pravidel pro rozvržení desek plošných spojů

Rozložení desek plošných spojů zahrnuje návrh obvodu s více vrstvami. Některá ze základních pravidel návrhu desek plošných spojů jsou následující: Vyhněte se více zemním rovinám. Analogové signály obvodů musí být přímé a krátké. Vyhněte se použití tří různých kondenzátorů na jedné desce plošných spojů. Můžete si také přečíst naše články o návrhu vícevrstvých desek plošných spojů a o tom, jak navrhovat vícevrstvé desky plošných spojů.

Navrhování vícevrstvých desek plošných spojů

Při navrhování vícevrstvých desek plošných spojů byste měli zvážit několik důležitých věcí. Jednou z nich je, že měděné stopy by měly zachovávat integritu signálu a napájení. Pokud tomu tak není, mohly by ovlivnit kvalitu proudu. Proto je nutné používat stopy s řízenou impedancí. Tyto stopy by měly být silnější než obvykle, aby se zabránilo jejich přehřívání.

Jakmile máte jasno v tom, co chcete, můžete začít navrhovat desku plošných spojů. Prvním krokem při navrhování vícevrstvého PCB je vytvoření schématu. To bude sloužit jako základ pro celý váš návrh. Začněte otevřením okna editoru schémat. Poté můžete podle potřeby přidávat a otáčet detaily. Ujistěte se, že je schéma přesné.

Vytvoření jedné zemní roviny

Vytvoření jediné zemní roviny na desce plošných spojů pomáhá snížit množství nerovnoměrných napětí na desce plošných spojů. Toho se dosáhne vytvořením průchodek nebo průchozích otvorů pro spojení zemní roviny s ostatními částmi desky. Pomáhá také snížit šum vznikající v důsledku kolísání zpětného proudu.

Při definování zemní roviny na desce plošných spojů je nutné zajistit, aby zemní rovina nebyla pokryta vodivými kroužky, protože to může vést k elektromagnetickému rušení nebo dokonce k zemním smyčkám. V ideálním případě by měla být zemnicí rovina umístěna pod elektronickými součástkami. Může být nutné změnit rozmístění některých stop a součástek tak, aby se vešly do zemnicí roviny.

Udržování přímých a krátkých signálů analogových obvodů

Při realizaci uspořádání desek plošných spojů pro analogové obvody je důležité, aby analogové signálové stopy byly krátké a přímé. Kromě toho musí být analogové součástky umístěny blízko sebe, což zjednoduší přímé směrování. Udržování hlučných analogových součástek blízko středu desky rovněž pomůže snížit šum.

Kromě udržování přímých a krátkých signálů analogových obvodů by se konstruktéři měli také vyvarovat překážek na zpětných cestách. Rozdělení rovin, průchodky, drážky a výřezy mohou způsobit šum, protože analogový signál hledá nejkratší cestu zpět ke svému původu. V důsledku toho může signál bloudit v blízkosti zemní roviny a vytvářet značný šum.

Vyhnutí se třem různým kondenzátorům

Při návrhu uspořádání desky plošných spojů je nejlepší vyhnout se umístění tří různých kondenzátorů na napájecí vývody. Toto uspořádání může vést k více problémům, než kolik jich řeší. Jedním ze způsobů, jak se vyhnout třem samostatným kondenzátorům, je použití stop a výplní. Ty pak umístěte co nejblíže k vývodu zařízení.

To však není vždy možné, protože vzdálenost mezi stopami není vždy taková, jaká byla vypočtena ve fázi návrhu. Jedná se o častý problém, který může vést k problémům během procesu montáže. Při zvažování umístění mějte na paměti, že umístění každé součásti je pro její funkčnost klíčové.

Použití měděné výkonové vrstvy

Použití měděné výkonové vrstvy v rozvržení DPS vyžaduje správné plánování. V této části desky je třeba vyčlenit určitou oblast desky pro napájecí síť. K vyčlenění této oblasti můžete také použít rozdělení vnitřní vrstvy. Chcete-li přidat tuto vrstvu, měli byste použít příkaz "PLACE-SPLIT PLANE" a poté vybrat síť, která má být přidělena k rozdělení. Jakmile máte přidělenou oblast pro výkonovou vrstvu, můžete použít techniku dláždění mědi pro umístění mědi do rozdělené oblasti.

Kromě dosažení rovnoměrného pokrytí mědí je třeba dbát na to, aby tloušťka desky byla kompatibilní s jejím jádrem. Pouhé použití symetrie napájecí roviny nezaručí dokonalé pokrytí mědí, protože měď v této části se při obrysovém frézování trhá. Měď až k okraji desky také nebude kompatibilní s technikou bodování (V-řezání). Abyste se tomuto problému vyhnuli, doporučujeme vyznačit měděnou zónu na mechanické vrstvě a zajistit její minimální šířku 0,5 mm.

Použití seznamu pokynů pro umístění součástek na desku plošných spojů

Použití seznamu pokynů pro umístění součástky na desku plošných spojů může pomoci minimalizovat celkové náklady na vývoj nového výrobku a zároveň zkrátit cyklus vývoje výrobku. Tyto pokyny také pomáhají zajistit hladký přechod od prototypu k výrobě. Tyto pokyny jsou použitelné pro analogové i digitální obvody.

Většina konstruktérů desek se při navrhování PCB řídí řadou pokynů. Typickým pravidlem pro návrh desky je například minimalizace délky digitálních hodinových stop. Mnoho návrhářů však plně nerozumí důvodům těchto pokynů. Vysokorychlostní stopy mimo jiné nesmějí překračovat mezery v návratové rovině signálu.

Jak minimalizovat RF efekt při návrhu propojení DPS

/0 Komentáře/v /přidal

Jak minimalizovat RF efekt při návrhu propojení DPS

Existuje řada různých způsobů, jak minimalizovat vf efekt při návrhu propojení desek plošných spojů. Některé z nich zahrnují zajištění toho, aby stopy nebyly v těsné blízkosti, použití zemnící mřížky a oddělení VF přenosových vedení od ostatních stop.

Vícevrstvá konfigurace

RF efekt při návrhu propojení desek plošných spojů je častým problémem. K tomuto jevu dochází zejména kvůli neideálním vlastnostem obvodu. Pokud je například integrovaný obvod umístěn na dvou různých deskách plošných spojů, jeho provozní rozsah, emise harmonických a citlivost na rušení se budou výrazně lišit.

Pro minimalizaci tohoto efektu je nutné použít vícevrstvou konfiguraci. Taková deska by měla mít rozumné uspořádání, vysokofrekvenční impedanci a jednoduché nízkofrekvenční zapojení. Použití správného materiálu substrátu minimalizuje ztráty signálu a pomáhá udržet konzistentní impedanci v celém obvodu. To je zásadní, protože signály přecházejí z obvodu na přenosové vedení a musí mít konstantní impedanci.

Dalším problémem při návrhu propojení desek plošných spojů je impedance. Jedná se o relativní impedanci dvou přenosových vedení, která začíná na povrchu DPS a pokračuje ke konektoru nebo koaxiálnímu kabelu. Čím vyšší je frekvence, tím obtížnější je impedanci zvládnout. Proto se použití vyšších frekvencí jeví jako značná konstrukční výzva.

Vytvoření zemní mřížky

Jedním ze způsobů, jak snížit rf efekt, je vytvořit na desce plošných spojů zemnící mřížku. Zemnicí mřížka je řada krabicových sekcí, které jsou spojeny stopami se zemí. Jejím účelem je minimalizovat zpětnou cestu signálu při zachování nízké impedance. Zemnicí mřížku může tvořit buď jediná stopa, nebo síť překrývajících se stop.

Zemní rovina slouží jako referenční bod pro výpočet impedance signálových stop. V ideálním systému zůstává zpětný proud ve stejné rovině jako signálové stopy. V reálných systémech se však zpětný proud může od ideální dráhy odchýlit v důsledku různých faktorů, včetně rozdílů v měděném pokovení desky plošných spojů a použitém materiálu laminátu.

Oddělení VF přenosových vedení od ostatních stop

Při návrhu obvodů s více stopami je důležité oddělit VF přenosové linky od zbytku obvodu. Oddělení těchto stop je důležité, aby se zabránilo přeslechům. Toho lze nejlépe dosáhnout tak, že se VF přenosová vedení od sebe vzdálí alespoň na šířku dvou stop. Tato vzdálenost snižuje množství vyzařovaných emisí a minimalizuje riziko kapacitní vazby.

VF přenosová vedení jsou obvykle od ostatních stop oddělena proužky. U vícevrstvých desek s plošnými spoji se proužky nejsnáze vytvářejí na vnitřních vrstvách. Stejně jako mikropásky mají proužky zemnící roviny nad a pod VF přenosovým vedením. Páskové vedení sice nabízí lepší izolaci než mikropáskové, ale má obvykle vyšší VF ztráty. Z tohoto důvodu se proužková vedení obvykle používají pro vysokofrekvenční signály.

Použití teflonové keramiky

V oblasti návrhu propojení desek plošných spojů je RF efekt velmi reálným problémem. V důsledku vysokých frekvencí se mohou signály pohybující se po stopě posunout. To způsobuje změnu dielektrické konstanty v závislosti na rychlosti signálu a geometrii vedení. Rychlost signálu ovlivňuje také dielektrická konstanta materiálu substrátu DPS.

Při porovnání keramiky s pájkou má PTFE keramika výhodu před FEP keramikou. Ta je sice levnější a snadněji se vyrábí, ale snižuje spolehlivost signálu. Kromě toho je u PTFE keramiky menší pravděpodobnost, že bude absorbovat vlhkost. Pokud je však PTFE keramika pokryta uhlovodíky, absorpce vlhkosti se zvýší.

Použití symetrického páskového vedení

Páskové směrování je běžný přístup při návrhu digitálních obvodů. Používá dielektrickou vrstvu vloženou mezi dvě zemní roviny s vodiči přenášejícími signál uprostřed. Tato metoda se nazývá symetrické páskové vedení. Typické rozměry stripline jsou s=2,0, w=3,0, t=1,0 a b=5,0.

Tato metoda má oproti mikropáskovému vedení dvě hlavní výhody. Umožňuje použití menších stop, které poskytují větší ochranu před agresivními signály. Kromě toho může směrování pásků pomoci minimalizovat vliv VF na návrh propojení. Vyžaduje však pečlivé zvážení uspořádání vrstev desky a dielektrických materiálů mezi zemními rovinami.

Co se týče šířky stopy PCB, neměla by přesahovat dva palce. To je důležité pro vysokorychlostní logiku, která má dobu náběhu a pádu pět nanosekund. Je vhodné ukončit vysokorychlostní logické stopy na PCB s charakteristickou impedancí a vyhnout se dutinám v referenční rovině.

Degradace EMI po naplnění zavlažovacího čerpadla

/0 Komentáře/v /přidal

Degradace EMI po naplnění zavlažovacího čerpadla

Existují dva různé způsoby analýzy degradace EMI po naplnění zavlažovacího čerpadla: vyzařování a vedení. Degradace EMI po naplnění závisí na typu lepicího materiálu a na způsobu provedení vstupního uzemnění. Degradaci EMI zhoršuje etanol a voda.

Degradace EMI po naplnění

Zhoršení EMI po naplnění napájecích zdrojů se často označuje jako "efekt naplnění", který popisuje ztrátu citlivosti na EMI po naplnění napájecího zdroje. Degradace je kombinací vyzařování a vedení. K "efektu naplnění" dochází proto, že materiály, z nichž je napájecí zdroj složen, procházejí řadou změn. Některé z těchto změn mohou být nežádoucí, zatímco jiné mohou být prospěšné.

Nežádoucí elektromagnetická energie (EMI) je záření, které se šíří do prostoru prostřednictvím indukční a kapacitní vazby. Tato nežádoucí energie škodí elektronickým zařízením a ovlivňuje jejich funkčnost. Toto záření je nevodivé, což znamená, že signál není veden přes kov nebo jiný materiál. Pokud se signál šíří na velkou vzdálenost, má jeho šíření podobu vlny. Ve vlně převládá ve velké vzdálenosti pole záření, zatímco ve vzdálenosti blízké povrchu převládá pole indukce. Neionizující záření naproti tomu neionizuje plyny a nemá vliv na elektronická zařízení. Příkladem neionizujícího záření jsou rádiové vlny, mikrovlnné trouby, infračervené záření a viditelné světlo.

Dalším zdrojem EMI je statická elektřina. Ačkoli je obtížné určit zdroj tohoto šumu, může pocházet z přírodních zdrojů, jako je například blesk. Kromě toho, že EMI ovlivňuje výkon elektronických zařízení, může v mnoha systémech způsobovat také bezpečnostní problémy. Nejčastější příčinou EMI je elektrostatický výboj. Lidé, kteří nejsou technického zaměření, tento typ šumu poznají jako statický šum v rádiu, zkreslený příjem televizního vysílání a cvakání v audiosystémech.

Degradace EMI po naplnění vodou

Degradaci EMI po naplnění vodou po přepnutí napájení lze rozdělit na dva typy: vyzařování a vedení. Degradace EMI po naplnění vodou je obvykle vyvolána změnami teploty vstupní země a vodivého materiálu použitého k výrobě kondenzátoru naplněného vodou. Vodivý materiál zahrnuje hliníková a měděná vlákna, která mají nejvyšší vlastní elektrickou vodivost. Povrch těchto vláken je však náchylný k oxidaci, která může ovlivnit vodivost součástek. Někteří bezohlední obchodníci navíc nemusí poskytovat konzistentní výrobky.

EMI může ovlivnit bezpečnost a výkon elektrických spotřebičů. Tyto nežádoucí signály mohou rušit rádiovou komunikaci a způsobovat poruchy na blízkých zařízeních. Stínění proti EMI je proto pro elektronická zařízení nezbytným požadavkem. Pro stínění EMI se používají různé metody a materiály. Níže jsou uvedeny některé z nich:

Spojité kompozity z uhlíkových vláken vykazují lepší EMI SE a jsou lépe vodivé než jejich nespojité protějšky. Spojitý kompozit z uhlíkových vláken s uhlíkovou matricí vykazuje EMI SE 124 dB. Naopak nespojitá uhlíková vlákna výrazně snižují SE kompozitů.

Spínané napájecí zdroje se oproti lineárním regulátorům zlepšily, pokud jde o účinnost, ale stále přinášejí nespojité proudy, které mohou negativně ovlivnit spolehlivost systému. Analýzu EMI je snazší provést pro vodivý šum než pro vyzařovaný šum. Vodivý šum lze vyhodnotit pomocí standardních technik analýzy obvodů.

Degradace EMI po naplnění etanolem

Elektromagnetické rušení (EMI) může ovlivňovat elektronické součástky a zařízení mnoha způsoby. Pokud je například kondenzátor vystaven napěťové špičce, která je vyšší než jeho jmenovité napětí, může dojít k jeho dioelektrické degradaci. Tato degenerace může mít v závislosti na charakteristice součástky za následek její poruchu nebo spálení.

Elektromagnetické rušení je běžným problémem moderních technologií. Způsobuje poruchy elektronických zařízení a může vést k poškození komunikačních systémů. Toto rušení je způsobováno různými zdroji, včetně jisker z kartáčů motorů, spínačů napájecích obvodů, induktivních a odporových zátěží, relé a přerušení obvodů. I sebemenší množství EMI může zhoršit výkon elektronického zařízení a narušit jeho bezpečnost. Nejběžnějším zdrojem EMI je elektrostatický výboj (ESD), který mnoho lidí pozná jako statickou elektřinu na rozhlasových stanicích, zkreslený příjem televizního vysílání a cvakání v audiosystémech.

EMI může vznikat také u spínaných napájecích zdrojů. Tyto zdroje jsou silnými zdroji EMI a vyžadují pečlivou kontrolu. Pro snížení rizika EMI je zásadní kvantifikovat výstupní šum těchto napájecích zdrojů. Jedná se o časově náročný a nákladný proces.

Jak elegantně uspořádat sítotisk na deskách plošných spojů

/0 Komentáře/v /přidal

Jak elegantně uspořádat sítotisk na deskách plošných spojů

Při použití sítotisku na desky plošných spojů je třeba zvážit několik věcí. Nejprve se musíte rozhodnout, jak znaky sítotisku uspořádat. To je velmi důležité, protože budete chtít zajistit, aby nebyly umístěny pod součástkou nebo nad průchozí podložkou. Je také důležité zajistit, aby znaky nebyly příliš velké.

Použití měděných podložek

Rozvržení desek plošných spojů je náročný proces, který vyžaduje pečlivé plánování. Pro dosažení požadovaného výsledku je důležité používat správné nástroje a techniky. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je použití programu PROTEL AUTOTRAX pod operačním systémem DOS, který umožňuje upravovat řetězce a rozvržení. Je však třeba si uvědomit, že u dvounohých čipových součástek a čtyřřadých patchových integrovaných obvodů může být nutné ručně upravit velikosti podložek.

Než začnete vytvářet sítotisk, nezapomeňte si u společnosti CM ověřit doporučené rozložení. Často vám CM řekne, abyste sítotisk umístili pouze na jednu stranu desky plošných spojů.

Používání referenčních označení

Při návrhu desky s plošnými spoji je použití referenčních značkovačů užitečným způsobem, jak jasně identifikovat komponenty na desce. Obvykle začínají písmenem, za kterým následuje číselná hodnota. Každý referenční značkovač představuje určitou třídu součástek. Referenční popisovače by měly být umístěny nad součástkou tak, aby byly po jejím osazení na desku plošných spojů dobře viditelné. Referenční značky se obvykle malují žlutým nebo bílým epoxidovým inkoustem nebo sítotiskem.

Umístění referenčních značek má zásadní význam. Při umísťování součástky na desku plošných spojů dbejte na to, aby byla umístěna co nejblíže související součástce. Podobně, pokud je součástka umístěna vertikálně, měla by mít svůj referenční popisovač na levém dolním okraji desky. Umístění referenčních popisovačů může snížit počet chyb při montáži. Jejich umístění pod symboly součástek však může ztížit jejich čitelnost po montáži. Kromě toho se doporučuje neumisťovat je na vysokorychlostní signálové stopy.

Použití automatického zarovnání

Desky PCBA obsahují řadu sítotiskových značek a informací. Patří mezi ně regulační značky, jako jsou RoHS, FCC a CE, a také značky pro likvidaci elektronického odpadu. Kromě toho existují desky plošných spojů s označením UL, což znamená, že deska byla vyrobena výrobcem s certifikací UL.

Tyto vrstvy se pak spojují pomocí procesu známého jako vrstvení a lepení. Materiál vnější vrstvy se skládá ze skleněných vláken nebo jiného materiálu, který byl předem napuštěn epoxidovou pryskyřicí, neboli prepregem. Pokrývá také původní substrát a leptané měděné stopy. Vrstvy se poté sestaví na těžkém ocelovém stole. Kolíky do sebe pevně zapadají, aby se zabránilo posunu vrstev.

Umístění referenčních značek je velmi důležité. Označovače by měly být v blízkosti dílu, který mají označovat, a měly by být vhodně natočeny, aby byly čitelné. Je také důležité, aby umisťovaný díl nebo součástka nebyly zakryty sítotiskem. To může ztížit jejich čitelnost.

Ruční zadání šířky čáry

Existuje několik důvodů, proč při uspořádání sítotiskových komponent na deskách plošných spojů zadávat šířku čar ručně. Prvním důvodem je, že šířka čar ovlivní vzhled sítotisku na desce plošných spojů. Pokud jsou šířky čar příliš velké nebo malé, může dojít k potížím s jejich čtením. Příliš málo řádků navíc může mít za následek vynechávání nebo rozmazání textu. Z tohoto důvodu je důležité nastavit minimální šířku čáry 0,15 mm (šest milimetrů). Obecně je lepší zadávat šířku řádků 0,18 mm až 20 mm.

Existují i další faktory, například velikost sítotiskových písem. Pokud vytváříte sítotisk pro desku plošných spojů, měli byste pro optimální čitelnost zvolit velikost písma alespoň 0,05 palce. Při umísťování referenčních značek byste měli mezi jednotlivými řádky ponechat mezeru přibližně 5 milimetrů. Měli byste také zajistit, aby byly orientovány zleva doprava a zdola nahoru, abyste se vyhnuli nerovnoměrnému sítotisku.

Používání funkcí pro kreslení

Sítotisk desek plošných spojů je důležitou součástí hotové desky plošných spojů a měl by být pečlivě proveden. Aby sítotisk vypadal co nejlépe, používejte vhodné velikosti písma a šířky čar. V opačném případě můžete skončit s inkoustovými skvrnami a špatným rozložením sítotisku.

Jednou z nejčastějších chyb při sítotisku je nezřetelné označení polarizovaných součástí. Například při kreslení desky plošných spojů s elektrolytickými kondenzátory se vždy ujistěte, že jste označili kladný vývod. U diod byste měli vždy použít symbol "A" nebo "C", abyste odlišili anodu od katody.

Jak pomocí několika rezistorů zvýšit přesnost multimetru

/0 Komentáře/v /přidal

Jak pomocí několika rezistorů zvýšit přesnost multimetru

Pro zvýšení přesnosti multimetru můžete použít několik rezistorů a součástek. Měly by být drženy na místě tak, aby zůstaly v kontaktu se sondami multimetru. Nedotýkejte se rezistorů nebo součástek rukama, protože by to vedlo k nepřesným údajům. Abyste se tomuto problému vyhnuli, připevněte součástky na destičku nebo použijte aligátorové svorky, které je udrží na místě.

Použití bočníkových rezistorů

Hodnota odporu bočníkového rezistoru se udává v mikroohmech. Odpor bočníkového rezistoru je obvykle velmi malý. Použití tohoto typu rezistoru zlepšuje přesnost multimetru, protože nevnáší nežádoucí efekty z odporu vedení. Je však důležité používat jej s kelvinovým připojením, protože odpor bočníkových rezistorů má tendenci kolísat s okolní teplotou.

Multimetry jsou citlivé na zátěžové napětí, takže obsluha musí dbát na zátěžové napětí a rozlišení. Nečasté testování může vést k neočekávaným poruchám výrobku. Bočníky zlepšují přesnost multimetru tím, že poskytují dodatečné rozlišení. To je užitečné zejména u stolních multimetrů, které jsou schopny měřit v plném rozsahu.

Nastavení správného rozsahu na analogovém multimetru

Chcete-li na analogovém multimetru nastavit správný rozsah, začněte nastavením jednotky ohmů na nejnižší hodnotu. Obecně platí, že hodnota odporu by se měla pohybovat mezi 860 a 880 ohmy. Případně můžete pro výuku a procvičování použít nižší rozsah odporu 200 ohmů.

Multimetr s ručním nastavením má knoflík s mnoha možnostmi volby. Ty jsou obvykle označeny metrickými předponami. Naproti tomu multimetry s automatickým nastavením rozsahu jsou automaticky nastaveny na příslušný rozsah. Kromě toho mají speciální testovací funkci "Logic" pro měření digitálních obvodů. Pro tuto funkci připojíte červený (+) vodič k anodě a černý (-) vodič ke katodě.

Nastavení rozsahu na analogovém multimetru se může zdát náročné, zejména pokud jste ho nikdy předtím nepoužívali. Tento úkol je však překvapivě jednoduchý a lze jej provést pomocí několika rezistorů. Pokud jste si vědomi různých rozsahů, budete s tímto úkolem úspěšnější.

Použití přesných rezistorů pro snímání proudu

Přesnost multimetru lze zvýšit použitím přesných rezistorů pro snímání proudu. Tyto součástky lze zakoupit v různých provedeních. Jsou užitečné v aplikacích, kde je třeba zjistit správné množství proudu vstupujícího a vystupujícího z baterie. Jsou také užitečné pro aplikace, kde je problémem teplotní citlivost.

Optimální stopa je C s očekávanou chybou měření 1%. Doporučené rozměry stopy jsou uvedeny na obrázku 6. Důležitou roli při určování přesnosti měření hraje také vedení stopy snímače. Nejvyšší přesnosti se dosáhne, když se snímací napětí měří na okraji rezistoru.

Proudový rezistor je rezistor s nízkou hodnotou, který detekuje průtok proudu a převádí jej na výstupní napětí. Obvykle má velmi nízký odpor, a proto minimalizuje ztráty výkonu a úbytek napětí. Jeho hodnota odporu se obvykle pohybuje na miliohmové stupnici. Tento typ rezistoru je podobný standardním elektrickým rezistorům, ale je určen k měření proudu v reálném čase.

Dotýkání se rezistoru nebo sondy prsty

Multimetry mají také speciální funkci, která rozpozná kladný a záporný vodič baterie nebo napájecího zdroje. Když na několik sekund podržíte sondu multimetru u vodiče, zjistíte, zda jím protéká kladný nebo záporný proud. Červená sonda je připojena ke kladnému pólu nebo vodiči baterie.

Při měření odporu multimetrem byste se měli ujistit, že obvod není zapnutý. V opačném případě můžete získat nepřesný údaj. Pamatujte, že odpor není tak důležitý jako znalost jeho měření. Navíc proud tekoucí v obvodu může multimetr poškodit.

Testování spojitosti mezi otvory na desce plošných spojů

Před měřením odporu mezi otvory na desce s plošnými spoji byste měli nejprve zkontrolovat její zapojení. Tato zkušební metoda je známá jako kontrola spojitosti a je to jednoduchý způsob, jak zjistit, zda jsou dva spoje kompatibilní. Chlebová deska má otvory, pod každým z nich je kovová pružinová svorka. Připojte sondy multimetru k oběma těmto bodům. Pokud se vám nedaří najít vodivou cestu mezi těmito body, připojte mezi desku s chlebem a multimetr několik rezistorů.

Pokud používáte multimetr s programovatelnou funkcí, můžete jej zpřesnit tak, že budete zkoušet spojitost mezi několika otvory najednou. Za tímto účelem vložte sondy do sloupců "+" a "-" na destičce a poté změřte odpor přes ně. Pokud je odpor nekonečný, pak tyto dva řádky nejsou propojeny.

Jak zkontrolovat vady pájení desek plošných spojů

/0 Komentáře/v /přidal

Jak zkontrolovat vady pájení desek plošných spojů

Existuje několik běžných typů závad při pájení desek plošných spojů. Mezi tyto vady patří díry po kolících a díry po výfuku. Otvory po kolících jsou malé otvory v pájecím spoji, zatímco otvory po výplachu jsou větší otvory. Obě tyto vady jsou způsobeny nesprávným ručním pájením. Během procesu pájení se vlhkost v desce zahřívá a mění se na plyn, který uniká roztavenou pájkou. Když k tomu dojde, deska se stane prázdnou a vzniknou díry po kolících a díry po výfuku.

Běžné typy závad při pájení desek plošných spojů

Několik běžných typů závad při pájení desek plošných spojů lze přičíst nesprávným technikám pájení. Mezi tyto problémy patří nerovnoměrné zahřívání a nerovnoměrné rozložení tepla. To může mít za následek nerovnoměrné roztavení pájky a může způsobit vznik tombstoningu součástek. Tomuto problému lze předejít použitím správné pájecí pasty a opětovným natavením desky ve správném teplotním rozsahu.

Chyby v procesu pájení mohou zničit krásný návrh desky plošných spojů. Tyto vady jsou zřídkakdy zaviněny konstruktérem a jsou spíše důsledkem výrobní chyby. Výrobci by měli vědět, jak tyto problémy odhalit ve fázi kontroly. V mnoha případech spočívá problém v procesu pájení vlnou.

Další častou vadou je pájení kuliček, při kterém na povrchu laminátu nebo vodiče ulpívají drobné kuličky pájky. Techniky pájení na deskách plošných spojů by měly tomuto typu problémů zabránit. Desky plošných spojů, na kterých se vyskytují kuličky pájky, budou vypadat hrudkovitě a matně.

Běžné příčiny

Pájecí vady jsou běžnými problémy, které vznikají při výrobě desek plošných spojů. Tyto vady mohou mít za následek zkraty, otevřené spoje nebo zkřížené signální linky. Mohou být také způsobeny kolísáním teploty a vlhkosti pájky. Kromě toho může nesprávně nanesená pájka způsobit šikmý povrch a nerovnoměrné pájení.

Jednou z nejčastějších příčin poruch desek plošných spojů je teplo a vlhkost. Různé materiály se rozpínají a smršťují různou rychlostí, takže neustálé tepelné namáhání může oslabit pájecí spoje a poškodit součástky. Z tohoto důvodu musí být vysoce výkonné desky plošných spojů schopny odvádět teplo.

Nedostatečné smáčení může také vést ke slabým pájecím spojům. Pájení musí být prováděno na čistém povrchu a pájka musí být správně zahřátá. Nedodržení tohoto požadavku může mít za následek studený spoj, který je hrudkovitý a postrádá schopnost lepení.

Běžné kontrolní metody

Existují různé metody kontroly desek plošných spojů, které se používají k identifikaci vad a zajištění kvality elektronických výrobků. Mezi tyto metody patří vizuální kontrola a automatické testování. Tyto testy se provádějí v několika fázích procesu osazování DPS. Mohou odhalit řadu vad, včetně otevřených pájecích spojů, chybějících nebo nesprávných součástek a pájecích můstků.

Prvním krokem při identifikaci závad při pájení desek plošných spojů je identifikace součástek. K tomu je třeba přiřadit referenční označení, což je písmeno následované číslem. Každá součástka na desce plošných spojů má jedinečné referenční označení. Například rezistor se označuje písmenem R, zatímco kondenzátor písmenem C. Tato písmena se mohou lišit od standardních písmen, ale představují spolehlivý způsob identifikace součástek. Dalším krokem je výběr typu kontrolního testu. K tomu lze použít AOI, ICT nebo funkční testování.

Další běžnou metodou kontroly desek plošných spojů je rentgenová kontrola. Tato technika využívá zařízení, které umožňuje kontrolovat desky plošných spojů z jakéhokoli úhlu. V současné době společnost PCBA123 používá 2D rentgenový kontrolní systém, ale v blízké budoucnosti plánuje přechod na 3D systém AXI.

Preventivní opatření

Vady při pájení desek plošných spojů mohou být způsobeny řadou různých problémů. Některé problémy lze snadno identifikovat, zatímco jiné nemusí být viditelné. Nejlepším způsobem, jak zkontrolovat desky plošných spojů na tyto vady, je použít automatický systém vizuální kontroly. Automatické kontrolní systémy mohou odhalit například vady pájecích spojů a polarity kondenzátorů.

Jednou z nejčastějších příčin závad při pájení desek je, že pájka není zcela smáčena. K tomu může dojít, když je pájka příliš málo zahřátá nebo je na desce ponechána příliš dlouho. Deska, která není řádně smočená, může vést ke strukturálním problémům a ovlivní to celkový výkon desky plošných spojů. Existuje však několik preventivních opatření, která lze přijmout pro zlepšení smáčení desky.

Další příčinou vad při pájení desek plošných spojů je nesprávný návrh šablony. Pokud je šablona nesprávně navržena, může způsobit, že se pájecí kuličky zcela nevytvoří. Použití správné šablony může zabránit vadám pájecích kuliček a zajistit výkon obvodu.

Důvody praskání pryskyřičného materiálu PCB pod BGA podložkami při zpracování SMTP

/0 Komentáře/v /přidal

Důvody praskání pryskyřičného materiálu PCB pod BGA podložkami při zpracování SMTP

K praskání materiálu z pryskyřice PCB dochází v důsledku přítomnosti zachycené vlhkosti. Důvodem je vysoká teplota pájení, která vede ke zvýšení tlaku par. K prasklinám může dojít také proto, že tepelná roztažnost desky způsobuje změnu rozteče mezi podložkami BGA. Pro snížení rizika tohoto typu poruchy lze použít alternativní povrchové úpravy podložek, které snižují tepelný dopad na sousední pouzdra.

Zachycená vlhkost způsobuje praskliny v materiálu pryskyřice na deskách plošných spojů

Uvězněná vlhkost může způsobit celou řadu poruch desek plošných spojů, včetně delaminace, tvorby puchýřů a migrace kovů. Může také změnit dielektrickou konstantu a rozptylový faktor a snížit rychlost spínání obvodů. Vlhkost také zvyšuje úroveň napětí v různých prvcích DPS, včetně měděných a bga podložek. Může také vést k oxidaci měděných povrchů, což snižuje smáčivost povrchových úprav. Kromě toho může zvýšit výskyt elektrických zkratů a rozpojení. To je obzvláště problematické, protože výroba DPS zahrnuje mnoho kroků, které zahrnují použití vody.

Při zpracování smt může zadržená vlhkost způsobit praskliny v materiálu pryskyřice PCB. Z tohoto důvodu by výrobci DPS měli věnovat pozornost velikosti otvoru pro pájecí masku. Velikost by měla být menší než požadovaná plocha půdy. Pokud je plocha podložky SMD příliš velká, bude obtížné vést pájecí kuličku.

Teploty pájení přetavením zvyšují tlak par

Na deformaci pouzdra při pájení BGA mohou mít vliv různé faktory. Patří mezi ně přednostní ohřev, stínové efekty a vysoce reflexní povrchy. Procesy přetavení s nucenou konvekcí mohou naštěstí tyto vlivy omezit.

Vysoká teplota přetavení může vést k poškození pájecího hrbolku. Nárůst teploty může vést ke snížení výšky pájecího spoje, což má za následek, že pájený výstupek je menší než původní výška pájecího hrbolku.

Důležitým faktorem, který určuje odolnost pájecího spoje, je také tvar upevňovací podložky. Doporučuje se používat větší a širší podložky než menší. Větší plocha zvyšuje pravděpodobnost vzniku trhlin.

Přilnavý tok snižuje tepelný dopad na sousední obaly

Tacky flux je termosetovatelný materiál, který se používá při montáži čipů a flip chipů. Jeho složení se skládá z reaktivních chemických látek, které se během přetavovacího ohřevu rozpouštějí v podkladovém materiálu. Po vytvrzení se lepkavé tavidlo stává součástí čisté pracovní struktury konečného pouzdra.

Tavidla, chemická smáčedla, usnadňují proces pájení tím, že snižují povrchové napětí roztavené pájky, a umožňují tak její volnější tok. Lze je nanášet ponořením, tiskem nebo přenášením kolíčkem. V mnoha případech jsou kompatibilní s epoxidovými podlepkami. To jim umožňuje snížit tepelný dopad sousedních obalů při zpracování smt.

Použití lepivého tavidla snižuje tepelný dopad na sousední obaly během pájení. Tato metoda má však svá omezení. Selhání tavidla může způsobit několik faktorů. Nečistoty v tavidle mohou narušovat proces pájení, čímž se pájený spoj stává slabým. Kromě toho vyžaduje nákladné vybavení pro řádné čištění pájecí pasty před pájením.

Alternativní povrchové úpravy podložek

Chování desek plošných spojů při šíření trhlin může být ovlivněno použitými povrchovými úpravami podložek. K řešení tohoto problému byly vyvinuty různé metody. Jednou z těchto metod je použití organického konzervačního prostředku pro pájení. Tento konzervační prostředek je účinný proti oxidaci podložek. Kromě toho pomáhá udržovat kvalitu pájecího spoje.

Geometrie podložky určuje tuhost desky. Definuje také otvor pájecí masky. Tloušťka desky a materiály použité k vytvoření jednotlivých vrstev ovlivňují tuhost desky. Obecně je optimální poměr podložek a zařízení 1:1.

Zkušební metody pro charakterizaci praskání materiálu pryskyřice na deskách plošných spojů

K dispozici jsou různé zkušební metody pro charakterizaci vlastností pryskyřičných materiálů pro DPS při zpracování SMTP. Patří mezi ně elektrická charakterizace, nedestruktivní metody a zkoušky fyzikálních vlastností. V některých případech lze k odhalení kráterů na podložce použít kombinaci těchto zkoušek.

Jednou ze zkušebních metod pro identifikaci prasklin je měření vzdálenosti mezi kolíky. Pro periferní pouzdra je obvykle přijatelná hodnota 0,004 palce a pro pouzdra BGA 0,008 palce. Další zkušební metodou pro charakterizaci materiálu pryskyřice na deskách plošných spojů je měření koeficientu tepelné roztažnosti. Tento koeficient se vyjadřuje v ppm/stupeň Celsia.

Další metodou je technika flip chip. Tento postup umožňuje výrobu substrátů BGA s vysokou hustotou flip chipů. Je široce používán v moderním balení integrovaných obvodů. Proces flip chip vyžaduje vysoce kvalitní povrchovou úpravu, která je rovnoměrná a bez nečistot, aby se dala pájet. Těch se obvykle dosahuje elektrolytickým niklováním měděné podložky a tenkou vrstvou imerzního zlata. Tloušťka vrstvy ENIG závisí na životnosti sestavy plošných spojů, ale obvykle je asi 5 um pro nikl a 0,05 um pro zlato.

Zvyšuje linka pro regulaci impedance náklady na desku plošných spojů?

/0 Komentáře/v /přidal

Zvyšuje linka pro regulaci impedance náklady na desku plošných spojů?

Řízení impedance je důležitou vlastností, která ovlivňuje výkon desek s plošnými spoji. Výrobce může řídit impedanci desky plošných spojů nastavením konfigurace stop a dielektrické konstanty materiálu desky plošných spojů. Pro konstruktéry desek je důležité, aby předem sdělili své požadavky na impedanci.

Impedanční kontrolní vedení snižuje problémy s EMI

Použití impedančního řídicího vedení snižuje problémy s EMI tím, že snižuje proud, který může vedením protékat. Jak víme, čím vyšší proud, tím vyšší emise. Použitím impedančního řídicího vedení však můžete výrazně snížit proud na úroveň, která nebude způsobovat problémy s vaším zařízením.

Zvyšuje náklady

Přidání impedančního řídicího vedení (ICL) na desku plošných spojů může zvýšit náklady na desku. Tato součástka je nezbytná pro VF výrobky a používá vícevrstvou konstrukci FR-4. Pokovené průchozí otvory v jedné vrstvě propojují stopy v dalších vrstvách. Alternativně se ve složitých konstrukcích používají zakopané a slepé průchodky, které propojují pouze vnitřní vrstvy. Nejdražší ICL procházejí všemi vrstvami desky.

Při zadávání řídicího vedení impedance nezapomeňte být co nejpodrobnější. Pokud tak neučiníte, může se stát, že výrobce bude muset několikrát objíždět konstrukční tým, aby potvrdil kritickou specifikaci. To může znamenat ztrátu drahocenného projektového času. Pokud poskytnete co nejvíce podrobností, pomůžete zajistit hladký a efektivní průběh projektu. Kromě toho je třeba mít na paměti, že na jednu vrstvu PCB je povolena pouze jedna šířka stopy, takže je důležité uvést, který údaj použijete.

Impedance je důležitým parametrem desek plošných spojů. Tento parametr se pohybuje v průměru mezi 25 a 120 ohmy. Impedance je obecně kombinací indukčnosti a kapacity a závisí na frekvenci. V některých digitálních aplikacích je řízená impedance nezbytná pro zachování čistoty signálu a integrity dat.

Ovlivňuje kvalitu

Řídicí linka impedance může ovlivnit kvalitu desky plošných spojů různými způsoby. Nesladěná impedance může způsobit odrazy signálových vln, což vede k signálu, který není čistou čtvercovou vlnou. To může způsobit elektromagnetické rušení a lokalizované vyzařování a může ovlivnit citlivé součástky. Správné vedení impedance pro návrh desky plošných spojů má zásadní význam pro spolehlivost desky plošných spojů.

Chcete-li získat co nejkvalitnější desky plošných spojů, vyberte si výrobce se zkušeným týmem konstruktérů a inženýrů. Ujistěte se, že dodržuje standardy kvality a dodá vaši objednávku včas. Obecně se doporučuje využít výrobce s alespoň desetiletou praxí. Některé společnosti také nabízejí služby za nižší ceny.

Řízená impedance je nezbytná pro desky s vysokorychlostními signály a výkonnými zařízeními. DPS s řízenou impedancí zajišťují, že tato zařízení fungují podle očekávání, spotřebovávají méně energie a mají delší životnost. Při návrhu desky plošných spojů je důležité zohlednit úroveň impedance měděných stop. Pokud nejsou přizpůsobeny, může jediný impulz odrazu narušit obvod a přenést se na sousední součástky.