How to Handle PCB Boards Properly

Naučit se správně zacházet s deskami plošných spojů je důležité z několika důvodů. Patří mezi ně bezpečnostní opatření, materiály a kontrola. Správné provádění těchto úkolů zajistí bezpečnost vašich výrobků a zajistí, že vaše obvody budou fungovat tak, jak byly navrženy. Zde je několik tipů, které je třeba mít při manipulaci s deskami plošných spojů na paměti.

Safety precautions

Safety precautions when handling PCB boards are essential to prevent damage to both components and the entire board. Using improper handling techniques can cause the board to break and become unusable. To prevent this problem, it is essential to protect the PCB from moisture. One way to do this is by baking the board.

ESD damage is a major concern when handling PCBs. Even a small amount of electrostatic discharge can damage components, and even the smallest of shocks can cause serious damage to internal circuitry. The best way to avoid damaging the PCB is to handle it with two hands. This will minimize the chance of damaging the board or causing it to bend.

PCBA development is an iterative process that requires proper handling to achieve optimal results. Handling a PCBA in an incorrect way can damage copper traces and prevent the optimal design from being achieved. Copper traces should also be protected against oxidation and damage by applying an appropriate surface finish.

Problems

Common problems with PCB boards include solder bridges. Solder bridges are areas where two traces are too close together and create a poor connection between the copper and component. To correct this problem, the PCB manufacturer should review the manufacturing process and control the amount of solder used during soldering. Solder can become contaminated during fabrication and may need to be replaced. The trace circuit may also be non-conductive due to aging, overheating, or voltage sags. Another problem can be a component that is dislodged from its board and needs to be reseated.

Many of these problems can be avoided by addressing the root causes of board failure. Most often, the root cause is human error. Poor soldering jobs, board misalignment, and other manufacturing flaws can lead to a faulty PCB. Human error accounts for approximately 64% of all PCB defects. Other common problems include poorly manufactured components with poor performance.

Materiály

PCBs are made of many different materials. Among them are copper and aluminum. Copper is the most common. Copper clad PCBs are also common. Each material has its own thermal, mechanical, and electrical properties. Some materials are more suitable for specific PCB tasks than others.

The materials used for PCBs are determined by the PCB’s application and glass transition temperature (Tg). Tg is a measure of a material’s ability to resist moisture and chemicals. A higher Tg indicates a more durable PCB. Make sure the Tg matches your assembly process to ensure proper performance.

PTFE, also known as Teflon, is lightweight and strong. It also has good thermal and electrical properties and exhibits good flexibility. Moreover, PTFE is flame-resistant. FR-4, on the other hand, is a glass-reinforced epoxy laminate sheet made of woven fiberglass cloth and flame-resistant epoxy resin binder. Several benefits make it a popular choice for PCB manufacture.

Inspekce

Inspection of PCB boards is an important process for manufacturing electronic products. It helps determine whether the boards are defective, and helps predict the failure modes. Inspection of PCB boards also provides accurate data for yield determinations. The IPC has standards for the inspection of bare and assembled boards. Different types of circuit boards require different types of testing. For example, Class 3 printed circuit boards require the highest inspection frequency.

Most PCB manufacturers use the AOI (automated optical inspection) method for PCB inspection. This type of inspection uses a camera to examine the board and compare it to reference boards and ideal design specifications. The system can identify faults early on and minimize production costs.

Repair

The process to repair a PCB board can involve many different steps. One of the first steps is to determine the cause of the failure. The most common cause is physical damage, caused by shock or pressure. For instance, the device may have been dropped from a great height, or may have been hit by another object. Another cause could be disassembly, which may have damaged the board directly.

If the damage is a through-hole, you need to restore it before soldering a new component. To do this, first use a sharp knife to remove any debris from the through-hole. Next, use rubbing alcohol to clean it. Afterward, use a paper clip to expand the through-hole to fit the component lead. Then, insert the new component into the hole and solder it to the board.

Jak vybrat velký nebo malý kondenzátor

Pokud jde o napájení elektronických zařízení, měli byste mít při výběru kondenzátoru na paměti několik věcí. Je třeba vzít v úvahu několik faktorů, včetně kapacitance a impedance. V tomto článku se budeme zabývat impedancí velkého kondenzátoru ve srovnání s malým kondenzátorem. Jakmile těmto faktorům porozumíte, můžete učinit nejlepší rozhodnutí pro svůj elektrický projekt. A nezapomeňte mít na paměti také svůj rozpočet.

Impedance

Při výběru kondenzátoru je třeba vzít v úvahu řadu faktorů. Prvním krokem je výběr kondenzátoru, který odpovídá vašim specifickým potřebám. Pokud chcete kondenzátor použít pro záznam zvuku, měli byste se ujistit, že jste zvážili jeho impedanci. Kromě toho byste měli zvážit požadavky na aplikaci a specifikace kondenzátoru.

Kondenzátory lze rozdělit podle jejich ESR. Obvykle je ESR u elektrolytických kondenzátorů 0,1 až 5 ohmů. ESR průchozích kondenzátorů je nižší, což znamená, že je lze montovat s nižší indukčností smyčky. Tyto menší kondenzátory mají také nižší impedanci při vysokých frekvencích.

Kapacita

Výběr správného kondenzátoru pro vaši aplikaci závisí na konkrétních potřebách a rozpočtu vašeho projektu. Cena kondenzátorů se pohybuje od centů až po stovky dolarů. Počet potřebných kondenzátorů bude záviset na frekvenci a okamžitém proudu vašeho obvodu. Velký kondenzátor bude pracovat při nízké frekvenci, zatímco malý bude pracovat při vyšší frekvenci.

Dalším typem kondenzátoru jsou keramické kondenzátory. Tyto kondenzátory jsou obvykle nepolarizované a mají třímístný kód pro identifikaci hodnoty kapacity. První dvě číslice označují hodnotu kondenzátoru, zatímco třetí číslice udává počet nul, které se ke kapacitě přičítají. V kondenzátoru je dielektrická fólie tvořena tenkou vrstvou oxidu, která vzniká elektrochemickou výrobou. To umožňuje vyrábět kondenzátory s velmi velkou kapacitou na malém prostoru.

Teplotní koeficient

Teplotní koeficient je číslo, které udává, jak moc se změní kapacita kondenzátoru při dané teplotě. Teplotní koeficient se vyjadřuje v částicích na milion. Kondenzátory se zápornými koeficienty budou při vyšších teplotách ztrácet kapacitu než kondenzátory s kladnými koeficienty. Teplotní koeficient kondenzátoru se označuje kladným nebo záporným písmenem a číslem a může být také označen barevnými pruhy.

Kondenzátory s vysokými teplotními koeficienty poskytují vyšší výstupní výkon. Z tohoto pravidla však existují výjimky. Při výběru kondenzátoru pro konkrétní aplikaci je důležité zvážit jeho teplotní koeficient. Obvykle je hodnota kondenzátoru vytištěna na jeho těle s referenční teplotou 250C. To znamená, že každá aplikace, která jde pod tuto teplotu, bude potřebovat kondenzátor s vyšším teplotním koeficientem.

Impedance velkého kondenzátoru vs. malého kondenzátoru

Impedance velkého kondenzátoru je mnohem nižší než impedance malého kondenzátoru. Rozdíl mezi těmito dvěma typy kondenzátorů vyplývá z rozdílu v rychlosti ukládání náboje a v době, kterou potřebuje k úplnému nabití a vybití. Velký kondenzátor se nabíjí mnohem déle než malý kondenzátor a nenabíjí se tak rychle. Teprve když je kondenzátor nabitý nebo vybitý, protéká jím proud. Když je plně nabitý nebo vybitý, bude se chovat jako otevřený obvod.

Abychom mohli určit impedanci kondenzátoru, musíme pochopit, jak se chová v různých frekvenčních pásmech. Protože kondenzátory tvoří sériové rezonanční obvody, má jejich impedance frekvenční charakteristiku ve tvaru písmene V. Impedance kondenzátoru při jeho rezonanční frekvenci klesá, ale s rostoucí frekvencí roste.

Velikost kondenzátoru

Velikost kondenzátoru je určena poměrem jeho náboje a napětí. Obvykle se měří ve faradech. Mikrofarad je miliontina faradu. Kapacita se také měří v mikrofaradech. Kondenzátor o velikosti jednoho mikrofaradu má stejné množství náboje jako kondenzátor o kapacitě 1 000 uF.

Kapacita je měřítkem množství elektrické energie, kterou může součástka uchovávat. Čím vyšší je její kapacita, tím vyšší je její hodnota. Obecně jsou kondenzátory dimenzovány na určité napětí. Tyto specifikace jsou často vyznačeny na samotném kondenzátoru. Pokud je kondenzátor poškozen nebo selže, je důležité jej vyměnit za jiný, který má stejné pracovní napětí. Pokud to není možné, lze použít kondenzátor s vyšším napětím. Tento typ kondenzátoru je však obvykle větší.

Kondenzátory mohou být vyrobeny z různých materiálů. Vzduch je dobrý izolant. Pevné materiály však mohou být méně vodivé než vzduch. Například slída má dielektrickou konstantu mezi šesti a osmi. Slídu lze také použít ke zvýšení kapacity kondenzátoru.