Co je to sestava karty s obvodem?

/0 Komentáře/v /přidal

Co je to sestava karty s obvodem?

Karta s plošnými spoji je deska s plošnými spoji, která obsahuje elektronické součástky. Její sestavení zahrnuje několik kroků. Prvním krokem je návrh obvodu. K tomu je třeba použít specializovaný software a nástroje pro zachycení schématu. Jakmile je schéma hotové, dalším krokem je tisk desky plošných spojů. Měď se poté vyleptá a laminuje na dvě strany nevodivého materiálu, který se používá jako substrát DPS.

Osazování desek s plošnými spoji

Montáž desek s plošnými spoji je složitý proces, který zahrnuje připojení elektronických součástek k deskám s plošnými spoji. Desky s plošnými spoji obsahují vodivé cesty, které vzájemně propojují elektronické součástky. Tyto desky se pak montují na nevodivý podklad. Po dokončení konečné montáže se elektronické součástky do desky připájí nebo vloží.

Desky s plošnými spoji mohou být jednostranné, oboustranné nebo vícevrstvé. Jednostranné desky se skládají z jedné vrstvy mědi, zatímco oboustranné desky mají dvě vrstvy. Vícevrstvé desky plošných spojů umožňují větší hustotu součástek a obvodových stop na vnitřních vrstvách. Vícevrstvé desky plošných spojů jsou v elektronických součástkách a zařízeních stále oblíbenější. Vícevrstvé desky plošných spojů však může být obtížné opravit nebo upravit v terénu.

Proces osazování desek plošných spojů začíná návrhem. Rozložení součástek na desce plošných spojů je určeno počtem a umístěním měděných vrstev. Výroba desek plošných spojů s mnoha vrstvami je složitější a časově náročnější. Volba počtu vrstev a návrhu propojení závisí na navrhovaném obvodu, protože více vrstev poskytne konstruktérovi více možností směrování a lepší kontrolu nad integritou signálu, ale výroba bude dražší. Montážní firmy také během procesu montáže umisťují komponenty na panel.

Proces sestavování karty s obvody

Sestavení karty s plošnými spoji je proces, který zahrnuje připojení elektronických součástek na desku s plošnými spoji (PCB). Montáž karty s plošnými spoji zahrnuje výrobu obvodů, umístění elektronických součástek a jejich pájení. Zahrnuje také čištění karty s plošnými spoji a kontrolu její kvality před konečnou montáží.

Obvodová karta může být jednostranný nebo oboustranný výrobek. Může být opatřena sítotiskem označujícím součástky nebo testovací body. Může sloužit k propojení elektronických výrobků nebo k ovládání funkcí počítače. Sestavení desky plošných spojů vyžaduje určité dovednosti v pájení a specializované vybavení. Budete také potřebovat páječku s jemným hrotem. Použití jemného hrotu usnadní pájení malých součástek a kontrolu rychlosti výroby. Je také důležité páječku kalibrovat a předehřát desku plošných spojů a součástky, aby bylo zajištěno dobré spojení.

Karta s plošnými spoji má několik vrstev elektronických součástek, které jsou spojeny substrátem PCBA. Tyto substráty PCBA mohou být vyrobeny z mědi nebo jiných vodivých materiálů. Na desku plošných spojů je také nalaminována vrstva mědi a někdy se používá více vrstev. Měď je pak pokryta pájecí maskou, která chrání součástky před zkraty a korozí. V dřívějších dobách byly obvody napájeny bateriemi nebo stejnosměrným proudem. Později Nikola Tesla vynalezl střídavý proud, který umožňuje měnit napětí proudu.

Materiály používané pro sestavení karty s obvody

Při sestavování karty s obvody se používají různé materiály. Nejběžnější je FR-4, což je dielektrický materiál. Dalším dnes hojně používaným materiálem je mědí plátovaný laminát. Laminát plátovaný mědí je typ desek, který obsahuje neleptanou měď.

Materiály používané při sestavování karty s obvody se vybírají na základě jejich elektrických a tepelných vlastností. Mohou být také vybrány tak, aby splňovaly vládní požadavky. Například směrnice Evropské unie o omezování nebezpečných látek (RoHS) omezuje používání některých kovů a chemikálií. Další metodou hodnocení vlastností materiálu je hodnocení UL (Underwriters Laboratories). Toto hodnocení je zásadní pro mnoho elektronických zařízení.

Materiály používané pro sestavení karty s obvody zahrnují substrát pro podporu a vodivou vrstvu pro připojení. Substrát může být pružný, žebrovaný, nebo dokonce deska s kovovým jádrem. Na substrát se pak laminuje měď. V závislosti na typu desky PCBA existuje několik vrstev mědi. Nakonec se na povrch desky nanese pájecí maska, která zabraňuje korozi a snižuje riziko zkratů pájky.

Náklady na sestavení karty s obvody

Obvodová karta je plochý, tenký kus dielektrického materiálu s vodivými cestami spojujícími elektronické součástky s paticemi na desce s plošnými spoji. Proces sestavování karet s plošnými spoji se nazývá Circuit Card Assembly (CCA) a zahrnuje leptání vzorů na dielektrický substrát a přidávání elektronických součástek.

Náklady na sestavení obvodové karty závisí na několika faktorech. Jedním z důležitých faktorů je práce. Montážní firma v Severní Americe si za jednu desku plošných spojů účtuje v průměru $1 100 s třídenní lhůtou, zatímco stejné množství v Číně stojí jen $545. Kromě toho se náklady na pracovní sílu liší podle zeměpisné polohy. Například v Severní Americe bude deska plošných spojů stát přibližně $1 100, zatímco stejná montáž karty v Číně bude stát $550.

Proces osazování desek plošných spojů je vysoce přizpůsobený, a proto zvyšuje náklady na desku plošných spojů. Existuje však střední cesta, která umožňuje přizpůsobení bez překročení rozpočtu. Náklady na montáž desek plošných spojů lze také minimalizovat využitím smluvních výrobních partnerů, kteří nabízejí cenově výhodné služby. Osazování desek plošných spojů zahrnuje také několik lidských procesů i automatizované stroje.

8 nejlepších materiálů pro mikrovlnné desky plošných spojů

/0 Komentáře/v /přidal

8 nejlepších materiálů pro mikrovlnné desky plošných spojů

If you’re in the market for a microwave PCB, it’s important to look at the materials that are used in these circuits. There are a variety of different materials available, and the best materials for a microwave PCB are determined by certain factors. For example, a material’s Er value should be less than 2.5, and it should have a low Df value, which indicates that it’s a good candidate for microwave applications. High-frequency materials should also have a low variation in Df.

Hydrocarbon-based materials

Hydrocarbon-based PCB materials can be a great option for microwave-frequency applications. Typically, these materials are compatible with standard FR4 PCB fabrication processes. In many cases, these PCB materials are preferred over PTFE or glass. However, the choice of material for your microwave-frequency circuitry should be based on the application’s requirements.

Glass fiber

This type of material has a number of advantages over the traditional copper-based substrates. It is flame-retardant and offers good thermal and mechanical properties. Glass fiber reinforced pcbs are among the top choices of manufacturers for many reasons.

Hliník

Microwave pcbs are generally made from a thin layer of aluminum that is laminated to a thermal substrate. Thermal bonding materials can be used to bond the two layers together, and thermal materials can be laminated to one side or both sides of aluminum. Then, the laminated assembly is through-drilled and plated. Through holes in the aluminum substrate maintain electrical insulation.

Copper

Copper is one of the most popular materials for microwave PCBs, but there are also advantages to other materials for this type of design. For starters, it has a very low dielectric strength. This property limits the performance of microwave PCBs in certain applications. Secondly, copper has a high melting point, which makes it one of the most expensive materials for microwave PCBs.

FR-4 glass/epoxy

FR-4 glass/epoxy for PCBs is a high-frequency material used for PCBs. This material offers good electrical and mechanical specifications and is relatively stable over time. However, it has several disadvantages, including the tendency to quickly dull drill bits and cutting shears. Moreover, it is abrasive and glass splinters can be painful.

FR-5 glass/epoxy

Microwave PCBs require different metallization processes than traditional PCBs. In general, FR-4 glass/epoxy material is preferred. It is a low-cost and flame retardant material that has been the industry standard for decades.

FR-2 glass/epoxy

When choosing the material for a microwave PCB, it’s important to understand the range of properties that this material can offer. Glass/epoxy is a flexible circuit material with low dielectric losses at microwave frequencies. FR-4 is a glass fabric-reinforced laminate bonded with flame-resistant epoxy resin. The National Electrical Manufacturers Association has designated this material as UL94VO-compliant and it is a good choice for microwave PCBs.

FR-3 glass/epoxy

FR-3 glass/epoxy for the manufacture of microwave PCBs is a high-performance material that is derived from woven glass reinforced material and an epoxy resin binder. This material has exceptional mechanical properties, including resistance to high temperatures. It is also known for its low moisture absorption, chemical resistance, and immense strength. By comparison, FR-1 and FR-2 are paper-based materials with lower glass transition temperatures.

Výběr materiálů pro plošné spoje a jejich vliv v různých frekvenčních pásmech 5G

/0 Komentáře/v /přidal

Výběr materiálů pro plošné spoje a jejich vliv v různých frekvenčních pásmech 5G

Přechod na 5G bude důležitým rozhodnutím pro mnoho průmyslových odvětví, ale přechod bude záviset na jejich aplikacích a provozu. Některá odvětví musí novou technologii přijmout rychle, aby si udržela konkurenceschopnost, zatímco jiná si možná budou chtít dát na čas. Bez ohledu na to, ve kterém odvětví působíte, byste měli zvážit potenciální náklady spojené s používáním nových vysokorychlostních materiálů. S vysokorychlostními materiály se může výrazně prodloužit doba stohování desek plošných spojů, proto se vyplatí věnovat správnému rozhodnutí dostatek času.

Dielektrická konstanta

Při výběru materiálu pro desky plošných spojů je důležitým faktorem dielektrická konstanta. Ta určuje, jak rychle se bude materiál při změně teploty rozpínat a smršťovat. Rychlost tepelné vodivosti materiálů DPS se obvykle měří ve wattech na metr na kelvin. Různé dielektrické materiály mají různou tepelnou vodivost. Například měď má tepelnou vodivost 386 W/M-oC.

Při výběru materiálů pro desky plošných spojů mějte na paměti, že efektivní dielektrická konstanta substrátu ovlivňuje rychlost elektromagnetických vln. Dielektrická konstanta materiálu substrátu DPS a geometrie stop určuje, jak rychle se signál může šířit obvodem.

Dielektrická konstanta je klíčovým faktorem při výběru materiálů PCB pro sítě 5G. Vysoká permitivita pohlcuje elektromagnetické signály a snižuje citlivost komunikace. Proto je zásadní vybírat materiály DPS, které mají nízkou permitivitu.

Tloušťka stopy

Frekvenční rozsah technologie 5G je větší než u předchozích bezdrátových komunikačních technik. To znamená, že kratší struktury jsou náchylné k vybuzení signály. Typická vlnová délka jedné stopy na desce plošných spojů je jeden centimetr. Při tomto frekvenčním rozsahu může být jediná stopa skvělou přijímací anténou. S rozšiřujícím se frekvenčním rozsahem se však citlivost stopy PCB zvyšuje. Proto je nezbytné určit nejlepší způsob stínění.

Frekvenční pásma standardu 5G jsou rozdělena na dvě části - nízké a vysoké pásmo. První pásmo je oblast milimetrových vln, zatímco druhé pásmo je pod hranicí 6 GHz. Pásmo se středem kolem 30 GHz a 77 GHz bude použito pro mobilní síť.

Druhým pásmem je nízké pásmo, které se běžně používá v energetice ke komunikaci se vzdálenými větrnými elektrárnami, důlními provozy a ropnými poli. Používá se také pro připojení inteligentních senzorů v zemědělství. Střední pásmo 5G, které vysílá v pásmu kolem 1,7 GHz až 2,5 GHz, poskytuje dobrou rovnováhu mezi rychlostí a pokrytím. Je navrženo tak, aby pokrylo velké oblasti a nabídlo relativně vysoké rychlosti, které jsou stále vyšší než ty, které můžete získat s domácím internetem.

Náklady

Při výrobě elektronických výrobků je výběr materiálů pro desky plošných spojů zásadní. Při výrobě ve vysokých frekvenčních pásmech, jako je 5G, se setkáváme s mnoha problémy. Společnost PCBA123 naštěstí vytvořila rodiny materiálů, které splňují požadavky pro toto nové frekvenční pásmo.

Vyšší nosné frekvence používané v sítích 5G umožní vyšší přenosové rychlosti a nižší latenci. To umožní větší konektivitu pro mnohem větší počet zařízení. To znamená, že 5G se může stát standardem pro internet věcí. S rostoucím frekvenčním pásmem však roste i složitost zařízení.

Naštěstí existují způsoby, jak snížit náklady na desky plošných spojů. Jednou z možností je například použití polymerů tekutých krystalů s nízkými ztrátami, které mají nižší Tg. Tato možnost sice může snížit náklady, ale může přinést nové problémy s permitivitou. Alternativně mohou výrobci použít pružnou keramiku a polyimidy, které jsou vhodnější pro nízkoteplotní aplikace.

Tepelná roztažnost

Vysokofrekvenční obvody DPS vyžadují materiály s různými charakteristikami tepelné roztažnosti. Přestože FR-4 je nejběžnějším materiálem používaným ve vysokofrekvenčních obvodech, existuje i mnoho dalších materiálů, které lze použít k minimalizaci ztrát. Mezi tyto materiály patří čistý polytetrafluorethylen (PTFE), PTFE plněný keramikou, uhlovodíková keramika a vysokoteplotní termoplast. Tyto materiály se liší hodnotami Dk a ztrátový faktor závisí na povrchových nečistotách, hygroskopičnosti laminátu a výrobní teplotě.

Materiály obvodů PCB používané v technologiích 5G musí být odolné vůči vyšším teplotním výkyvům. Zvýšení tepelné odolnosti umožní zpracovávat desky plošných spojů pomocí stávajících zařízení na zpracování desek plošných spojů. Kromě toho budou technologie 5G vyžadovat kvalitnější materiály desek plošných spojů. Například Isola MT40 je materiál s nízkým koeficientem tepelné roztažnosti ve směru tloušťky, s Dk/Df 0,03, což naznačuje, že je vhodný pro vysokofrekvenční aplikace.

Pro zajištění integrity signálu budou systémy 5G vyžadovat vysokorychlostní a vysokofrekvenční komponenty. Díky účinnému tepelnému managementu lze tyto komponenty navrhnout tak, aby fungovaly při nejvyšší možné rychlosti. Tepelná vodivost neboli TCR je vlastnost, která měří dielektrickou konstantu substrátu v závislosti na teplotě. Při vysokofrekvenčním provozu obvod generuje teplo a ztrácí dielektrický výkon.

3 koncepty pro začátek navrhování vysokorychlostních desek plošných spojů

/0 Komentáře/v /přidal

3 koncepty pro začátek navrhování vysokorychlostních desek plošných spojů

Než začnete s vysokorychlostním návrhem desek plošných spojů, je třeba pochopit několik základních pojmů. Patří mezi ně výpočty impedance, schémata a nástroj pro přiřazování stop. Budete také chtít zvážit důležitost zachování délky stop.

Schémata

Schémata hrají při návrhu desek plošných spojů zásadní roli. Pomáhají informovat o problémech návrhu a zajišťují, že konečná deska plošných spojů splňuje všechny potřebné specifikace. Kromě toho poskytují vhodný rámec pro vysokorychlostní návrhy. Pokud si nejste jisti, jak nejlépe uspořádat vysokorychlostní obvody, zvažte přečtení některých nejdůležitějších pojmů týkajících se schémat.

Při navrhování obvodů pro vysokorychlostní desky plošných spojů je důležité seskupovat součástky a obvodové toky do logických skupin. To vám pomůže při rozvržení obvodů na desce. Můžete také seskupit určité citlivé součástky dohromady. Naopak pokud je návrh určen pro nízkorychlostní výrobek, nemusí být tok obvodů hlavním problémem. Místo toho vás může více zajímat, jak co nejlépe využít prostor na listu schématu.

Při navrhování vysokorychlostních desek plošných spojů je třeba pečlivě zvážit proces směrování. Pro tento proces se používají různé techniky, proto nezapomeňte spolupracovat s odborníky v této oblasti. Například centrální procesor byste měli umístit blízko středu desky, kde bude propojen s ostatními součástkami na desce. Kolem něj pak můžete umístit periferie.

Výpočty impedance

Výpočty impedance pro vysokorychlostní návrhy DPS jsou nezbytné pro vysokorychlostní návrhy DPS. Výpočet zahrnuje dielektrickou konstantu a šířku stopy. Tyto hodnoty se pak v procesu návrhu použijí k určení konečné impedance. Návrh DPS lze zjednodušit použitím stack-up editoru, který má vestavěný kalkulátor impedance.

Kromě impedančních výpočtů jsou pro vysokorychlostní návrhy desek plošných spojů nezbytné také nástroje pro integritu signálu a impedančně řízené směrování. Bez správné kontroly impedance nelze obvod efektivně navrhnout. To může mít za následek špatnou integritu signálu. Správa všech parametrů desky může být časově náročná.

Při návrhu vysokorychlostních desek plošných spojů je nutné zajistit, aby se impedance signálů na desce pohybovaly v rozmezí jednoho řádu. Například impedance signálového vedení CPCI by měla být 65 ohmů, zatímco impedance diferenciálního signálu by měla být 100 ohmů. Impedance ostatních signálů na desce musí být alespoň 50 ohmů. Kromě toho by měl být prostor pro směrování na desce plošných spojů nejméně desetivrstvý. Je to proto, že každá signální vrstva má přilehlou obrazovou rovinu a kompletní zemní vrstvu. Aby se toho dosáhlo, musí návrh DPS vyvážit stopy tak, aby se maximalizovala jejich hustota.

Nástroj pro přiřazování stop

Aby byl projekt vysokorychlostního návrhu desky plošných spojů úspěšný, je důležité pochopit, jak se na desce manipuluje se signály. Signály musí přicházet ve správném načasování a jakékoli chyby mohou způsobit poškození dat. Navíc nesprávně uspořádané stopy mohou způsobit rušení jiných signálů. Vysokorychlostní návrh desek plošných spojů proto vyžaduje pečlivé posouzení každého případu zvlášť.

 

Co je to návrhář desek plošných spojů?

/0 Komentáře/v /přidal

Co je to návrhář desek plošných spojů?

In this article, we will discuss what is a PCB designer, where they are located, what computer software they use, and what career opportunities are available. PCB designers are responsible for the design of printed circuit boards. They also use design rule checks to ensure that placement and routing are correct. This can help reduce the number of manufacturing re-spins.

Printed circuit board designer

When creating a printed circuit board, an engineer must be creative and provide innovative solutions. They must work with a schematic, part lists, and basic description of the board’s function to develop a design that meets the client’s needs. In addition, a printed circuit board engineer must establish design standards, use CAD/CAM software, and verify completed design elements. Other important tasks include checking dimensions, quantities, and materials.

A printed circuit board designer is someone who designs and places printed circuit boards. They use computer-aided drafting (CAD) programs to create a computerized design that allows them to accurately place parts. They must also be creative and determine how the parts should be arranged to meet the specifications of the client. Depending on the product, a designer might work independently or for a company. They may be expected to use CAD software to create custom designs or optimize a preexisting design.

The CAD software used for designing a PCB requires the PCB designer to prepare a library of parts. These library parts include resistors, capacitors, connectors, and integrated circuits. These parts must be placed in the right place to achieve the most efficient functionality.

Place and route of pcb designer

PCB designers must possess a strong understanding of electronics and CAD software. They should also have sufficient experience with RF and analog layouts. Moreover, they should be knowledgeable about the common design rules related to PCBs. In addition, they should be well versed in working with engineering drawings and libraries. They must also be familiar with the concept of BOM and Configuration Management.

Computer software used by pcb designer

The PCB designer uses a variety of tools and software to create circuit boards. PCB design software can automate processes and improve quality. It also allows designers and stakeholders to see changes and ensure that all project specifications are met. In addition to creating circuit boards, PCB design software also helps engineers collaborate on projects.

PCB design software can range in cost and features. Choose a program that is suitable for your needs. Some software is free, while others require a small investment. You should also consider the operating system you’re using. Some PCB design software is compatible with MacOS and Linux, but others require a Windows OS.

Some PCB designer software has advanced features that make it easy to create complex circuit boards. Some of these tools also export designs in multiple formats. Make sure that the PCB design software offers extensive support and has a large library of standard parts. This will help you avoid having to reinvent the wheel each time you want to make a new part.

Career opportunities for pcb designer

There are a variety of PCB design jobs available. These designers work with a variety of people, including engineers and other designers, to create the perfect board. They must be excellent communicators to ensure that the final design meets all specifications. They also communicate with clients and manufacturers to explain how their designs will benefit the final product. A good PCB designer should have excellent verbal and written communication skills.

Education is also a vital part of a PCB designer’s career. In addition to a bachelor’s degree, a PCB designer can pursue additional certifications and learning courses to increase their knowledge of PCB design. These courses can provide specialized training in PCB tools and technology trends. Some of these programs are offered online by a variety of institutions.

A PCB designer must have extensive knowledge of electronics and CAD software. They should also have a working knowledge of RF and analog layouts. It is also important that a designer knows how to create the PCB’s design on software, and be able to view the physical version of the PCB in a digital format to check for errors. This type of expertise is important, because it will allow the designer to save time and money on the creation of circuit boards.