Proč si vybrat ENEPIG PCB oproti jiným povrchovým úpravám PCB

Proč si vybrat ENEPIG PCB oproti jiným povrchovým úpravám PCB

Použití desek plošných spojů ENEPIG má oproti jiným povrchovým úpravám desek plošných spojů několik výhod. ENEPIG je spolehlivější než HASL a je levnější. Také lépe odolává korozi. Desky plošných spojů ENEPIG jsou také levnější než ENIG.

Povrchová úprava desek plošných spojů ENEPIG

ENEPIG je povrchová úprava, která snižuje riziko vzniku černých plošek na desce plošných spojů. Používá se k ochraně měděných a zlatých vrstev před oxidací, což pomáhá zvýšit životnost desek plošných spojů. Je také dobrou volbou pro aplikace s vysokou hustotou, což konstruktérům umožňuje zmenšit rozměry součástek. Nabízí také výjimečnou svařitelnost a pájitelnost. Díky těmto výhodám je preferovanou volbou oproti jiným organickým a galvanickým kovovým povlakům.

Povrchová úprava desek plošných spojů ENEPIG je ideální pro různé způsoby montáže, včetně lepení drátů a lisování součástek. Materiál je extrémně odolný a vydrží několik cyklů bezolovnatého pájení. Kromě toho je ENEPIG ideální pro aplikace EMI/RFI, které vyžadují vysokou úroveň spolehlivosti.

V porovnání s tradičními elektrolytickými procesy nikl-zlato nabízí ENEPIG lepší flexibilitu a skladovatelnost. Má vyšší náklady, ale je spolehlivější. Používá třístupňový proces k vytvoření lesklého, rovného povrchu. ENEPIG je také bezolovnatý a má delší skladovatelnost.

Je levnější než ENIG

Použití desek plošných spojů ENEPIG má oproti deskám ENEG několik výhod, mimo jiné je odolnější proti korozi, má vysokou pevnost tahu drátů a je ideální pro vodivá lepidla. Kromě toho je levnější než ENEG a má delší trvanlivost.

Dvouvrstvý kovový povlak přináší společnosti ENEPIG řadu výhod. Chrání totiž desku plošných spojů před třením a oxidací a zároveň zachovává pájitelnost palladia. Vyžaduje také elektrodu, která slouží jako zlatý prst během procesu pájení masky. ENEPIG se používá především pro nosné desky integrovaných obvodů, a to pouze tam, kde je vyžadován zlatý prst. ENEPIG byl navržen jako alternativa k černé fosforové podložce ENIG. Jeho palladiová vrstva poskytuje lepší vlastnosti proti tření a lepení drátů.

Systém ENEPIG má mnoho výhod a je oblíbený pro svou cenovou výhodnost. Na rozdíl od zlata a jiných možností pokovení je mnohem levnější a má vyšší pevnost tahu. Navíc jej lze použít pro většinu montážních procesů. Kromě toho má ENEPIG delší trvanlivost než zlato.

Je spolehlivější než HASL

Pokud plánujete výrobu desky s plošnými spoji, možná vás zajímá, zda je ENIG lepší než HASL. Obě tyto povrchové úpravy jsou vhodné pro desky s elektronickými obvody, ale mají své výhody. Pokud chcete, aby vaše deska byla šetrná k životnímu prostředí, je lepší volbou ENIG.

Hlavní výhodou ENIG oproti HASL je jeho rovinnost. Tato rovinnost je nezbytná pro zamezení vzniku pájecích mezer a zajištění přesného umístění součástek. Pomáhá také zabránit zkratům a otevřením. Díky tomu je ENIG lepší volbou pro desky s plošnými spoji s vysokým počtem vývodů a jemnou roztečí.

ENEPIG se při výrobě desek plošných spojů běžně nepoužívá. Jedná se o organickou sloučeninu na vodní bázi, která se nanáší na holý měděný povrch. Tento organický film se selektivně spojuje s mědí a vytváří organickou kovovou vrstvu, která je odolná proti korozi a oxidaci. Organická vrstva je při pájení odstranitelná, ale zabraňuje oxidaci a dehtování.

Je odolnější vůči korozi

V porovnání s běžnými pocínovanými deskami jsou desky plošných spojů ENEPIG odolnější proti korozi. Jsou opatřeny několika vrstvami zlata a palladia, které zabraňují vzniku černého niklu na povrchu. Povrchová úprava ENEPIG je také bez pórů a hladká, takže je méně pravděpodobné, že se na ní budou zachycovat korozivní prvky.

Desky plošných spojů ENIG jsou odolnější proti korozi než pozlacené desky, protože mezi vrstvami zlata a niklu je další vrstva palladia. Palladiová vrstva zcela zakrývá niklovou vrstvu, což zabraňuje vzniku syndromu černé podložky. Na rozdíl od zlata má palladium vyšší bod tavení a nižší rychlost oxidace než zlato, takže je odolnější vůči korozi.

ENEPIG má oproti tradičním pocínovaným deskám mnoho výhod. ENEPIG má lepší životnost pájecích spojů a odolává teplotám až 1 000 °C. Díky vysoké hustotě, povrchu se spínacím kontaktem a vynikající schopnosti pájení vícenásobným přetavením je ENEPIG vynikající volbou pro desky s plošnými spoji s vysokou hustotou a pro balení s více povrchy.

Co je RoHS a proč je důležitá?

Co je RoHS a proč je důležitá?

Many manufacturers of EEE have questions about the new RoHS regulations. Many are wondering how to apply for the directive. Here are some answers to frequently asked questions. RoHS is a directive that governs the use of hazardous substances and their substitutes. It also requires manufacturers to make their products more environmentally friendly.

RoHS is a directive

RoHS is a directive that controls hazardous substances in manufacturing equipment. The directive was introduced in Europe in order to reduce the amount of e-waste and improve human welfare. This directive is followed by manufacturers and distributors all over the world. Some countries also have their own versions of the directive. Under the directive, all companies that produce cables, components, or EEE appliances must go through testing to ensure compliance with the directive.

If a product is not compliant with RoHS, the manufacturer can be fined. The penalties for non-compliance vary from EU member state to country, but typically include massive fines and even imprisonment. Workforce training is essential to ensure compliance.

It applies to products in the EU

The RoHS directive is an environmental protection law that applies to a wide variety of electronic and electrical products. This directive is particularly relevant to the automotive industry because it covers electrical cables found in automobiles. The EU has strict limits on certain substances, including lead, mercury, cadmium, and hexavalent chromium, which can be found in automobile batteries.

Under the directive, manufacturers are not allowed to use hazardous substances in their products. This directive was adopted in 2002 and applies to products sold and used in the European Union. The directive contains more specific requirements, requiring manufacturers to include a CE marking on their products.

It restricts the use of hazardous substances

The European Union has adopted the RoHS directive, which restricts the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment. The directive came into effect in February 2003. The aim of the Directive is to protect the environment and the health of consumers. To comply with the directive, electronic equipment and packaging must contain no more than 20 percent hazardous substances.

The legislation primarily applies to products manufactured in the EU. Certain exemptions apply to products sold in certain countries. The EU regularly updates the list of restricted substances, and changes its exemptions, if necessary. The new regulations are based on scientific findings on biological toxicology and acknowledge the long-term effects of low-level chemical exposures on populations. Furthermore, new testing methods are now able to detect environmental toxicants at much lower concentrations. These findings are causing scientists to associate low-level exposures to harmful effects, such as developmental and neurological changes.

It increases the cost of production

The increased cost of compliance with RoHS regulations is a big challenge for small to medium-sized manufacturers (CMs). The costs of RoHS compliance can account for up to 5.2% of the total cost of production, and may include increased testing and administration fees. Companies are also required to spend more time on the exemption process, which can also increase costs. To combat this problem, more CMs are developing strategies to manage and reduce costs associated with RoHS compliance.

Aside from increased costs, RoHS also carries a high risk of fines. A failure to comply with RoHS can result in product recalls, a write-down of obsolete inventory, and long-term opportunity costs. In addition, lost sales and market share may never be recovered if the brand name of the company is damaged.

It protects the environment

The RoHS directive is a EU legislation that limits the use of hazardous substances in electrical and electronic equipment (EEE). It also promotes the collection and recycling of WEEE. These two directives aim to protect the environment by limiting the amount of hazardous substances in EEE. PCBA123 is committed to protecting people and the environment, and our products meet the RoHS and WEEE regulations.

These rules are designed to help manufacturers identify and avoid harmful substances and find more environmentally friendly alternatives. While they do not apply to all products, they can help the environment and save money. By using RoHS, manufacturers can reduce the amount of harmful substances they use while maintaining the quality and efficiency of their products.

Proces pájení a metoda pájení

Proces pájení a metoda pájení

There are several factors to consider before soldering a printed circuit board. For starters, you must make sure that the board is flat. Secondly, you must clean the surfaces before soldering. Third, you must use the correct solder paste. Then, solder the components.

Printed circuit board soldering process

Soldering is a fundamental process used in the assembly of electrical circuitry boards. PCBs are made up of several small pieces connected by pins and pads. Soldering involves melting the components together at a high temperature. Soldering is a hazardous procedure and should be carried out only by an experienced person who knows the safety measures.

First, the components must be properly cleaned. They should be free of any oxide layer that may be present. The next step is to apply flux. This material helps to break down the oxide layers, which are necessary for soldering. After this step, the printed circuit board is placed on a melted solder. The board is held in place by metal clasps.

Next, it is important to select a good solder. Lead-free solder is more environmentally friendly, and it has a higher melting point. Lead-free solder is also much easier to work with. However, if the soldering process is improperly carried out, it can cause PCB defects that can be difficult to fix.

Soft soldering

Soldering is a common process used to connect electronic components to printed circuit boards. In wave soldering, solder is applied to the surface of a board before mounting the components. The solder consists of melted metal, which flows into drilled holes and component leads. The parts are then mounted using a manual soldering iron.

There are several types of soldering flux. Fluxes are essential to the soldering process, as they allow the molten metal to flow. They also remove oxides from the surface of the board, allowing the solder to flow smoothly and efficiently. There are three types of flux: inorganic, organic, and solid. Regardless of the type, the flux must be removed after soldering, which can be done by using a solvent or water-based remover.

Using a gas torch to heat the soldering iron is another option for completing this process. However, it is important to use safety precautions when using a gas torch.

Cleaning surfaces before soldering

Cleaning the surfaces before soldering on a PCB is critical for preventing corrosion. Flux used during soldering will not remove all the contaminants, so it is important to clean the board thoroughly before and after the soldering process. If the surface is not clean, the board may become brittle or short between the circuits.

In some cases, cleaning the surface of a PCB is not possible. In this case, a solvent wash is required. Using a solvent with a high flux carrying capacity will extend the life of your cleaning process. However, it is important to keep in mind that strong solvents are expensive and can be up to five times as expensive as cheap alcohol.

Cleaning surfaces before soldering on a PCB is crucial for a variety of reasons. First, it helps to avoid the presence of flux on the PCB, which can cause the solder joints to fail. Additionally, if the surface is wet or humid, salts can get onto the PCB, affecting the soldering process. The contamination will also affect the adhesion of the post-soldering protective layer. This is why, according to FS Technology, cleaning is an essential step in pcb assembly. Taking this step lightly can result in failure.

Solder paste printing

Solder paste printing on printed circuit boards involves applying solder to the board and mounting the components. The solder particles are made from different types of metals, including copper, lead, and tin. The composition of solder paste is also influenced by the type of flux used. Solder is a type of metal that has a low melting point, good conductivity, and fast crystallization rate. It is used extensively in electronic product mounting. Solder comes in different types, including soft and hard solder, as well as tin-lead solder.

There are several methods used to print solder paste on printed circuit boards. One of these methods involves the use of a stencil. The stencil is designed using Gerber files, and the image is then printed onto the stencil sheet. Stencil sheets can be made of stainless steel, polyimide, or Mylar.

To ensure high-quality solder paste printing, it is important to select the appropriate paste and stencil. The paste should be of the appropriate particle size and width for the stencil. The paste type also has a significant impact on the circuit board’s quality. Once the paste is selected, it should be applied to the board within a few hours.

Jak používat šablonu PCB

Jak používat šablonu PCB

Než začnete se šablonováním, měli byste se ujistit, že jste pro svůj projekt vybrali správnou šablonu PCB. Ujistěte se, že šablona má stejnou tloušťku jako deska plošných spojů, což je obvykle 1,64 mm. Měli byste se také ujistit, že jsou plošky na šabloně vzájemně zarovnané.

Nástroj pro nanášení pájecí pasty

Při použití nástrojů pro nanášení pájecí pasty je důležité použít šablonu, která je určena pro typ součástky, kterou se snažíte pájet. Tyto šablony jsou obvykle vyrobeny z papíru, mylaru nebo polyimidu. Tloušťka šablony určuje, jaké množství pájecí pasty lze nanést. Tenčí šablony se obvykle používají pro menší součástky, jako je kondenzátor 0603 nebo rezistor, zatímco silnější šablony se používají pro větší součástky, jako je rezistor 1206 nebo rezistor 0,05″. Pro robustní šablony je nejlepší použít nerezovou ocel nebo šablonu vyrobenou z nerezové oceli. Nejlepší je také použít šablonu s otvorem, který je alespoň o 10% menší než velikost podložky na desce plošných spojů.

Velikost částic pájecí pasty hraje klíčovou roli v kvalitě tisku pájecí pasty. Ideální pájecí pasta má kulovitý tvar, který snižuje oxidaci povrchu a zajišťuje dobrou tvorbu spoje. Pokud však mají částice nepravidelný tvar, mohou ucpat šablonu a způsobit vady tisku. Vzhledem k tomu, že pájecí pasta je drahá, neměla by být podceňována potřeba minimalizovat její použití.

Nerezová ocel vs. nikl

Při používání šablon pro desky plošných spojů byste měli pečlivě vybírat materiál šablony. Nejčastěji používaným materiálem pro šablony PCB je nerezová ocel nebo nikl. Oba materiály jsou vhodné pro tisk pájecí pasty, ale mají své výhody i nevýhody. Jedním z důležitých faktorů je tloušťka šablony. Pokud používáte šablonu s malými rozměry součástek, postačí tloušťka 0,125 mm. Pro větší součástky byste měli zvážit šablonu o tloušťce 0,005 palce.

Šablona PCB je důležitou součástí procesu výroby PCB. K dispozici je mnoho typů šablon PCB. Některé z nich jsou galvanoplastika, galvanoplastika, niklování a krokové šablony. Existují také leptací šablony a šablony SMT.

Šablony step-down vs step-up

Kroková šablona se skládá z kovového plechu, který kontroluje množství pájecí pasty použité k výrobě desky plošných spojů. Tyto šablony se často používají k vytváření obvodů s velkým počtem menších součástek. Tento typ šablony umožňuje konstruktérovi obvodů kontrolovat tloušťku pájecí pasty a zároveň zajistit, aby byly součástky umístěny těsně u sebe. Krokové šablony také umožňují rychlejší realizaci.

Krokové šablony jsou vyrobeny z nerezové oceli s laserem vyřezanými otvory. Tloušťka šablony přímo ovlivňuje objem pájecí pasty nanesené na desku plošných spojů. Tloušťka závisí na velikosti součástek na DPS. Stupňovité šablony jsou ideální pro potisk desek plošných spojů s více tloušťkami. Začínají s primární tloušťkou a pak se v určitých oblastech stupňují nebo snižují, aby bylo možné kontrolovat objem pájecí pasty.

Vliv pájecí pasty na šablonu

Vliv pájecí pasty na šablony DPS může být problematický. Problém může nastat, pokud šablona nemá dostatečně velký otvor, kterým by pájecí pasta mohla protékat. To může mít za následek vznik dutin a studených pájek na desce plošných spojů. Šablony však mohou být navrženy s velkými otvory, aby se tyto problémy minimalizovaly.

V této studii bylo nanášení pájecí pasty prováděno v prostředí, které věrně napodobovalo výrobní prostředí. Osmdesát tiskových cyklů bylo provedeno během jediné 30minutové relace, přičemž po každých pěti deskách plošných spojů byly provedeny cykly otírání. Kromě toho byly vytištěny panenské zkušební desky a změřena výška a objem SPI. Testovací období trvalo 8 hodin. Aby se minimalizoval vliv rozpouštědla pod šablonou, nebyla pájecí pasta během studie doplňována.

Správné lepidlo pro odstranění šablony

Po pájení je třeba odstranit šablony PCB. Pro tento úkol je nezbytné použít správnou pájecí pastu. Zvolená pasta by měla mít vysoký bod tání a měla by být bezpečná pro ponechání na DPS. Pokud použijete bezolovnatou pastu, musí splňovat předpisy RoHS a REACH. Společnost Kester prodává pájecí pastu ve sklenicích, které usnadňují její nanášení na šablony. Dodává se ve dvou typech: bezolovnatá.

Pájecí pasta je tixotropní materiál, což znamená, že ke správnému toku potřebuje energii. Tuto energii obvykle dodává pohyb tiskové hlavy, který způsobí, že se pasta změní z pevného bloku na tekutinu. Při nanášení pájecí pasty pamatujte na "pravidlo 5 kuliček": minimálně pět částic pájky by mělo překlenout nejmenší otvor.

Úvahy o výrobních procesech flexibilních desek plošných spojů

Úvahy o výrobních procesech flexibilních desek plošných spojů

Při návrhu flex PCB je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů. Je třeba vzít v úvahu pružnost jednotlivých vrstev a také pájecí pastu použitou na DPS. To je důležité pro prevenci delaminace. Pokud se vrstvy oddělí, mohou poškodit obvody a způsobit selhání DPS. Delaminaci můžete zabránit výběrem materiálu pájecí pasty, který je vhodný pro požadovanou flexibilitu. Do návrhu můžete také zavést prvky, které pomohou delaminaci omezit.

Navrhování flex desky

Při návrhu flex PCB je důležité dodržovat určité zásady. U návrhů flex PCB musí být zejména zajištěn soulad mezi elektrickými a mechanickými součástmi. Oba tyto prvky mají velký vliv na použitelnost a trvanlivost obvodu. Kromě toho musí flex PCB splňovat požadavky na zkoušky ohybem podle normy IPC 6013-C. Z tohoto důvodu musí být uspořádání obvodů navrženo tak, aby vyhovovalo ohýbání.

Kromě toho musí být flex PCB možné namontovat do skříně. To může vyžadovat průběžné ohýbání nebo pevný ohnutý tvar. Kromě toho vyžadují ohýbané DPS větší prstence než pevné. To znamená, že návrh DPS musí počítat s větší šířkou kolejnic. Tato konstrukční omezení ovlivňují náklady na PCB a dobu výroby. Naštěstí se těmto dodatečným nákladům můžete vyhnout pečlivým návrhem flex PCB.

Flex PCB mohou být navrženy tak, aby vyhovovaly různým výrobním procesům. Tyto procesy mohou návrháři usnadnit určení nejlepšího uspořádání pro jeho výrobek. Tento typ desek plošných spojů se běžně používá u výrobků s pohyblivými částmi. Proto je důležité určit, jak se bude používat.

Výběr výrobce flex desek

Při výběru výrobce flexibilních desek plošných spojů dbejte na to, abyste si vybrali takového, který dodržuje normy a certifikace, jako jsou ISO, UL a IPC. Předem schválené flex PCB zajišťují hladký průběh a kvalitu práce. Můžete také hledat společnosti, které jsou členy PCM (Printed Circuit Board Manufacturers) Alliance, abyste získali kvalitní flex PCB. Kromě toho si můžete vybrat výrobce, který nabízí i zakázkové tvary a velikosti.

Ohebné desky s plošnými spoji se vyrábějí z různých vrstev plastu, včetně polyimidové fólie, fluorokarbonové fólie a aramidové fólie. Tyto vrstvy obsahují dielektrikum a vodivou fólii. Počet vrstev a další specifikace flexibilních desek plošných spojů přímo ovlivňují jejich cenu. Proto je důležité vybrat si výrobce, který nabízí vysoce kvalitní ohebné desky plošných spojů za rozumné ceny.

Dalším hlediskem při výběru výrobce desek plošných spojů Flex je tloušťka a typ měděné fólie. Tloušťka měděné fólie má největší vliv na celkovou cenu desky. Silnější měděné fólie zajišťují větší odolnost a lepší vzhled desky, ale také vyšší cenu. Standardní tloušťky desek s plošnými spoji jsou 0,05 mm až 0,10 mm. Tenčí desky jsou levnější, ale jsou křehčí a mají kratší životnost.

Získání analýzy obvodu

Při výrobě flexibilních desek plošných spojů se obvykle používá materiál FR4 nebo Rogers 4003. Výběr tohoto materiálu je založen na umístění součástek, rychlosti výroby a požadavcích na maskování pájky. Proces vytváření DPS obvykle zahrnuje vytvoření několika vrstev mědi na základním materiálu. Tyto vrstvy jsou vzorovány pomocí šablon nebo leptány, aby se vytvořily stopy a pájecí plošky. Poté se desky potažené fotorezistem překryjí vzory obvodů. Tyto obrazy se poté přenesou na výrobní panely pomocí kolimovaného ultrafialového světla.

Výrobní procesy flexibilních desek plošných spojů vyžadují jiné techniky manipulace než u pevných desek plošných spojů. Zatímco tuhé PCB jsou pevnější, flexibilní PCB jsou mnohem tenčí, což znamená, že je zapotřebí speciální manipulační zařízení. Správná manipulace s těmito tenkými materiály je zásadní pro dosažení vysoké výtěžnosti dílů. Nesprávná manipulace navíc může způsobit záhyby a zkroucení, což může vést k problémům se spolehlivostí hotových obvodů.

Flexibilitu ohybových desek plošných spojů lze zlepšit použitím výztuh. Tento materiál, kterým je obvykle tenká vrstva mědi, stabilizuje flex PCB po vytvrzení krycí vrstvy. Poskytuje také dodatečnou ochranu proti UV záření a stárnutí.

Získání krycí vrstvy

Pokud plánujete použít flex PCB ve svém příštím projektu, je důležité znát různé typy krycích materiálů. Jeden typ se nazývá krycí fólie a je určen k zapouzdření vnějších obvodů. Plní stejnou funkci jako pájecí maska na tradičních deskách plošných spojů. Krycí fólie se obvykle skládá z tenké vrstvy polyimidu laminovaného lepidlem. Dodává se v různých tloušťkách, aby splňovala specifické požadavky na konstrukci. Materiál krycí vrstvy se pak pod tlakem a teplem laminuje na ohebnou desku plošných spojů.

Materiál krycí vrstvy je vyroben z polyimidu, který chrání stopy před oděrem a zvedáním. Jeho barva je obvykle černá. Jeho tloušťka se liší v závislosti na výrobci. Krycí vrstva může být tenká jeden milimetr nebo silná až tři milimetry. Nejběžnější tloušťka krycí vrstvy používané pro flex PCB aplikace je jeden milimetr.

Při výběru krycího materiálu je třeba zvolit takový, který bude vyhovovat požadavkům na konstrukci flex desky. Základní postup pro použití krycí vrstvy je uveden níže. Ujistěte se, že krycí fólie, která se používá k ochraně flex desky plošných spojů, je dostatečně silná, aby zakryla flex obvody. Při výběru vhodného krycího materiálu byste měli vzít v úvahu také čáru označení "C" a podložky.

16 bodů k identifikaci dobrého výrobce PCB

16 bodů k identifikaci dobrého výrobce PCB

When selecting a PCB fabrication manufacturer, it’s important to look for a few key characteristics. These features include experience, good communication with the quality partner, and low misalignment. Moreover, the manufacturer should have the right equipment and PCB capabilities to manufacture higher-technology designs.

Experience

A PCB fabrication manufacturer has experience in creating circuit boards for different applications. They have the ability to design complex circuit boards, assemble and test them. The process is typically iterative and aims to create the best possible design within the development time. There are several important things to consider when hiring a PCB fabrication manufacturer.

The most important factor to consider when choosing a PCB fabrication manufacturer is the experience. An ECM with a long history has the resources and experience to deliver the highest quality circuit boards. A good PCB fabrication manufacturer will provide comprehensive solutions, including supply chain logistics, to meet the electronic needs of various industries. This is particularly important for smaller and medium-sized electronics companies that often find it difficult to commit to a large capital investment.

Communication with quality partner

While choosing a PCB fabrication manufacturer, it is important to communicate with them throughout the project. You should know if they are able to provide the level of quality you expect. You should also know if they have the necessary equipment and materials to meet your specifications. Additionally, you should consider their track record in PCB fabrication.

PCB fabrication is an essential part of a product, and not all manufacturers can meet your requirements. You should consider the manufacturing facility, expertise, and equipment, as well as testing and certification standards to find the right partner. The PCB fabrication company should be able to meet your specific needs and deliver on time.

Low misalignment

When choosing a PCB fabrication manufacturer, it’s important to choose one that can ensure low misalignment. Misalignment can cause multiple problems including short circuits and opens. It can also result in crossed signal lines. Poorly aligned PCBs can damage your components and board.

Design for manufacturing

When designing a PCB, it is important to consider several factors. For example, proper heat dissipation is important for a circuit board to function correctly. Many components generate heat, which must be released in order to avoid overheating. It is also important to choose components that can withstand a certain amount of heat. In addition, it is crucial to use components that are easily available. Using parts that are rare or difficult to find can increase costs and lead times. The placement of components is another critical factor in the PCB design process.

When designing for PCB fabrication, it is important to understand how the manufacturing process will take place. Some PCB manufacturing processes include copper foil printing. First, copper is pre-bonded to a fiberglass or epoxy resin substrate. After that, it is whittled to reveal the design.

Schematic errors

The process of designing a PCB is a complex one. PCB designs require a great deal of fine-tuning and error-checking. During the PCB design process, the designer must review the design criteria to make sure the design is in line with the final design. The process used to be easier a decade ago, but today’s PCB designs are much more complex. They often have high pin counts, complex circuits, and large on and off-board connectors.

The first step in avoiding schematic errors is to make sure the schematic includes meaningful net names. This will make it easier for PCB designers to locate a specific net when reviewing error reports. Another crucial step is to ensure that the schematic has the same pin designations as the decal. If a device’s pin designation is incorrect, it may result in a faulty PCB.

Náklady

The cost of PCB fabrication depends on many factors. Some of these include the quantity of boards, tooling costs, and stencil creation. Other costs are variable, which are calculated on a per-board basis. Increasing the quantity of boards will decrease the cost per board over the course of the fabrication run.

The number of layers in the circuit board will also affect the cost. For small runs, this cost will be less than that for larger runs. Similarly, for large runs, higher production volumes reduce the overall cost of PCB fabrication.

Proč je tak obtížné navrhovat VF a mikrovlnné desky plošných spojů?

Proč je tak obtížné navrhovat VF a mikrovlnné desky plošných spojů?

Pro nejjednodušší vysvětlení: VF a mikrovlnné desky plošných spojů jsou určeny pro provoz na vysokých frekvencích, takže proces návrhu je o něco složitější. Kromě toho, že jsou citlivější na šum signálu, vyžadují vodivý materiál a mají ostré rohy.

VF a mikrovlnné desky jsou určeny k provozu vysokofrekvenčních signálů.

VF a mikrovlnné obvody jsou specializované desky, které jsou určeny pro práci s vysokofrekvenčními signály. Tyto desky jsou často vyrobeny z materiálů s nízkým CTE, díky čemuž jsou stabilnější v podmínkách vysokých teplot. Umožňují také snadné zarovnání více vrstev. Kromě toho se vyznačují strukturou skládání desek z více vrstev, která pomáhá snížit náklady na montáž a maximalizovat výkon. Vysokofrekvenční signály jsou velmi citlivé na šum a konstruktéři musí zajistit, aby jejich desky plošných spojů byly vůči tomuto šumu odolné.

Pro VF desky plošných spojů je nezbytný substrát s vysokou propustností. Relativní permitivita je poměr mezi dielektrickou konstantou a permitivitou vakua. Tato vlastnost je důležitá, protože minimalizuje množství místa potřebného na desce plošných spojů. Kromě toho musí být materiály substrátu stabilní při vysokých i nízkých teplotách a měly by být odolné vůči vlhkosti.

Jsou citlivější na šum signálu

Vysokofrekvenční signálový šum je častým problémem u VF a mikrovlnných desek plošných spojů a konstruktéři musí být obzvláště opatrní, aby jeho účinky omezili. VF a mikrovlnné signály mají mnohem menší toleranci k signálovému šumu než vysokorychlostní digitální signály a musí být tvarovány tak, aby se jeho účinky minimalizovaly. Aby byla zajištěna nepřerušená cesta signálového šumu, měla by být na desce plošných spojů použita zemnící rovina.

Šum signálu může mít na rádiové a mikrovlnné desky řadu negativních účinků. Za prvé, rádiové a mikrovlnné signály jsou citlivější na signálový šum, protože se šíří cestou nejmenšího odporu. Signály s vyššími frekvencemi mají tendenci jít cestou s nízkou indukčností, což může způsobit šum signálu a zvonění. Proto je nezbytné zajistit souvislou zemní rovinu od ovladače k přijímači.

Vyžadují vodivý materiál pro odvádění tepla.

Při napájení desky s plošnými spoji pro rádiové nebo mikrovlnné vlny musí vodivý materiál odvádět vzniklé teplo. Toho se dosahuje podle obecného modelu tepelného toku, kdy teplo proudí od zdroje do oblasti s nižší teplotou. Pro VF aplikace se obvykle používá vodivý materiál, jako je měď, protože má schopnost odvádět teplo beze ztrát.

Dielektrická konstanta (Dk) substrátu DPS určuje, jak dobře odvádí teplo. DPS vyrobené z vodivého materiálu mají nižší hodnotu Dk než desky vyrobené z inertního materiálu. Vysoké hodnoty Dk mají za následek menší plošné spoje.

Vyžadují více pravidel pro navrhování

VF a mikrovlnné desky plošných spojů mají několik pravidel pro navrhování, která je třeba dodržet pro optimální výkon. Například uspořádání VF/mikrovlnné desky plošných spojů musí zohledňovat potřebu impedančního přizpůsobení mezi vodiči, což je při práci s VF kritické. Kromě toho musí uspořádání obvodů také minimalizovat riziko přeslechů, což je výměna energie mezi vodiči.

Dalším důležitým pravidlem při návrhu VF/mikrovlnné desky plošných spojů je, že materiál substrátu musí být schopen absorbovat nízkou vlhkost. To pomůže zmenšit prostor potřebný pro desku plošných spojů. Dalším hlediskem pro materiály substrátu je relativní permitivita, což je poměr dielektrické konstanty a permitivity vakua. V ideálním případě by měla být relativní permitivita materiálů pro VF/mikrovlnné desky plošných spojů dostatečně vysoká, aby umožňovala vysokorychlostní propojení bez ohrožení šířky vedení a tolerance impedance. To vyžaduje pečlivou analýzu předběžných parametrů a materiálů, které by měly být určeny pomocí schématu desky plošných spojů.

Jak zlepšit odvod tepla pomocí návrhů desek plošných spojů

Jak zlepšit odvod tepla pomocí návrhů desek plošných spojů

Pokud chcete, aby vaše deska plošných spojů fungovala efektivně a účinně, měli byste zvážit některé změny v návrhu. Chcete-li zlepšit odvod tepla, musíte optimalizovat rozložení součástek. To pomůže vaší desce plošných spojů plně využít měděné roviny, otvory pro odvod tepla a otvory pro pájecí masky. Kromě toho byste měli zajistit, aby použitý kanál tepelného odporu byl přiměřený a umožňoval plynulý odvod tepla z desky plošných spojů.

Tepelné průchodky

Jedním ze způsobů, jak zlepšit odvod tepla při návrhu desek plošných spojů, je zahrnutí tepelných průchodek. Výhodou tepelných prostupů je, že umožňují přenos tepla mezi dvěma různými vrstvami. Větší tepelná průchodka poskytne větší prostor pro pohyb tepla. V minulosti byly oblíbené průchodky vyplněné vodivým epoxidem. Tyto průchodky jsou však nejen neekonomické, ale mohou být i drahé. Místo toho zvažte použití běžných tepelných průchodek, které jsou zdarma a téměř stejně účinné.

Tepelné průchodky jsou nejen přínosem pro zařízení, ale pomáhají také snižovat teplotu spoje. Umožňují také další způsoby odvodu tepla na zadní straně desky plošných spojů.

Hmotnost mědi

Hmotnost mědi je důležitým faktorem při plánování návrhu desek plošných spojů. Zvyšuje celkovou tloušťku desky plošných spojů a obvykle se měří v uncích na čtvereční stopu. DPS, které používají těžkou měď, mohou mít hmotnost až 20 uncí na čtvereční stopu. Kromě tloušťky je hmotnost mědi také hlavním faktorem proudové zatížitelnosti desky plošných spojů.

Těžké měděné desky plošných spojů se často používají v přístrojích výkonové elektroniky a dalších zařízeních, která musí odolávat náročným podmínkám. Tyto konstrukce mají silnější stopy, které mohou přenášet vyšší proudy. Odpadá u nich také nutnost použití lichých délek vodičů. Kromě toho desky plošných spojů s nízkým obsahem mědi umožňují nízkou impedanci stop, ale pravděpodobně se nevyznačují extrémně malou šířkou stop.

Odkryté podložky

Přítomnost tepelného průchodu sníží rozdíl mezi teplotou podložky a okolní roviny. Tepelná vodivost tepelné průchodky se rovněž snižuje, pokud má povrch podkladovou rovinu. Tepelná průchodka umístěná mezi dvěma podložkami bude tvořit malé procento plochy povrchu.

Je velmi důležité minimalizovat množství tepla generovaného výkonovými součástkami na deskách plošných spojů. Z tohoto důvodu by je konstruktéři měli držet dál od rohů a sousedních stop. Měli by také optimalizovat prostor kolem těchto výkonových součástek, což se často děje odhalením výkonových podložek. Tyto typy podložek odvádějí 80% teplo generované pouzdrem integrovaného obvodu spodní částí pouzdra a zbytek se rozptýlí po stranách.

Snížení tepla na deskách plošných spojů mohou konstruktéři pomoci vylepšenými produkty pro řízení tepla. Mezi tyto produkty patří tepelné trubice, chladiče, ventilátory a další. Tyto výrobky mohou pomoci snížit teplotu na desce plošných spojů vedením, pasivní konvekcí a sáláním. Kromě toho mohou konstruktéři zvolit způsob propojení, který sníží teplo vznikající na desce. Běžný přístup s odkrytými deskami povede k více problémům s teplem, než kolik jich vyřeší.

Chladicí ventilátory

Desky s plošnými spoji mohou být vybaveny chladicími ventilátory, které odvádějí teplo z desky. Obecně platí, že desky plošných spojů vyrobené z měděných nebo polyimidových základních materiálů odvádějí teplo rychleji než desky vyrobené z nevodivého základního materiálu. Tyto desky plošných spojů jsou také pružnější a často mají větší plochy pro vedení tepla. Kromě toho umožňují větší prostor mezi výkonnými součástmi.

Správné umístění chladicích ventilátorů pomáhá zlepšit odvod tepla. Správné uspořádání desek plošných spojů umisťuje komponenty s nejvyšším příkonem za chladicí ventilátory. Pomocí průvodce návrhem desek plošných spojů IPC-2221 může konstruktér zjistit doporučené vzdálenosti mezi jednotlivými součástmi.

Tepelně vodivé substráty

Výběr tepelně vodivého substrátu pro návrh desky plošných spojů je důležitým faktorem při návrhu. Může pomoci zlepšit odvod tepla tím, že sníží tepelné namáhání aktivních součástí. Vysoká tepelná vodivost může také eliminovat potřebu rozměrných chladičů nebo ventilátorů.

Tepelně vodivé substráty jsou základními součástmi pro desky plošných spojů, proto je důležité vybrat ty správné. Kromě použití tepelně vodivých substrátů může tepelný přenos snížit také správné geometrické uspořádání součástí. Rozhodující je například vzdálenost mezi stopami. Pokud jsou stopy příliš krátké, mohou způsobit horká místa nebo zhoršit výkon citlivých součástek. Dalším důležitým hlediskem je tloušťka měděných stop. Měli byste zvolit měděné stopy s nízkou impedancí, což sníží množství ztrátového výkonu a produkci tepla.

Použití tepelně vodivých substrátů v návrzích desek plošných spojů může zlepšit odvod tepla a snížit tepelný odpor mezi zařízeními. Použití tepelně vodivých materiálů na spodní straně vývodů čipů může také zvětšit kontaktní plochu mezi nimi, což pomůže zařízením odvádět teplo. Kromě toho lze tepelně vodivé materiály použít pro výplně, které pomáhají snížit tepelný odpor.

Rozdíl mezi konstrukcí flexibilních desek a pevných desek plošných spojů

Rozdíl mezi konstrukcí flexibilních desek a pevných desek plošných spojů

Pokud se zajímáte o flexibilní desky plošných spojů, možná vás zajímá, jaký je rozdíl mezi flexibilní a pevnou konstrukcí desky. Ačkoli obě používají jako hlavní izolační materiál materiál FR4, existují mezi flex deskou a pevnou deskou určité rozdíly. První hlavní rozdíl spočívá v tom, že flex desku lze osadit nebo přilepit k povrchu. Dalším velkým rozdílem je, že na flex PCB může být přidána stínicí fólie. Posledním rozdílem mezi pevnou a ohebnou deskou plošných spojů je typ použitého izolačního materiálu.

FR4 je nejběžnějším pevným izolačním materiálem pro flex desky plošných spojů.

Pevné desky plošných spojů jsou vyrobeny z epoxidového laminátu FR4. Tento materiál je obvykle nejlevnějším materiálem pro výrobu DPS. Tento materiál však není tak vhodný pro aplikace vyžadující vysoké teploty. Aby s tím výrobci bojovali, používají na jádro FR4 vysokoteplotní lamináty. To vede ke snížení nákladů, zvýšení odolnosti a zlepšení výkonu.

Pružné desky plošných spojů jsou vyrobeny z pružných materiálů, jako je polyesterová nebo polyimidová fólie. Tyto materiály jsou levné, ale nejsou ideální pro vysokofrekvenční obvody. Tuhé desky plošných spojů vyžadují pro svou efektivní funkci materiál FR4. Tuhé desky plošných spojů se používají také ve zdravotnictví a farmaceutickém průmyslu a v různých typech zařízení.

Při výběru desek plošných spojů FR4 je třeba brát v úvahu mnoho faktorů, ale nejdůležitější je kvalita výrobku. I když mnoho výrobců vyrábí cenově dostupné produkty, neměli byste dělat kompromisy v kvalitě. Tloušťka je důležitá, pokud jde o určení počtu vrstev na desce. Silnější deska vydrží déle. Dbejte také na správné impedanční přizpůsobení, které je v každém elektrickém obvodu nezbytné.

Materiál FR4 má velmi vysokou dielektrickou konstantu, takže je ideální pro vysoké teploty a mechanické podmínky. FR4 se však nedoporučuje pro vysokofrekvenční aplikace. Pro tyto aplikace jsou vhodnější vysokofrekvenční lamináty.

Odsazené vodiče v konstrukci flexodesky

Posunuté vodiče jsou důležitým prvkem v konstrukci flexibilního obvodu. Ačkoli jsou pro mnoho aplikací skvělou volbou, mohou také způsobovat problémy. Mohou se poškodit při montáži, používání a manipulaci. Aby k tomu nedošlo, je důležitý použitý materiál. Existuje mnoho různých typů používaných materiálů a výrobci se musí rozhodnout, který typ bude nejlépe sloužit jejich potřebám. Mezi běžné materiály používané pro ohybové obvody patří měď a polyimid.

Odsazené stopy pomáhají zabránit nadměrnému namáhání vnějších vodičů při ohýbání. Měděné prvky by měly mít na vnějších vrstvách minimální volný prostor 0,025 palce. Kromě toho je důležité vyvážit tloušťku ohybových vrstev. Kromě toho lze vrstvy flex použít v párech. Důležité je také udržovat flexi lepidlo mimo pevnou oblast. Paralelní uspořádání navíc pomáhá eliminovat mechanické namáhání.

Ohebné obvody se obvykle skládají ze dvou typů: pevných a ohebných obvodů. Ohebné flexiobvody se často označují jako flexi desky. Tento typ desek je vyroben z několika vrstev mědi a každou vrstvu lze ohýbat v různém rozsahu. Poloměr ohybu je důležitý pro zachování tvaru a integrity obvodu.

Ohebné obvody se liší od pevných obvodů, ale mnoho postupů je stejných. Flex materiál, obvykle polyimid plátovaný mědí, se vrtá, pokovuje, fotograficky zobrazuje a vyvolává. Poté se vypálí, aby se odstranila přebytečná vlhkost. Nakonec se pokryje krycí vrstvou, která zabraňuje odlupování a praskání desky.

4 tipy pro kontrolu desek plošných spojů

4 tipy pro kontrolu desek plošných spojů

Kontrola desek plošných spojů je proces, který zahrnuje různé testy k nalezení závad. Tento proces zahrnuje kontrolu drsnosti, deformací a rozměrů desky. Zahrnuje také kontrolu kvality povrchu desky na vady, jako jsou důlky, škrábance a dutiny. Kromě toho vyžaduje důkladnou kontrolu elektrických konektorů, průchodek a pokovení podložek z hlediska výskytu vad.

Automatizovaná optická kontrola (AOI)

AOI je vynikajícím nástrojem pro hodnocení kvality desek plošných spojů. Tento proces může pomoci odhalit vady na desce plošných spojů dříve, než povedou k dalším problémům. AOI využívá k rozpoznání vad systém zpracování obrazu. Může také měřit rozměry obalu. Skládá se z několika částí, včetně aktualizačního systému, osvětlovacího systému a obrazového systému CCD.

AOI lze použít v jakékoli fázi výrobního procesu, včetně pájení přetavením, což je kritická fáze výrobního procesu. Je ideální pro velkosériovou výrobu, protože dokáže odhalit více vad. Nedoporučuje se však pro malosériovou výrobu nebo vývojové série. Navíc vyžaduje značné investice a čas na nastavení. AOI vám může pomoci snížit náklady a zároveň zvýšit efektivitu úpravou výrobních parametrů.

AOI je velmi užitečná pro detekci pájecích můstků. Detekuje také přebytečnou pájku na podložkách. To je problém, který může být lidskými kontrolory přehlédnut, zejména pokud musí kontrolovat desítky desek podobného designu. AOI dokáže tyto vady odhalit a v případě potřeby odeslat desku k přepracování.

Elektrické testy

Elektrické testy pro kontrolu desek plošných spojů zahrnují testování stop desky plošných spojů. Tyto testy mohou pomoci zjistit, zda existují nějaké závady nebo konstrukční problémy. Mohou také pomoci určit, zda má deska s plošnými spoji dostatečnou izolaci mezi součástkami. K dispozici jsou různé typy testů, z nichž každý se zaměřuje na jinou oblast desky.

Elektrické testy se často používají k potvrzení, že na desce plošných spojů nedochází ke zkratům a jiným problémům. Obvykle se to provádí tak, že se deska přitlačí k lůžku se sondami. Proces testování je časově náročný a vyžaduje drahé nástroje. Existuje několik různých typů strojů pro kontrolu desek plošných spojů a každý z nich má své výhody a nevýhody.

Druhý typ testu zahrnuje analýzu struktury desky. Této analýze se také říká průřezová analýza. Jedná se o destruktivní postup, který však odhalí kritické konstrukční vady. Tento typ testu je často vyžadován při složité a velkosériové výrobě desek plošných spojů.

Rentgenové snímky

Kontrola desek plošných spojů pomocí rentgenového záření může být velmi přesný proces. Díky vysoké penetrační síle rentgenového záření lze získat vysoce kvalitní snímky, které odhalí rozdíly v hustotě a tloušťce desek plošných spojů. Tyto údaje lze použít k určení kvality spoje nebo k diagnostice závady v konstrukci. Tato technologie se používá v mnoha průmyslových procesech, od počáteční fáze výroby až po závěrečné testování.

Prohlížením desky plošných spojů pomocí rentgenového záření mohou inspektoři odhalit problémy, které jsou skryté na povrchu desky. Kromě identifikace dutin, můstků a dalších "skrytých" spojů mohou rentgenové paprsky odhalit i zasypané nebo slepé průchodky a nadměrné nebo nedostatečné množství pájecí pasty. Rentgenové paprsky jsou také užitečné při kontrole obalů pro povrchovou montáž "Ball grid array", což je běžný typ desek plošných spojů. U tohoto typu desek plošných spojů je na desce více spojů než na standardních deskách plošných spojů a je obtížnější je prozkoumat pouze vizuální kontrolou.

Rentgenová kontrola desek plošných spojů může poskytnout vysoce kvalitní měření a pomoci výrobcům zajistit kvalitu jejich desek plošných spojů. Rentgenové paprsky jsou ideální pro dvouvrstvé nebo vícevrstvé desky, protože mohou testovat vnitřek vzorku. Mohou také odhalit vady, které jiné metody nedokážou odhalit, a vysoký rozsah testů umožňuje získat přesnější výsledky. Rentgenové paprsky mohou také poskytnout informace o měření, které lze použít k vyhodnocení výrobního procesu.

Tomografie

DPS lze kontrolovat pomocí rentgenové technologie. Tato pokročilá technika využívá speciální přípravek, který drží desku plošných spojů na místě, zatímco je vystavena rentgenovému záření. Přípravek pomáhá inženýrům prohlížet předmět z různých úhlů. Detektor měří velikost útlumu v každé projekci, která se pak použije k rekonstrukci objektu. DPS jsou vyrobeny z různých materiálů a některé materiály absorbují více rentgenového záření než jiné.

Použití tomografie ke zkoumání desek plošných spojů má několik výhod. Dokáže přesně identifikovat chybějící nebo nesprávně umístěné vývody či konektory. Dokáže také odhalit případné vnitřní vady čipů integrovaných obvodů. Kromě toho může měřit kvalitu pájení kuličkových mřížek.

PCB mohou obsahovat i neviditelné vady. Rentgenové snímky mohou odhalit chybějící nebo prasklé pájecí spoje. Snímky pořízené těmito přístroji jsou velmi podrobné a umožňují inspektorům analyzovat různé aspekty vady. Prázdné místo v pájecích spojích desky snižuje tepelnou vodivost pájecího spoje a snižuje spolehlivost.